Name: in vivo imaging of cerebrospinal fluid transport through the intact mouse skull using fluorescence macroscopy
Uploaded: 2019-07-29T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about In Vivo Imaging of Cerebrospinal Fluid Transport through the Intact Mouse Skull using Fluorescence Macroscopy at JoVE.com

تم تمويل هذا العمل من قبل المعهد الوطني للاضطرابات العصبية والسكتة الدماغية والمعهد الوطني للشيخوخة (المعاهد الوطنية للصحة في الولايات المتحدة؛ R01NS100366 و RF1AG057575 to MN)، وبرنامج مؤسسة ليدوك لشبكات التميز عبر المحيط الأطلسي، وبرنامج الاتحاد الأوروبي للبحوث والابتكار في أفق 2020 (المنحة رقم 666881؛ SVDs@target). ونود أيضا أن نشكر دان شوي على مساعدة الخبراء في الرسوم التوضيحية.

تمت الموافقة على جميع التجارب من قبل اللجنة الجامعية للموارد الحيوانية (UCAR، البروتوكول رقم 2011-023) في جامعة روتشستر وأجريت وفقا لدليل المعاهد الوطنية للصحة لرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية.
1. إعداد cisterna ماجنا قنية، لوحة الرأس، وحامل الرأس
<ol><li>تعقيم جميع الأدوات الجراح?...

