Name: direct cannula implantation in the cisterna magna of pigs
Uploaded: 2021-06-09T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Direct Cannula Implantation in the Cisterna Magna of Pigs at JoVE.com

Dit werk werd ondersteund door de Knut and Alice Wallenberg Foundation, Hjärnfonden, Wenner Gren Foundations en de Crafoord foundation.

Alle procedures werden uitgevoerd in overeenstemming met de Europese richtlijn 2010/63/EU en werden goedgekeurd door de Ethische commissie voor dieronderzoek van Malmö-Lund (Dnr 5.8.18-05527/2019) en uitgevoerd volgens de CODEX-richtlijnen van de Zweedse Onderzoeksraad.
1. Voorbereiding
<ol><li>Tracer<ol>
<li>Bereid kunstmatige CSF voor (126 mM NaCl, 2,5 mM KCl, 1,25 mM NaH2PO4, 2 mM MgCl2, 2 mM CaCl2, 10 mM glucose, 26 mM NaHCO3; pH 7,4</sub...

<ol>
	<li>Redzic, Z. B., Segal, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+structure+of+the+choroid+plexus+and+the+physiology+of+the+choroid+plexus+epithelium.">The structure of the choroid plexus and the physiology of the choroid plexus epithelium.</a> Advanced Drug Delivery Reviews. 56 (12), 1695-1716 (2004).</li><li>Sakka, L., Coll, G., Chazal, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anatomy+and+physiology+of+cerebrospinal+fluid.">Anatomy and physiology of cerebrospinal fluid.</a> European Annals of Otorhinolaryngology, Head and Neck Diseases. 128 (6), 309-316 (2011).</li><li>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=Garbage+truck+of+the+brain.">Garbage truck of the brain.</a> Science. 340 (6140), 1529-1530 (2013).</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+B.">A Paravascular pathway facilitates csf flow through the brain parenchyma and the clearance of interstitial solutes, including amyloid B.</a> Science Translational Medicine. 4 (147), (2012).</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), 373-378 (2013).</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, 40070 (2018).</li><li>Ringstad, G., 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+glymphatic+enhancement+and+clearance+in+humans+assessed+with+MRI.">Brain-wide glymphatic enhancement and clearance in humans assessed with MRI.</a> JCI Insight. 3 (13), 121537 (2018).</li><li>Lundgaard, I., Wang, W., Eberhardt, A., Vinitsky, H. S., Cameron, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beneficial+effects+of+low+alcohol+exposure,+but+adverse+effects+of+high+alcohol+intake+on+glymphatic+function.">Beneficial effects of low alcohol exposure, but adverse effects of high alcohol intake on glymphatic function.</a> Scientific Reports. , 1-16 (2018).</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>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 (20), 1-15 (2018).</li><li>Bechet, N. 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=Light+sheet+fluorescence+micrscopy+of+optically+cleared+brains+for+studying+the+glymphatic+system.">Light sheet fluorescence micrscopy of optically cleared brains for studying the glymphatic system.</a> Journal of Cerebral Blood Flow &amp; Metabolism. 40 (10), 1975-1986 (2020).</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. (135), e57378 (2018).</li><li>Ramos, 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=Cisterna+magna+injection+in+rats+to+study+glymphatic+function.">Cisterna magna injection in rats to study glymphatic function.</a> Methods in Molecular Biology. 1938, (2019).</li><li>Sweeney, A. 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=in+vivo+imaging+of+cerebrospinal+fluid+transport+through+the+intact+mouse+skull+using+fluorescence+macroscopy.">in vivo imaging of cerebrospinal fluid transport through the intact mouse skull using fluorescence macroscopy.</a> Journal of visualized experiments. (149), e59774 (2019).</li><li>Eide, P. K., Ringstad, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MRI+with+intrathecal+MRI+gadolinium+contrast+medium+administration:+A+possible+method+to+assess+glymphatic+function+in+human+brain.">MRI with intrathecal MRI gadolinium contrast medium administration: A possible method to assess glymphatic function in human brain.</a> Acta Radiologica Open. 4 (11), 205846011560963 (2015).</li><li>Ringstad, G., Vatnehol, S. A. S., Eide, P. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glymphatic+MRI+in+idiopathic+normal+pressure+hydrocephalus.">Glymphatic MRI in idiopathic normal pressure hydrocephalus.</a> Brain. 140 (10), 2691-2705 (2017).</li><li>Kornum, B. R., Knudsen, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cognitive+testing+of+pigs+(Sus+scrofa)+in+translational+biobehavioral+research.">Cognitive testing of pigs (Sus scrofa) in translational biobehavioral research.</a> Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 35 (3), 437-451 (2011).</li><li>B&#232;chet, N. B., Shanbhag, N. C., Lundgaard, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glymphatic+function+in+the+gyrencephalic+brain.">Glymphatic function in the gyrencephalic brain.</a> Journal of Cerebral Blood Flow &amp; Metabolism. , (2021).</li><li>Raghunandan, 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=Bulk+flow+of+cerebrospinal+fluid+observed+in+periarterial+spaces+is+not+an+artifact+of+injection.">Bulk flow of cerebrospinal fluid observed in periarterial spaces is not an artifact of injection.</a> bioRxiv. , (2020).</li><li>D'Angelo, 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=Spinal+fluid+collection+technique+from+the+atlanto-occipital+space+in+pigs.">Spinal fluid collection technique from the atlanto-occipital space in pigs.</a> Acta Veterinaria Brno. 78 (2), 303-305 (2009).</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>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), 5447 (2019).</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>Pleticha, 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=Pig+lumbar+spine+anatomy+and+imaging-guided+lateral+lumbar+puncture:+A+new+large+animal+model+for+intrathecal+drug+delivery.">Pig lumbar spine anatomy and imaging-guided lateral lumbar puncture: A new large animal model for intrathecal drug delivery.</a> Journal of Neuroscience Methods. 216 (1), 10-15 (2013).</li></ol>

