Name: targeting the corticospinal tract in neonatal rats with a double-viral vector using combined brain and spine surgery
Uploaded: 2021-06-30T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Targeting the Corticospinal Tract in Neonatal Rats with a Double-Viral Vector using Combined Brain and Spine Surgery at JoVE.com

Detta arbete finansierades av ett stipendiebidrag från Shriners sjukhus för barn SHC-84706.

Alla följande kirurgiska och djurvårdsprocedurer har godkänts av djurvårds- och användningskommittén vid Temple University. Protokollet som beskrivs är en överlevnadsoperation, och djuren avlivades så småningom genom intraperitoneal injektion av 100 mg/kg natriumpentobarbital när deras tidpunkter var klara.
1. Pre-kirurgisk förberedelse
<ol><li>Förbered minst två dragna glasnålar för viral injektion med 3,5 nL glaskapillärpipetter; en nål för DREADD och en nål för rCre. ...

<ol>
	<li>Parent, S., Mac-Thiong, J., Roy-Beaudry, M., Sosa, J. F., Labelle, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spinal+cord+injury+in+the+pediatric+population:+A+systematic+review+of+the+literature.">Spinal cord injury in the pediatric population: A systematic review of the literature.</a> Journal of Neurotrauma. 28 (8), 1515-1524 (2011).</li><li>Vitale, M. G., Goss, J. M., Matsumoto, H., Roye, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epidemiology+of+pediatric+spinal+cord+injury+in+the+united+states:+Years+1997+and+2000.">Epidemiology of pediatric spinal cord injury in the united states: Years 1997 and 2000.</a> Journal of Pediatric Orthopedics. 26 (6), 745-749 (2006).</li><li>Bregman, B. S., Goldberger, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anatomical+plasticity+and+sparing+of+function+after+spinal+cord+damage+in+neonatal+cats.">Anatomical plasticity and sparing of function after spinal cord damage in neonatal cats.</a> Science. 217 (4559), 553-555 (1982).</li><li>Castro, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ipsilateral+corticospinal+projections+after+large+lesions+of+the+cerebral+hemisphere+in+neonatal+rats.">Ipsilateral corticospinal projections after large lesions of the cerebral hemisphere in neonatal rats.</a> Experimental Neurology. 46 (1), 1-8 (1975).</li><li>Commissiong, J. W., Toffano, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Complete+spinal+cord+transection+at+different+postnatal+ages:+Recovery+of+motor+coordination+correlated+with+spinal+cord+catecholamines.">Complete spinal cord transection at different postnatal ages: Recovery of motor coordination correlated with spinal cord catecholamines.</a> Experimental Brain Research. 78 (3), 597-603 (1989).</li><li>Yuan, Q., Su, H., Chiu, K., Wu, W., Lin, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contrasting+neuropathology+and+functional+recovery+after+spinal+cord+injury+in+developing+and+adult+rats.">Contrasting neuropathology and functional recovery after spinal cord injury in developing and adult rats.</a> Neuroscience Bulletin. 29 (4), 509-516 (2013).</li><li>Kim, 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=Viral+transduction+of+the+neonatal+brain+delivers+controllable+genetic+mosaicism+for+visualizing+and+manipulating+neuronal+circuits+in+vivo.">Viral transduction of the neonatal brain delivers controllable genetic mosaicism for visualizing and manipulating neuronal circuits in vivo.</a> The European Journal of Neuroscience. 37 (8), 1203-1220 (2013).</li><li>Pawliuk, 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=Correction+of+sickle+cell+disease+in+transgenic+mouse+models+by+gene+therapy.">Correction of sickle cell disease in transgenic mouse models by gene therapy.</a> Science. 294 (5550), 2368-2371 (2001).</li><li>Atasoy, D., Sternson, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemogenetic+tools+for+causal+cellular+and+neuronal+biology.">Chemogenetic tools for causal cellular and neuronal biology.</a> Physiological Reviews. 98 (1), 391-418 (2018).</li><li>Brandt, H. M., Apkarian, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biotin-dextran:+A+sensitive+anterograde+tracer+for+neuroanatomic+studies+in+rat+and+monkey.">Biotin-dextran: A sensitive anterograde tracer for neuroanatomic studies in rat and monkey.</a> Journal of Neuroscience Methods. 45 (1-2), 35-40 (1992).</li><li>Veenman, C. L., Reiner, A., Honig, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biotinylated+dextran+amine+as+an+anterograde+tracer+for+single-+and+double-labeling+studies.">Biotinylated dextran amine as an anterograde tracer for single- and double-labeling studies.</a> Journal of Neuroscience Methods. 41 (3), 239-254 (1992).</li><li>Reiner, 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=Pathway+tracing+using+biotinylated+dextran+amines.">Pathway tracing using biotinylated dextran amines.</a> Journal of Neuroscience Methods. 103 (1), 23-37 (2000).</li><li>Oguchi, 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=Double+virus+vector+infection+to+the+prefrontal+network+of+the+macaque+brain.">Double virus vector infection to the prefrontal network of the macaque brain.</a> PloS One. 10 (7), 0132825 (2015).</li><li>Kinoshita, 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=Genetic+dissection+of+the+circuit+for+hand+dexterity+in+primates.">Genetic dissection of the circuit for hand dexterity in primates.</a> Nature. 487 (7406), 235-238 (2012).</li><li>Bernstein, D. R., Stelzner, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasticity+of+the+corticospinal+tract+following+midthoracic+spinal+injury+in+the+postnatal+rat.">Plasticity of the corticospinal tract following midthoracic spinal injury in the postnatal rat.</a> The Journal of Comparative Neurology. 221 (4), 382-400 (1983).</li><li>Brown, K., Wolfe, B., Wrathall, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+functional+recovery+after+spinal+cord+injury+in+young+rats.">Rapid functional recovery after spinal cord injury in young rats.</a> Journal of Neurotrauma. 22, 559-574 (2005).</li><li>Tillakaratne, N. J. K., 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=Functional+recovery+of+stepping+in+rats+after+a+complete+neonatal+spinal+cord+transection+is+not+due+to+regrowth+across+the+lesion+site.">Functional recovery of stepping in rats after a complete neonatal spinal cord transection is not due to regrowth across the lesion site.</a> Neuroscience. 166 (1), 23-33 (2010).</li><li>Kartje-Tillotson, G., Neafsey, E. J., Castro, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrophysiological+analysis+of+motor+cortical+plasticity+after+cortical+lesions+in+newborn+rats.">Electrophysiological analysis of motor cortical plasticity after cortical lesions in newborn rats.</a> Brain Research. 332 (1), 103-111 (1985).</li><li>Gennaro, 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=Focal+stroke+in+the+developing+rat+motor+cortex+induces+age-+and+experience-dependent+maladaptive+plasticity+of+corticospinal+system.">Focal stroke in the developing rat motor cortex induces age- and experience-dependent maladaptive plasticity of corticospinal system.</a> Frontiers in Neural Circuits. 11, 47 (2017).</li><li>Brichta, A. M., Grant, G., Paxinos, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cytoarchitectural+organization+of+the+spinal+cord.">Cytoarchitectural organization of the spinal cord.</a> The rat nervous system. 2, 294-309 (1985).