Name: a micro-ct-based method for characterizing lesions and locating electrodes in small animal brains
Uploaded: 2018-11-08T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Micro-CT-based Method for Characterizing Lesions and Locating Electrodes in Small Animal Brains at JoVE.com

저자 감사 합니다 그렉 린과 아서 McClelland 자신의 전문성에 대 한 마이크로-CT 기계와 데이비드 리치몬드 및 이미지에서 헌터 엘리엇과 데이터 분석 코어 (IDAC) 처리 조언, 그들의 이미지에 대 한 하버드의과 대학에 보스턴에서 윌리엄 Liberti 기꺼이 얼룩말 피리 새 류 두뇌를 제공 하는 대학. 이 작업 수행 되었다 일부 센터에서 대 한 나노 시스템 (CNS), 구성원의는 국가 나노기술 조정 인프라 네트워크 (NNCI), NSF 보너스 번호 1541959에서 국립 과학 재단에 의해 지원 되는. CNS는 하버드 대학교의 일부입니다. 이 작품은 리처드와 수잔 스미스 가족 재단과 IARPA (계약 #D16PC00002)에 의해 지원 되었다. S.B.E.W. 인간 프론티어 과학 프로그램 (HFSP;에서 장학금에 의해 지원 되었다 LT000514/2014)와 유럽 분자 생물학 기구 (EMBO; ALTF1561-2013). G.G. 여는 국립 과학 재단 (NSF) 대학원 연구 친교 프로그램 (GRFP)을 지원 했다.

모든 관심과 동물의 실험적인 조작 검토 하 고 하버드 기관 동물 관리 및 사용 위원회에 의해 승인 했다. 여기에 설명 된 관류 쥐에 대 한 특정 하지만 작거나 비슷한 크기 두뇌를 가진 어떤 동물 든 지에 적용 되는 절차.
1입니다. 관류
<ol><li>인산 염 버퍼 식 염 수 (PBS) x 1을 준비 합니다. 쥐에 대 한 (나이: 0.5-1.5 세, 무게: 250-600 g), 800-1000 mL 충분 해야 한다. 400 mL를 사용 하 여 ?...