Hierin wordt een gedetailleerd protocol beschreven om de directe cannulatie van de cisterna magna bij varkens uit te voeren, inclusief de noodzakelijke voorbereiding, chirurgische procedure, tracerdifusie en extractie van de hersenen. Dit vereist iemand met ervaring en certificering voor het werken met grote dieren. Indien correct uitgevoerd, maakt dit de levering van gewenste moleculen met zekerheid rechtstreeks in de liquor mogelijk, waarna een reeks verschillende geavanceerde lichtbeeldvormingsmodaliteiten kan worden ...

Hersenvocht (CSF) is een ultrafiltraat van bloed dat wordt aangetroffen in en rond het centrale zenuwstelsel (CZS)1,2. Afgezien van het geven van drijfvermogen aan de hersenen of het absorberen van schadelijke mechanische krachten, speelt CSF ook een cruciale rol bij het opruimen van metabolisch afval uit het CZS3. Afvalopruiming wordt vergemakkelijkt door het recent gekarakteriseerde glymfatische systeem dat de convectieve stroom van CSF door het hersenparenchym mogelijk maakt via perivasculaire ruimten (PVS), die doordringende slagaders omringen3,4,5. Van dit proces is aangetoond dat het afhankelijk is van aquaporine-4 (AQP4), een waterkanaal dat voornamelijk wordt uitgedrukt op de astrocytische eindvoet, gebonden aan de PVS4,6. De studie van het glymfatische systeem wordt bereikt door zowel in vivo als ex vivo beeldvorming, met behulp van geavanceerde lichtmicroscopie of magnetische resonantie beeldvorming (MRI), na de introductie van een fluorescerende / radioactieve tracer of contrastmiddel in de LIQUOR7,8,9,10,11.
Een effectieve manier om een tracer in de liquor te introduceren zonder schade aan het hersenparenchym op te lopen, is door middel van cisterna magna cannulation (CMc)12,13. Een grote meerderheid van alle glymfatische studies tot nu toe zijn uitgevoerd bij knaagdieren en vermeden bij hogere zoogdieren vanwege de invasiviteit van CMc in combinatie met de praktische eenvoud van het werken met een klein zoogdier. Bovendien maken de dunne schedels van muizen in vivo beeldvorming mogelijk zonder dat een schedelvenster nodig is en maken vervolgens een ongecompliceerde hersenextractie mogelijk11,14. Experimenten uitgevoerd bij mensen hebben waardevolle macroscopische in vivo gegevens opgeleverd over de glymfatische functie, maar vertrouwden op intrathecale tracere injecties in de distale lumbale wervelkolom en maakten bovendien gebruik van MRI die niet voldoende resolutie oplevert om de microanatomie het glymfatische systeem vast te leggen7,15,16 . Het begrijpen van de architectuur en omvang van het glymfatische systeem bij hogere zoogdieren is essentieel voor de vertaling naar de mens. Om de vertaling van glymfatische stoffen naar mensen te vergemakkelijken, is het belangrijk om technieken die worden uitgevoerd bij knaagdieren toe te passen op hogere zoogdieren om directe vergelijkingen van het glymfatische systeem tussen soorten met toenemende cognitie en hersencomplexiteit mogelijk te maken17. Varkens- en menselijke hersenen zijn gyrencephalisch en bezitten een gevouwen neuroarchitectuur, terwijl knaagdierhersenen dissident zijn, waardoor ze aanzienlijk van elkaar verschillen. In termen van de totale grootte zijn varkenshersenen ook meer vergelijkbaar met mensen, 10-15 keer kleiner dan het menselijk brein, terwijl muizenhersenen 3.000 keer kleiner zijn18. Door het glymfatische systeem bij grote zoogdieren beter te begrijpen, kan het mogelijk zijn om het menselijke glymfatische systeem te gebruiken voor toekomstige therapeutische interventie bij aandoeningen zoals beroerte, traumatisch hersenletsel en neurodegeneratie. Direct CMc bij varkens in vivo is een methode die de hoge resolutie lichtmicroscopie van het glymfatische systeem in een hoger zoogdier mogelijk maakt. Bovendien is het vanwege de grootte van de gebruikte varkens mogelijk om monitoringsystemen toe te passen die vergelijkbaar zijn met die welke worden gebruikt bij menselijke operaties, waardoor het mogelijk is om vitale functies strak te documenteren en te reguleren om te beoordelen hoe deze bijdragen aan de glymfatische functie.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.01% azide in PBS</td>
			<td>Sigmaaldrich</td>
			<td>S2002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>18G needle</td>
			<td>Mediq</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1ml Syringe</td>
			<td>FischerSci</td>
			<td>15849152</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>20G cannula</td>
			<td>Mediq</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>22G cannula</td>
			<td>Mediq</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4% paraformaldehyde</td>
			<td>Sigmaaldrich</td>
			<td>P6148</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anatomical forceps</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine serum albumin Alexa-Fluor 647 Conjugate</td>
			<td>ThermoFischer</td>
			<td>A34785</td>
			<td>2 vials (10mg)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CaCl2</td>
			<td>Sigmaaldrich</td>
			<td>C1016</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chisel</td>
			<td>ClasOhlson</td>
			<td>40-8870</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dental cement</td>
			<td>Agnthos</td>
			<td>7508</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>compact saw</td>
			<td>ClasOhlson</td>
			<td>40-9517</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glucose</td>
			<td>Sigmaaldrich</td>
			<td>G8270</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hammer</td>
			<td>ClasOhlson</td>
			<td>40-7694</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insta-Set CA Accelerator</td>
			<td>BSI-Inc</td>
			<td>BSI-151</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IV line TAP, 3-WAYS with 10cm extension</td>
			<td>Bbraun</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KCl</td>
			<td>Sigmaaldrich</td>
			<td>P9333</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Marker pen</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MgCl2</td>
			<td>Sigmaaldrich</td>
			<td>M8266</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MilliQ water</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCL</td>
			<td>Sigmaaldrich</td>
			<td>S7653</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaH2PO4</td>
			<td>Sigmaaldrich</td>
			<td>S8282</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaHCO3</td>
			<td>Sigmaaldrich</td>
			<td>S5761</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>No. 20 scalpel blade</td>
			<td>Agnthos</td>
			<td>BB520</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>No. 21 Scalpel blade</td>
			<td>Agnthos</td>
			<td>BB521</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>No. 4 Scalpel handle</td>
			<td>Agnthos</td>
			<td>10004-13</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Saline</td>
			<td>Mediq</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Salmon knife</td>
			<td>Fiskers</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Self-retaining retractors</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Superglue</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical curved scissors</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical forceps</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical towel clamps</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