</li><li>Kjell, J., Olson, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rat+models+of+spinal+cord+injury:+From+pathology+to+potential+therapies.">Rat models of spinal cord injury: From pathology to potential therapies.</a> Disease Models &amp; Mechanisms. 9 (10), 1125-1137 (2016).</li><li>Takeoka, A., Arber, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+local+proprioceptive+feedback+circuits+initiate+and+maintain+locomotor+recovery+after+spinal+cord+injury.">Functional local proprioceptive feedback circuits initiate and maintain locomotor recovery after spinal cord injury.</a> Cell Reports. 27 (1), 71-85 (2019).</li><li>Flynn, J. R., Graham, B. A., Galea, M. P., Callister, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+propriospinal+interneurons+in+recovery+from+spinal+cord+injury.">The role of propriospinal interneurons in recovery from spinal cord injury.</a> Neuropharmacology. 60 (5), 809-822 (2011).</li><li>Ohne, 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=Mechanism+of+forelimb+motor+function+restoration+in+rats+with+cervical+spinal+cord+hemisection-neuroanatomical+validation.">Mechanism of forelimb motor function restoration in rats with cervical spinal cord hemisection-neuroanatomical validation.</a> IBRO Reports. 7, 10-25 (2019).</li><li>Wang, X., 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=Deconstruction+of+corticospinal+circuits+for+goal-directed+motor+skills.">Deconstruction of corticospinal circuits for goal-directed motor skills.</a> Cell. 171 (2), 440-455 (2017).</li><li>Sheikh, I. 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=Retrogradely+transportable+lentivirus+tracers+for+mapping+spinal+cord+locomotor+circuits.">Retrogradely transportable lentivirus tracers for mapping spinal cord locomotor circuits.</a> Frontiers in Neural Circuits. 12, 60 (2018).</li><li>Kinoshita, 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=Genetic+dissection+of+the+circuit+for+hand+dexterity+in+primates.">Genetic dissection of the circuit for hand dexterity in primates.</a> Nature. 487, 235-238 (2012).</li><li>Keefe, K. M., Junker, I. P., Sheikh, I. S., Campion, T. J., Smith, 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=Direct+injection+of+a+lentiviral+vector+highlights+multiple+motor+pathways+in+the+rat+spinal+cord.">Direct injection of a lentiviral vector highlights multiple motor pathways in the rat spinal cord.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (145), e59160 (2019).</li><li>Hutson, T. H., Verhaagen, J., Y&#225;&#241;ez-Mu&#241;oz, R. J., Moon, L. D. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corticospinal+tract+transduction:+A+comparison+of+seven+adeno-associated+viral+vector+serotypes+and+a+non-integrating+lentiviral+vector.">Corticospinal tract transduction: A comparison of seven adeno-associated viral vector serotypes and a non-integrating lentiviral vector.</a> Gene Therapy. 19 (1), 49-60 (2012).</li><li>Liu, Y., Keefe, K., Tang, X., Lin, S., Smith, 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=Use+of+self-complementary+adeno-associated+virus+serotype+2+as+a+tracer+for+labeling+axons:+Implications+for+axon+regeneration.">Use of self-complementary adeno-associated virus serotype 2 as a tracer for labeling axons: Implications for axon regeneration.</a> Plos One. 9 (2), 87447 (2014).</li><li>Tervo, D. G. 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=A+designer+AAV+variant+permits+efficient+retrograde+access+to+projection+neurons.">A designer AAV variant permits efficient retrograde access to projection neurons.</a> Neuron. 92 (2), 372-382 (2016).</li><li>Abdellatif, A. 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=delivery+to+the+spinal+cord:+Comparison+between+lentiviral,+adenoviral,+and+retroviral+vector+delivery+systems.">delivery to the spinal cord: Comparison between lentiviral, adenoviral, and retroviral vector delivery systems.</a> Journal of Neuroscience Research. 84 (3), 553-567 (2006).</li><li>Zingg, B., Peng, B., Huang, J., Tao, H. W., Zhang, L. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synaptic+specificity+and+application+of+anterograde+transsynaptic+AAV+for+probing+neural+circuitry.">Synaptic specificity and application of anterograde transsynaptic AAV for probing neural circuitry.</a> The Journal of Neuroscience. 40 (16), 3250-3267 (2020).</li><li>Armbruster, B. N., Li, X., Pausch, M. H., Herlitze, S., Roth, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolving+the+lock+to+fit+the+key+to+create+a+family+of+G+protein-coupled+receptors+potently+activated+by+an+inert+ligand.">Evolving the lock to fit the key to create a family of G protein-coupled receptors potently activated by an inert ligand.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 104 (12), 5163-5168 (2007).</li><li>Roth, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DREADDs+for+neuroscientists.">DREADDs for neuroscientists.</a> Neuron. 89 (4), 683-694 (2016).</li><li>Hasegawa, 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=Mechanism+of+forelimb+motor+function+restoration+after+cervical+spinal+cord+hemisection+in+rats:+A+comparison+of+juveniles+and+adults.">Mechanism of forelimb motor function restoration after cervical spinal cord hemisection in rats: A comparison of juveniles and adults.</a> Behavioural Neurology. 2016, 1035473 (2016).</li><li>Alstermark, B., Isa, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Circuits+for+skilled+reaching+and+grasping.">Circuits for skilled reaching and grasping.</a> Annual Review of Neuroscience. 35, 559-578 (2012).</li><li>Garc&#237;a-Al&#237;as, G., Truong, K., Shah, P. K., Roy, R. R., Edgerton, V. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasticity+of+subcortical+pathways+promote+recovery+of+skilled+hand+function+in+rats+after+corticospinal+and+rubrospinal+tract+injuries.">Plasticity of subcortical pathways promote recovery of skilled hand function in rats after corticospinal and rubrospinal tract injuries.</a> Experimental Neurology. 266, 112-119 (2015).</li><li>Tohyama, T., 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=Contribution+of+propriospinal+neurons+to+recovery+of+hand+dexterity+after+corticospinal+tract+lesions+in+monkeys.">Contribution of propriospinal neurons to recovery of hand dexterity after corticospinal tract lesions in monkeys.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 114 (3), 604-609 (2017).</li><li>Z'Graggen, W. 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=Compensatory+sprouting+and+impulse+rerouting+after+unilateral+pyramidal+tract+lesion.">Compensatory sprouting and impulse rerouting after unilateral pyramidal tract lesion.</a> Journal of Neuroscience. 20 (17), 6561-6569 (2000).</li><li>Ueno, 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=Corticospinal+circuits+from+the+sensory+and+motor+cortices+differentially+regulate+skilled+movements+through+distinct+spinal+interneurons.">Corticospinal circuits from the sensory and motor cortices differentially regulate skilled movements through distinct spinal interneurons.</a> Cell Reports. 23 (5), 1286-1300 (2018).</li><li>Kim, J., Grunke, S. D., Levites, Y., Golde, T. E., Jankowsky, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intracerebroventricular+viral+injection+of+the+neonatal+mouse+brain+for+persistent+and+widespread+neuronal+transduction.">Intracerebroventricular viral injection of the neonatal mouse brain for persistent and widespread neuronal transduction.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (91), e51863 (2014).</li></ol>

