Name: microdissection of mouse brain into functionally and anatomically different regions
Uploaded: 2021-02-15T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Microdissection of Mouse Brain into Functionally and Anatomically Different Regions at JoVE.com

אנו מודים לגב' סשמאליני סריניוואסן, למר סטיבן באטלר ולגב' פמלה ספלמן על הסיוע הניסיוני ולגב' דנה יוסף על עריכת כתב היד. התמיכה במימון של USAMRDC היא אסירת תודה. קרן ז'נבה תרמה לעבודה זו ונתמכה על ידי כספים ממנהל אזור המחקר הצבאי והתפעולי III באמצעות משרד המחקר של צבא ארה"ב.
כתב ויתור:
החומר נבדק על ידי מכון המחקר הצבאי על שם וולטר ריד. אין התנגדות להצגתו ו/או לפרסומו. הדעות או הקביעות הכלולות במסמך זה הן דעותיו הפרטיות של המחבר, ואין לפרשן כרשמיות, או כמשקפות דעות אמיתיות של מחלקת הצבא או משרד ההגנה. המחקר נערך תחת פרוטוקול מאושר לשימוש בבעלי חיים במתקן מוכר של AAALAC בהתאם לחוק רווחת בעלי חיים ולחוקים ותקנות פדרליים אחרים הנוגעים לבעלי חיים ולניסויים המערבים בעלי חיים ומצייתים לעקרונות המפורטים במדריך לטיפול ושימוש בחיות מעבדה, הוצאת NRC, מהדורת 2011.

נהלי הטיפול והניסויים בבעלי חיים נערכו בהתאם להנחיות האירופיות, הלאומיות והמוסדיות לטיפול בבעלי חיים. כל הניסויים בבעלי חיים אושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים (IACUC) במרכז לחקר בריאות הסביבה של צבא ארה"ב, כיום מכון המחקר הצבאי וולטר ריד (WRAIR) ובוצעו במתקן שהוסמך על ידי האג?...