direct cannula implantation in the cisterna magna of pigs

Het glymfatische systeem is een afvalopruimingssysteem in de hersenen dat afhankelijk is van de stroom van hersenvocht (CSF) in astrocytengebonden perivasculaire ruimtes en is betrokken bij de klaring van neurotoxische peptiden zoals amyloïde-bèta. Verminderde glymfatische functie verergert de ziektepathologie in diermodellen van neurodegeneratieve ziekten, zoals de ziekte van Alzheimer, wat het belang van het begrijpen van dit klaringssysteem benadrukt. Het glymfatische systeem wordt vaak bestudeerd door cisterna magna cannulaties (CMc), waarbij tracers rechtstreeks in het hersenvocht (CSF) worden afgeleverd. De meeste studies zijn echter uitgevoerd bij knaagdieren. Hier demonstreren we een aanpassing van de CMc-techniek bij varkens. Met behulp van CMc bij varkens kan het glymfatische systeem met een hoge optische resolutie in gyrencephalische hersenen worden bestudeerd en daarmee de kenniskloof tussen knaagdier en menselijke glymfatica overbruggen.

Zodra het varken bewusteloos is, wordt het gepalpeerd en wordt de oppervlakteanatomie gemarkeerd, beginnend bij de occipitale top (OC) en werkend naar de thoracale wervels (TV) en elke oorbasis (EB). Het is langs deze lijnen dat de dermale incisies worden gemaakt (figuur 1A). De drie spierlagen waaronder trapezius, semispinalis capitus biventer en semispinalis capitus complexus worden gereseceerd en opengehouden door twee sets zelfklevende retractors om de cisterna magna (CM) bloot te leggen...

Watch this Scientific Journal Video about Direct Cannula Implantation in the Cisterna Magna of Pigs at JoVE.com

Direct Cannula Implantation in the Cisterna Magna of Pigs

Dit artikel presenteert een stap-voor-stap protocol voor de directe canule implantatie in de cisterna magna van varkens.

Directe canule-implantatie in de Cisterna Magna van varkens

The glymphatic system is a waste clearance system in the brain that relies on the flow of cerebrospinal fluid (CSF) in astrocyte-bound perivascular spaces ...

