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

Detta arbete stöddes av Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse, Hjärnfonden, Wenner Grens stiftelser och Crafoordstiftelsen.

Alla ingrepp genomfördes i enlighet med EU-direktivet 2010/63/EU och godkändes av Malmö-Lunds etiska kommitté för djurforskning (Dnr 5.8.18-05527/2019) och genomfördes enligt Vetenskapsrådets CODEX-riktlinjer.
1. Förberedelse
<ol><li>Spårämne<ol>
<li>Förbered konstgjord CSF (126 mM NaCl, 2,5 mM KCl, 1,25 mM NaH2PO4, 2 mM MgCl2, 2 mM CaCl2, 10 mM glukos, 26 mM NaHCO3; pH 7,4)</li>
		<li>Till 500 μL artificiell csf, tillsätt 1...

<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>

Häri beskrivs ett detaljerat protokoll för att utföra den direkta cannulation av cisterna magna hos grisar, inklusive nödvändig förberedelse, kirurgiskt ingrepp, tracer infusion och extraktion av hjärnan. Detta kräver någon med erfarenhet och certifiering för att arbeta med stora djur. Om det utförs korrekt möjliggör detta leverans av önskade molekyler med säkerhet direkt i GSF, varefter en serie olika avancerade ljusavbildningsmetoder kan användas för att utforska CSF-fördelning och glymfatisk funktion...

Cerebrospinalvätska (CSF) är en ultrafiltrat av blod som finns i och runt centrala nervsystemet (CNS)1,2. Förutom att ge flytkraft till hjärnan eller absorbera skadliga mekaniska krafter, spelar CSF också en central roll för att rensa metaboliskt avfall från CNS3. Avfallsfrigång underlättas av det nyligen karakteriserade glymfatiska systemet som tillåter det konvektiva flödet av CSF genom hjärnan parenkym via perivaskulära utrymmen (PVS), som omger genomträngande artärer3,4,5. Denna process har visat sig vara beroende av aquaporin-4 (AQP4), en vattenkanal som främst uttrycks på den astrocytiska endfeet, bunden till PVS4,6. Studien av det glymfatiska systemet uppnås genom både in vivo- och ex vivo-avbildning, med antingen avancerad ljusmikroskopi eller magnetisk resonanstomografi (MRI), efter införandet av en fluorescerande/radioaktiv spårämne eller kontrastmedel i CSF7,8,9,10,11.
Ett effektivt sätt att införa en spårämne i CSF utan att ådra sig skador på hjärnan parenkym är genom cisterna magna cannulation (CMc)12,13. En stor majoritet av alla glymfatiska studier har hittills utförts på gnagare och undvikits hos högre däggdjur på grund av CMc-invasiviteten kopplad till den praktiska enkelheten att arbeta med ett litet däggdjur. Dessutom tillåter mössens tunna skallar in vivo-avbildning utan behov av ett hjärnskålenfönster och möjliggör därefter en okomplicerad hjärnutvinning11,14. Experiment som utförts på människor har gett en värdefull makroskopisk in vivo-data om den glymfatiska funktionen, men förlitat sig på intratekal spårämnesinjektioner i den distala ländryggen och dessutom använda MRI som inte ger tillräcklig upplösning för att fånga mikroanatomin det glymfatiska systemet7,15,16 . Att förstå det glymfatiska systemets arkitektur och omfattning hos högre däggdjur är avgörande för dess översättning till människor. För att underlätta glymfatisk översättning till människor är det viktigt att tillämpa tekniker som utförs hos gnagare på högre däggdjur för att möjliggöra direkta jämförelser av det glymfatiska systemet mellan arter av ökande kognition och hjärnans komplexitet17. Gris och mänskliga hjärnor är gyrencephalic, har en vikt neuroarkitektur, medan gnagare hjärnor är lissencephalic, vilket har betydande skillnad mellan varandra. När det gäller den totala storleken är grishjärnor också mer jämförbara med människor, som är 10-15 gånger mindre än den mänskliga hjärnan, medan mushjärnor är 3 000 gånger mindre18. Genom att bättre förstå det glymfatiska systemet hos stora däggdjur kan det vara möjligt att använda det mänskliga glymfatiska systemet för framtida terapeutisk intervention i tillstånd som stroke, traumatisk hjärnskada och neurodegeneration. Direkt CMc hos grisar in vivo är en metod som möjliggör högupplöst ljusmikroskopi av det glymfatiska systemet i ett högre däggdjur. På grund av storleken på de svin som används är det dessutom möjligt att tillämpa övervakningssystem som liknar dem som används vid mänskliga operationer, vilket gör det möjligt att tätt dokumentera och reglera vitala funktioner för att bedöma hur dessa bidrar till den glymfatiska funktionen.