<ol>
	<li>Zeisel, 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=Molecular+Architecture+of+the+Mouse+Nervous+System.">Molecular Architecture of the Mouse Nervous System.</a> Cell. 174 (4), 999-1014 (2018).</li><li>Ackerman, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Major Structures and Functions of the Brain. 2, (1992).</li><li>P, T. L. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> StatPearls. , (2019).</li><li>Paramvir, T. L. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> StatPearls. , (2019).</li><li>Javed, K., Reddy, V., 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> Neuroanatomy, Cerebral Cortex. , (2020).</li><li>Rakic, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolution+of+the+neocortex:+a+perspective+from+developmental+biology.">Evolution of the neocortex: a perspective from developmental biology.</a> Nature Reviews Neuroscience. 10 (10), 724-735 (2009).</li><li>Fern&#225;ndez, V., Llinares-Benadero, C., Borrell, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebral+cortex+expansion+and+folding:+what+have+we+learned.">Cerebral cortex expansion and folding: what have we learned.</a> The EMBO Journal. 35 (10), 1021-1044 (2016).</li><li>Pessoa, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+brain+networks+and+brain+organization.">Understanding brain networks and brain organization.</a> Physics of Life Reviews. 11 (3), 400-435 (2014).</li><li>Mu, Q., Chen, Y., Wang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deciphering+Brain+Complexity+Using+Single-cell+Sequencing.">Deciphering Brain Complexity Using Single-cell Sequencing.</a> Genomics, Proteomics &amp; Bioinformatics. 17 (4), 344-366 (2019).</li><li>Darmanis, 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=A+survey+of+human+brain+transcriptome+diversity+at+the+single+cell+level.">A survey of human brain transcriptome diversity at the single cell level.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (23), 7285-7290 (2015).</li><li>Hodge, R. D., 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=Conserved+cell+types+with+divergent+features+in+human+versus+mouse+cortex.">Conserved cell types with divergent features in human versus mouse cortex.</a> Nature. 573 (7772), 61-68 (2019).</li><li>Winrow, C. 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=Refined+anatomical+isolation+of+functional+sleep+circuits+exhibits+distinctive+regional+and+circadian+gene+transcriptional+profiles.">Refined anatomical isolation of functional sleep circuits exhibits distinctive regional and circadian gene transcriptional profiles.</a> Brain Research. 1271, 1-17 (2009).</li><li>Atkins, N., Miller, C. M., Owens, J. R., Turek, F. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-Laser+Capture+Microscopy+Approach+for+the+Microdissection+of+Discrete+Mouse+Brain+Regions+for+Total+RNA+Isolation+and+Downstream+Next-Generation+Sequencing+and+Gene+Expression+Profiling.">Non-Laser Capture Microscopy Approach for the Microdissection of Discrete Mouse Brain Regions for Total RNA Isolation and Downstream Next-Generation Sequencing and Gene Expression Profiling.</a> Journal of Visualized Experiments. (57), e3125 (2011).</li><li>Wager-Miller, J., Murphy Green, M., Shafique, H., Mackie, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Collection+of+Frozen+Rodent+Brain+Regions+for+Downstream+Analyses.">Collection of Frozen Rodent Brain Regions for Downstream Analyses.</a> Journal of Visualized Experiments. (158), e60474 (2020).</li><li>Muhie, 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=Brain+transcriptome+profiles+in+mouse+model+simulating+features+of+post-traumatic+stress+disorder.">Brain transcriptome profiles in mouse model simulating features of post-traumatic stress disorder.</a> Molecular Brain. 8, 14 (2015).</li><li>Hammamieh, 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=Murine+model+of+repeated+exposures+to+conspecific+trained+aggressors+simulates+features+of+post-traumatic+stress+disorder.">Murine model of repeated exposures to conspecific trained aggressors simulates features of post-traumatic stress disorder.</a> Behavioural Brain Research. 235 (1), 55-66 (2012).</li><li>Paxinos, G., Franklin, K. B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The mouse brain in stereotaxic coordinates. Compact 3rd edn. , (2008).</li><li>Franklin, K., Paxinos, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Coronal Plates and Diagrams. , (2019).</li><li>Slotnick, B. M., Leonard, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stereotaxic+atlas+of+the+albino+mouse+forebrain.+Rockville,+MD,+Alcohol,+Drug+Abuse+and+Mental+Health+Administration,+1975.">Stereotaxic atlas of the albino mouse forebrain. Rockville, MD, Alcohol, Drug Abuse and Mental Health Administration, 1975.</a> Annals of Neurology. 10 (4), 403-403 (1981).</li><li>Cajal, S. R., Swanson, N., Swanson, L. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Histologie Du Syst&#232;me Nerveux de L'homme Et Des Vert&#233;br&#233;s. Anglais. , (1995).</li><li>Spijker, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dissection+of+Rodent+Brain+Regions.">Dissection of Rodent Brain Regions.</a> Neuromethods. 57, 13-26 (2011).</li><li>Wager-Miller, J., Murphy Green, M., Shafique, H., Mackie, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Collection+of+Frozen+Rodent+Brain+Regions+for+Downstream+Analyses.">Collection of Frozen Rodent Brain Regions for Downstream Analyses.</a> Journal of Visualized Experiments. (158), e60474 (2020).</li><li>Sultan, F. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dissection+of+Different+Areas+from+Mouse+Hippocampus.">Dissection of Different Areas from Mouse Hippocampus.</a> Bio Protocols. 3 (21), (2013).</li><li>Chakraborty, N., 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=Gene+and+stress+history+interplay+in+emergence+of+PTSD-like+features.">Gene and stress history interplay in emergence of PTSD-like features.</a> Behavioural Brain Research. 292, 266-277 (2015).</li><li>Chiu, K., Lau, W. M., Lau, H. T., So, K. -. F., Chang, R. C. -. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micro-dissection+of+rat+brain+for+RNA+or+protein+extraction+from+specific+brain+region.">Micro-dissection of rat brain for RNA or protein extraction from specific brain region.</a> Journal of Visualized Experiments. (7), (2007).</li><li>Rajmohan, V., Mohandas, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+limbic+system.">The limbic system.</a> Indian Journal of Psychiatry. 49 (2), 132-139 (2007).</li></ol>

מוח היונקים הוא איבר מורכב המורכב ממערך של תאים נבדלים מבחינה מורפולוגית וייחודיים מבחינה תפקודית עם חתימות מולקולריות מגוונות ואזורים מרובים המבצעים פונקציות מיוחדות ובדידות. להליך הנתיחה המדווח כאן יכולות להיות מספר מטרות בהתאם לדרישות המעבדה. במעבדה שלנו הערכנו שעתוק באזורי מוח מרו...