Inducerbar genetisk modulering av hjärnaktivitet med injicerbara kemogenetiska modifierare är ett kraftfullt verktyg för att studera de olika mekanismerna som ligger till grund för återhämtningen från SCI. Noggrannheten i inriktningen för de inducerbara G-proteinkopplade receptorerna (DREADDs) ökar ytterligare när man överväger att fluorescensspårning validerar den anatomiska precisionen i histologi. Denna uppsats diskuterar en tillförlitlig metod för att utforska huruvida hämmande eller stimulerande utva...

Även om SCI är en relativt sällsynt förekomst i den pediatriska befolkningen, är den särskilt traumatisk och orsakar en permanent funktionsnedsättning som kräver enorm logistisk framsynthet. Dessutom klassificeras en högre andel av pediatriska områden av gemenskapsintresse som livmoderhalscancer och fullständiga jämfört med den vuxna befolkningen 1,2. Ett kännetecken för däggdjursarter är att nyfödda återhämtar sig betydligt bättre från SCI än vuxna, och detta ger en möjlighet att bedöma de drivande mekanismerna för återhämtning i yngre populationer 3,4,5. Trots detta finns det färre multimodala studier som behandlar forskning om nyfödda och nyfödda gnagare, delvis på grund av den extra svårigheten att exakt rikta in sig på utvalda populationer av neuroner i de mycket snävare anatomiska landmärkena hos yngre djur6. Denna artikel fokuserar på direkt injektion av högeffektiva anterograd och retrograd adenoassocierade vektorer i råttans ryggmärg för att modulera stora motorvägar med tillämpning av Cre-dependent-DREADDs, vilket utökar räckvidden för multimodala regenereringsstudier.
Virala vektorer är viktiga biologiska verktyg med en bredd av applikationer, inklusive introduktion av genetiskt material för att ersätta målgener, uppreglera tillväxtproteiner och spåra det anatomiska landskapet i CNS 7,8,9. Många av de anatomiska detaljerna i ryggradsmotoriska vägar har studerats med klassiska spårämnen, dvs biotinylerad dextranamin. Medan traditionella spårämnen har varit avgörande för att avslöja neuroanatomi, är de inte utan nackdelar: de märker urskillningslöst vägar även om de injiceras korrekt, och studier har visat att de tas upp av skadade axoner10,11,12. Följaktligen kan detta leda till felaktiga tolkningar i regenereringsstudier där avskurna axoner kan misstas för regenererande fibrer.
Följande metod använder det tvåvirala vektorsystemet som nyligen populariserats i moduleringsstudier, med två olika virala vektorer i två separata områden av samma neuron13,14. Den första är en vektor som lokalt infekterar cellkropparna i projektionsneuroner. Den andra är en retrograd vektor som transporteras från axonterminalerna i projektionsneuronerna (figur 1). Den retrograda vektorn bär Cre-rekombinas, och den lokala vektorn innehåller "Cre-On" dubbelfloxad sekvens där ett fluorescerande protein (mCherry) kodas. Den ursprungliga transgenen som uttrycker både hM3Dq och mCherry är inverterad i förhållande till promotorn och flankeras av två LoxP-platser (figur 2). Således uttrycks mCherry endast i de dubbelt transducerade projektionsneuronerna där Cre-rekombinas inducerar en rekombinationshändelse mellan LoxP-platserna, vänder transgenens orientering till lämplig läsram och tillåter uttryck av både DREADD och det fluorescerande proteinet. När virustransgenen är i rätt riktning, och i förekommande fall, kan DREADD: erna tillfälligt inducera neuromodulering genom en separat injicerad ligand, dvs klozapin-N-oxid. Protokollet utformades för att autentisera inducerbar neuromoduleringsforskning hos nyfödda, där DREADDS injiceras för att modulera CST: erna selektivt. Det tvåvirala systemet fungerar som en försäkring och säkerställer att varje DREADD-positiv cell kan spåras under fluorescens med hög trohet för att validera injektionerna.
Denna metod hjälper också till att överbrygga klyftan i neonatalforskning. Pediatrisk SCI presenterar sina utmaningar, och forskning som analyserar regenerering, spridning eller plasticitet bör betona skillnaderna mellan nyfödda och vuxna 3,15,16,17. Genom att optimera det kirurgiska ingreppet och utföra tidigare anatomiska studier med Nisselfärgning validerades koordinaterna för både kranial- och ryggradsinjektionerna. Syftet var att tillhandahålla en metod för dubbla injektioner i en neonatal råtta med ökad trohet och överlevnadsförmåga.
För den nuvarande modellen injicerades anterogradvektorn i cellkropparna i den somatomotoriska cortexen med bregma som referens18,19. När det gäller ryggradsinjektionerna injicerades den retrograda vektorn i laminae V-VII, där CST-axonterminalerna finns20,21. Det finns många grundläggande frågor bakom hur vissa lesionsmodeller påverkar yngre djur annorlunda, och hur den efterföljande återhämtningen avviker från ett äldre djur. Denna studie visar ett robust sätt att studera livmoderhalsskador och återhämtningsförmågan hos frambensfunktionen hos nyfödda gnagare. Däremot har majoriteten av tidigare studier behandlat återhämtningsrörelse efter ländryggs- eller bröstskador 5,22,23,24. Genom att para ihop den dubbelvirala vektorn med den nya injektionstekniken som beskrivs här hjälper detta protokoll till att mildra vissa problem (dvs. överlevnadsförmåga) som kan plåga neonatala gnagareundersökningar. Denna metod är robust, praktisk och mångsidig: små variationer i tekniken gör det möjligt att rikta in sig på olika vägar, dvs ventral CST, dorsal CST och de stigande dorsala vägarna.
