Stereotactische chirurgie bij knaagdieren
Stereotactische chirurgie is een krachtige techniek die wordt gebruikt om het brein van levende dieren te manipuleren. Het targeten van regio's diep in het intacte brein vormt een unieke uitdaging, aangezien het chirurgische doelwit gewoonlijk niet visueel kan worden gelokaliseerd. Stereotaxie, of stereotactische chirurgie, is ontwikkeld om discrete hersenregio's te targeten door hun ruimtelijke relatie tot zichtbare referentiepunten te benutten. Met behulp van een driedimensionaal coördinatensysteem kunnen instrumenten naar specifieke locaties worden geleid om hersenactiviteit te meten, een laesie aan te brengen of genetische manipulaties uit te voeren. Deze video behandelt de principes van stereotactische chirurgie, demonstreert de essentiële stappen van de procedure en bespreekt diverse toepassingen van de techniek.
Voordat we de procedurele details bespreken, gaan we terug naar de basisprincipes en instrumenten van de techniek. Om te beginnen: stereotaxie is afhankelijk van het lokaliseren van het doelhok van de hersenen op een driedimensionale as. Hiervoor wordt een stereotactisch atlas gebruikt. Dit document is een 3D-reconstructie van de hersenen, verkregen uit seriële coupes van gekleurde hersenen.
In dit referentiekader worden ruimtelijke relaties uitgedrukt met behulp van een set van 3 assen: anterieur-posterieur, mediaal-lateraal en dorsaal-ventraal. Om de locatie van een gebied van belang te bepalen, zoekt u het juiste hersengebied in de atlas en gebruikt u het raster om de corresponderende mediolaterale en dorsoventrale coördinaten te berekenen. De anteroposteriore coördinaat wordt onderaan of bovenaan de pagina vermeld. Deze coördinaat wordt gemeten vanaf referentiepunten op de schedel die gevormd worden door de kruisingen van botplaten, ook wel naden genoemd. Het meest prominente referentiepunt, het bregma, is gedefinieerd als het snijpunt van de sagittale naad met de coronale naad. Het punt dat bekend staat als lambda ligt meer posterieur; daar waar de sagittale naad de lambdoïde naad kruist.
Voor een nauwkeurige targeting van de berekende locatie tijdens de operatie wordt een apparaat gebruikt dat bekend staat als het stereotactisch frame. Het frame bestaat uit het hoofdframe, de micromanipulator en de probehouder, die is bevestigd aan de montageklem. Incisivo- en oorbalken maken contact met het dier om de kop in een vaste positie te houden. De micromanipulator wordt gebruikt voor de precieze beweging van chirurgische probes naar vooraf bepaalde coördinaten in de hersenen en is uitgerust met schuivende nonius-schalen voor exacte afstandmetingen in alle drie de dimensies.
Om een nonius-schaal af te lezen, identificeert u eerst de positie van de 0-lijn ten opzichte van de streepjes aan de rechterkant van de schaal. Deze kant van de schaal is gemarkeerd in stappen van 10 millimeter, zodat 1 staat voor 10 en 2 voor 20. De positie van de 0-markering hier laat zien dat de aflezing tussen 10 en 11 mm ligt. Om het eerste cijfer rechts van de komma te bepalen, zoekt u de lijn op de linker-schaal die het beste uitlijnt met een markering aan de rechterkant. Gebruik de linker-schaal om de waarde van deze markering te bepalen, wat in dit geval 9 is, waardoor de uiteindelijke aflezing 10,9 mm is.
Nu u bekend bent met de basisprincipes van stereotaxie, zullen we bekijken hoe de chirurgische procedure wordt uitgevoerd. Voorafgaand aan de operatie wordt de hoofdhuid van het geanestheseerde dier geschoren en gedesinfecteerd. Om het dier op het stereotaxische frame te fixeren, worden de oorstaven voorzichtig in de oren geplaatst en de voortanden in de snijtandstaven. Er wordt oogzalf aangebracht om uitdroging van het hoornvlies tijdens de operatie te voorkomen.
Om de schedel bloot te leggen, maakt u met een scalpel een kleine incisie. Scheid het spierweefsel voorzichtig en reinig het schedeloppervlak. Gebruik vervolgens de micromanipulator om een probe naar bregma te laten zakken en noteer de dorsoventrale coördinaat. Til de probe vervolgens op en herhaal deze procedure bij lambda. Als de lambda-meting minder dan 0,1 mm afwijkt van de dorsoventrale coördinaat bij bregma, wordt de schedel als waterpas beschouwd en kunt u verdergaan. Zo niet, verhoog of verlaag dan de snijtandstaf en herhaal de metingen.