המוח, יחד עם חוט השדרה והרשתית, מרכיבים את מערכת העצבים המרכזית המבצעת התנהגויות מורכבות, הנשלטות על ידי סוגי תאים מיוחדים, ממוקמים במדויק ומתקשרים בכל הגוף1. המוח הוא איבר מורכב עם מיליארדי נוירונים מחוברים וגליה עם מעגלים מדויקים המבצעים פונקציות רבות. זהו מבנה דו-צדדי בעל שתי אונות נפרדות ומרכיבים תאיים מגוונים2. חוט השדרה מחבר את המוח לעולם החיצון ומוגן על ידי עצמות, קרום המוח והנוזל השדרתי ומנתב מסרים אל המוחוממנו 2,3,4. פני השטח של המוח, קליפת המוח, אינם אחידים ויש להם קפלים נפרדים, הנקראים gyri, וחריצים, הנקראים sulci, המפרידים את המוח למרכזים פונקציונליים5. קליפת המוח חלקה ביונקים עם מוח קטן 6,7. חשוב לאפיין וללמוד את הארכיטקטורה של המוח האנושי על מנת להבין את ההפרעות הקשורות לאזורי המוח השונים, כמו גם את המעגלים התפקודיים שלו. המחקר במדעי המוח התרחב בשנים האחרונות ומגוון שיטות ניסיוניות משמשות לחקר המבנה והתפקוד של המוח. התפתחויות בתחומי הביולוגיה המולקולרית והמערכותית הובילו לעידן חדש של חקר היחסים המורכבים בין מבנים מוחיים לתפקוד מולקולות. בנוסף, ביולוגיה מולקולרית, גנטיקה ואפיגנטיקה מתרחבות במהירות, ומאפשרות לנו לקדם את הידע שלנו על המנגנונים הבסיסיים המעורבים באופן שבו מערכות מתפקדות. ניתוחים אלה יכולים להתבצע על בסיס מקומי הרבה יותר, כדי לעזור למקד את החקירה והפיתוח של טיפולים יעילים יותר.
מוח היונקים מוגדר מבחינה מבנית לאזורים בדידים הניתנים לזיהוי ברור; עם זאת, המורכבות הפונקציונלית והמולקולרית של מבנים בדידים אלה עדיין אינה מובנת בבירור. האופי הרב-ממדי והרב-שכבתי של רקמת המוח מקשה על חקר הנוף הזה ברמה התפקודית. בנוסף, העובדה כי פונקציות מרובות מבוצעות על ידי אותו מבנה ולהיפך מסבך עוד יותר את ההבנה של המוח8. חיוני שהגישה הניסויית המבוצעת לאפיון מבני ותפקודי של אזורי מוח תשתמש במתודולוגיות מחקר מדויקות כדי להשיג עקביות בדגימה לצורך קורלציה בין ארכיטקטורה נוירו-אנטומית לתפקוד. המורכבות של המוח הוסברה לאחרונה באמצעות ריצוף שלתא בודד 9,10 כגון הפיתול הטמפורלי של המוח האנושי המורכב מ-75 סוגי תאים שונים 11. על ידי השוואת נתונים אלה לאלה מאזור מקביל במוח העכבר, המחקר לא רק חושף קווי דמיון בארכיטקטורה ובסוגי התאים שלהם, אלא גם מציג את ההבדלים. כדי לפענח את המנגנונים המורכבים, חשוב אפוא לחקור אזורים שונים במוח בדיוק מלא. מבנים ותפקוד משומרים בין מוח אדם לעכבר מאפשרים שימוש בעכבר כפונדקאית ראשונית להבהרת תפקוד המוח האנושי ותוצאות התנהגותיות.
עם התקדמות הגישות של ביולוגיה מערכתית, קבלת מידע מאזורי מוח בדידים במכרסמים הפכה להליך מרכזי בחקר מדעי המוח. בעוד שפרוטוקולים מסוימים כגון מיקרודיסקציה ללכידת לייזר12 יכולים להיות יקרים, פרוטוקולים מכניים הם זולים ומבוצעים באמצעות כלים נפוצים13,14. השתמשנו באזורי מוח מרובים עבור מבחני תעתיק15 ופיתחנו הליך מעשי ומהיר לניתוח אזורי מוח של עכברים בעלי עניין באופן שלב אחר שלב תוך זמן קצר. לאחר הניתוח, דגימות אלה ניתן לאחסן מיד בתנאים קרים כדי לשמר את חומצות הגרעין והחלבונים של רקמות אלה. הגישה שלנו יכולה להתבצע מהר יותר מה שמוביל ליעילות גבוהה ומאפשר פחות סיכויים להידרדרות רקמות. זה בסופו של דבר, מגדיל את הסיכויים של יצירת ניסויים באיכות גבוהה, לשכפל באמצעות רקמות המוח.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Brain Removal</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Deaver scissors</td>
			<td>Roboz Surgical Store</td>
			<td>RS-6762</td>
			<td>5.5&#34; straight sharp/sharp</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Deaver scissors</td>
			<td>Roboz Surgical Store</td>
			<td>RS-6763</td>
			<td>5.5&#34; curved sharp/sharp</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Delicate operating scissors</td>
