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

Dette arbeidet ble støttet av Knut og Alice Wallenberg Foundation, Hjärnfonden, Wenner Gren Foundations og Crafoord foundation.

Alle prosedyrer ble utført i henhold til det europeiske direktivet 2010/63/EU og ble godkjent av Malmö-Lund Etisk komité for dyreforskning (Dnr 5.8.18-05527/2019) og gjennomført i henhold til CODEX-retningslinjene i Det svenske forskningsrådet.
1. Forberedelse
<ol><li>Tracer<ol>
<li>Forbered kunstig CSF (126 mM NaCl, 2,5 mM KCl, 1,25 mM NaH2PO4, 2 mM MgCl2, 2 mM CaCl2, 10 mM glukose, 26 mM NaHCO3; pH 7,4)</li>
		<li>Til 500 μL kuns...

<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>

Herein, er beskrevet, en detaljert protokoll for å utføre direkte kannkulasjon av cisterna magna hos griser, inkludert nødvendig forberedelse, kirurgisk prosedyre, tracer infusjon og utvinning av hjernen. Dette krever noen med erfaring og sertifisering for å jobbe med store dyr. Hvis det utføres riktig, tillater dette levering av ønskede molekyler med sikkerhet direkte inn i CSF, hvorpå en rekke forskjellige avanserte lysavbildningsmodaliteter kan brukes til å utforske CSF-distribusjon og glymphatisk funksjon ved...

Cerebrospinalvæske (CSF) er et ultrafiltrat av blod som finnes i og rundt sentralnervesystemet (CNS) 1,2. Bortsett fra å gi oppdrift til hjernen eller absorbere skadelige mekaniske krefter, spiller CSF også en sentral rolle i å fjerne metabolsk avfall fra CNS3. Avfallsklarering forenkles av det nylig karakteriserte glymphatiske systemet som tillater konvektiv strøm av CSF gjennom hjernen parenchyma via perivascular mellomrom (PVS), som omkranser gjennomtrengende arterier3,4,5. Denne prosessen har vist seg å være avhengig av aquaporin-4 (AQP4), en vannkanal uttrykt hovedsakelig på den astrocytiske endfeet, bundet til PVS4,6. Studien av glymphatiske systemet oppnås ved både in vivo- og ex vivo-avbildning, ved hjelp av enten avansert lysmikroskopi eller magnetisk resonansavbildning (MR), etter innføringen av en fluorescerende / radioaktiv tracer eller kontrastmiddel i CSF7, 8,9,10,11.
En effektiv måte å introdusere en tracer i CSF uten å pådra seg skade på hjernen parenchyma er gjennom cisterna magna kannasjon (CMc)12,13. Et stort flertall av alle glymphatiske studier, så langt har blitt utført hos gnagere og unngått hos høyere pattedyr på grunn av invasiviteten til CMc koblet til den praktiske enkelheten ved å jobbe med et lite pattedyr. I tillegg tillater de tynne hodeskallene av mus in vivo-avbildning uten behov for et kranialvindu og tillater deretter en ukomplisert hjerneutvinning11,14. Eksperimenter utført hos mennesker har gitt en verdifull makroskopisk in vivo-data om glymphatisk funksjon, men stolte på intratekale tracerinjeksjoner i den distale lumbal ryggraden og dessuten bruke MR som ikke gir tilstrekkelig oppløsning for å fange mikroanatrikken det glymphatiske systemet7,15,16 . Å forstå arkitekturen og omfanget av det glymphatiske systemet i høyere pattedyr er avgjørende for oversettelsen til mennesker. For å lette glymphatisk oversettelse til mennesker, er det viktig å bruke teknikker som utføres hos gnagere til høyere pattedyr for å muliggjøre direkte sammenligninger av glymphatisk system på tvers av arter av økende kognisjon og hjernekompleksitet17. Gris og menneskelige hjerner er gyrencephalic, som har en brettet nevroarkitektur, mens gnagerhjerner er lissencephalic, og har dermed betydelig forskjell blant hverandre. Når det gjelder den totale størrelsen, er grishjerner også mer sammenlignbare med mennesker, som er 10-15 ganger mindre enn den menneskelige hjernen, mens musehjerner er 3000 ganger mindre18. Ved å bedre forstå det glymphatiske systemet i store pattedyr, kan det være mulig å utnytte det menneskelige glymphatiske systemet for fremtidig terapeutisk inngrep i forhold som hjerneslag, traumatisk hjerneskade og nevrodegenerasjon. Direkte CMc hos griser in vivo er en metode som muliggjør høyoppløselig lysmikroskopi av glymphatisk system i et høyere pattedyr. Videre, på grunn av størrelsen på grisene som brukes, er det mulig å bruke overvåkingssystemer som ligner de som brukes i menneskelige operasjoner, noe som gjør det mulig å tett dokumentere og regulere vitale funksjoner for å vurdere hvordan disse bidrar til glymphatisk funksjon.