Nu de hersenen waterpas liggen, keert u terug naar bregma en registreert u de medio-laterale en antero-posterieure coördinaten. Bereken op basis van de doelcoördinaten uit de hersenatlas de benodigde bewegingen om die locatie te bereiken en verplaats de probe naar de doelpositie. Markeer deze positie op de schedel en gebruik een boor om voorzichtig een gat in het bot te maken.
Direct onder de schedel vindt u de dura, een dik duurzaam membraan dat voorzichtig kan worden ingesneden met de punt van een kleine naald.
Vervolgens wordt de arm van de micromanipulator in positie gebracht om de probe naar de beoogde dorsoventrale coördinaat te laten zakken, waarna de gewenste manipulatie kan worden uitgevoerd.
Nu u de basisstappen van de procedure begrijpt, bekijken we enkele van de vele manieren waarop neurowetenschappers stereotaxische chirurgie gebruiken om vragen in het laboratorium te beantwoorden.
Ten eerste is stereotaxie uiterst nuttig voor het toedienen van experimentele middelen in precieze hersenregio's. Deze middelen kunnen tracerkleurstoffen omvatten die worden gebruikt om neuronale projecties en connectiviteit te visualiseren, chemische verbindingen of reagentia voor genetische manipulatie van neuronen. Bijvoorbeeld, de injectie van genetisch gemodificeerde virussen zal leiden tot de aflevering van een gen van belang in de geïnfecteerde cellen. Hier werd een virus in de hippocampus geïnjecteerd, wat resulteerde in GFP-expressie in een kleine populatie neuronen.
Aan de andere kant kan virale aflevering van small interfering RNA de expressie van gewenste eiwitten voorkomen. In dit voorbeeld werd de expressie van het eiwit SOD1 onderdrukt in verschillende hersenregio's na stereotaxische injectie in het laterale ventrikel.
Als alternatief kan stereotaxische chirurgie worden gebruikt om elektroden in de hersenen te plaatsen voor het registreren van de elektrische signalen die gepaard gaan met neurale activiteit. Nadat het dier is hersteld van de chirurgische procedure, kunnen de elektroden worden verbonden met elektrofysiologische registratiesystemen om neuronale vuring te observeren terwijl de muis vrij beweegt.
Naast het meten van neuronale activiteit is stereotaxische chirurgie essentieel voor microdialyse. Deze techniek maakt continue monitoring van concentraties van geneesmiddelen, neurotransmitters of metabolieten in het hersenweefsel van wakkeren dieren mogelijk. Hiervoor wordt een kleine, met vloeistof gevulde probe met een semipermeabel membraan aan de punt geïmplanteerd in een specifieke hersenregio. Kleine opgeloste stoffen, waaronder neurotransmitters, hormonen en geneesmiddelen, diffunderen in de probe, waar ze kunnen worden verzameld voor analyse. In dit experiment werd de glucoseconcentratie in de hippocampus gemeten als een maat voor lokale neurale activiteit terwijl ratten een taak uitvoerden die het gebruik van het ruimtelijk werkgeheugen vereiste.
U heeft zojuist de video van JoVE over stereotaxische chirurgie bekeken. In deze video hebben we de principes en methoden van de procedure behandeld, evenals de vele toepassingen ervan in neurowetenschappelijke laboratoria.
Bedankt voor het kijken!
Stereotaxische chirurgie is een methode die wordt gebruikt om de hersenen van levende dieren te manipuleren. Deze techniek stelt onderzoekers in staat…
Stereotactische chirurgie is een krachtige techniek die wordt gebruikt om het brein van levende dieren te manipuleren. Het targeten van regio's diep in het intacte brein vormt een unieke uitdaging, aangezien het chirurgische doelwit gewoonlijk niet visueel kan worden gelokaliseerd. Stereotaxie, of stereotactische chirurgie, is ontwikkeld om discrete hersenregio's te targeten door hun ruimtelijke relatie tot zichtbare referentiepunten te benutten. Met behulp van een driedimensionaal coördinatensysteem kunnen instrumenten naar specifieke locaties worden geleid om hersenactiviteit te meten, een laesie aan te brengen of genetische manipulaties uit te voeren. Deze video behandelt de principes van stereotactische chirurgie, demonstreert de essentiële stappen van de procedure en bespreekt diverse toepassingen van de techniek.