<ol>
	<li>Tumani, H., Huss, A., Bachhuber, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+cerebrospinal+fluid+and+barriers+-+anatomic+and+physiologic+considerations.">The cerebrospinal fluid and barriers - anatomic and physiologic considerations.</a> Handbook of Clinical Neurology. , 21-32 (2017).</li><li>Jessen, N. A., Munk, A. S., Lundgaard, I., Nedergaard, 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+Glymphatic+System:+A+Beginner's+Guide.">The Glymphatic System: A Beginner's Guide.</a> Neurochemical Research. 40 (12), 2583-2599 (2015).</li><li>Iliff, 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=Impairment+of+glymphatic+pathway+function+promotes+tau+pathology+after+traumatic+brain+injury.">Impairment of glymphatic pathway function promotes tau pathology after traumatic brain injury.</a> The Journal of Neuroscience. 34 (49), 16180-16193 (2014).</li><li>Iliff, 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=A+paravascular+pathway+facilitates+CSF+flow+through+the+brain+parenchyma+and+the+clearance+of+interstitial+solutes,+including+amyloid+beta.">A paravascular pathway facilitates CSF flow through the brain parenchyma and the clearance of interstitial solutes, including amyloid beta.</a> Science Translational Medicine. 4 (147), (2012).</li><li>Louveau, 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=Structural+and+functional+features+of+central+nervous+system+lymphatic+vessels.">Structural and functional features of central nervous system lymphatic vessels.</a> Nature. 523 (7560), 337-341 (2015).</li><li>Peng, W., 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=Suppression+of+glymphatic+fluid+transport+in+a+mouse+model+of+Alzheimer's+disease.">Suppression of glymphatic fluid transport in a mouse model of Alzheimer's disease.</a> Neurobiology of Disease. 93, 215-225 (2016).</li><li>Da Mesquita, ., 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=Functional+aspects+of+meningeal+lymphatics+in+ageing+and+Alzheimer's+disease.">Functional aspects of meningeal lymphatics in ageing and Alzheimer's disease.</a> Nature. 560 (7717), 185-191 (2018).</li><li>Gaberel, 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=Impaired+glymphatic+perfusion+after+strokes+revealed+by+contrast-enhanced+MRI:+a+new+target+for+fibrinolysis.">Impaired glymphatic perfusion after strokes revealed by contrast-enhanced MRI: a new target for fibrinolysis.</a> Stroke. 45 (10), 3092-3096 (2014).</li><li>Xavier, A. L. 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=Cannula+Implantation+into+the+Cisterna+Magna+of+Rodents.">Cannula Implantation into the Cisterna Magna of Rodents.</a> Journal of Visualized Experiments. 10 (135), (2018).</li><li>Plog, B. 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=Transcranial+optical+imaging+reveals+a+pathway+for+optimizing+the+delivery+of+immunotherapeutics+to+the+brain.">Transcranial optical imaging reveals a pathway for optimizing the delivery of immunotherapeutics to the brain.</a> JCI Insight. 3 (23), (2018).</li><li>Kress, B. 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=Impairment+of+paravascular+clearance+pathways+in+the+aging+brain.">Impairment of paravascular clearance pathways in the aging brain.</a> Annals of Neurology. 76 (6), 845-861 (2014).</li><li>Mestre, H., 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=Flow+of+cerebrospinal+fluid+is+driven+by+arterial+pulsations+and+is+reduced+in+hypertension.">Flow of cerebrospinal fluid is driven by arterial pulsations and is reduced in hypertension.</a> Nature Communications. 9 (1), 4878 (2018).</li><li>Xie, L., 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=Sleep+drives+metabolite+clearance+from+the+adult+brain.">Sleep drives metabolite clearance from the adult brain.</a> Science. 342 (6156), 373-377 (2013).</li><li>Plog, B. A., Nedergaard, 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+Glymphatic+System.">The Glymphatic System.</a> in Central Nervous System Health and Disease: Past, Present, and Future. Annual Review of Pathology. 13, 379-394 (2018).</li><li>Iliff, 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=Brain-wide+pathway+for+waste+clearance+captured+by+contrast-enhanced+MRI.">Brain-wide pathway for waste clearance captured by contrast-enhanced MRI.</a> Journal of Clinical Investigation. 123 (3), 1299-1309 (2013).