<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

Det glymphatiske systemet er et avfallsklareringssystem i hjernen som er avhengig av strømmen av cerebrospinalvæske (CSF) i astrocyttbundne perivasculære rom og har blitt implisert i clearance av nevrotoksiske peptider som amyloid-beta. Nedsatt glymphatisk funksjon forverrer sykdomspatologi i dyremodeller av nevrodegenerative sykdommer, som Alzheimers, som fremhever viktigheten av å forstå dette klareringssystemet. Det glymphatiske systemet studeres ofte av cisterna magna cannulations (CMc), hvor tracere leveres direkte inn i cerebrospinalvæsken (CSF). De fleste studier har imidlertid blitt utført hos gnagere. Her demonstrerer vi en tilpasning av CMc-teknikken hos griser. Ved hjelp av CMc hos griser kan det glymphatiske systemet studeres ved en høy optisk oppløsning i gyrencephalic hjerner og dermed broer kunnskapsgapet mellom gnager og menneskelig glymphatics.

Når grisen er bevisstløs, blir den palpert, og overflateanatomien er merket, starter ved occipital crest (OC) og arbeider mot thoracic ryggvirvler (TV) og hver ørebase (EB). Det er langs disse linjene at dermale snitt er laget (figur 1A). De tre muskellagene, inkludert trapezius, semispinalis capitus biventer og semispinalis capitus complexus, blir resected og holdt åpne av to sett med selvbevarende retraktorer for å eksponere cisterna magna (CM) (figur 1B)...

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

Denne artikkelen presenterer en trinnvis protokoll for direkte kanyleimplantasjon i svinens cisterna magna.

Direkte kanyleimplantasjon i sisternemagnaten av griser

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 ...