Voordat we de procedurele details bespreken, gaan we terug naar de basisprincipes en instrumenten van de techniek. Om te beginnen: stereotaxie is afhankelijk van het lokaliseren van het doelhok van de hersenen op een driedimensionale as. Hiervoor wordt een stereotactisch atlas gebruikt. Dit document is een 3D-reconstructie van de hersenen, verkregen uit seriële coupes van gekleurde hersenen.
In dit referentiekader worden ruimtelijke relaties uitgedrukt met behulp van een set van 3 assen: anterieur-posterieur, mediaal-lateraal en dorsaal-ventraal. Om de locatie van een gebied van belang te bepalen, zoekt u het juiste hersengebied in de atlas en gebruikt u het raster om de corresponderende mediolaterale en dorsoventrale coördinaten te berekenen. De anteroposteriore coördinaat wordt onderaan of bovenaan de pagina vermeld. Deze coördinaat wordt gemeten vanaf referentiepunten op de schedel die gevormd worden door de kruisingen van botplaten, ook wel naden genoemd. Het meest prominente referentiepunt, het bregma, is gedefinieerd als het snijpunt van de sagittale naad met de coronale naad. Het punt dat bekend staat als lambda ligt meer posterieur; daar waar de sagittale naad de lambdoïde naad kruist.
Voor een nauwkeurige targeting van de berekende locatie tijdens de operatie wordt een apparaat gebruikt dat bekend staat als het stereotactisch frame. Het frame bestaat uit het hoofdframe, de micromanipulator en de probehouder, die is bevestigd aan de montageklem. Incisivo- en oorbalken maken contact met het dier om de kop in een vaste positie te houden. De micromanipulator wordt gebruikt voor de precieze beweging van chirurgische probes naar vooraf bepaalde coördinaten in de hersenen en is uitgerust met schuivende nonius-schalen voor exacte afstandmetingen in alle drie de dimensies.
Om een nonius-schaal af te lezen, identificeert u eerst de positie van de 0-lijn ten opzichte van de streepjes aan de rechterkant van de schaal. Deze kant van de schaal is gemarkeerd in stappen van 10 millimeter, zodat 1 staat voor 10 en 2 voor 20. De positie van de 0-markering hier laat zien dat de aflezing tussen 10 en 11 mm ligt. Om het eerste cijfer rechts van de komma te bepalen, zoekt u de lijn op de linker-schaal die het beste uitlijnt met een markering aan de rechterkant. Gebruik de linker-schaal om de waarde van deze markering te bepalen, wat in dit geval 9 is, waardoor de uiteindelijke aflezing 10,9 mm is.
Nu u bekend bent met de basisprincipes van stereotaxie, zullen we bekijken hoe de chirurgische procedure wordt uitgevoerd. Voorafgaand aan de operatie wordt de hoofdhuid van het geanestheseerde dier geschoren en gedesinfecteerd. Om het dier op het stereotaxische frame te fixeren, worden de oorstaven voorzichtig in de oren geplaatst en de voortanden in de snijtandstaven. Er wordt oogzalf aangebracht om uitdroging van het hoornvlies tijdens de operatie te voorkomen.
Om de schedel bloot te leggen, maakt u met een scalpel een kleine incisie. Scheid het spierweefsel voorzichtig en reinig het schedeloppervlak. Gebruik vervolgens de micromanipulator om een probe naar bregma te laten zakken en noteer de dorsoventrale coördinaat. Til de probe vervolgens op en herhaal deze procedure bij lambda. Als de lambda-meting minder dan 0,1 mm afwijkt van de dorsoventrale coördinaat bij bregma, wordt de schedel als waterpas beschouwd en kunt u verdergaan. Zo niet, verhoog of verlaag dan de snijtandstaf en herhaal de metingen.
Nu de hersenen waterpas liggen, keert u terug naar bregma en registreert u de medio-laterale en antero-posterieure coördinaten. Bereken op basis van de doelcoördinaten uit de hersenatlas de benodigde bewegingen om die locatie te bereiken en verplaats de probe naar de doelpositie. Markeer deze positie op de schedel en gebruik een boor om voorzichtig een gat in het bot te maken.
Direct onder de schedel vindt u de dura, een dik duurzaam membraan dat voorzichtig kan worden ingesneden met de punt van een kleine naald.
Vervolgens wordt de arm van de micromanipulator in positie gebracht om de probe naar de beoogde dorsoventrale coördinaat te laten zakken, waarna de gewenste manipulatie kan worden uitgevoerd.
Nu u de basisstappen van de procedure begrijpt, bekijken we enkele van de vele manieren waarop neurowetenschappers stereotaxische chirurgie gebruiken om vragen in het laboratorium te beantwoorden.