</li><li>Davoodi-Bojd, 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=Modeling+glymphatic+system+of+the+brain+using+MRI.">Modeling glymphatic system of the brain using MRI.</a> Neuroimage. 188, 616-627 (2019).</li><li>Lee, H., 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+Effect+of+Body+Posture+on+Brain+Glymphatic+Transport.">The Effect of Body Posture on Brain Glymphatic Transport.</a> The Journal of Neuroscience. 35 (31), 11034-11044 (2015).</li><li>Hablitz, L. 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=Increased+glymphatic+influx+is+correlated+with+high+EEG+delta+power+and+low+heart+rate+in+mice+under+anesthesia.">Increased glymphatic influx is correlated with high EEG delta power and low heart rate in mice under anesthesia.</a> Science Advances. 5 (2), (2019).</li><li>Rasmussen, M. K., Mestre, H., Nedergaard, 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+glymphatic+pathway+in+neurological+disorders.">The glymphatic pathway in neurological disorders.</a> The Lancet Neurology. 17 (11), 1016-1024 (2018).</li><li>Mestre, H., 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=Aquaporin-4-dependent+glymphatic+solute+transport+in+the+rodent+brain.">Aquaporin-4-dependent glymphatic solute transport in the rodent brain.</a> Elife. 7, (2018).</li><li>Monai, H., 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=Calcium+imaging+reveals+glial+involvement+in+transcranial+direct+current+stimulation-induced+plasticity+in+mouse+brain.">Calcium imaging reveals glial involvement in transcranial direct current stimulation-induced plasticity in mouse brain.</a> Nature Communications. 7, 11100 (2016).</li><li>Munk, A. 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=PDGF-B+Is+Required+for+Development+of+the+Glymphatic+System.">PDGF-B Is Required for Development of the Glymphatic System.</a> Cell Reports. 26 (11), 2955-2969 (2019).</li><li>Schindelin, 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=Fiji:+an+open-source+platform+for+biological-image+analysis.">Fiji: an open-source platform for biological-image analysis.</a> Nature Methods. 9 (7), 676-682 (2012).</li><li>Ren, 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=Hit+&amp;+Run'+model+of+closed-skull+traumatic+brain+injury+(TBI)+reveals+complex+patterns+of+post-traumatic+AQP4+dysregulation.">Hit &amp; Run' model of closed-skull traumatic brain injury (TBI) reveals complex patterns of post-traumatic AQP4 dysregulation.</a> Journal of Cerebral Blood Flow &amp; Metabolism. 33 (6), 834-845 (2013).</li><li>Plog, B. 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=Biomarkers+of+traumatic+injury+are+transported+from+brain+to+blood+via+the+glymphatic+system.">Biomarkers of traumatic injury are transported from brain to blood via the glymphatic system.</a> The Journal of Neuroscience. 35 (2), 518-526 (2015).</li><li>Ma, Q., Ineichen, B. V., Detmar, M., Proulx, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Outflow+of+cerebrospinal+fluid+is+predominantly+through+lymphatic+vessels+and+is+reduced+in+aged+mice.">Outflow of cerebrospinal fluid is predominantly through lymphatic vessels and is reduced in aged mice.</a> Nature Communications. 8 (1), 1434 (2017).</li><li>Roth, T. L., 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=Transcranial+amelioration+of+inflammation+and+cell+death+after+brain+injury.">Transcranial amelioration of inflammation and cell death after brain injury.</a> Nature. 505 (7482), 223-228 (2014).</li><li>Xu, H. T., Pan, F., Yang, G., Gan, W. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Choice+of+cranial+window+type+for+in+vivo+imaging+affects+dendritic+spine+turnover+in+the+cortex.">Choice of cranial window type for in vivo imaging affects dendritic spine turnover in the cortex.</a> Nature Neuroscience. 10 (5), 549-551 (2007).</li><li>Ma, Q., 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=Rapid+lymphatic+efflux+limits+cerebrospinal+fluid+flow+to+the+brain.">Rapid lymphatic efflux limits cerebrospinal fluid flow to the brain.</a> Acta Neuropathologica. 137 (1), 151-165 (2019).</li><li>Silasi, G., Xiao, D., Vanni, M. P., Chen, A. C., Murphy, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intact+skull+chronic+windows+for+mesoscopic+wide-field+imaging+in+awake+mice.">Intact skull chronic windows for mesoscopic wide-field imaging in awake mice.</a> Journal of Neuroscience Methods. 267, 141-149 (2016).</li></ol>