<ol>
	<li>Scoville, W., Milner, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Loss+of+recent+memory+after+bilateral+hippocampal+lesions.">Loss of recent memory after bilateral hippocampal lesions.</a> Journal of Neuropsychiatry and Clinical Neuroscience. 12, 103-113 (2000).</li><li>Damasio, H., Grabowski, T., Frank, R., Galaburda, A. M., Damasio, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+return+of+Phineas+Gage:+clues+about+the+brain+from+the+skull+of+a+famous+patient.">The return of Phineas Gage: clues about the brain from the skull of a famous patient.</a> Science. 264 (5162), 1102-1105 (1994).</li><li>Kawai, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor+cortex+is+required+for+learning+but+not+for+executing+a+motor+skill.">Motor cortex is required for learning but not for executing a motor skill.</a> Neuron. 86, 800-812 (2015).</li><li>Otchy, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+off-target+effects+of+neural+circuit+manipulations.">Acute off-target effects of neural circuit manipulations.</a> Nature. 528, 358-363 (2015).</li><li>Wright, N., Vann, S., Aggleton, J., Nelson, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+critical+role+for+the+anterior+thalamus+in+directing+attention+to+task-relevant+stimuli.">A critical role for the anterior thalamus in directing attention to task-relevant stimuli.</a> Journal of Neuroscience. 35, 5480-5488 (2015).</li><li>Kapgal, V., Prem, N., Hegde, P., Laxmi, T., Kutty, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long+term+exposure+to+combination+paradigm+of+environmental+enrichment,+physical+exercise+and+diet+reverses+the+spatial+memory+deficits+and+restores+hippocampal+neurogenesis+in+ventral+subicular+lesioned+rats.">Long term exposure to combination paradigm of environmental enrichment, physical exercise and diet reverses the spatial memory deficits and restores hippocampal neurogenesis in ventral subicular lesioned rats.</a> Neurobiology of Learning and Memory. 130, 61-70 (2016).</li><li>Hosseini, N., Alaei, H., Reisi, P., Radahmadi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+NBM-+lesion+on+synaptic+plasticity+in+rats.">The effects of NBM- lesion on synaptic plasticity in rats.</a> Brain Research. 1655, 122-127 (2017).</li><li>Palagina, G., Meyer, J., Smirnakis, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Complex+visual+motion+representation+in+mouse+area+V1.">Complex visual motion representation in mouse area V1.</a> Journal of Neuroscience. 37, 164-183 (2017).</li><li>Ranjbar, H., Radahmadi, M., Reisi, P., Alaei, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+electrical+lesion+of+basolateral+amygdala+nucleus+on+rat+anxiety-like+behavior+under+acute,+sub-chronic,+and+chronic+stresses.">Effects of electrical lesion of basolateral amygdala nucleus on rat anxiety-like behavior under acute, sub-chronic, and chronic stresses.</a> Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology. , (2017).</li><li>Wood, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+honeycomb+maze+provides+a+novel+test+to+study+hippocampal-dependent+spatial+navigation.">The honeycomb maze provides a novel test to study hippocampal-dependent spatial navigation.</a> Nature. , (2018).</li><li>Vermaercke, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+specialization+in+rat+occipital+and+temporal+visual+cortex.">Functional specialization in rat occipital and temporal visual cortex.</a> Journal of Neurophysiology. 112, 1963-1983 (2014).</li><li>Jun, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fully+integrated+silicon+probes+for+high-density+recording+of+neural+activity.">Fully integrated silicon probes for high-density recording of neural activity.</a> Nature. 551, 232-236 (2017).</li><li>Mas&#237;s, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=micro-CT-based+method+for+quantitative+brain+lesion+characterization+and+electrode+localization.">micro-CT-based method for quantitative brain lesion characterization and electrode localization.</a> Scientific Reports. 8, 5184 (2018).</li><li>Gage, G., Kipke, D. R., Shain, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Whole+Animal+Perfusion+Fixation+for+Rodents.">Whole Animal Perfusion Fixation for Rodents.</a> Journal of Visualized Experiments. 65, 3564 (2012).</li><li>Helander, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetic+studies+of+formaldehyde+binding+in+tissue.">Kinetic studies of formaldehyde binding in tissue.</a> Biotechnic &amp; Histochemistry. , (1994).</li><li>Palj&#228;rvi, L., Garcia, J., Kalimo, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+efficiency+of+aldehyde+fixation+for+electron+microscopy:+stabilization+of+rat+brain+tissue+to+withstand+osmotic+stress.">The efficiency of aldehyde fixation for electron microscopy: stabilization of rat brain tissue to withstand osmotic stress.</a> Histochemical Journal. , (1979).</li><li>Okuda, K., Urabe, I., Yamada, Y., Okada, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reaction+of+glutaraldehyde+with+amino+and+thiol+compounds.">Reaction of glutaraldehyde with amino and thiol compounds.</a> Journal of Fermentation and Bioengineering. 71, (1991).