Denne protokollen er viktig da den tillater undersøkelse av det glymphatiske systemet i et stort pattedyr, og dermed bringer oss nærmere å forstå det glymphatiske systemet hos mennesker. Det er to fordeler med denne teknikken. Innføring av spor i cisterna magna unngår direkte skade på hjernen, som er i motsetning til intraventrikulære injeksjoner.For det andre er dette en direkte tilnærming som tillater umiddelbar visualisering av kannasjonen og vite om det har vært vellykket eller ikke. Begynn med å plassere grisen i en utsatt stilling. Palpate baksiden av hodet og nakken for å finne og markere occipital kam, ryggraden i den første thoracic ryggvirvler, og bunnen av hvert øre.Tegn en rett linje mellom kammen og ryggvirvlene langs langsgående akse. Deretter følger bunnen av skallen, tegn to linjer fra kammen til bunnen av hvert øre. Klem forsiktig dyrets hale og se etter en refleks for å se om den er i dyp søvn.Begynn med å lage et dermalt snitt langs langsgående linje ned til muskelen ved hjelp av en skalpell med et nummer 21 blad, og utvid deretter to vinkelrette snitt videre langs skuldrene, hver 10 til 15 centimeter i lengde. Fra occipital crest, gjør dermale snitt langs linjen ned til bunnen av hvert øre. Bruk anatomiske tang for å gripe hudhjørnene dannet på occipital crest, og kjør deretter skalpellbladet lett over fascia for å skille huden fra den underliggende muskelen.Resect huden langs hver av de fem snittene for å visualisere deler av trapezius muskelen. Bruk skalpellen til å lage et langsgående snitt omtrent en centimeter dyp der trapezius kommer sammen ved midtlinjen, og utfør deretter en stump disseksjon langs langsgående kutt i musklene ved hjelp av en kombinasjon av rette og buede kirurgiske tang, som vil skille magene i trapezius og underliggende semispinalis capitis biventer muskel. Sever eventuelle vedvarende muskelfibre med en skalpell og fortsette å utføre stump disseksjon til semispinalis capitis complexus blir synlig.Beveg deg langs det bakre aspektet av skallen og kutt opprinnelsen til trapezius og semispinalis capitis biventer muskler. For å skille de to musklene langsgående, bruk de kirurgiske tangene til å utføre stump disseksjon til semispinalis capitis complexus er fullt synlig. Bruk deretter de selvholdende retraktorene til å trekke tilbake trapezius og semispinalis capitis biventer muskler.Bruk skalpellen til å lage en centimeter dyp langsgående snitt der magene i semispinalis capitis complexus kommer sammen ved midtlinjen. Utfør en stump disseksjon ved hjelp av kirurgiske tang som arbeider langs langsgående kutt mellom muskelklokkene til både atlaset og aksen er håndgripelige. Beveg deg langs det bakre aspektet av skallen, og kutt opprinnelsen til semispinalis capitis complexus muskler.Bruk skalpell og stump disseksjon for å skille muskelen langsgående fra de underliggende ryggvirvlene, og bruk deretter et annet sett med selvbevarende retraktorer for å trekke tilbake semispinalis capitis complexus muskler. Bruk en skalpell for å forsiktig fjerne gjenværende vev som overliggende regionen der atlaset møter skallebasen. Plasser en arm på dyrets nakke og en finger på atlasets og skallens juncture, løft deretter hodet samtidig og bøy nakken mens du palperer med fingeren for å avsløre cisternamagnaten.Forsikre deg om at en person løfter og bøyer dyrets hode og nakke mens den andre palpates for cisterna magna, og noterer seg sin anatomiske plassering. Introduser en 22 gauge kanyle sakte og forsiktig inn i cisterna magna gjennom dura i en vinkel skrå til langsgående aksen, trekk deretter nålen fra kanylen og legg en hette på låsen. Begynn med å bruke superlim og en akselerator der kanylen kommer inn i vevet, og påfør deretter tannsementen.Vent fem minutter til sementen herdes. Fjern hetten forsiktig fra kanylen. Fest kanylen til den mannlige enden av IV-linjekranen med traceren ved hjelp av en 10 centimeter forlengelse.Injiser traceren sakte med en hastighet på 100 mikroliter per minutt enten for hånd eller ved hjelp av en mikroinfusjonspumpe. Fjern IV-linjekranen og erstatt den med hetten. Sjekk om sporstoffet er synlig pulserende ved bunnen av kanylen.Plasser deretter sandsekker under dyrets hals for å opprettholde litt fleksjon. Slipp hodet og la dyret stå i en hvileutsatt stilling. Slipp de selvbevarende retraktorene og erstatt musklene.Bruk de kirurgiske håndkleklemmene for å bringe huden sammen over musklene. Bruk først gasbind og deretter et teppe for å dekke håndkleklemmene og snittet for å begrense varmetapet. La sporingsstoffet sirkulere i ønsket tid.Sydde makroskopiske bilder av hjernens dorsale overflate kan gi detaljert innsikt i sporingsmønstrene på tvers av sulci og sprekker. Lignende bilder fra hjernens ventrale og laterale overflater kan gi informasjon om tracerfordelingen i temporal lobe og lateral sprekk. Bilder av hjerneoverflaten med høyere forstørrelse produsert ved hjelp av et stereoskop kan bidra til å visualisere traceren i PVS langs arteriene.Makroskopiske koronahjerneseseksjoner gir innsikt i dybden av tracerpenetrasjon i interhemisfærisk sprekk og subkortisk tracerfordeling og struktur, for eksempel hippocampus og striatum. Immunhiistokjemisk farging for AQP4, glial fibrillært surt protein og glatt muskel actin viste at traceren lokalisert i PVS, samt flyttet inn i hjernen parenchyma. Astrocyttfotprosesser som danner den ytre overflaten av PVS er identifisert ved hjelp av AQP4 og glial fibrillary sur proteinfarging.Endotelcellene som danner den indre overflaten av PVS er farget ved hjelp av lectin og GLUT-1 flekk. SMA farging identifiserer arterier og arterioler og kan brukes til å vise at PVS tilstrømning oppstår langs arteriene i stedet for årer, som utgjør den grunnleggende fysiologien til normal glymphatisk funksjon. Fremover håper vi å utforske det glymphatiske systemet med høy oppløsning i stort pattedyr i sammenheng med nevropatologi som hjerneslag og traumatisk hjerneskade.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Electrode Positioning and Montage in Transcranial Direct Current Stimulation

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 of Stem Cell implantasjon i sentralnervesystemet av Mus

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

Direkte Intraventrikulær Levering av legemidler til gnager Central Nervous System

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

Kanyle implantasjon i Cisterna Magna av gnagere

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

Laminectomy og vindus kabel i mus

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

Kronisk implantering av hele-kortikale Electrocorticographic matrise i den vanlige Marmoset

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 kirurgi for implantation av Microelectrode arrays i Common 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

Dobbel direkte injeksjon av blod inn i Cisterna Magna som modell av Subaraknoid blødning

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

Stereotoksisk kirurgisk tilnærming til mikroinjekt Caudal Brainstem og Øvre Cervical Ryggmarg via Cisterna Magna i mus

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

Pupillometri for å vurdere auditiv følelse hos marsvin

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