لقد وصفنا بروتوكول مفصل لأداء التصوير عبر الجمجمة CSF في الفئران الحية باستخدام منظار الماكروالفلورسنت المتاحة تجاريا والتتبع. هذه التقنية بسيطة وطفيفة التوغل، ولكن كمية. في التصوير الحي يرتبط بشكل جيد مع الأساليب الحساسة مثل السائل اللمعة العد من التتبع اتلاف وصفت لاسلكيا بما في ذلك 3<...

السائل الدماغي الشوكي (CSF) يستحم الدماغ والحبل الشوكي ويشارك في الحفاظ على التوازن، وتوفير المواد الغذائية،وتنظيم الضغط داخل الجمجمة 1. يدخل CSF في الفضاء تحت العنكبوتية الدماغ من خلال شبكة من المساحات المحيطة بالأوعية الدموية (PVS) المحيطة الشرايين القشرية ثم يتدفق على طول اختراق arterioles2. مرة واحدة في parenchyma، وCSF التبادلات مع السائل الخلالي (ISF)، تحمل الأيض الضارة مثل الأميلويد بيتا (Aβ) والبروتين تاو المجاميع من الدماغ من خلال انخفاض مقاومة المسالك المادة البيضاء والمساحات perivenous2،3 . يعتمد هذا المسار على قنوات aquaporin-4 (AQP4) الفلكية، وبالتالي أطلق عليه نظام اللمفية الغلية (اللمفوتيك)4. يتم في نهاية المطاف تطهير النفايات من neuropil من CSF-ISF من خلال الأوعية اللمفاوية بالقربمن الأعصاب القحفية وفي السحايا نحو العقد الليمفاوية عنق الرحم 5. وقد تورط فشل هذا النظام في العديد من الأمراض العصبية مثل مرض الزهايمر6،7، وإصابات الدماغ الصادمة3، والسكتة الدماغية الإقفارية والنزفية8.
يمكن تصور نقل CSF عن طريق غرس التتبع في التريج (CM)9و10 والدراسات اللمفية في الماضي استخدمت أساسا اثنين من الفوتون المجهري4،11،12، 13، التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI)14،15،16،17، وتصوير الجسم الحي السابق3،6،11، 18 لتقييم حركية التتبع. اثنين من الفوتون المجهري هو وسيلة مناسبة للتصوير المفصل للتتبع CSF في PVSs وparenchyma بسبب الدقة المكانية العالية، ومع ذلك، لديها مجال ضيق من الرؤية ويتطلب نافذة الجمجمة الغازية أو ترقق الجمجمة. التصوير الجسم الحي السابق، جنبا إلى جنب مع الكيمياء المناعية، تمكن من تحليلات متعددة المستويات تتراوح بين خلايا واحدة تصل إلى الدماغ كله19. ومع ذلك، فإن عملية تثبيت التسريب المطلوبة لمراقبة أنسجة ما بعد الوفاة تنتج تغييرات عميقة في اتجاه تدفق CSF وينهار PVS، مما يغير بشكل كبير توزيع وموقع التتبع12. وأخيرا، في حين أن التصوير بالرنين المغناطيسي يمكن تتبع تدفق CSF في جميع أنحاء المورين كامل والدماغ البشري، فإنه يفتقر إلى الدقة المكانية والزمنية للتدفق حول الأوعية الدموية.
تقنية جديدة، التصوير العياني عبر الجمجمة، يحل بعض هذه القيود عن طريق تمكين التصوير واسعة المجال من نقل CSF حول الأوعية الدموية في القشرة الظهرية بأكملها من الفئران الحية. ويتم هذا النوع من التصوير مع ماكروسكوب epifluorescent باستخدام مكعب فلتر متعدد النطاقات، ومصدر ضوء LED قابل للضبط، وكاميرا CMOS عالية الكفاءة10. هذه الماكياج قادرة على حل PVSs تصل إلى 1-2 ملم تحت سطح الجمجمة، ويمكن الكشف عن الفلوروفوريصلات تصل إلى 5-6 ملم تحت سطح القشرية مع ترك الجمجمة سليمة تماما10. المرشحات متعددة النطاقات والمصابيح التي يمكن أن تصليق بسرعة الطول الموجي الإثارة تمكين استخدام الفلوروفورمتعددة مما يسمح CSF أن توصف مع التتبع من مختلف الأوزان الجزيئية والخصائص الكيميائية في نفس التجربة.
يتطلب هذا الإجراء إجراء جراحة بسيطة وطفيفة التوغل لفضح الجمجمة ووضع لوحة رأس خفيفة الوزن لتثبيت الرأس أثناء جلسة التصوير. يمكن تسليم التتبع اتّصال إلى CM دون حفر في الجمجمة أواختراق الأنسجة القشرية مع الماصات أو القنانية 9،20. كل من قنية CM ولوحات الرأس تبقى مستقرة لعدة أيام إلى أسابيع وتسهيل التصاميم التجريبية أكثر تعقيدا بالمقارنة مع التصور نقطة النهاية الكلاسيكية. يصف هذا البروتوكول كيفية استخدام التصوير العياني عبر الجمجمة لدراسة وظيفة النظام اللمفاوي بعد الحقن الحاد أو المزمن لمتتبع CSF الفلورسنت في سم الفئران مخدر / النوم أو مستيقظا.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.25% Bupivacaine HCl</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>University of Rochester Vivarium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>100 &#181;L Gastight Syringe Model 1710 TLL, PTFE Luer Lock</td>
			<td>Hamilton Company</td>
			<td>81020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>A-M Systems Dental Cement Powder</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>NC9991371</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carprofen</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>University of Rochester Vivarium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chlorhexidine</td>
			<td>Prevantics</td>
			<td>B10800</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CMOS Camera</td>
			<td>Hammamatsu</td>
			<td>ORCA Flash 4.0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Head Plate</td>
			<td>University of Rochester</td>
			<td>No catalog #</td>
			<td>Custom made at the machine shop at the University of Rochester</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High-Temperature Cautery</td>
			<td>Bovie Medical Corporation</td>
			<td>AA01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insta-set Accelerator</td>
			<td>Bob Smith Industries</td>
			<td>BSI-151</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane - Fluriso</td>
			<td>Vet One</td>
			<td>502017</td>
			<td>University of Rochester Vivarium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Strong Memorial Hospital Pharmacy</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Krazy Glue</td>
			<td>Elmer&#39;s Products, Inc</td>
			<td>No catalog #, see link in comments</td>
			<td>https://www.amazon.com/Krazy-Glue-KG48348MR-Advance-Multicolor/dp/B000BKO6DG</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micropore Surgical tape</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>19-027-761</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehyde</td>
			<td>Sigma-aldrich</td>
			<td>P6148</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PE10 - Polyethylene .011&#34; x .024&#34; per ft., 100 ft. continuous</td>
			<td>Braintree Scientific</td>
			<td>PE10 100 FT</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pump 11 Elite Infusion Only Dual Syringe</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>70-4501</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PURALUBE VET OINTMENT</td>
			<td>Dechra</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Puritan PurSwab Cotton Tipped Cleaning Sticks</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>22-029-553</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Research Macro Zoom Microscope</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>MVX10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Simple Head Holder Plate (for mice)</td>
			<td>Narishige International USA Inc</td>
			<td>MAG-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Single-use Needles, BD Medical</td>
			<td>VWR</td>
			<td>BD305106</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Alcohol Prep Pads</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>22-363-750</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tunable LED</td>
			<td>PRIOR Lumen 1600-LED</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>University of Rochester Vivarium</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

