Name: extraction and dissection of the domesticated pig brain
Uploaded: 2021-04-25T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Extraction and Dissection of the Domesticated Pig Brain at JoVE.com

Die Autoren würdigen Jim Knoblauch und Martin-Booth Hodges vom College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences Information Technology and Communication Services für ihre Expertise in den Bereichen Aufnahme, Aufnahme und Bearbeitung von Audio und Video.

Verfahren mit tierischen Gegenständen wurden vom Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) an der University of Illinois at Urbana-Champaign genehmigt.
ANMERKUNG: Vor der Euthanasie das Schwein wurde durch intramuskuläre Injektion mit einer Kombination von Telazol:Ketamin:Xylazin (50,0 mg Tiletamiin HCl plus 50,0 mg Zolazepam HCl rekonstituierend mit 2,50 ml Ketamin HCl (100 g/L) und 2,50 ml Xylazin (100 g/L) verabreicht und mit 0,06 mg/kg BW verabreicht. Nach der Anästhesitherisa...

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Alternative for neurosurgical education.</a> Acta Cirurgica Brasileira. 29 (6), 405-409 (2014).</li><li>Bassi, T., Rohrs, E., Fernandez, K., Ornowska, M., Reynolds, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+brain+excision:+An+easier+method+to+harvest+the+pig's+brain.">Direct brain excision: An easier method to harvest the pig's brain.</a> Interdisciplinary Neurosurgery. 14, 37-38 (2018).</li><li>Bjarkam, C. 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C., 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=Perfusion+fixation+in+brain+banking:+a+systematic+review.">Perfusion fixation in brain banking: a systematic review.</a> Acta Neuropathologica Communications. 7, 146 (2019).</li><li>F&#233;lix, 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=Stereotaxic+atlas+of+the+pig+brain.">Stereotaxic atlas of the pig brain.</a> Brain Research Bulletin. 49, 1 (1999).</li></ol>

Die hier beschriebenen Techniken wurden für Schweine entwickelt, die etwa 4 Wochen alt sind. Es ist wichtig, diese Schritte sofort durchzuführen, nachdem das Schwein human eingeschläfert wurde, um sicherzustellen, dass die Integrität der Hirngewebestruktur erhalten bleibt, insbesondere wenn nachfolgende biochemische Tests in Betracht gezogen werden. Es ist hilfreich, einen Atlas oder Faser16 Sezieranleitungen zu verwenden, wenn sie zum ersten Mal die Techniken erlernen. Es wird empfohlen, dass...