För detta system injiceras ett lokalt verkande virus (t.ex. AAV2) i regionen av de neuronala cellkropparna av intresse. Ett andra retrogradt transporterat virus som styr uttrycket av det lokala viruset injiceras vid axonterminalerna för den neuronala befolkningen. Således är per definition endast kortikospinala neuroner märkta. RetroAAV-Cre-viruset valdes med en konstitutivt aktiv CMV-promotor eftersom skyttelplasmiden används för att generera flera AAV-serotyper för Cre-beroende uttryck i flera celltyper. För kortikala injektioner valdes AAV2 med transgenen som drivs av synapsin-1-promotorn för att begränsa något uttryck till neuroner. Eftersom 2-virussystemet förlitar sig mer på ursprunget och avslutningen av den neuronala populationen av intresse, kan flera olika promotorer användas, om de kan driva uttrycket av generna av intresse inom den neuronala populationen av intresse. Till exempel kan den excitatoriska neuronala promotorn, CamKII, ersättas med synapsin-1. Förutom användningen av dessa AAV-serotyper kan retrograd transport till omogna och i mycket mindre utsträckning kan vuxna kortikospinalmotorneuroner också uppnås med hjälp av det höga retrograda transportabla lentiviruset (HiRet)25. HiRet lentivirus använder ett chimärt rabies/VSV-glykoprotein för att rikta in sig på upptaget vid synapsen för retrograd transport. I kombination med en Tet-On-promotor stöder detta 2-virala system inducerbart uttryck på ett retrogradberoende sätt26,27.
Retrograda virus sätter in vektorer i det synaptiska rummet hos en målneuron, så att den kan tas upp av cellens axon och transporteras till cellkroppen. Medan lentivirala vektorer tidigare har haft enorm framgång och gett långsiktigt uttryck i genterapistudier, svängde denna metod mot adenoassocierade virusvektorer av några enkla skäl26,28: AAV är mer ekonomiskt, lika effektivt och presenterar mindre av en logistisk börda, med tanke på att den har en lägre biosäkerhetsnivåbeteckning29,30,31,32 . Medan AAV2, den mest använda serotypen, visar robust transfektion av CST-axoner, kan framtida forskare notera att AAV1 erbjuder viss mångsidighet eftersom den märker transynaptiskt och därmed lägger fram flera möjliga iterationer i framtida studier33. Den slutliga anpassningen är att koda retrogradviruset med Cre-rekombinas så att flera anterogradvektorer kan införas samtidigt, vilket minskar onödigt internt virusavfall och maximerar sannolikheten för att DREADDs uttrycker sig i rätt riktning.
I slutändan visar detta protokoll samtidig injektion i cortex och cervikal ryggrad, specifikt inriktad på cellkropparna respektive axonterminalerna i kortikospinalkanalen. High-fidelity transfection ses i hjärnbarken och ryggmärgen. Medan det beskrivna protokollet var perfekt för Sprague Dawley-råttor 5 dagar, är det lämpligt för postnatala dagar 4-10 med mindre justeringar av anestesi och stereotaktiska koordinater.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>#11 scalpel blades</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>RS-9801-11</td>
			<td>For use with the scalpel.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>#10 Scalpel Blades</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>RS-9801-10</td>
			<td>For use with the scalpel.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 mL Syringes</td>
			<td>Becton, Dickinson and Company</td>
			<td>309659</td>
			<td>For anesthetic SC injection and fluid bolus</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4.0 silk suture</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>771-683G</td>
			<td>For skin closure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4.0 Chromic Catgut Suture</td>
			<td>DemeTECH</td>
			<td>NN374-16</td>
			<td>To re-bind muscle during closing.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>48000 Micropipette Beveler</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>32416</td>
			<td>Used to bevel the tips of the pulled glass capillary tubes to form functional glass needles.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5% Iodine Solution</td>
			<td>Purdue Products L.P.</td>
			<td>L01020-08</td>
			<td>For use in sterilzation of the surgical site.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>70% Ethanol</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>For sterilization of newly prepared glass needles, animal models during surgical preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine (Ketaset)</td>
			<td>Zoetis</td>
			<td>240048</td>
			<td>For keeping the animal in the correct plane of consciousness during surgery.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bead Sterilizer</td>
			<td>CellPoint</td>
			<td>5-1450</td>
			<td>To heat sterilize surgical instruments.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital Scale</td>
			<td>Okaus</td>
			<td>REV.005</td>
			<td>For weighing the animal during surgical preparation.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flexible Needle Attachment</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>MF34G-5</td>
			<td>For cleaning glass needles and loading red oil into glass needles.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass Capillary Tubes</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>4878</td>
			<td>For pulled glass needles - should be designed for nanoliter injectors.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hemostats</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>RS-7231</td>
			<td>For general use in surgery.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medium Point Curved Forceps</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>RS-5136</td>
			<td>For general use in surgery.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micromanipulator with a Vernier Scale</td>
			<td>Kanetec</td>
			<td>N/A</td>
			<td>For precise targeting during surgery.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscissors</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>RS-5621</td>