in vivo imaging of cerebrospinal fluid transport through the intact mouse skull using fluorescence macroscopy

وقد تم دراسة تدفق السائل الدماغي الشوكي (CSF) في القوارض إلى حد كبير باستخدام القياس الكمي الجسم يُذكر. وقد مكنت تقنيات مثل التصوير المجهري باثنين من الفوتون اتّصال بالرنين المغناطيسي (MRI) في التحديد الكمي للسير في الجسم الحي لتدفق الـ CSF، ولكنها محدودة بانخفاض أحجام التصوير وانخفاض الاستبانة المكانية، على التوالي. وقد وجدت الأعمال الأخيرة أن CSF يدخل parenchyma الدماغ من خلال شبكة من المساحات المحيطة بالأوعية الدموية المحيطة الشرايين pial واختراق قشرة القوارض. هذا الدخول في الأوعية الدموية من CSF هو المحرك الرئيسي للنظام اللمفي، وهو مسار متورط في إزالة solutes الأيضية السامة (على سبيل المثال، الأميلويد بيتا). هنا، نقوم بتوضيح تقنية التصوير العيانية الجديدة التي تسمح في الوقت الحقيقي، والتصوير التنظيري من تتبع CSF الفلورسنت من خلال الجمجمة سليمة من الفئران الحية. هذه الطريقة طفيفة التوغل تسهل العديد من التصاميم التجريبية وتمكن من اختبار واحد أو متكرر لديناميات CSF. تحتوي النطاقات الكبيرة على دقة مكانية وزمنية عالية، كما تسمح العملاقة الكبيرة ومسافة العمل بالتصوير أثناء أداء المهام على الأجهزة السلوكية. وقد تم التحقق من صحة هذا النهج التصوير باستخدام التصوير بالفوتونوتين وقياسات الفلورة التي تم الحصول عليها من هذه التقنية ترتبط ارتباطا ً قوياً بالفلورة في الجسم الحي السابق والتحديد الكمي للتتبعات التي تحمل علامة راديوية. في هذا البروتوكول، نقوم بوصف كيف يمكن استخدام التصوير العياني عبر الجمجمة لتقييم النقل اللمفي في الفئران الحية، مما يوفر بديلاً يسهل الوصول إليه لطرائق التصوير الأكثر تكلفة.