Das Schwein wurde gut dokumentiert und als übersetzbares Tiermodell für die Forschung in Herz-Kreislauf-Systemen1, Magen-Darm-Systeme2, Ernährung3,4, Diabetes5, Toxikologie6und chirurgische Techniken7akzeptiert. Der Einsatz des Schweins in der Neurowissenschaft nimmt zu, da Die Suche nach den Schlüsselwörtern "Schweinehirn-Tiermodell" zu viermal mehr Ergebnissen aus den Jahren 1996-2005 führt als im vorangegangenen 10-Jahres-Zeitraum8, und derzeit noch mehr Ergebnisse. Ein Hauptgrund dafür, dass die Popularität des Schweinemodells wächst, ist aufgrund seiner Ähnlichkeiten in Wachstum, Struktur und Funktion des Gehirns im Vergleich zum Menschen. Im Vergleich zum menschlichen Gehirn weist das Schweinehirn eine ähnliche Kreisstrukturierung, Vaskularisation und Verteilung von grauer und weißer Materieauf 9. Darüber hinaus wurde das Schweinehirn in neuroimaging Verfahren verwendet, evoziert potenzielle Aufzeichnung, und bei der Etablierung von neurochirurgischen Techniken8,9. Im Gegensatz zu anderen Tiermodellen sponsert jedoch das perinatale Wachstum des Schweins und des Menschen im Gegensatz zu prä- oder postnatalen Wachstumsschüben. Bei der Geburt wiegen das Gehirn von Mensch und Schwein etwa 27 bzw. 25 Prozent seines Gehirngewichts für Erwachsene, verglichen mit dem Rattenhirn, das 12 Prozent seines Gehirngewichts für Erwachsene wiegt, und dem Rhesusaffenhirn mit 76 Prozent des Erwachsenengewichts10.
Ein Grund, warum das Schwein nur langsam als Tiermodell für die Neurowissenschaften angenommen wurde, ist, dass viele Forscher mit dem Tier in diesem Zusammenhang nicht vertraut sind. Die Forscher sind sich möglicherweise nicht seiner möglichen Verwendungen auf dem Gebiet bewusst oder kennen nicht die richtigen Techniken, die für die Verwendung eines solchen Modells erforderlich sind. Da die Verwendung des Schweins als biomedizinisches und präklinisches Modell Aufmerksamkeit und Anwendung in der Neurowissenschaft gewinnt, ist es notwendig, standardisierte Verfahren zur Gewebeentfernung festzulegen, um einen genauen Vergleich der Daten über Studien hinweg zu gewährleisten. Obwohl Sezieren und chirurgische Techniken mit dem Schweinehirn an anderer Stelle veröffentlicht wurden11,12,13, gibt es einen Bedarf an einfachen und standardisierten Protokollen, um Schweinehirngewebe zu sammeln, vor allem für den Einsatz in biochemischen Assays. Als solches ist das Ziel dieses Videos, das notwendige Wissen zur Verfügung zu stellen, damit Forscher eine standardisierte Gehirnextraktion und -sektion durchführen können. Dieses Video zeigt eine richtige Technik, um das Schweinehirn zu entfernen, während der Kortex und Hirnstamm intakt bleiben, und anschließend Methoden zu überprüfen, um mehrere wichtige Gehirnregionen zu sezieren.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>#22 Scalpel Blades for #4 Handles</td>
			<td>Ted Pella, inc.</td>
			<td>549-4S-22</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>11 1/2&#34; Satterlee Bone Saw</td>
			<td>Leica Biosystems</td>
			<td>38DI13425</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 1/2&#34; Skull Breaker with Chisel End (Meat Hook)</td>
			<td>Leica Biosystems</td>
			<td>38DI37636</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5-inch Heavy Duty Workshop Bench Vise</td>
			<td>Pony</td>
			<td>29050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Butcher Knife 25cm</td>
			<td>Victorinox</td>
			<td>5.7403.25</td>
			<td>Sharpen before use</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CM40 Light Duty Drop Forged C Clamps</td>
			<td>Bessey</td>
			<td>00655BC3120</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diamond Hone Knife Shaper</td>
			<td>Chef&#8217;s Choice</td>
			<td>436-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Shandon Stainless-Steel Scalpel Blade Handle #4</td>
			<td>ThermoScientific</td>
			<td>5334</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue Forceps</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>101-5132</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vinyl Dissecting pad</td>
			<td>Carolina</td>
			<td>629006</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

extraction and dissection of the domesticated pig brain

Die Verwendung des Schweins als präklinisches und übersetzbares Tiermodell wurde von Forschungsbereichen, die Herz-Kreislauf-Systeme, Magen-Darm-Systeme und Ernährung untersuchen, gut dokumentiert und akzeptiert, und das Schwein wird zunehmend als großes Tiermodell in der Neurowissenschaft eingesetzt. Darüber hinaus ist das Schwein ein akzeptiertes Modell, um Neuroentwicklung zu studieren, da es Gehirnwachstum und Entwicklungsmuster ähnlich dem zeigt, was beim Menschen vorkommt. Als weniger häufiges Tiermodell in der Neurowissenschaft sind chirurgische und sezierende Verfahren an Schweinen unter Forschern möglicherweise nicht so vertraut oder gut praktiziert. Daher kann sich ein standardisiertes visuelles Protokoll, das konsistente Extraktions- und Seziermethoden detailliert aufgibt, für Forscher, die mit dem Schwein arbeiten, als wertvoll erweisen. Das folgende Video zeigt eine Technik, um das Schweinehirn zu entfernen, während der Kortex und Hirnstamm intakt bleiben und überprüft Methoden, um mehrere häufig untersuchte Hirnregionen zu sezieren, einschließlich gehirnstem, Kleinhirn, Midbrain, Hippocampus, Striatum, Thalamus, und mediale präfrontale Kortex. Der Zweck dieses Videos ist es, Forschern die Werkzeuge und das Wissen zur Verfügung zu stellen, die notwendig sind, um konsequent eine Gehirnextraktion und -sektion am vier Wochen alten Schwein durchzuführen.