			<td>For cutting glass whisps off of freshly pulled glass capillary tubes.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lab Standard Stereotaxic Instrument</td>
			<td>Stoelting</td>
			<td>51600</td>
			<td>To hold the neonatal sterotaxic holder in place</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="2">Lab Standard with Mouse &#38; Neonates Adaptor</td>
			<td>51615</td>
			<td>For neonatal skull fixation during cranial surgery and spinal injections</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope with Light and Vernier Scale Ocular</td>
			<td>Leitz Wetzlar</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Used to visualize and measure beveling of pulled glass capillary tubes into functional glass needles.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MicroSyringe Pump Controller</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>62403</td>
			<td>To control the rate of injection.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nanoliter 2000 Pump Head Injector</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>500150</td>
			<td>To load and inject virus in a controlled fashion.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle Puller</td>
			<td>Narishige</td>
			<td>PC-100</td>
			<td>To heat and pull apart glass capillary tubes to form glass needles.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pAAV-CMV-scCre</td>
			<td>Wu lab&#160;</td>
			<td></td>
			<td>Cre plasmid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pAAV-hSyn-DIO-hM3Dq-mCherry (plasmid #44361)</td>
			<td>Bryan Roth&#8217;s lab through Addgene</td>
			<td></td>
			<td>DREADD plasmid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Parafilm</td>
			<td>Bemis</td>
			<td>PM-996</td>
			<td>To assist with loading virus into the nanoinjector.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PrecisionGlide Needles (25G x 5/8)</td>
			<td>Becton, Dickinson and Company</td>
			<td>305122</td>
			<td>For use with the 1mL and 10 mL syringes to allow injection of the animal model.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rat Tooth Forceps</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>RS-5152</td>
			<td>For griping spinous processes.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Red Oil</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>To provide a front for visualization of virus entering tissue during injection.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Retractors</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>RS-6510</td>
			<td>To hold open the surgical wound.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rongeurs</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>RS-8300</td>
			<td>To remove muscle from the spinal column during surgery.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel Blade Handle</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>RS-9843</td>
			<td>To slice open skin and fat pad of animal model during surgery.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>RS-5980</td>
			<td>For general use in surgery.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Staple Removing Forceps</td>
			<td>Kent Scientific</td>
			<td>INS750347</td>
			<td>To remove the staples, should they be applied incorrectly.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Cloth</td>
			<td>Phenix Research Products</td>
			<td>BP-989</td>
			<td>To provide a sterile surface for the operation.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Cotton-Tipped Applicators</td>
			<td>Puritan</td>
			<td>806-WC</td>
			<td>To soak up blood in the surgical wound while maintaining sterility.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Gauze</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>2146</td>
			<td>To clean the surgical area and surgical tools while maintaining sterility.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Saline</td>
			<td>Baxter Healthcare Corporation</td>
			<td>281324</td>
			<td>For use in blood clearing, and for replacing fluids post-surgery.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical Gloves</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>For use by the surgeon to maintain sterile field during surgery.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical Heating Pad</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>For maintaining the body temperature of the animal model during surgery.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical Microscope</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>For enhanced visualization of the surgical wound.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical Stapler</td>
			<td>Kent Scientific</td>
			<td>INS750546</td>
			<td>To apply the staples.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water Convection Warming Pad</td>
			<td>Baxter Healthcare Corporation</td>
			<td>L1K018</td>
			<td>For use in the post-operational recovery area to maintain the body temperature of the unconscious animal.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Weighted Hooks</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>To hold open the surgical wound.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Liquid bandage</td>
			<td>NewSkin</td>
			<td>985838</td>
			<td>To apply along sutures following surgery and encourage wound healing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wire Cage Lamp</td>
			<td>ZooMed</td>
			<td>LF10EC</td>
			<td>To help animals recover from anesthesia and retain warm body temperature naturally</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