يتم تصوير تدفق CSF على منظار ماكروفلورسنت (الشكل1A)،والذي يسمح للتصوير التنظيري من نقل التتبع CSF في قشرة المورين. لوحة الرأس الجمجمة الكاملة تسمح بتصور عظام الأنف الوردية، سواء العظام الأمامية والجدارية في الوسط، والجزء الوردي من العظام بين البارية caudally (الشكل1B).<...

Watch this Scientific Journal Video about In Vivo Imaging of Cerebrospinal Fluid Transport through the Intact Mouse Skull using Fluorescence Macroscopy at JoVE.com

In Vivo Imaging of Cerebrospinal Fluid Transport through the Intact Mouse Skull using Fluorescence Macroscopy

يسمح التصوير البصري عبر الجمجمة بالتصوير الواسع النطاق لنقل السوائل الدماغية الشوكية في قشرة الفئران الحية من خلال جمجمة سليمة.

في التصوير في الجسم من نقل السائل الدماغي الشوكي من خلال جمجمة الماوس سليمة باستخدام التنظير الكلي الفلوري

Cerebrospinal fluid (CSF) flow in rodents has largely been studied using ex vivo quantification of tracers. Techniques such as two-photon microscopy and ...

هذه التقنية الجديدة للتصوير المجهري في الوقت الحقيقي من آثار CSF فلوريسسنت من خلال الجمجمة سليمة من الفئران الحية يمكن استخدامها لتقييم النقل الزليفتيك. والميزة الرئيسية هي أن هذه التقنية تمكن من إجراء قياسات ديناميكية للمتتبعات في الجسم الحي في جزء صغير من تكلفة طرائق التصوير الأخرى. الإجراءات المطلوبة لوضع لوحة الرأس على cisterna magna cannula بسيطة وبضعية طفيفة ولكن تتطلب الممارسة ليتم تنفيذها بشكل صحيح.إن العرض التوضيحي المرئي للخطوات الهامة لهذا الأسلوب مطلوب لزيادة جودة الصورة إلى أقصى حد ولتمكين المقارنات القابلة للتكرار بين فئران مختلفة ومجموعات تجريبية. بعد التأكد من عدم وجود استجابة لقرصة إصبع القارم الرطب الرقبة والرأس مع الماء المعقم وحلق الفراء مبلل. امسح الجلد المكشوف بمسحة كحولية لإزالة أي شعر متبقي ووضع الماوس في إطار مجسم فوق لوحة تحكمها درجة الحرارة.تطبيق مرهم على عيون الحيوانات وتنظيف الجلد المكشوف مع مسحة الكلورهيكسيدين. بعد 2 دقيقة إزالة الكلورهيكسيدين مع مسح الكحول وتطبيق محلول iodone. عندما يجف يودون حقن مسكن تحت الجلد في الجزء العلوي من الجمجمة والرقبة.بدءا من الجزء من الرقبة التي تغطي القشرة القذالي، وجعل قطع خط الوسط في الجلد مغالى مستمرة rostrally نحو خط داخلي. تمديد الشق الجانبي إلى الحدود حيث تدخل العضلات الصدغية في الجمجمة وإزالة كل من الجلد من شق fusiform لفضح كل من العظام الأمامية والضشمية. ري الجمجمة مع المالحة العقيمة، واستخدام مسحات القطن لتنظيف السطح حتى يكون خاليا من الحطام والشعر.بعد إدراج cisterna magna cannula تطبيق خليط من الاسمنت الأسنان والصمغ سيانوكريلات على الجانب البطني من لوحة الرأس حول الحدود. ضع لوحة الرأس على الجمجمة بحيث تتحاذى الحدود الأمامية للصفيحة مع الطرف الخلفي لعظم الأنف والحدود الخلفية مع الجانب الأمامي للعظم بين السحوليين مع التأكد من أن خياطة القوس مركزة ومستقيمة بالنسبة إلى النافذة. من المهم التأكد من أن لوحة الرأس مؤمنة وأنه لا يعيق مجال الرؤية من تَكَلَب cisterna magna.