Dieser Abschnitt beschreibt Beispiele für Ergebnisse, die nach korrekter Extraktion und Zerlegung eines 4 Wochen alten Schweinehirns erzielt wurden. Abbildung 1 zeigt die Form jeder Hirnregion für die Verwendung als Leitfaden während der Zerlegung. Ein Teil des Hirnstamms kann nach Entfernung des Kleinhirns im Schädel verbleiben (Abbildung 1B). Dies kann entfernt werden, während der gewünschte Bereich des Kleinhirns isoliert wird. Tabelle 1</strong...

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Extraction and Dissection of the Domesticated Pig Brain

Dieses Protokoll beschreibt die Technik zur Entfernung des Schweinehirns in seiner Gesamtheit und Diesektion mehrerer Hirnregionen, die häufig in der Neurowissenschaft untersucht werden.

Extraktion und Zerlegung des domestizierenden Schweinehirns

Use of the pig as a preclinical and translatable animal model has been well-documented and accepted by research fields investigating cardiovascular ...

Das folgende Video ist eine Demonstration der Entfernung und Zerlegung des Schweinehirns. Es kann hilfreich sein, vor oder während des Verfahrens auf einen Atlas oder eine Fasersektionsführung zu verweisen. Ein großes Fleischermesser eignet sich am besten für die Enthauptung, da es einen sauberen Schnitt zwischen Atlas und Achse ermöglicht.Stellen Sie sicher, dass das Messer scharf ist, bevor Sie mit einem neuen Motiv beginnen. Ein Fleischhaken wird verwendet, um den Schädel zu entfernen. Ein langes schlankes Werkzeug wie ein Skalpellgriff wird verwendet, um das Gehirn aus dem Schädel zu entfernen.Ein Laster mit Schrauben oder Vorsprüngen ist notwendig, um den Kopf beim Schneiden des Schädels zu sichern. Sobald das Tier nach etablierten Protokollen human eingeschläfert wurde, gehen Sie wie folgt vor. Schneiden Sie knapp über dem Nacken des Halses, zwischen den Schultern und der Oberseite des Kopfes.Sichern Sie das Schwein und bewegen Sie die Jahre aus dem Weg während der Enthauptung. Verwenden Sie ein Skalpell, um Schnitte zu machen, um die Haut vom Schädel zu trennen. Machen Sie einen ersten Schnitt auf der Mitte des Schädels, der bis zum Hinterteil des Kopfes fortbesteht.Der zweite Querschnitt sollte sich am Hinterkopf des Kopfes begeben. Der dritte Schnitt auch quer wird am Ende dieser Schnarbe beginnen, und inline mit den Augen, um einen einfachen Zugang zum Schädel zu gewährleisten. Verwenden Sie eine Knochensäge, um vordere zu hinteren Schnitten seitlich zur Mittellinie zu machen.Beginnen Sie mit der leichten Markierung des Bereichs für den Schnitt mit der Säge, und beginnen Sie dann zu sägen, bis Sie weniger Widerstand aus dem Schädel treffen. Die Säge beim Schneiden leicht abschrägen, da dies sicherstellt, dass Sie den dünnsten Teil des Schädels schneiden. Wenn der Schnitt zu nah am Ohr ist, wird es schwierig sein, den Schädel zu entfernen.Aber wenn der Schnitt zu nah an der Mittellinie ist, wird die Öffnung zu klein sein, um das Gehirn zu entfernen. Wiederholen Sie diesen Vorgang auf den senkrechten Seiten, um ein rechteckiges Fenster zu erstellen. Stellen Sie sicher, dass jede Ecke des Fensters vollständig geschnitten ist, so dass ein Teil des Schädels entfernt werden kann, um das Gehirn darunter zu offenbaren.Als nächstes verwenden Sie einen Fleischhaken oder ein gekrümmtes Instrument, um den rechteckigen Schädelabschnitt aus der Position zu hebeln. Beginnen Sie, indem Sie den Haken in eine der Ecken legen, und druckaufdrücken, um die Schädelkappe abzustoßen. In einigen Fällen bleiben die Meningen auf dem Gehirn.Und wenn dies geschieht, verwenden Sie vorsichtig Zangen und stumpfe Schere, oder alternativ ein Skalpell, um die Meninges zu entfernen, ohne das Gehirn zu schneiden. Als Referenz sollte das Gehirn vor und nach der Entfernung der Meningealschichten wie folgt aussehen. Schneiden Sie durch den Muskel und Fett auf der Hinterdes des Kopfes, um für die Exposition des Kleinhirns vorzubereiten.Um das Kleinhirn zu entlarven, machen Sie zwei Querschnitte entlang des Hinterteils des Schädels. Bei diesen Schnitten achten Sie darauf, nicht in das exponierte Gehirn schneiden. Sobald die Schnitte gemacht