targeting the corticospinal tract in neonatal rats with a double-viral vector using combined brain and spine surgery

Att framgångsrikt ta itu med de hinder som begränsar forskning på neonatala råttor är viktigt för att studera skillnaderna i resultat som ses vid pediatriska ryggmärgsskador (SCI) jämfört med vuxna SCIs. Dessutom kan det vara utmanande att på ett tillförlitligt sätt införa terapier i målcellerna i centrala nervsystemet (CNS), och felaktigheter kan äventyra effekten av studien eller terapin. Detta protokoll kombinerar viral vektorteknik med en ny kirurgisk teknik för att exakt introducera genterapier i neonatala råttor vid postnatal dag 5. Här introduceras ett virus konstruerat för retrograd transport (retroAAV2) av Cre vid axonterminalerna hos kortikospinalneuroner i ryggmärgen, där det därefter transporteras till cellkropparna. En dubbelfloxad inverterad orienteringsreceptor (DIO) som uteslutande aktiveras av designerläkemedel (DREADD) -virus injiceras sedan i hjärnans somatomotoriska cortex. Denna dubbelinfektionsteknik främjar uttrycket av DREADDs endast i de saminfekterade kortikospinalkanalerna (CST). Således är samtidig saminjektion av de somatomotoriska cortex- och cervikala CST-terminalerna en giltig metod för att studera den kemogenetiska moduleringen av återhämtning efter cervikala SCI-modeller hos neonatala råttor.

Framgångsrik injektion och transport av virusvektorn bör resultera i transduktion av ensidiga neuroner i ryggmärgen och motorcortexen. Figur 4 visar märkningen av lager V CST-neuroner i motorcortexen i en hjärnkoronal sektion som uttrycker Cre-dependent-DREADDs-mCherry injicerad tillsammans med en kontralateral ryggradsinjektion av rCre. Sektionerna färgades med dsRed antikropp.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files...