Dit protocol is belangrijk omdat het onderzoek van het glymfatische systeem bij een groot zoogdier mogelijk maakt, waardoor we dichter bij het begrijpen van het glymfatische systeem bij mensen komen. Er zijn twee voordelen aan deze techniek. Introductie van sporen in de cisterna magna voorkomt directe schade aan de hersenen, in tegenstelling tot intraventriculaire injecties.Ten tweede is dit een directe aanpak die onmiddellijke visualisatie van de cannulatie mogelijk maakt en weet of deze al dan niet succesvol is geweest. Begin met het plaatsen van het varken in een buikligging. Palpeer de achterkant van zijn hoofd en nek om de occipitale top, de wervelkolom van de eerste thoracale wervels en de basis van elk oor te lokaliseren en te markeren.Teken een rechte lijn tussen de top en de wervels langs de lengteas. Volg vervolgens de basis van de schedel en teken twee lijnen van de top naar de basis van elk oor. Klem de staart van het dier voorzichtig vast en let op een reflex om te zien of het in een diepe slaap is.Begin met het maken van een dermale incisie langs de lengtelijn naar de spier met behulp van een scalpel met een mesje nummer 21 en strek vervolgens twee loodrechte incisies verder uit langs de schouders, elk 10 tot 15 centimeter lang. Begin vanaf de achterhoofdsknoif en maak dermale incisies langs de lijn naar de basis van elk oor. Gebruik een anatomische tang om de huidhoeken gevormd bij de achterhoofdskop vast te pakken en laat het scalpelmes vervolgens licht over de fascia lopen om de huid van de onderliggende spier te scheiden.Reseceer de huid langs elk van de vijf incisies om delen van de trapeziusspier te visualiseren. Gebruik het scalpel om een longitudinale incisie van ongeveer een centimeter diep te maken waar de trapezius samenkomt op de middellijn, en voer vervolgens een stompe dissectie uit langs de longitudinale snede in de spieren met behulp van een combinatie van rechte en gebogen chirurgische tang, die de buiken van de trapezius en de onderliggende semispinalis capitis biventer spier zal scheiden. Breek eventuele aanhoudende spiervezels af met een scalpel en blijf stompe dissectie uitvoeren totdat de semispinalis capitis complexus zichtbaar wordt.Beweeg langs het achterste aspect van de schedel en breek de oorsprong van de trapezius- en semispinalis capitis biventerspieren. Om de twee spieren in de lengterichting te scheiden, gebruikt u de chirurgische tang om stompe dissectie uit te voeren totdat de semispinalis capitis complexus volledig zichtbaar is. Gebruik vervolgens de zelfklevende retractors om de trapezius- en semispinalis capitis biventer-spieren in te trekken.Gebruik het scalpel om een een centimeter diepe longitudinale incisie te maken waarbij de buiken van de semispinalis capitis complexus samenkomen op de middellijn. Voer een stompe dissectie uit met behulp van een chirurgische tang die langs de longitudinale snede tussen de spierbuiken werkt totdat zowel de atlas als de as voelbaar zijn. Beweeg langs het achterste aspect van de schedel en snijd de oorsprong van de semispinalis capitis complexus-spieren af.Gebruik het scalpel en de stompe dissectie om de spier in de lengterichting van de onderliggende wervels te scheiden en gebruik vervolgens een andere set zelfklevende retractors om de semispinalis capitis complexus-spieren in te trekken. Gebruik een scalpel om voorzichtig het resterende weefsel te verwijderen boven het gebied waar