			<td>Roboz Surgical Store</td>
			<td>RS-6703</td>
			<td>4.75&#34; curved sharp/sharp</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Delicate operating scissors</td>
			<td>Roboz Surgical Store</td>
			<td>RS-6702</td>
			<td>4.75&#34; straight sharp/sharp</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Light operating scissors</td>
			<td>Roboz Surgical Store</td>
			<td>RS-6753</td>
			<td>5&#34; curved Sharp/Sharp</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro spatula, radius and tapered flat ends</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>stainless steel mirror finish</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Operating scissors 6.5&#34;</td>
			<td>Roboz Surgical Store</td>
			<td>RS-6846</td>
			<td>curved sharp/sharp</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue forceps</td>
			<td>Roboz Surgical Store</td>
			<td>RS-8160</td>
			<td>4.5&#8221; 1X2 teeth 2mm tip width</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rongeur (optional)</td>
			<td>Roboz Surgical Store</td>
			<td>RS-8321 many styles to choose</td>
			<td>Lempert Rongeur 6.5&#34; 2X8mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pituitary Dissection</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel handle</td>
			<td>Roboz Surgical Store</td>
			<td>RS-9843</td>
			<td>Scalpel Handle #3 Solid 4&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>and blades</td>
			<td>Roboz Surgical Store</td>
			<td>RS-9801-11</td>
			<td>Sterile Scalpel Blades:#11 Box 100 40mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Super fine forceps Inox</td>
			<td>Roboz Surgical Store</td>
			<td>RS-4955</td>
			<td>tip size 0.025 X 0.005 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Brain Dissection</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>A magnification visor</td>
			<td>Penn Tool Col</td>
			<td>40-178-6</td>
			<td>2.2x Outer and 3.3x Inner Lens Magnification, Rectangular Magnifier</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissection cold plate</td>
			<td>Cellpath.com</td>
			<td>JRI-0100-00A</td>
			<td>Iceberg cold plate &#38; base</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Graefe forceps, full curve extra delicate</td>
			<td>Roboz Surgical Store</td>
			<td>RS-5138</td>
			<td>0.5 mm Tip 4&#8221; (10 cm) long</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Light operating scissors</td>
			<td>Roboz Surgical Store</td>
			<td>RS-6753</td>
			<td>5&#34; curved sharp/sharp</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel handle</td>
			<td>Roboz Surgical Store</td>
			<td>RS-9843 (repeated above)</td>
			<td>Scalpel Handle #3 Solid 4&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>and blades (especially #11)</td>
			<td>Roboz Surgical Store</td>
			<td>RS-9801-11 (repeated above)</td>
			<td>Sterile Scalpel Blades:#11 Box 100 40mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spatula</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>MS-SQRD9-4</td>
			<td>Double Ended Spatula Square AND Round End</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue forceps</td>
			<td>Roboz Surgical Store</td>
			<td>RS-8160 (repeated above)</td>
			<td>4.5&#8221; 1X2 teeth</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