Watch this Scientific Journal Video about Targeting the Corticospinal Tract in Neonatal Rats with a Double-Viral Vector using Combined Brain and Spine Surgery at JoVE.com

Targeting the Corticospinal Tract in Neonatal Rats with a Double-Viral Vector using Combined Brain and Spine Surgery

Detta protokoll visar en ny metod för att tillämpa genterapier på subpopulationer av celler hos neonatala råttor i postnatala åldrar 5-10 dagar genom att injicera en anterograd kemogenetisk modifierare i den somatomotoriska cortexen och ett retrogradt transportabelt Cre-rekombinas i livmoderhalsen.

Inriktning på kortikospinalkanalen hos neonatala råttor med en dubbelviral vektor med kombinerad hjärn- och ryggradskirurgi

Successfully tackling the obstacles that constrain research on neonatal rats is important for studying the differences in outcomes seen in pediatric ...

Detta är det första protokollet som visar den framgångsrika saminfektionen i kortikospinalkanalen hos neonatala råttor. Det ger en exakt plan för att undersöka hur enskilda delpopulationer av celler hos unga däggdjur bidrar till återhämtningen från ryggmärgsskada. Liksom andra dubbla virala vektortekniker tillåter denna metod användaren att exakt transducera specifika delpopulationer av neuroner, vilket i sin tur gör det möjligt för forskare att identifiera effektiviteten hos olika kemogenetiska tekniker för att främja återhämtning.Vi förväntar oss att forskare som inte känner till denna teknik kämpar med att hitta rätt ryggradsanatomi. Och så uppmuntrar vi dig att kontinuerligt räkna ryggradssegmenten ofta och alltid hänvisa tillbaka till dina landmärken. Efter att ha bekräftat anestesidjupet i en neonatal Sprague Dawley-valp, identifiera det område där snittet kommer att göras genom att trycka på pincetten i mittlinjen på toppen av hårbotten och känna för sagittal sutur.Håll huden spänd för att säkerställa ett rent, rakt och exakt snitt, gör ett snitt på en centimeter längs sagittalsuturplanet som börjar omedelbart ovanför I-linjen. Därefter identifiera bregma genom att försiktigt undersöka pincetten längs skallens yta, var noga med suturlinjerna och en indragning orsakad av pincetten som löper längs parietal- och frontbenen. Behåll öppningen genom att applicera viktade krokar på sidan av intresse.Rensa aponeurosen med en kombination av bomullsspetsar och mikrosax för att maximera exponeringen av bregma för ökad noggrannhet. Se till att koronasuturen är i fri sikt tillräckligt långt i sidled för att ge en grov mall för efterföljande injektioner. Skär med mikrosaxen ut en ungefär tre gånger två millimeter sektion av det vänstra främre skallbenet omedelbart intill bregma.Rensa skräp, cerebrospinalvätska och blod med bomullsspetsar. För att injicera viruset, placera nålen på plats och programmera injektorn att injicera en mikroliter med en hastighet av 250 nanoliter per minut. När injektionen är klar, låt nålen vila i cortex i tre minuter.Upprepa injektionerna vid de andra koordinaterna för totalt tre injektioner längs cortex i förhållande till bregma, alla på ett djup av 0,6 millimeter. Efter avslutad injektion, suturera hårbotten och överför djuret till det andra operationsbordet för cervikal laminektomi. Palpera basen av skallen med fingrarna för att identifiera snittstället.Håll huden spänd genom att applicera spänning med tummen och pekfingret. Använd ett blad nummer 11 och börja snittet vid mittlinjen en till två millimeter bakom skallbasen och förläng snittet en centimeter bakåt för att exponera den ytliga muskeln. Använd bladets skarpa punkt, gör försiktigt en serie snitt längs mittlinjen i den ytliga muskeln för att exponera ryggradshålan och djupa ryggradsmuskler.Använd sedan ett par pincett för att sprida upp muskeln och visualisera det kirurgiska fönstret. När de djupa ryggmusklerna har exponerats, sätt in retraktorer i det kirurgiska fönstret och dra tillbaka det kirurgiska fönstret till sju till åtta millimeter i bredd, vilket ger en fri sikt över ryggraden. Identifiera den andra halskotan genom dess framträdande spinösa process som projicerar dorsalt och inkapslar en stor kupolformad muskel.Använd den plana kanten på en benskrapa och skrapa försiktigt bort den djupa ryggmärgsmuskeln åt sidorna för att exponera C3 för C7-ryggkotorna. Börja medialt och skrapa i sidled längs riktningen parallellt med vertebra laminae för att säkerställa korrekt exponering, vilket möjliggör tydlig åtskillnad mellan vertebrala laminae. Kontrollera eventuell blödning med bomullsspetsar.Använd C2 som vägledning när du räknar ryggradsnivåerna, skär försiktigt sidokanterna på brosklaminerna vid C6 och C7 med en mikrosax. Använd ett par fina pincett, ta försiktigt bort den dissekerade delen av lamina för att exponera ryggmärgen, så att ryggmärgsfönstret är tillräckligt stort för att rymma önskat injektionsställe. Ställ upp djuret i den stereotaxiska kranialhållaren och placera en upprullad bit gasväv under djurets bagageutrymme för att höja dess bakdelar.Innan du börjar injektioner, rensa ryggradsfönstret från blod eller cerebrospinalvätska genom att försiktigt applicera bomullsspetsar och Sugi-trianglar på området, var noga med att inte förolämpa ryggmärgen. Skapa vidare en barriär runt fönstrets omkrets genom att placera en liten bit absorberbar bomull i sidodelarna av ryggradsfönstret för att förhindra ocklusion av injektionsstället genom kontinuerlig blödning eller CSF-läckage. För direkta injektioner i ryggmärgen, använd spetsen på glasinjektionsnålen för att approximera ryggmärgs mittlinje genom att identifiera ryggradsartären.Placera sedan nålen strax bakom C5-lamina vid den ungefärliga mittlinjen och använd den som referenspunkt. Sedan, med hjälp av mikromanipulatorn, flytta nålen i sidled åt höger med 0,3 millimeter och sänk nålen tills den bara rör vid ryggmärgens yta. Kasta nålen från detta djup.0,6 millimeter in i ryggmärgen. Injicera en mikroliter av det retro adenoassocierade viruset två som bär Cre-rekombinasgenen vid 250 nanoliter per minut. Vänta sedan i två minuter tills viruset diffunderar in i ryggmärgen innan du långsamt drar tillbaka nålen.Märkningen av lager fem kortikospinalkanalneuroner i motorcortexen i en hjärnkoronal sektion som uttrycker Cre-beroende DREADDs mCherry injicerad tillsammans med en kontralateral ryggradsinjektion av retro Cre visas här. Att kunna rikta in sig på specifika neuronala populationer hjälper till att avgränsa nyanserna som driver återhämtning och ger mer noggrannhet för behandling av den underliggande ryggmärgsskadan i det utvecklande nervsystemet. Denna metod banade väg för oss att undersöka möjligheten att använda excitatoriska DREADDs som ett medel för att behandla ryggmärgsskada hos juvenila råttor.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Stereotaxic Surgery for Excitotoxic Lesion of Specific Brain Areas in the Adult Rat