</li><li>Bahr, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osmium+tetroxide+and+ruthenium+tetroxide+and+their+reactions+with+biologically+important+substances:+electron+stains+III.">Osmium tetroxide and ruthenium tetroxide and their reactions with biologically important substances: electron stains III.</a> Experimental Cell Research. , (1954).</li><li>Khan, A. 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L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+reactions+of+osmium+tetroxide+with+lipids+and+other+compounds.">The reactions of osmium tetroxide with lipids and other compounds.</a> Journal of Histochemistry &amp; Cytochemistry. 9, 560-563 (1961).</li><li>Riemersma, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osmium+tetroxide+fixation+of+lipids+for+electron+microscopy+a+possible+reaction+mechanism.">Osmium tetroxide fixation of lipids for electron microscopy a possible reaction mechanism.</a> Biochimica et Biophysica Acta. 152, (1968).</li><li>Mikula, S., Binding, J., Denk, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Staining+and+embedding+the+whole+mouse+brain+for+electron+microscopy.">Staining and embedding the whole mouse brain for electron microscopy.</a> Nature Methods. 9, 1198-1201 (2012).</li><li>Mikula, S., Denk, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-resolution+whole-brain+staining+for+electron+microscopic+circuit+reconstruction.">High-resolution whole-brain staining for electron microscopic circuit reconstruction.</a> Nature Methods. 12, 541-546 (2015).</li><li>Crespigny, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D+micro-CT+imaging+of+the+postmortem+brain.">3D micro-CT imaging of the postmortem brain.</a> Journal of Neuroscience Methods. 171, 207-213 (2008).</li><li>Anderson, R., Maga, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+procedure+for+rapid+imaging+of+adult+mouse+brains+with+MicroCT+using+Iodine-Based+contrast.">A novel procedure for rapid imaging of adult mouse brains with MicroCT using Iodine-Based contrast.</a> PLoS One. 10, 0142974 (2015).</li><li>Zhou, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebral+cavernous+malformations+arise+from+endothelial+gain+of+MEKK3-KLF2/4+signalling.">Cerebral cavernous malformations arise from endothelial gain of MEKK3-KLF2/4 signalling.</a> Nature. 532, 122-126 (2016).</li><li>Choi, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micro-CT+imaging+reveals+mekk3+heterozygosity+prevents+cerebral+cavernous+malformations+in+Ccm2-Deficient+mice.">Micro-CT imaging reveals mekk3 heterozygosity prevents cerebral cavernous malformations in Ccm2-Deficient mice.</a> PloS One. 11, 0160833 (2016).</li><li>Choi, J., Yang, X., Foley, M., Wang, X., Zheng, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+and+Micro-CT+imaging+of+cerebral+cavernous+malformations+in+mouse+model.">Induction and Micro-CT imaging of cerebral cavernous malformations in mouse model.</a> Journal of Visualized Experiments. , (2017).</li><li>Benveniste, H., Kim, K., Zhang, L., Johnson, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+resonance+microscopy+of+the+C57BL+mouse+brain.">Magnetic resonance microscopy of the C57BL mouse brain.</a> Neuroimage. 11, 601-611 (2000).</li><li>Weninger, W. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-resolution+episcopic+microscopy:+a+rapid+technique+for+high+detailed+3D+analysis+of+gene+activity+in+the+context+of+tissue+architecture+and+morphology.">High-resolution episcopic microscopy: a rapid technique for high detailed 3D analysis of gene activity in the context of tissue architecture and morphology.</a> Anat Embryol. 211, 213-221 (2006).</li><li>Schneider, J. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=high-throughput+magnetic+paragraph+sign+resonance+imaging+of+mouse+embryonic+paragraph+sign+anatomy+using+a+fast+gradient-echo+sequence.">high-throughput magnetic paragraph sign resonance imaging of mouse embryonic paragraph sign anatomy using a fast gradient-echo sequence.</a> MAGMA. 16, 43-51 (2003).</li><li>Sharpe, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+projection+tomography.">Optical projection tomography.</a> Annual Review of Biomedical Engineering. 6, 209-228 (2004).</li><li>Cox, D. D., Papanastassiou, A., Oreper, D., Andken, B., James, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-Resolution+Three-Dimensional+microelectrode+brain+mapping+using+stereo+microfocal+x-ray+imaging.">High-Resolution Three-Dimensional microelectrode brain mapping using stereo microfocal x-ray imaging.</a> Journal of Neurophysiology. 100, 2966-2976 (2008).</li><li>Borg, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Localization+of+metal+electrodes+in+the+intact+rat+brain+using+registration+of+3D+microcomputed+tomography+images+to+a+magnetic+resonance+histology+atlas.">Localization of metal electrodes in the intact rat brain using registration of 3D microcomputed tomography images to a magnetic resonance histology atlas.</a> eNeuro. 2, (2015).</li><li>Fu, T. -. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stable+long-term+chronic+brain+mapping+at+the+single-neuron+level.">Stable long-term chronic brain mapping at the single-neuron level.</a> Nature Methods. 13, 875-882 (2016).</li></ol>