wurden, legen Sie eine Hand auf die Schnarbe und eine auf den Schädel, und wenden Sie rückwärts Druck an, um den hinteren Teil des Schädels vom Rest des Kopfes wegzuziehen.Wie hier hervorgehoben, ist das Kleinhirn hinter den verbleibenden Meningealschichten versteckt. Verwenden Sie das Ende eines stumpfen Instruments wie einen Skalpellgriff, um das Gehirn sorgfältig vom Schädel zu trennen, wobei Darauf geachtet wird, dass das Gehirn dabei nicht beschädigt wird. Um den Kopf leicht umzukehren, um das Gehirn aus dem Schädel zu kataaxen, und verwenden Sie eine sanfte Schaufelbewegung, um die Hirnnerven zu trennen und das Gehirn zu entfernen.Dieser Prozess erfordert Geduld und Praxis, um alle verbleibenden Verbindungen zwischen Gehirn und Schädelhöhle zu beseitigen. Die Umkehrung des Schweinekopfes kann dabei hilfreich sein. Verwenden Sie weiterhin schwungvolle Bewegungen mit dem stumpfen Instrument, um das Gehirn zu befreien.Wie hier hervorgehoben, kann das Kleinhirn und Hirnstamm schwierig zu entfernen sein, da sie in der Schädelhöhle versteckt sind. Achten Sie beim Entfernen des Kleinhirns und Medulla, oder Hirnstamm. Das Gehirn sollte von selbst herausfallen, wenn es vollständig vom Schädel gelöst ist.Die Schädelhöhle sollte wie nach der Entfernung des Gehirns gezeigt aussehen. In Vorbereitung auf die Zerlegung der Hirnregion stellen Sie sicher, dass vorbeschriftete Behälter organisiert sind, und in unmittelbarer Nähe. Beispiele für Konservierungsmethoden sind Fanggefrierproben in flüssigem Stickstoff oder das Untertauchen in eine Konservierungslösung.Einmal aus der Schädelhöhle extrahiert, sollte das ganze Gehirn wie folgt aussehen. Um die Medulla oder Hirnstamm zu entfernen, machen Sie einen koronalen Schnitt kaudal zum Kleinhirn. Um das Kleinhirn zu entfernen, machen Sie einen koronalen Schnitt nach der Stelle des Kortex.Um die Hemisphären zu trennen, machen sie einen mittelsagittalen Schnitt entlang der Längsspalte mit einer kontinuierlichen Bewegung, um Schäden zu verhindern. Für die Zwecke dieses Videos zeigen wir nur Abschnitte aus der rechten Hemisphäre. Um das Mittelhirn zu entfernen suchen für die überlegene, und minderwertige Colliculi, die zwei Unebenheiten auf dem hinteren Teil des Gehirns sind.Entfernen Sie die gewünschte Menge an Hirngewebe nur ventral zu diesen Regionen. Um den Hippocampus zu entfernen, positionieren Sie den Skalpellgriff am Hinterteil des Corpus callosum, und rollen Sie den Hippocampus sanft heraus. Das gesamte Hippocampushorn wird bohnenförmig sein.Der Hippocampus sollte leicht ausrollen, wenn Sie Ihren Finger in einer j-Bewegung aushöhlen, beginnend mit dem hinteren Corpus callosum. Um den Striatum- oder Caudate-Kern zu entfernen, wird der vordere Teil des Corpus callosum entfernt. Der Caudate-Kern ist der gestreifte oder gestreifte Bereich, der grau und weiß gefärbt ist und sich direkt unterhalb des Corpus callosum befindet.Mit dem Skalpellgriff abgewinkelt entfernen Sie diesen Bereich, der vorwiegend den Caudate-Kern umfasst. Nach dem Entfernen dieses Gewebes sollten Sie in der Lage sein, ein gestreiftes Muster zu sehen, wo sich die Hirnregion befindet. Um den medialen präfrontalen Kortex seziertes Gewebe aus dem frontalen Gyrus zum Corpus callosum zu entfernen, nimmt der medialste Teil dieses Abschnitts.Der rechte Kortex sollte nach der Entfernung des medialen präfrontalen Kortex erhalten bleiben. Um den Thalamus zu entfernen, entfernen Sie die Glühbirne wie Struktur in der Mitte der mittesagittalen Oberfläche. Der Thalamus hat eine offensichtliche kugelförmige Form und sieht etwas dunkler aus als das umgebende Gewebe.Nach Abschluss der Seziergewebeproben sollten auf der Grundlage spezifischer experimenteller Ergebnisse ordnungsgemäß aufbewahrt werden. Hier sind die sezierten Hirnregionen dargestellt, einschließlich der relativen Größe und Form, die bei der Arbeit mit jungen Schweinen erwartet werden. Nach der Beherrschung dieser Techniken, die gesamte Gehirnextraktion, und Sezierverfahren dauert weniger als 15 Minuten pro Thema, und produzieren konsistente Ergebnisse.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