<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 glymfatiska systemet är ett avfallsrensningssystem i hjärnan som förlitar sig på flödet av cerebrospinalvätska (CSF) i astrocytbundna perivaskulära utrymmen och har varit inblandad i clearance av neurotoxiska peptider som amyloid-beta. Nedsatt glymfatisk funktion förvärrar sjukdomspatologi i djurmodeller av neurodegenerativa sjukdomar, såsom Alzheimers, vilket belyser vikten av att förstå detta clearance-system. Det glymfatiska systemet studeras ofta av cisterna magna cannulations (CMc), där spårämnen levereras direkt till ryggmärgsvätskan (CSF). De flesta studier har dock utförts på gnagare. Här visar vi en anpassning av CMc-tekniken hos grisar. Med hjälp av CMc hos grisar kan det glymfatiska systemet studeras med hög optisk upplösning i gyrencephalic hjärnor och därigenom överbrygga kunskapsgapet mellan gnagare och mänskliga glymfatiska.

När grisen är medvetslös palperas den och dess ytanatomi är markerad, med början vid occipital crest (OC) och arbetar mot bröstkotorna (TV) och varje öronbas (EB). Det är i linje med dessa linjer som dermal snitt görs (figur 1A). De tre muskellagren inklusive trapezius, semispinalis capitus biventer och semispinalis capitus complexus återförsluts och hålls öppna av två uppsättningar självhållande upprullningsdon för att exponera cisterna magna (CM) (fig...

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

Denna artikel presenterar ett steg-för-steg protokoll för den direkta kanyl implantation i cisterna magna av grisar.

Direkt kanylimplantation i Cisterna Magna av grisar

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 ...