microdissection of mouse brain into functionally and anatomically different regions

המוח הוא מרכז הפיקוד של מערכת העצבים של היונקים ואיבר בעל מורכבות מבנית עצומה. המוח, המוגן בתוך הגולגולת, מורכב מכיסוי חיצוני של חומר אפור מעל ההמיספרות הידועות בשם קליפת המוח. מתחת לשכבה זו שוכנים מבנים מיוחדים רבים אחרים החיוניים לריבוי תופעות החשובות לקיום. רכישת דגימות של אזורים ספציפיים במוח ברוטו דורשת שלבי דיסקציה מהירים ומדויקים. מובן כי ברמה המיקרוסקופית, קיימים תתי-אזורים רבים וסביר להניח שהם חוצים את הגבולות האזוריים השרירותיים שאנו כופים לצורך ניתוח זה.
מודלים של עכברים משמשים באופן שגרתי לחקר תפקודי מוח אנושיים ומחלות. שינויים בדפוסי ביטוי הגנים עשויים להיות מוגבלים לאזורי מוח ספציפיים המכוונים לפנוטיפ מסוים בהתאם למצב החולה. לפיכך, יש חשיבות רבה ללמוד את הרגולציה של תמלול ביחס לארגון המבני המוגדר היטב שלה. הבנה מלאה של המוח דורשת לחקור אזורים מובחנים במוח, להגדיר קשרים ולזהות הבדלים מרכזיים בפעילות של כל אחד מאזורי המוח האלה. הבנה מקיפה יותר של כל אחד מהאזורים הנפרדים הללו עשויה לסלול את הדרך לטיפולים חדשים ומשופרים בתחום מדעי המוח. במאמר זה נדון במתודולוגיה שלב אחר שלב לניתוח מוח העכבר ל-16 אזורים נפרדים. בהליך זה, התמקדנו בהסרת מוח של עכבר זכר C57Bl/6J (בן 6-8 שבועות) וניתוחו לאזורים מרובים באמצעות ציוני דרך נוירו-אנטומיים כדי לזהות ולדגום אזורי מוח נפרדים הרלוונטיים מבחינה תפקודית ורלוונטיים להתנהגות. עבודה זו תסייע להניח בסיס חזק בתחום מדעי המוח, ותוביל לגישות ממוקדות יותר בהבנה עמוקה יותר של תפקוד המוח.

ההבנה שלנו לגבי מבנה המוח המורכב ותפקודו מתפתחת ומשתפרת במהירות. המוח מכיל מספר אזורים מובחנים, ובניית מפה מולקולרית יכולה לעזור לנו להבין טוב יותר כיצד המוח פועל. במאמר שיטה זה דנו בנתיחה של מוח העכבר למספר אזורים נפרדים (טבלה 1). בפרוטוקול זה, המבנים מזוהים על סמך ציוני הדרך הקרי?...

Watch this Scientific Journal Video about Microdissection of Mouse Brain into Functionally and Anatomically Different Regions at JoVE.com

Microdissection of Mouse Brain into Functionally and Anatomically Different Regions

אנו מציגים פרוטוקול מהיר, שלב אחר שלב, להסרת מוח עכבר ודיסקציה של אזורים בדידים מרקמת מוח טרייה. השגת אזורי מוח לניתוח מולקולרי הפכה לדבר שבשגרה במעבדות רבות למדעי המוח. אזורי מוח אלה מוקפאים באופן מיידי כדי לקבל נתוני תעתיק באיכות גבוהה לניתוח ברמת המערכת.

מיקרו-דיסקציה של מוח העכבר לאזורים שונים מבחינה תפקודית ואנטומית

The brain is the command center for the mammalian nervous system and an organ with enormous structural complexity. Protected within the skull, the brain ...