Ten eerste is stereotaxie uiterst nuttig voor het toedienen van experimentele middelen in precieze hersenregio's. Deze middelen kunnen tracerkleurstoffen omvatten die worden gebruikt om neuronale projecties en connectiviteit te visualiseren, chemische verbindingen of reagentia voor genetische manipulatie van neuronen. Bijvoorbeeld, de injectie van genetisch gemodificeerde virussen zal leiden tot de aflevering van een gen van belang in de geïnfecteerde cellen. Hier werd een virus in de hippocampus geïnjecteerd, wat resulteerde in GFP-expressie in een kleine populatie neuronen.
Aan de andere kant kan virale aflevering van small interfering RNA de expressie van gewenste eiwitten voorkomen. In dit voorbeeld werd de expressie van het eiwit SOD1 onderdrukt in verschillende hersenregio's na stereotaxische injectie in het laterale ventrikel.
Als alternatief kan stereotaxische chirurgie worden gebruikt om elektroden in de hersenen te plaatsen voor het registreren van de elektrische signalen die gepaard gaan met neurale activiteit. Nadat het dier is hersteld van de chirurgische procedure, kunnen de elektroden worden verbonden met elektrofysiologische registratiesystemen om neuronale vuring te observeren terwijl de muis vrij beweegt.
Naast het meten van neuronale activiteit is stereotaxische chirurgie essentieel voor microdialyse. Deze techniek maakt continue monitoring van concentraties van geneesmiddelen, neurotransmitters of metabolieten in het hersenweefsel van wakkeren dieren mogelijk. Hiervoor wordt een kleine, met vloeistof gevulde probe met een semipermeabel membraan aan de punt geïmplanteerd in een specifieke hersenregio. Kleine opgeloste stoffen, waaronder neurotransmitters, hormonen en geneesmiddelen, diffunderen in de probe, waar ze kunnen worden verzameld voor analyse. In dit experiment werd de glucoseconcentratie in de hippocampus gemeten als een maat voor lokale neurale activiteit terwijl ratten een taak uitvoerden die het gebruik van het ruimtelijk werkgeheugen vereiste.
U heeft zojuist de video van JoVE over stereotaxische chirurgie bekeken. In deze video hebben we de principes en methoden van de procedure behandeld, evenals de vele toepassingen ervan in neurowetenschappelijke laboratoria.
Bedankt voor het kijken!
Stereotactische chirurgie is een krachtige techniek die wordt gebruikt om het brein van levende dieren te manipuleren. Het targeten van regio's diep in het intacte brein vormt een unieke uitdaging, aangezien het chirurgische doelwit gewoonlijk niet visueel kan worden gelokaliseerd. Stereotaxie, of stereotactische chirurgie, is ontwikkeld om discrete hersenregio's te targeten door hun ruimtelijke relatie tot zichtbare referentiepunten te benutten. Met behulp van een driedimensionaal coördinatensysteem kunnen instrumenten naar specifieke locaties worden geleid om hersenactiviteit te meten, een laesie aan te brengen of genetische manipulaties uit te voeren. Deze video behandelt de principes van stereotactische chirurgie, demonstreert de essentiële stappen van de procedure en bespreekt diverse toepassingen van de techniek.
Voordat we de procedurele details bespreken, gaan we terug naar de basisprincipes en instrumenten van de techniek. Om te beginnen: stereotaxie is afhankelijk van het lokaliseren van het doelhok van de hersenen op een driedimensionale as. Hiervoor wordt een stereotactisch atlas gebruikt. Dit document is een 3D-reconstructie van de hersenen, verkregen uit seriële coupes van gekleurde hersenen.
In dit referentiekader worden ruimtelijke relaties uitgedrukt met behulp van een set van 3 assen: anterieur-posterieur, mediaal-lateraal en dorsaal-ventraal. Om de locatie van een gebied van belang te bepalen, zoekt u het juiste hersengebied in de atlas en gebruikt u het raster om de corresponderende mediolaterale en dorsoventrale coördinaten te berekenen. De anteroposteriore coördinaat wordt onderaan of bovenaan de pagina vermeld. Deze coördinaat wordt gemeten vanaf referentiepunten op de schedel die gevormd worden door de kruisingen van botplaten, ook wel naden genoemd. Het meest prominente referentiepunt, het bregma, is gedefinieerd als het snijpunt van de sagittale naad met de coronale naad. Het punt dat bekend staat als lambda ligt meer posterieur; daar waar de sagittale naad de lambdoïde naad kruist.