다음은 프로토콜에 중요 한 단계: 첫째, PFA와 조지아 동물 perfuse 이후 두뇌를 수정 후의 조합의 사용 했다 조직의 일관 된 전체 오스뮴 침투를 달성 하는 최고. 우리가 테스트 하지 않 았 명시적으로, 비록 그럴듯한 설명이입니다 PFA 고정 가역15, 반면 조지아 고정은 가역16,17. 오스뮴 tetroxide에서 2 주간 배양 조직의 전체 침투에 대 한 필?...

신경 기능 및 뇌의 위치 사이의 관계를 이해 하기 위해서는 오랜 시간에 대 한 장애에 의존 했습니다. 예를 들어 우리의 이해 학습 및 메모리 불가결 되 고 마 키 충 동 제어에 대 한 것으로 전 두 엽 피 질 인간1,2serendipitous 변의 두 제품을 했다. 그러나 동물 모델,,를 사용 하 여 세 렌, 저쪽에 하 여 병 변의 힘을 활용 하는 신경 수 있다 그리고 수많은 뇌 영역의 기능을 통해 구조-기능 관계의 체계적인 연구를 통해 해명 되었습니다 했습니다. 병 변3,4.
그러나 올바르게 구조에 함수를 할당,, 병 변 연구는 부족 했던 지역 이다 정확한 정량화 절차 필요 합니다. 장애를 측정을 위한 현재 골드 표준 섹션, 마운트, 및 가벼운 현미경 이미지 두뇌입니다. 이미지 분할 영역 다음 아틀라스에 가장 가까운 부분에 일치와 과목에 걸쳐 변의 대략적인 좌표는 직접 보고, 종종 카메라 루시 다 이미지 또는 예제 조직학 조각3,4 사용 ,5,6,7,8,,910.
현재 병 변 부 량 절차의 부정확성을 넘어 이러한 기술은 시간과 실패 하는 경향이 있습니다. 뇌 경직, 블레이드 선명도, 및 온도에 작은 변화는 어설픈, 뒤틀린, 또는 찢어진 섹션으로 이어질 수 있습니다. 섹션 수 있습니다 또한 얼룩 하지 균등 하 게 하 고 설치 매체에 거품 때문에 몇 군데 잘못 될. 중요 한 것은, 단면, 시 뇌의 병 변의 위치의 3 차원 컨텍스트 손실, 두뇌 도전 병 변의 정확한 3D 개조를 만들기 됩니다.
병 변에 대 한 또 다른 일반적인 응용 단일 및 다중 전극 녹음 뇌에서의 위치 결정 되었습니다. 마지막 녹음 세션의 끝에, 연구팀은 전극 끝에 작은 전해질 병 변 유발 하 고 두뇌 조직학 기존 병 변 실험11에서 처리. 조직학 찾을 수 도전 되는 전해질 병 변 일반적으로 그들을 확인 하는 데 사용 하는 전극 보다 큰 하지만 충분히 작은 일반적으로 추가 문제, 위에서 설명한 동일한 단점에서 겪고 있다이 기술. Tetrode 배열의 경우 여러 전극 삽입 되 면 전해 병 변 통해 확인은 훨씬 더 도전. 대신 전해 병 변은 나중에12, 조직학 확인 전극에 염료를 사용 하 여 하지만이 기술은 전통적인 조직학와 함께 제공 되는 동일한 단점이 있습니다 겪고 있다.
여기, 우리는 깊이 있는 설명 얼룩 전자 현미경 (EM) 및 x-선 기법에 따라 최근 설명된 방법13 컴퓨터 단층 촬영 (마이크로 CT) 병 변 단정 하 고 전류 보다 작은 동물 두뇌에서 전극을 찾습니다 방법입니다. 마이크로-CT는 엑스레이 선과 하지 샘플에서 반사 하는 엑스레이 수집 하는 동안 360 ° 회전 하는 샘플에서 촬영 하는 이미징 기법입니다. 결과 어떤 방향으로 시각화 하 고 정확 하 게 측정할 수 있는 샘플의 고해상도 디지털 3D 재구성. 많은 교육 기관 있다 마이크로 CT 스캐너, 상업적으로 사용할 수 있습니다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1016px;" width="1016">
	<tbody>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:288px;">Paraformaldehyde (PFA)</td>
			<td style="width:217px;">Electron Microscopy Sciences (EMS)</td>
			<td align="right" style="width:344px;">15710</td>
			<td style="width:167px;">2% (w/v/) in 1X PBS</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Glutaraldehyde (GA)</td>
			<td>EMS</td>
			<td align="right">16220</td>
			<td>2.5% (w/v) GA in 1X PBS</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">OsO4</td>
			<td>EMS</td>
			<td align="right">19190</td>
			<td>Work in fume hood</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Ethanol</td>
			<td>Decon Labs</td>
			<td>Koptec</td>
			<td>140, 190, 200 proof</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Acetone</td>
			<td>EMS</td>
			<td align="right">10015</td>
			<td>Glass-distilled</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Durcupan ACM resin</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td align="right">44610</td>
			<td>A, B, C and D components, resin for embedding</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Disposable molds</td>
			<td>Ted Pella</td>
			<td align="right">27114</td>
			<td>Suggested</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">milliQ water (ultrapure water)</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>QGARD00R1 (or related purifier)</td>
			<td>Suggested</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Parafilm (paraffin film)</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>P7793</td>
			<td>Suggested paraffin film</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Micro-CT scanner</td>
			<td>Nikon Metrology Ltd., Tring, UK</td>
			<td>X-Tek HMS ST 225</td>
			<td>Used by authors</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Software for visualizing and analyzing micro-CT scans:</td>
			<td style="width:344px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;"></td>
			<td>Volume Graphics</td>
			<td>VG Studio Max</td>
			<td>Used by authors</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;"></td>
			<td>FEI / Thermo Scientific</td>
			<td>Avizo</td>
			<td>Used by authors</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;"></td>
			<td>FEI / Thermo Scientific</td>
			<td>Amira</td>
			<td>Similar to Avizo</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;"></td>
			<td>Mark Sutton &#38; Russell Garwood</td>
			<td>Spiers</td>
			<td>Free, http://spiers-software.org/</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;"></td>
			<td>Pixmeo Sarl</td>
			<td>Osirix Lite</td>
			<td>Free, https://www.osirix-viewer.com/</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;"></td>
			<td>Open Source</td>
			<td>FIJI</td>
			<td>Free, https://fiji.sc/</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;"></td>
			<td>Adobe</td>
			<td>Photoshop</td>
			<td>Good for analyzing one slice at a time</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a micro-ct-based method for characterizing lesions and locating electrodes in small animal brains