חקר אזורים מובחנים במוח הוא אבן דרך לקראת הבנת המורכבות המולקולרית והמבנית של המוח. פרוטוקול זה מתאר ניתוח שיטתי של מוח עכבר כדי לבודד אזורים מובחנים במוח. בפרספקטיבה של אנטומיה של המוח, זוהי גישה מלמעלה למטה שניתן לשחזר בקלות.היתרונות של פרוטוקול זה הם כפולים. ראשית, גישה זו מספקת הזדמנות להבין את היסודות המולקולריים של אזורי מוח קטנים אך קריטיים. שנית, כל תהליך הדיסקציה הזה קצר מספיק כדי להבטיח שימור של שלמות מולקולרית, תנאי מוקדם קריטי של בדיקות גב ומולקולה.הליך זה כרוך בתרגול ובטיפול עדין. העיתוי הוא קריטי מאוד כאן כדי לשמור על ציוני הדרך המבניים, וניתן להשיג אותו עם הכשרה ותרגול נכונים. מי שידגים את הליך הסרת מוח העכבר יהיה סייד מוהיה, כימאי חוקר וביואינפורמטיקאי מהמעבדה שלנו.דוגמה נוספת להליך של כריתת מוח עכבר יהיה ג'יימס מאירהוף, חוקר מוח מהמעבדה שלנו. כדי להתחיל, לנקות ולהסיר את העור לאחיזה טובה. מהדקים את המקסילה של הראש הערוף עם המוסטאט ומשתמשים בגזה כדי לשקף את הקרקפת באופן רוסטרלי.הכנס את המספריים המעוקלים העדינים לתוך מגנום הפורמן כדי להפריד בין קרומי המוח הנדבקים. לאחר מכן הכנס את המספריים בפתח בסיס הגולגולת שבו חוט השדרה עובר כאשר הלהב מצביע אנכית, אך מקביל ולוחץ על פני השטח הפנימיים של עצם הלוח הבסיסי, מסובב את הלהב 45 מעלות לצד שמאל ולאחר מכן לצד ימין. הסר את העצם העורפית בעצם intraparietal כדי לחשוף את המוח הקטן.מקדמים את המספריים לאורך התפר הסגיטלי האמצעי עד לברגמה, וחותכים אותו על ידי הרמה כלפי מעלה כדי למנוע חתך של קליפת המוח. כאשר עצמות הקודקוד מורמות, לזהות ולחתוך את שאר אביזרי קרום המוח. בצע שני חתכים מקבילים במישור הסגיטלי והסר את שברי העצם הקדמית, תוך הימנעות מחתך פני השטח של המוח.תוך כדי חיתוך חיבורי קרום המוח ועצבי הגולגולת, הפוך את הגולגולת כדי לאפשר לכוח הכבידה לסייע בהסרת המוח לכוס קטנה מלאה מראש בתמיסת מלח. שמור על בולה שמיעתית שלמה כדי שהאנטומיה של יותרת המוח תהיה ניתנת לזיהוי. לעשות חתך parasaggital קטן מאוד משני הצדדים ברכס של האוהל הממברנה כי הוא מחזיק יותרת המוח במקומו, ולהרים את האונה האחורית של יותרת המוח עם מלקחיים עדינים במיוחד.בצע חתך sagittal בין השוליים הצדדיים של האונה הקדמית של יותרת המוח בעצב הטריגמינלי הקרוב ביותר, ולאחר מכן להרים את האונה הקדמית של יותרת המוח. כוון את מקור האור הלבן מעל הרקמה. הניחו את המוח על גוש נירוסטה מקורר מראש ושמרו על הבלוק קר על ידי הקפתו בקרח בתמיסת מלח קרה כקרח.מעת לעת להרטיב את הרקמה עם תמיסת מלח קר כקרח כדי לשמר את המבנים. מקם את המוח כך שקליפת המוח פונה כלפי מעלה. באמצעות מלקחיים מעוקלים קטנים, להסיר את המוח הקטן.באמצעות הגישה הגבית, החליקו את הלהבים הסגורים של מלקחיים מעוקלים קטנים מתחת לקורפוס קלוסום, ופזרו אותו בעדינות כדי לסגת מהניאוקורטקס באופן דו-צדדי כדי לשמר את ציוני הדרך הבולטים ביותר בקו האמצע. בסופו של דבר, מבנים כגון כיאזמה אופטית, היפותלמוס, נורות חוש הריח, medulla oblongata, מלאי יותרת המוח, וגשר פונטין יהיו גלויים. נסה להפריד בין ההמיספרות.