استخدام بضع قطرات من المسرع الغراء لإصلاح موقف لوحة الرأس وملء أي ثغرات المتبقية مع خليط الاسمنت. الغراء cannula cisterna magna إلى لوحة الرأس واستخدام لوحة الرأس لوضع الماوس في حامل الرأس في موقف ثابت. ضع الماوس ومضخة التسريب المرفقة بالقنية بعناية على عربة لنقلها إلى المنظار الكلي ووضع حامل الرأس على خشبة المسرح من المنظار.تأكد من أن الخط من مضخة الحقنة إلى كانولا cisterna magna ليس مشدود وأنه لا يوجد لديه مكامن الخلل. مراقبة معدل التنفس والتلوين الوردي للأغشية المخاطية لتأكيد الأوكسجين الجيد. قم بتشغيل كاميرا macroscope والصمام الثنائي الباعث للضوء وابدأ تشغيل الوضع المباشر.ضبط التكبير من مجال التصوير بحيث يمكن تصور خياطة الأنف الواجهة في الجزء العلوي من الحقل وخياطة لامدويد في الجزء السفلي بوضوح. مرة واحدة في مكان الشريط حامل الرأس إلى مرحلة macroscope والتركيز على macroscope الجمجمة المكشوفة حتى يقع على الجانبين الجانبيين من الجداري العظام الخلفية لخياطة التاجية. بالنسبة لضخ متتبع CSF، قم بتعيين مضخة التسريب إلى المعدل والحجم المناسبين وتعيين الطول الموجي الملائم للإثارة ووقت التعرض للمتتبع لكل قناة.ثم تحقق من صحة وظيفة التشغيل على macroscope قبل بدء ضخ التتبع والتصوير في نفس الوقت. أثناء التصوير يمكن التعرف بسهولة على خياطة الأنف الأمامية، القوس، الإكلالي، واللامدويد. مرة واحدة وقد غرست متتبع CSF في ماغنا cisterna لوحظ أول مرة في الفلورانس التتبع في برك كبيرة من CSF تحت العنكبوت في خزان olfactofrontal وخز رباعي بالقرب من عطلة الصنوبر والمحيطة في نهاية المطاف الشرايين الدماغية الوسطى.متتبعات CSF ثم تدخل دماغهم على طول مساحات الأوعية الدموية حول الأوعية الدموية من فروع البطلية القشرية في الشريان الدماغي الأوسط. CSF التصوير النقل بعد إصابة الدماغ الرضية يكشف التتبع في البداية في خزان olfactofrontal ولكن تدفق غليففاتيك على طول المساحات البريفيزيقية القشرية يتم إلغاؤها تماما على جانب الإصابة. ويبين التحليل الكمي في الصور في vivo أن انخفاض تدفق ipsilateral ما يقرب من ثلث بالمقارنة مع نصف الكرة الأرضية.لتجنب الحركة والتحف التغييرات في الطائرة التركيز تذكر لتأمين لوحة الرأس وحامل لوحة الرأس بشكل صحيح والتحقق من مستوى التخدير من الحيوان. بعد التجربة في vivo نتائج التصوير يمكن التحقق من صحة مزيد من خلال تحديد كمية الاختراق التتبع باستخدام الفعلية هذه التقنية يسمح لدراسة النظام glymphatic بطريقة فسيولوجية وبضعية طفيفة ويمكن أن تساعد في معالجة الأسئلة المستقبلية حول هيدروديناميكية CSF في الصحة والمرض.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Chronic Imaging of Mouse Visual Cortex Using a Thinned-skull Preparation

مزمنة التصوير ماوس القشرة البصرية باستخدام إعداد ضعفت - الجمجمة

In vivo imaging using two-photon laser scanning microscopy (2PLSM) allows the study of living cells and neuronal processes in the intact brain. The ...

In vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord Using Two-photon Microscopy

In vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord Using Two-photon Microscopy

في التصوير المجراة من الحبل الشوكي عن طريق الماوس ثنائي الفوتون المجهري

In vivo imaging using two-photon microscopy 1 in mice that have been genetically engineered to express fluorescent proteins in specific cell types 2-3 has ...

Isolation of Cerebrospinal Fluid from Rodent Embryos for use with Dissected Cerebral Cortical Explants

عزل السائل المخي الشوكي من أجنة القوارض للاستخدام مع إإكسبلنتس مشرح القشرية الدماغية

The CSF is a complex fluid with a dynamically varying proteome throughout development and in adulthood. During embryonic development, the nascent CSF ...

Two-Photon in vivo Imaging of Dendritic Spines in the Mouse Cortex Using a Thinned-skull Preparation

Two-Photon in vivo Imaging of Dendritic Spines in the Mouse Cortex Using a Thinned-skull Preparation

ثنائي الفوتون<em&gt; في الجسم الحي</em&gt; التصوير من العمود الفقري شجيري في اللحاء باستخدام الماوس الجمجمة ضعفت إعداد

In the mammalian cortex, neurons form extremely complicated networks and exchange information at synapses. Changes in synaptic strength, as well as ...

Ex Vivo Preparations of the Intact Vomeronasal Organ and Accessory Olfactory Bulb

Ex Vivo Preparations of the Intact Vomeronasal Organ and Accessory Olfactory Bulb

فيفو السابقين الاستعدادات للالميكعي الجهاز سليمة والإكسسوار الشم لمبة

The mouse accessory olfactory system (AOS) is a specialized sensory pathway for detecting nonvolatile social odors, pheromones, and kairomones. The first ...

Ex Vivo Imaging of Postnatal Cerebellar Granule Cell Migration Using Confocal Macroscopy

Ex Vivo Imaging of Postnatal Cerebellar Granule Cell Migration Using Confocal Macroscopy

فيفو السابقين التصوير من بعد الولادة مخيخي الحبيبة الهجرة الخلية باستخدام متحد البؤر الفحص العياني

During postnatal development, immature granule cells (excitatory interneurons) exhibit tangential migration in the external granular layer, and then ...

Sample Preparation for Endopeptidomic Analysis in Human Cerebrospinal Fluid

إعداد نموذج لتحليل اندوبيبتيدوميك في السائل الدماغي النخاعي البشرية

This protocol describes a method developed to identify endogenous peptides in human cerebrospinal fluid (CSF). For this purpose, a previously developed ...

In Vivo Monitoring of Circadian Clock Gene Expression in the Mouse Suprachiasmatic Nucleus Using Fluorescence Reporters

In Vivo Monitoring of Circadian Clock Gene Expression in the Mouse Suprachiasmatic Nucleus Using Fluorescence Reporters

في فيفو رصد للتعبير الجيني الإيقاعية على مدار الساعة في نواة Suprachiasmatic الماوس استخدام الصحفيين الأسفار

This technique combines optical fiber mediated fluorescence recordings with the precise delivery of recombinant adeno-associated virus based gene ...

An Improved Method for Collection of Cerebrospinal Fluid from Anesthetized Mice

طريقة محسنة لجمع السائل الدماغي النخاعي من الفئران تخديره

The cerebrospinal fluid (CSF) is a valuable body fluid for analysis in neuroscience research. It is one of the fluids in closest contact with the central ...

Imaging and Analysis of Neurofilament Transport in Excised Mouse Tibial Nerve

التصوير والتحليل لنقل الليفية العصبية في العصب الذبي الماوس المخزّن

Neurofilament protein polymers move along axons in the slow component of axonal transport at average speeds of ~0.35-3.5 mm/day. Until recently the study ...