병 변 및 전극 위치 확인은 전통적으로 통해 조직학 검사 스테인드 뇌 조각의 수동 추정을 요구 하는 시간이 걸리는 절차 다. 여기, 우리는 장애를 측정 하 고 덜 힘 드는 이며 더 자세한 결과 뇌의 전극 위치에 대 한 간단 하 고, 간단한 방법을 설명 합니다. 전체 두뇌 오스뮴 tetroxide 물, 수 지에 포함 되며 마이크로 CT 스캐너로 촬영. 검사 결과 해상도와 가상 섹션 두께 샘플 크기에 따라 두뇌의 3D 디지털 볼륨 (쥐와 얼룩말 피리 새 류 대 한 복 당 12-15와 5-6 µ m 머리, 각각). 표면과 깊은 병 변 특징 하실 수 있습니다 및 단일 tetrodes, tetrode 배열, 전해질 장애, 그리고 실리콘 프로브도 지역화할 수 있습니다. 무료 및 독점 소프트웨어는 수동 또는 자동으로 모든 비행기와 세그먼트 볼륨에서 샘플 볼륨을 검사 하는 경험이 있습니다. 이 방법은 뇌 볼륨을 생성 하기 때문에 병 변 및 전극 비교 시간과 연구에 걸쳐 표준화 하는 데 도움이 됩니다 현재 방법에 보다 훨씬 더 높은 학위를 측정할 수 수 있습니다.