הפוך את אתר הגחון במוח כלפי מעלה ובצע חתך סגיטלי אמצעי החל מהדורסום בין נורות חוש הריח בחצי הכדור המוחי. הסר medulla, ולאחר מכן בעדינות להפריד את שתי ההמיספרות. לאחר מכן, בצע חתך קורונל בשוליים הפנימיים של הבריכות כדי להשיג את המוח האחורי ולהפריד את המדולה בשוליים האחוריים של הבריכות.הפוך את רקמת המוח להפרדה זהירה של שתי ההמיספרות המוחיות. הסר את נורת חוש הריח בשלב זה. בצע חתך קורונלי מילימטר אחד קדמי לגנו של קורפוס קלוסום, והסר את נורות חוש הריח האביזריות, ולאחר מכן הפרדת קליפת המוח הקדם-מצחית המדיאלית והלטרלית.חתך חלקי אופקית או קורונלית דרך החלק הרוחבי של הקומיסורה הקדמית מקו האמצע מתחת לקרן הקדמית של החדר הצדדי כדי לשחרר את גרעין המחיצה באופן דורסלי ואת הסטריאטום הגחוני בגחון. הסר את הכמות הקטנה של קליפת המוח מפני השטח הצדדיים כדי להסיר את גרעין הכניעה ואת פקעת חוש הריח. הפרד את החלק הרוסטרלי של הסטריאטום של הקורפוס מקליפת המוח העליונה באמצעות אזמל מעוקל שנחתך ממש מחוץ לקפסולה החיצונית.זהה את גרעיני המחיצות או המחיצות ובודד אותם מקטע זה. בצע חתך מעוקל כדי להפריד את ההיפותלמוס בשלב זה. זה ייעשה באמצעות חתך קורונלי חלקי אחורי לגופי החלב המשתרע רק לרוחב כמו סולקוס ההיפותלמי.לאחר מכן שחררו את חתך ההיפותלמוס עם חתך פרזגיטלי לאורך הסולקוס ההיפותלמי. אוורט את החדר הלטרלי כדי לחשוף קשרים תוך-לימביים נוספים במרכיבי המערכת הלימבית הנותרים. בחלק הפנימי של קליפת המוח הפנימית, מבנה דמוי מניפה נצפה לאחר פתיחת החדר.השתמש במבנה דמוי המניפה בקליפת המוח האנטורינלית כדי להגדיר את השוליים לצורך דיסקציה, ולאחר מכן זהה והסר את האמיגדלה, קליפת המוח האנטורינלית, פיתול החגורה האחורי וההיפוקמפוס. אשר את זיהוי התלמוס על ידי הדמיה של הסטריה מדולאריס על פני השטח הגביים שלה המשתרעים במישור קליפת המוח הרוסטרלית של קו האמצע. להפריד את התלמוס לחלוטין מאמצע המוח על ידי חתך קורונל.פרוטוקול זה יכול לשמש להסרה מיידית של המוח מן הגולגולת, ואחריו דיסקציה. ניתן לשמר ולעבד את הרקמות המנותחות מאוחר יותר בהתאם לדרישות המחקר. רנ"א מופק ממספר רקמות מנותחות ניתן לבדיקה לביטוי גנים.התוצאות המייצגות התקבלו באמצעות מוחות שנקטפו ואוחסנו בטמפרטורה של מינוס 80 מעלות צלזיוס במשך מספר חודשים לפני מיצוי הרנ"א. אזורים מובחנים במוח יחד עם נתוני משקל נאספו תחת מודל הלחץ החברתי החשוף של PTSD. ריכוזי RNA וקריאות ספקטרופוטומטריות מוצגים כאן.כאשר עוקבים אחר פרוטוקול זה, ודא כי הרקמות מצוננות בכל עת על ידי שמירה על המוח על בלוק פלדה קר, מעת לעת dousing את הרקמה עם מלח קר. לאחר שהרקמות נאספות ומוקפאות מיד, ניתן להשתמש בהן למבחנים כמו תעתיק, מטבוליזם ופרוטאומיקה במועד מאוחר יותר.