de atlas de schedelbasis ontmoet. Plaats een arm in de nek van het dier en een vinger op het kruispunt van de atlas en de schedel, til vervolgens tegelijkertijd het hoofd op en buig de nek terwijl je palpeert met de vinger om de cisterna magna te onthullen.Zorg ervoor dat de ene persoon het hoofd en de nek van het dier verheft en buigt, terwijl de andere palpeert voor de cisterna magna, waarbij de anatomische locatie wordt genoteerd. Breng een 22 gauge canule langzaam en voorzichtig in de cisterna magna door de dura in een hoek schuin ten opzichte van de lengteas, trek vervolgens de naald van de canule en plaats een dop op het slot. Begin met het aanbrengen van superlijm en een versneller waarbij de canule het weefsel binnenkomt en breng vervolgens het tandcement aan.Wacht vijf minuten tot het cement is uitgehard. Verwijder de dop voorzichtig van de canule. Bevestig de canule aan het mannelijke uiteinde van de IV-lijnkraan met de tracer met behulp van een verlenging van 10 centimeter.Injecteer de tracer langzaam met een snelheid van 100 microliter per minuut, met de hand of met behulp van een micro-infusiepomp. Verwijder de infuuslijnkraan en vervang deze door de dop. Controleer of de tracer zichtbaar pulseert aan de basis van de canule.Plaats vervolgens zandzakken onder de nek van het dier om wat flexie te behouden. Laat het hoofd los en laat het dier in een rustligging. Laat de zelfklevende retractors los en vervang de spieren.Gebruik de chirurgische handdoekklemmen om de huid over de spieren samen te brengen. Gebruik eerst gaas en vervolgens een deken om de handdoekklemmen en de incisie te bedekken om warmteverlies te beperken. Laat de tracer gedurende de gewenste tijd circuleren.Gestikte macroscopische beelden van het dorsale oppervlak van de hersenen kunnen gedetailleerde inzichten bieden in de distributiepatronen van de tracer over de sulci en spleten. Vergelijkbare beelden van de ventrale en laterale oppervlakken van de hersenen kunnen informatie geven over de tracerverdeling in de temporale kwab en de laterale fissuur. Beelden van het hersenoppervlak van hogere vergroting geproduceerd met behulp van een stereoscoop kunnen helpen bij het visualiseren van de tracer in de PVS langs de slagaders.Macroscopische coronale hersensecties geven inzicht in de diepte van tracerpenetratie in de interhemisferische fissuur en subcorticale tracerverdeling en -structuur, zoals de hippocampus en het striatum. Immunohistochemische kleuring voor AQP4, gliaal fibrillair zuur eiwit en gladde spier actine toonde aan dat de tracer gelokaliseerd was in de PVS, evenals verplaatst naar het hersenparenchym. Astrocytenvoetprocessen die het buitenoppervlak van de PVS vormen, worden geïdentificeerd met behulp van AQP4 en gliale fibrillaire zure eiwitkleuring.De endotheelcellen die het binnenoppervlak van de PVS vormen, worden gekleurd met lectine en GLUT-1-vlek. SMA-kleuring identificeert slagaders en arteriolen en kan worden gebruikt om aan te tonen dat PVS-instroom optreedt langs de slagaders in plaats van aderen, wat de basisfysiologie van de normale glymfatische functie vormt. In de toekomst hopen we het glymfatische systeem met een hoge resolutie bij grote zoogdieren te onderzoeken in de context van neuropathologie zoals beroerte en traumatisch hersenletsel.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Electrode Positioning and Montage in Transcranial Direct Current Stimulation