전통적으로, 두뇌는 구분 병 변 계량 하 고 전극, 찾을 스테인드 하지만이 방법은 오류 발생, 노동 집약, 일반적으로 결과의 추정을 필요 합니다. 마이크로-CT 영상에 대 한 전체 두뇌를 준비 하 여 샘플을 손상의 가능성이 크게 감소, 관심의 기능, 전체 뇌의 맥락에서 분석 될 수 있습니다 및 방법을 빌려준다 많은 샘플의 병렬 처리를 상당히 샘플 준비를 과속.
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A Micro-CT-based Method for Characterizing Lesions and Locating Electrodes in Small Animal Brains

병 변 특성화 및 작은 동물 두뇌에 전극을 위치에 대 한 마이크로-CT 기반 방법

이 문서에서는 마이크로-CT 영상, 어떤 병 변 양이 정해질 수 있다와 전극 전체 뇌의 맥락에서 높은 정밀도와 위치에 대 한 작은 동물 두뇌를 준비 하는 간단한 방법을 설명 합니다.

Lesion and electrode location verification are traditionally done via histological examination of stained brain slices, a time-consuming procedure that ...

이 방법은 병변을 확인하고 전극 위치를 찾기위한 보다 간단하고 적은 오류 경향이 및 보다 정량적인 방법을 제공함으로써 신경 과학 분야의 주요 질문에 대답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 단면화없이 전체 뇌의 병변 및 전극 부위의 검증을 허용한다는 것입니다. 최종 제품은 뇌의 디지털 3D 볼륨이며 여러 뇌를 병렬로 처리 할 수 있습니다.이 방법은 쥐에서 입증될 것이지만, 마우스 및 얼룩말 핀치와 같은 다른 유기체에도 적용될 수 있다. 일반적으로, 이 방법에 새로운 개인 은 몇 가지 단계는 최상의 결과 보장 하기 위해 특정 주의 필요 하기 때문에 투쟁 할 것 이다. 시작하려면 추출된 뇌를 50밀리리터 원문 튜브에 주입용액에 배치합니다.샘플을 섭씨 4도에서 부드럽게 흔들어 2~3일 동안 보관하십시오. 오스뮴이 완충제가 아닌 물에 희석되어 있는지 확인하십시오. 이는 물이 가벼운 세제역할을 하여 오스뮴이 조직 깊숙이 침투할 수 있기 때문입니다.이중 증류수에 2%의 오스뮴 테트산화물 50밀리리터를 준비합니다. 그런 다음 새로운 50 밀리리터 원옥 튜브에 뇌를 배치하고 osmium 테트옥사이드 용액을 추가합니다. 튜브를 닫고 파라핀 필름으로 밀봉하여 누출을 방지합니다.밀봉된 튜브를 섭씨 4도에 보관하고 2주 동안 부드러운 흔들림을 냅니다. 튜브가 수평으로 배치되었는지 확인합니다. 뇌는 매우 두껍고 확산으로 여행하는 긴 방법입니다.튜브를 수평으로 배치하면 오스뮴이 조직 깊숙이 들어갈 수 있습니다. 샘플이 2 주 동안 배양 한 후, 샘플에서 모든 무한 한 osmium 테트산화물을 제거하기 위해 다섯 번 두 번 증류된 물로 씻어. 다음으로, 샘플을 섭씨 4도에서 30분 간 양적 증류수로 씻어내면 됩니다.이중 증류수를 에탄올 4개의 희석물로 교체하여 시료를 탈수시합니다. 수지 침투 과정을 시작하려면 3개의 아세톤과 3개의 아세톤 수지 희석제를 통해 샘플을 이동한 다음 실온에서 100% 수지로 샘플을 담그고 침투 과정을 계속합니다. 그 후 시료를 일회용 금형으로 옮기습니다.실온에서 4시간 동안 신선한 100% 수지와 샘플을 주입합니다. 45도에서 15분 동안 진공 오븐에서 샘플을 탈바합니다. 그런 다음 60 °C에서 48 시간 동안 오븐에서 샘플을 치료하십시오.마지막으로 시료가 경화되면 일회용 금형을 벗겨 내고 Micro-CT 기계로 스캔합니다. 전통적인 단면에서 뇌의 방향은 미리 결정되어야 합니다. 이 Micro-CT 방법을 사용하여, 샘플 뇌의 디지털 볼륨은 3 차원에서 조작하고 사실상 어떤 방향으로 슬라이스 할 수 있습니다.준비된 쥐 뇌의 전자 현미경 검사를 스캔하면 조직이 Micro-CT 이미징의 목적으로 크게 손상되지 않았는지 확인합니다. 얼룩말 핀치 뇌는 또한 준비 하 고 다른 작은 동물 두뇌에이 방법의 유틸리티를 테스트 하기 위해이 프로토콜에 따라 스캔. 이 기술은 뇌의 표면 병변뿐만 아니라 뇌 깊은 병변을 찾는 데 사용할 수 있습니다.이 기술은 또한 좌측, 전해질 병변, 전극 트랙, 테트로드 어레이, 그 자리에서실리콘 프로브의 단일 테트로드 의 위치에 적용될 수 있다. 이 절차를 시도하는 동안, 뇌가 충분히 오랫동안 충분한 동요와 함께 배양 할 수 있도록 기억하는 것이 중요합니다. 이 절차에 따라, 광유전학과 2광자 화상 진찰 같이 그밖 방법은 다른 두뇌 지역이 다른 행동에서 재생하는 역할에 관하여 추가 질문에 대답하기 위하여 수행될 수 있습니다.이 기술은 신경 과학 분야의 연구원이 쥐, 마우스, 송버드 및 기타 작은 동물의 뇌와 행동 사이의 구조 기능 관계를 더 잘 탐구할 수 있게 할 수 있습니다. osmium과 함께 일하는 것은 매우 위험할 수 있으며 장갑을 착용하고 진공 후드에서 작업하는 것과 같은 예방 조치는 이 절차를 수행하는 동안 항상 취해야 합니다.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Automated Interactive Video Playback for Studies of Animal Communication