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Anatomy and Physiology

Neuroscience

Unit 1

Anatomy of the Central and Peripheral Nervous System

SCIENTISTS IN ACTION

Non-Laser Capture Microscopy Approach for the Microdissection of Discrete Mouse Brain Regions for Total RNA Isolation and Downstream Next-Generation Sequencing and Gene Expression Profiling

Non-Laser Capture Microscopy Approach for the Microdissection of Discrete Mouse Brain Regions for Total RNA Isolation and Downstream Next-Generation Sequencing and Gene Expression Profiling  |

Non-לייזר מיקרוסקופית לכידת גישה עבור Microdissection של אזורים במוח דיסקרטית עכבר עבור בידוד RNA סך סידור Downstream הדור הבא והביטוי פרופיל גנטי

As technological platforms, approaches such as next-generation sequencing, microarray, and qRT-PCR have great promise for expanding our understanding of ...

Optimized Analysis of DNA Methylation and Gene Expression from Small, Anatomically-defined Areas of the Brain

ניתוח אופטימיזציה של מתילציה דנ&quot;א ביטוי גנים מ, אזורים קטנים אנטומית מוגדרים של המוח

Exposure to diet, drugs and early life adversity during sensitive windows of life 1,2 can lead to lasting changes in gene expression that contribute to ...

Mapping Cortical Dynamics Using Simultaneous MEG/EEG and Anatomically-constrained Minimum-norm Estimates: an Auditory Attention Example

Dynamics מיפוי קליפתיים באמצעות MEG סימולטאני / אומדני EEG ומוגבלים מבחינה אנטומית, מינימום-נורמה: דוגמא קשב שמיעתי

Magneto- and electroencephalography (MEG/EEG) are neuroimaging techniques that provide a high temporal resolution particularly suitable to investigate the ...

Growing Neural Stem Cells from Conventional and Nonconventional Regions of the Adult Rodent Brain

גידול בתאי גזע עצבי מאזורים קונבנציונליים ולא קונבנציונליים של המוח מכרסם מבוגרים

Recent work demonstrates that central nervous system (CNS) regeneration and tumorigenesis involves populations of stem cells (SCs) resident within the ...

Telomerase Activity in the Various Regions of Mouse Brain: Non-Radioactive Telomerase Repeat Amplification Protocol (TRAP) Assay

Telomerase Activity in the Various Regions of Mouse Brain: Non-Radioactive Telomerase Repeat Amplification Protocol TRAP Assay

פעילות telomerase באזורים שונים של מוח עכבר: הטלומרז לא רדיואקטיבי חזור הגברה פרוטוקול Assay (TRAP)

Telomerase, a ribonucleoprotein, is responsible for maintaining the telomere length and therefore promoting genomic integrity, proliferation, and ...

Design, Surface Treatment, Cellular Plating, and Culturing of Modular Neuronal Networks Composed of Functionally Inter-connected Circuits

עיצוב, משטח טיפול, סלולרי ציפוי, וCulturing של רשתות עצבי מודולרי מורכב ממעגלי קשרים בין פונקציונלי

The brain operates through the coordinated activation and the dynamic communication of neuronal assemblies. A major open question is how a vast repertoire ...

Stereotaxic Infusion of Oligomeric Amyloid-beta into the Mouse Hippocampus

עירוי stereotaxic של Oligomeric עמילואיד-ביתא להיפוקמפוס העכבר

Alzheimer&#8217;s disease is a neurodegenerative disease affecting the aging population. A key neuropathological feature of the disease is the ...

High Resolution Quantitative Synaptic Proteome Profiling of Mouse Brain Regions After Auditory Discrimination Learning

גבוהה פרופיל Proteome Synaptic החלטה כמותי של אזורים במוח העכבר לאחר למידה אפליה שמיעתית

The molecular synaptic mechanisms underlying auditory learning and memory remain largely unknown. Here, the workflow of a proteomic study on auditory ...

Anatomically Inspired Three-dimensional Micro-tissue Engineered Neural Networks for Nervous System Reconstruction, Modulation, and Modeling

אנטומיה השראה תלת מימדי מיקרו רקמות מתוכנן רשתות עצביות עבור שחזור מערכת העצבים, אפנון, דוגמנות

Functional recovery rarely occurs&#160;following injury or disease-induced degeneration within the central nervous system (CNS)&#160;due to the inhibitory ...