Detta protokoll är viktigt eftersom det möjliggör undersökning av det glymfatiska systemet i ett stort däggdjur, vilket för oss närmare att förstå det glymfatiska systemet hos människor. Det finns två fördelar med denna teknik. Införandet av spår i cisterna magna undviker någon direkt skada på hjärnan, vilket står i kontrast till intraventrikulära injektioner.För det andra är detta ett direkt tillvägagångssätt som möjliggör omedelbar visualisering av kannulationen och vet om det har lyckats eller inte. Börja med att placera grisen i en benägen position. Palpate baksidan av huvudet och nacken för att lokalisera och markera den occipitala krönet, ryggraden på de första bröstkotorna och basen på varje öra.Rita en rak linje mellan krönet och ryggkotorna längs den längsgående axeln. Sedan efter basen av skallen, dra två linjer från krönet till basen av varje öra. Kläm försiktigt djurets svans och titta efter en reflex för att se om den är i djup sömn.Börja med att göra ett dermalt snitt längs den längsgående linjen ner till muskeln med en skalpell med ett nummer 21-blad och sträck sedan ut två vinkelräta snitt längre längs axlarna, var och en 10 till 15 centimeter lång. Börja från den occipitala vapen, gör dermal snitt längs linjen ner till basen av varje öra. Använd anatomiska tångar för att greppa hudhörnen som bildas vid den occipitala krönet och kör sedan skalpellbladet lätt över fascian för att separera huden från den underliggande muskeln.Omplacera huden längs vart och ett av de fem snitten för att visualisera delar av trapeziusmuskeln. Använd skalpellen för att göra ett längsgående snitt ungefär en centimeter djupt där trapezius samlas vid mittlinjen och utför sedan en trubbig dissekering längs det längsgående snittet i musklerna med en kombination av raka och böjda kirurgiska tångar, vilket kommer att separera trapezius och underliggande semispinalis capitis biventermuskel. Avskilj alla ihållande muskelfibrer med en skalpell och fortsätt att utföra trubbig dissekering tills semispinalis capitis complexus blir synlig.Flytta längs den bakre aspekten av skallen och avskilj ursprunget till trapezius och semispinalis kapit biventermusklerna. För att separera de två musklerna längsgående, använd de kirurgiska tångarna för att utföra trubbig dissekering tills semispinalis capitis complexus är fullt synligt. Använd sedan de självhållande upprullningsdonen för att dra tillbaka trapezius- och semispinalis kapit biventermusklerna.Använd skalpellen för att göra ett en centimeter djupt längsgående snitt där magen i semispinalis capitis complexus möts vid mittlinjen. Utför en trubbig dissekering med kirurgiska tångar som arbetar längs det längsgående snittet mellan muskelmagnaterna tills både atlasen och axeln är påtagliga. Flytta längs den bakre aspekten av skallen och avskilja ursprunget till semispinalis capitis complexusmusklerna.Använd skalpellen och trubbig dissekering för att separera muskeln längsgående från de underliggande kotorna och använd sedan en annan uppsättning självhållande upprullningsdon för att dra tillbaka semispinalis capitis complexusmusklerna. Använd en skalpell för att försiktigt avlägsna eventuell återstående vävnad som överlyssnar regionen där atlasen möter skallbasen. Placera en arm på djurets hals och ett finger vid tidpunkten för atlasen och skallen, lyft sedan samtidigt huvudet och böj nacken medan du palperar med fingret för att avslöja cisterna magna.Se till att en person höjer och böjer djurets huvud och nacke medan den andra palperar för cisterna magna, notera dess anatomiska plats. För in en 22 gauge kanyl långsamt och försiktigt i cisterna magna genom duran i en vinkel snett mot den längsgående axeln, dra sedan tillbaka nålen från kanylen och placera ett lock på låset. Börja med att applicera superlim och en accelerator där kanylen kommer in i vävnaden och applicera sedan tandcementet.Vänta fem minuter tills cementet härdar. Ta försiktigt bort locket från kanylen. Fäst kanylen på den manliga änden av IV-linjekranen med spåraren med en förlängning på 10 centimeter.Injicera spårämnet långsamt med en hastighet av 100 mikroliter per minut, antingen för hand eller med hjälp av en mikroinfusionspump. Ta bort IV-linjekranen och byt ut den mot locket. Kontrollera om spårämnet är synligt pulserande vid kanylens botten.Placera sedan sandsäckar under djurets hals för att bibehålla lite flexion. Släpp huvudet och lämna djuret i en vilande benägen position. Släpp de självhållande upprullningsdonen och byt ut musklerna.Använd de kirurgiska handduksklämmorna för att föra ihop huden över musklerna. Använd först gasväv och sedan en filt för att täcka handduksklämmorna och snittet för att begränsa värmeförlusten. Låt spåraren cirkulera under önskad tid.Sydda makroskopiska bilder av hjärnans dorsala yta kan ge detaljerade insikter om spårämnets fördelningsmönster över sulci och sprickor. Liknande bilder från hjärnans ventrala och laterala ytor kan ge information om spårämnesfördelningen i temporalloben och den laterala sprickan. Bilder av hjärnytan av högre förstoring som produceras med hjälp av ett stereoskop kan hjälpa till att visualisera spårämnet i PVS längs artärerna.Makroskopiska koronala hjärnsektioner ger insikt i djupet av spårpenetration i den interhemispheric sprickan och subkortikala tracer distribution och struktur, såsom hippocampus och striatum. Immunohistochemical färgning för AQP4, glia fibrillary sura protein och släta muskel aktin visade att tracer lokaliseras inom PVS, samt flyttade in i hjärnan parenkym. Astrocytfotprocesser som bildar pvs yttre yta identifieras med hjälp av AQP4 och gliafibrillär sur proteinfärgning.De endotelceller som bildar PVS inre yta färgas med lectin och GLUT-1 fläck. SMA färgning identifierar artärer och arterioles och kan användas för att visa att PVS tillströmning sker längs artärerna i stället för vener, vilket utgör den grundläggande fysiologin för normal glymfatisk funktion. Framöver hoppas vi kunna utforska det glymfatiska systemet med hög upplösning i stort däggdjur i samband med neuropatologi som stroke och traumatisk hjärnskada.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Electrode Positioning and Montage in Transcranial Direct Current Stimulation

Elektrod Positionering och Montage i Transkraniell likström stimulering

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 av stamceller implanteras i centrala nervsystemet hos möss

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

Direkt Intraventrikulär tillförsel av läkemedel till Gnagare Centrala nervsystemet

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

Kanyl Implantation i Cisterna Magna gnagare

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

Implantation av laminektomi och Ryggmärgs fönster i musen

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 Implantation av hela-kortikala Electrocorticographic matris i Marmosettapa

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 för implantation av Mikroelektrodmatriser i den gemensamma 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

Dubbel direktinsprutning av blod i Cisterna Magna som en modell av Subarachnoid Hemorrhage

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

Stereotaxisk kirurgisk metod för att mikroinjektera den kaudala hjärnstammen och övre cervikala ryggmärgen via Cisterna Magna hos möss

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 för att bedöma hörselkänsla 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 ...