Stereotaktisk kirurgi för excitotoxisk skada av specifika områden i hjärnan i vuxen råtta

Many behavioral functions in mammals, including rodents and humans, are mediated principally by discrete brain regions. A common method for discerning the ...

Unilateral Pyramidotomy of the Corticospinal Tract in Rats for Assessment of Neuroplasticity-inducing Therapies

Ensidig Pyramidotomy av kortikospinala Tract i råttor för Bedömning av neuroplasticity framkallande terapier

The corticospinal tract (CST) can be completely severed unilaterally in the medullary pyramids of the rodent brainstem. The CST is a motor tract that has ...

Intracerebroventricular Viral Injection of the Neonatal Mouse Brain for Persistent and Widespread Neuronal Transduction

Intracerebroventrikulär Viral Injektion av neonatal mus hjärnans för långlivade och Utbredd neuronal Transduktion

With the pace of scientific advancement accelerating rapidly, new methods are needed for experimental neuroscience to quickly and easily manipulate gene ...

Regioselective Biolistic Targeting in Organotypic Brain Slices Using a Modified Gene Gun

Regioselektiv Biolistic Inriktning i Organotypic Brain skivor med hjälp av en modifierad Gene Gun

Transfection of DNA has been invaluable for biological sciences and with recent advances to organotypic brain slice preparations, the effect of various ...

Recording EEG in Freely Moving Neonatal Rats Using a Novel Method

Inspelning EEG i fritt rörliga neonatala råttor med hjälp av en ny metod

EEG is a useful method to detect electrical activity in the brain. Moreover, it is a widely used diagnostic tool for various neurological conditions, such ...

Imaging Neural Activity in the Primary Somatosensory Cortex Using Thy1-GCaMP6s Transgenic Mice

Imaging Neural Activity in the Primary Somatosensory Cortex Using Thy1-GCaMP6s Transgenic Mice

Imaging Neural aktivitet i den primära somatosensoriska Cortex med Thy1-GCaMP6s transgena möss

The mammalian brain exhibits marked symmetry across the sagittal plane. However, detailed description of neural dynamics in symmetric brain regions in ...

Stereotaxic Surgery for Genetic Manipulation in Striatal Cells of Neonatal Mouse Brains

Stereotaxic operation för genmanipulation i striatum celler i Neonatal mus hjärnor

Many genes are expressed in embryonic brains, and some of them are continuously expressed in the brain after birth. For such persistently expressed genes, ...

Advanced Diffusion Imaging in The Hippocampus of Rats with Mild Traumatic Brain Injury

Avancerad diffusions avbildning i hippocampus hos råttor med mild traumatisk hjärnskada

Mild traumatic brain injury (mTBI) is the most common type of acquired brain injury. Since patients with traumatic brain injury show a tremendous ...

Determining the Functional Status of the Corticospinal Tract Within One Week of Stroke

Bestämma korticospinalkanalens funktionella status inom en veckaefter stroke

High interindividual variability in the recovery of upper limb (UL) function after stroke means it is difficult to predict an individual&#39;s potential ...

Laser-Induced Brain Injury in the Motor Cortex of Rats

Laser-inducerad hjärnskada i motor cortex av råttor

A common technique for inducing stroke in experimental rodent models involves the transient (often denoted as MCAO-t) or permanent (designated as MCAO-p) ...