نهج مقارنة لدراسات العد الكمي للخلايا في أدمغة الثدييات المختلفة

تم اكتشاف أن مرونة البنية الدماغية يمكن أن تختلف بشكل ملحوظ بين الثدييات. وبالتالي يتطلب الكشف عن تحليل كمي منهجي. تحليلنا المنهجي لأدمغة مختلفة يمكن أن يعطي نتائج مماثلة لوضعها في سياق تطوري.

للبدء، خذ طبق بسعة 12 بئر من ثلاجة بدرجة حرارة 20 مئوية يحتوي على أقسام الدماغ العائمة، وقم بإزالة بعض الشرائح إلى طبق بترى مملوء بمحلول PBS. اختر الأقسام وضعها على شرائح. بعد تلوين الأقسام نسيجيا، حدد مستويات الدماغ بناء على ميزات عصبية تشريحية محددة.

عرفه إلى مستويات من 1 إلى 4، باستخدام نفس عدد المقاطع التسلسلية بسماكة 40 ميكرومتر، واختيار ثلاث مقاطع تاجية متساوية المسافة من كل مستوى دماغي وقم بإجراء تلوين كيميائي مناعي. افتح برنامج Neurolucida على محطة العمل وضع الشريحة تحت المجهر باستخدام الهدف المحدد لعد الخلايا. عند التكبير المنخفض، قم بتحديد الطبقة القشرية 2 باستخدام أداة خط الكونتور الحرة في قائمة التتبع في البرنامج.

تتبع المحيط للحصول على طول الطبقة القشرية الثانية، بما في ذلك كل من القشرة القديمة والقشرة الجديدة. اختر الرموز المفضلة لعد الخلايا من شريط أدوات Markers. تعد خلايا النوع الأول التي تم تحديدها بواسطة سوما صغير ذو شكل ثنائي القطب وقطر سوما يتراوح بين 3 إلى 9 ميكرومتر في كل منطقة محل اهتمام.

تم تحديد عدد خلايا النوع الثاني بواسطة سوما أكبر مع تشجير شجراني معقد وقطر سوما يتراوح بين 9 إلى 18 ميكرومتر. الآن، اجمع البيانات الخاصة بالتحليل التطوري من القشرة القديمة، والقشرة الجديدة، والقشرة الدماغية التي تم الحصول عليها من خلال دمج بيانات من القشرة القديمة والقشرة الجديدة. اجمع محيط الطبقة القشرية 2 المقاس بالمليمترات والظاهر في شريط أدوات قياسات الكونتور في ملف جداول بيانات.

في نفس جدول البيانات، اجمع عدد خلايا النوع 1 وخلايا النوع 2 الظاهرة في شريط أدوات العلامات. حساب وتسجيل العدد الكلي للخلايا بإضافة خلايا النوع 1 والنوع 2 لكل دماغ، ومنطقة، ومستوى دماغ باستخدام ثلاثة أقسام لكل مستوى، ليصبح المجموع 12 قسما لكل عينة. استخدم القيم المجمعة لحساب كثافة الخلايا الخطية لكل قسم في كل منطقة عن طريق قسمة عدد الخلايا على المحيط بالمليمترات.

احسب نسبة خلايا النوع 1 وخلايا النوع 2 عن طريق قسمة عدد خلايا النوع 1 أو النوع 2 على إجمالي عدد الخلايا وضربها في 100. بعد ذلك، احسب نسبة خلايا النوع 1 والنوع 2 في كل عينة باستخدام الصيغة. احصل على القيمة المتوسطة لهذه النسب بين العينات الأربع التي تم النظر فيها لكل نوع باستخدام الدالة المتوسطة في جدول البيانات.

استخدم كثافة الخلايا الخطية لإجراء تحليلات تطورية واستخدم إجمالي الخلايا التي تم عدها في كل مقطع إكليلي لتقدير العدد الكلي للخلايا العصبية غير الناضجة في كل نصف كرة ميكانيكية. احسب القيمة الوسيطة للكثافة ال12 قطعا التي تم النظر فيها لكل عينة باستخدام دالة الوسيط في جدول البيانات. استخدم الوسيط كمقياس مركزي لأن العينة لكل مجموعة صغيرة نسبيا وبعض المجموعات تظهر توزيعات غير متماثلة.

استخدم أداة الكونتور الحرة في برنامج Neurolucida لرسم خط عبر قطر السوما عمودي على المحور الرئيسي. قم بقياس ما لا يقل عن 100 خلية موجبة DCX مختارة عشوائيا من كلا النوعين في كل نوع باستخدام 25 خلية لكل عينة في كل منطقة دماغية للحصول على نطاق قطر السوما لخلايا النوع 1 والنوع 2. الآن، أنشئ قائمة بالأنواع التي تم تحليلها في دفتر الملاحظات باستخدام أسمائها العلمية.

ارفع القائمة إلى شجرة الزمن على الموقع. org وتصدير كملف NWK. في برنامج مشروع Mesquit، قم برفع ملف NWK، ودمج البيانات، وحفظ الملف الناتج كملف PDF.

وأخيرا، في ورقة البيانات التي تم إنشاؤها سابقا، أضف عمودا يحتوي على حجم دماغ كل نوع. احسب اللوغاريتم الطبيعي لكثافات الخلايا الموجبة في DCX واللوغاريتم الطبيعي لحجم الدماغ. قم بإجراء تحليل إحصائي على البرنامج الإحصائي المختار وتحميل الملفات التي تم الحصول عليها.

أدخل البواقي في عمود جديد في ورقة البيانات حتى يمكن إنشاء رسم بياني للبواق. أظهرت خلايا DCX الموجبة في قشرة الدماغ لجميع الأنواع التي تمت دراستها بشكل متسق ترتيبا طوبوغرافيا يشكل طبقة أحادية على الطبقة القشرية 2، شملت في الغالب خلايا صغيرة أو أحادية القطب أو ثنائية القطب، وجزءا صغيرا من الخلايا المعقدة الكبيرة. كانت الخلايا تعبر معا عن PSAN-NCAM وDCX بينما تفتقر إلى تعبير Ki67.

واحتوت على مجموعة فرعية من الخلايا المعقدة التي تعبر عن NeuN. اختلفت الكثافة الخطية للخلايا العصبية القشرية غير الناضجة بشكل كبير بين الأنواع. أظهرت التحليلات المقارنة التطورية أن مجموعة لوراسيثيريا لديها كثافة أعلى من الخلايا العصبية غير الناضجة في القشرة مقارنة ب Euarchontoglires.

لوحظ تغاير قوي بين كثافة الخلايا العصبية غير الناضجة في القشرة وحجم الدماغ. وبين كثافة الخلايا العصبية غير الناضجة في القشرة ومحيط الطبقة القشرية النيوكورتيكية 2. يمكن لنتائجنا أن تكشف عن مقايضات تطورية بين أنواع مختلفة من اللدونة وأيضا بين مناطق دماغية مختلفة.