A Visual Description of the Dissection of the Cerebral Surface Vasculature and Associated Meninges and the Choroid Plexus from Rat Brain

Ein Visual Beschreibung der Dissektion der Hirnoberfläche Gefäßsystem und assoziierten Hirnhäute und der Aderhaut Plexus aus Rattenhirn

This video presentation was created to show a method of harvesting the two most important highly vascular structures, not residing within the brain ...

Forschung

Neurowissenschaften

Consensus Brain-derived Protein, Extraction Protocol for the Study of Human and Murine Brain Proteome Using Both 2D-DIGE and Mini 2DE Immunoblotting

Konsens Brain-derived Protein, Extraktionsprotokoll für das Studium der Human-und Maus-Gehirn-Proteome Mit Sowohl 2D-DIGE-und Mini-2DE Immunoblotting

Two-dimensional gel electrophoresis (2DE) is a powerful tool to uncover proteome modifications potentially related to different physiological or ...

Ex Vivo Optogenetic Dissection of Fear Circuits in Brain Slices

Ex Vivo Optogenetic Dissection of Fear Circuits in Brain Slices

Ex Vivo optogenetische Dissection of Fear Schaltkreise in Hirnschnitten

Optogenetic approaches are now widely used to study the function of neural populations and circuits by combining targeted expression of light-activated ...

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

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

Eine einfache Ein-Schritt-Dissection-Protokoll für Whole-mount Vorbereitung von Adult<em&gt; Drosophila</em&gt; Brains

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

Exposure of the Pig CNS for Histological Analysis: A Manual for Decapitation, Skull Opening, and Brain Removal

Belichtung des Schweins CNS für die histologische Analyse: Ein Handbuch für Enthauptung, Schädel öffnen und Gehirn Removal

Pigs have become increasingly popular in large-animal translational neuroscience research as an economically and ethically feasible substitute to ...

Recording Synaptic Plasticity in Acute Hippocampal Slices Maintained in a Small-volume Recycling-, Perfusion-, and Submersion-type Chamber System

Aufnahme synaptische Plastizität in akuten Hippocampal Scheiben gepflegt in einem kleinvolumigen Recycling - Perfusions- und untertauchen-Typ-Kammer-System

Even though experiments on brain slices have been in use since 1951, problems remain that reduce the probability of achieving a stable and successful ...

Isolation and RNA Extraction of Neurons, Macrophages and Microglia from Larval Zebrafish Brains

Isolation und RNA-Extraktion von Neuronen, Makrophagen und Mikroglia aus Larven Zebrafisch Gehirne

To gain a detailed understanding of the role of different CNS cells during development or the establishment and progression of brain pathologies, it is ...

Dissection and Isolation of Murine Glia from Multiple Central Nervous System Regions

Dissektion und Isolierung von murinen Glia aus mehreren Regionen des zentralen Nervensystems

The methods presented here demonstrate laboratory procedures for the dissection of four different regions of the central nervous system (CNS) from murine ...

Investigation of Spatial Interaction Between Astrocytes and Neurons in Cleared Brains

Untersuchung der räumlichen Interaktion zwischen Astrozyten und Neuronen in geräumten Gehirnen

Combining viral vector transduction and tissue clearing using the CLARITY method makes it possible to simultaneously investigate several types of brain ...

Magnetic Resonance-Guided Stereotaxy for Infusions to the Pig Brain

Magnetresonanzgesteuerte Stereotaxie für Infusionen ins Schweinehirn

The overall goal of this procedure is to perform stereotaxy in the pig brain with real-time magnetic resonance (MR) visualization guidance to provide ...