Elektrode positionering en Montage in Transcranial Direct Current Stimulatie

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a technique that has been intensively investigated in the past decade as this method offers a ...

Multimodal Imaging of Stem Cell Implantation in the Central Nervous System of Mice

Multimodal Imaging van Stem Cell implantatie in het centrale zenuwstelsel van Muizen

During the past decade, stem cell transplantation has gained increasing interest as primary or secondary therapeutic modality for a variety of diseases, ...

Direct Intraventricular Delivery of Drugs to the Rodent Central Nervous System

Directe Intraventriculaire levering van drugs aan het knaagdier centrale zenuwstelsel

Due to an inability to cross the blood brain barrier, certain drugs need to be directly delivered into the central nervous system (CNS). Our lab focuses ...

Cannula Implantation into the Cisterna Magna of Rodents

Canule implantatie in de Cisterna Magna van knaagdieren

Cisterna magna cannulation (CMc) is a straightforward procedure that enables direct access to the cerebrospinal fluid (CSF) without operative damage to ...

Laminectomy and Spinal Cord Window Implantation in the Mouse

Implantatie van de laminectomie en het ruggenmerg in de muis

This protocol describes a method for spinal cord laminectomy and glass window implantation for in vivo imaging of the mouse spinal cord. An integrated ...

Chronic Implantation of Whole-cortical Electrocorticographic Array in the Common Marmoset

Chronische implantatie van geheel-corticale Electrocorticographic Array in de gemeenschappelijke Hapalomys

Electrocorticography (ECoG) allows the monitoring of electrical field potentials from the cerebral cortex with high spatiotemporal resolution. Recent ...

Stereotaxic Surgery for Implantation of Microelectrode Arrays in the Common Marmoset (Callithrix jacchus)

Stereotaxic Surgery for Implantation of Microelectrode Arrays in the Common Marmoset Callithrix jacchus

Stereotaxic chirurgie voor implantatie van micro-elektrode arrays in de gewone marmoset (Callithrix jacchus)

Marmosets (Callithrix jacchus) are small non-human primates that are gaining popularity in biomedical and preclinical research, including the ...

Double Direct Injection of Blood into the Cisterna Magna as a Model of Subarachnoid Hemorrhage

Dubbele directe bloedinjectie in de Cisterna Magna als model van subarachnoïdale bloeding

Among strokes, subarachnoid hemorrhage (SAH) consecutive to the rupture of a cerebral arterial aneurysm represents 5-9% but is responsible for about 30% ...

Stereotaxic Surgical Approach to Microinject the Caudal Brainstem and Upper Cervical Spinal Cord via the Cisterna Magna in Mice

Stereotaxic Surgical Approach to Microinject the Caudal Brainstem and Upper Cervical Spinal Cord via the Cisterna Magna in Mice

Stereotaxische chirurgische benadering van micro-injecteren van de caudale hersenstam en het bovenste cervicale ruggenmerg via de Cisterna Magna bij muizen

Stereotaxic surgery to target brain sites in mice is commonly guided by skull landmarks. Access is then obtained via burr holes drilled through the skull. ...

Pupillometry to Assess Auditory Sensation in Guinea Pigs

Pupilolie om auditieve sensatie bij cavia's te beoordelen

Noise exposure is a leading cause of sensorineural hearing loss. Animal models of noise-induced hearing loss have generated mechanistic insight into the ...