동물 커뮤니케이션 연구를위한 자동화된 대화형 비디오 재생

Video playback is a widely-used technique for the controlled manipulation and presentation of visual signals in animal communication. In particular, ...

연구

신경과학

A General Method for Evaluating Incubation of Sucrose Craving in Rats

쥐에서 자당의 갈망의 보육을 평가하기위한 일반적인 방법

For someone on a food-restricted diet, food craving in response to food-paired cues may serve as a key behavioral transition point between abstinence and ...

A Method for Systematic Electrochemical and Electrophysiological Evaluation of Neural Recording Electrodes

신경 기록 전극의 체계적인 전기 및 전기 생리 평가를위한 방법

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Fabrication of High Contact-Density, Flat-Interface Nerve Electrodes for Recording and Stimulation Applications

녹화 및 자극 애플리케이션을위한 높은 접촉 밀도의 제작, 평면 인터페이스 신경 전극

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A Simple One-step Dissection Protocol for Whole-mount Preparation of Adult Drosophila Brains

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간단한 한 단계 성인의 전체 마운트 준비에 대한 해부 프로토콜<em&gt; 초파리</em&gt; 두뇌

There is an increasing interest in using Drosophila to model human brain degenerative diseases, map neuronal circuitries in adult brains, and study the ...

Rabies Necropsy Techniques in Large and Small Animals

크고 작은 동물의 광견병 부검 기법

The New York State Department of Health (NYSDOH) Rabies Laboratory receives between 6,000 to 9,000 specimens annually and performs rabies testing for the ...

Abbiategrasso Brain Bank Protocol for Collecting, Processing and Characterizing Aging Brains

노화 뇌 수집, 처리 및 특성화를 위한 Abbiategrasso 브레인 뱅크 프로토콜

In a constantly aging population, the prevalence of neurodegenerative disorders is expected to rise. Understanding disease mechanisms is the key to find ...

Preparation of Peripheral Nerve Stimulation Electrodes for Chronic Implantation in Rats

쥐에서 만성 이식을 위한 말초 신경 자극 전극의 준비

Peripheral nerve cuff electrodes have long been used in the neurosciences and related fields for stimulation of, for example, vagus or sciatic nerves. ...

Subretinal Transplantation of Human Embryonic Stem Cell-Derived Retinal Tissue in a Feline Large Animal Model

고양이과 거대 동물 모델에서 인간 배아 줄기 세포 유래 망막 조직의 망막하 이식

Retinal degenerative (RD) conditions associated with photoreceptor loss such as age-related macular degeneration (AMD), retinitis pigmentosa (RP) and ...