Voor een nauwkeurige targeting van de berekende locatie tijdens de operatie wordt een apparaat gebruikt dat bekend staat als het stereotactisch frame. Het frame bestaat uit het hoofdframe, de micromanipulator en de probehouder, die is bevestigd aan de montageklem. Incisivo- en oorbalken maken contact met het dier om de kop in een vaste positie te houden. De micromanipulator wordt gebruikt voor de precieze beweging van chirurgische probes naar vooraf bepaalde coördinaten in de hersenen en is uitgerust met schuivende nonius-schalen voor exacte afstandmetingen in alle drie de dimensies.
Om een nonius-schaal af te lezen, identificeert u eerst de positie van de 0-lijn ten opzichte van de streepjes aan de rechterkant van de schaal. Deze kant van de schaal is gemarkeerd in stappen van 10 millimeter, zodat 1 staat voor 10 en 2 voor 20. De positie van de 0-markering hier laat zien dat de aflezing tussen 10 en 11 mm ligt. Om het eerste cijfer rechts van de komma te bepalen, zoekt u de lijn op de linker-schaal die het beste uitlijnt met een markering aan de rechterkant. Gebruik de linker-schaal om de waarde van deze markering te bepalen, wat in dit geval 9 is, waardoor de uiteindelijke aflezing 10,9 mm is.
Nu u bekend bent met de basisprincipes van stereotaxie, zullen we bekijken hoe de chirurgische procedure wordt uitgevoerd. Voorafgaand aan de operatie wordt de hoofdhuid van het geanestheseerde dier geschoren en gedesinfecteerd. Om het dier op het stereotaxische frame te fixeren, worden de oorstaven voorzichtig in de oren geplaatst en de voortanden in de snijtandstaven. Er wordt oogzalf aangebracht om uitdroging van het hoornvlies tijdens de operatie te voorkomen.
Om de schedel bloot te leggen, maakt u met een scalpel een kleine incisie. Scheid het spierweefsel voorzichtig en reinig het schedeloppervlak. Gebruik vervolgens de micromanipulator om een probe naar bregma te laten zakken en noteer de dorsoventrale coördinaat. Til de probe vervolgens op en herhaal deze procedure bij lambda. Als de lambda-meting minder dan 0,1 mm afwijkt van de dorsoventrale coördinaat bij bregma, wordt de schedel als waterpas beschouwd en kunt u verdergaan. Zo niet, verhoog of verlaag dan de snijtandstaf en herhaal de metingen.
Nu de hersenen waterpas liggen, keert u terug naar bregma en registreert u de medio-laterale en antero-posterieure coördinaten. Bereken op basis van de doelcoördinaten uit de hersenatlas de benodigde bewegingen om die locatie te bereiken en verplaats de probe naar de doelpositie. Markeer deze positie op de schedel en gebruik een boor om voorzichtig een gat in het bot te maken.
Direct onder de schedel vindt u de dura, een dik duurzaam membraan dat voorzichtig kan worden ingesneden met de punt van een kleine naald.
Vervolgens wordt de arm van de micromanipulator in positie gebracht om de probe naar de beoogde dorsoventrale coördinaat te laten zakken, waarna de gewenste manipulatie kan worden uitgevoerd.
Nu u de basisstappen van de procedure begrijpt, bekijken we enkele van de vele manieren waarop neurowetenschappers stereotaxische chirurgie gebruiken om vragen in het laboratorium te beantwoorden.
Ten eerste is stereotaxie uiterst nuttig voor het toedienen van experimentele middelen in precieze hersenregio's. Deze middelen kunnen tracerkleurstoffen omvatten die worden gebruikt om neuronale projecties en connectiviteit te visualiseren, chemische verbindingen of reagentia voor genetische manipulatie van neuronen. Bijvoorbeeld, de injectie van genetisch gemodificeerde virussen zal leiden tot de aflevering van een gen van belang in de geïnfecteerde cellen. Hier werd een virus in de hippocampus geïnjecteerd, wat resulteerde in GFP-expressie in een kleine populatie neuronen.
Aan de andere kant kan virale aflevering van small interfering RNA de expressie van gewenste eiwitten voorkomen. In dit voorbeeld werd de expressie van het eiwit SOD1 onderdrukt in verschillende hersenregio's na stereotaxische injectie in het laterale ventrikel.
Als alternatief kan stereotaxische chirurgie worden gebruikt om elektroden in de hersenen te plaatsen voor het registreren van de elektrische signalen die gepaard gaan met neurale activiteit. Nadat het dier is hersteld van de chirurgische procedure, kunnen de elektroden worden verbonden met elektrofysiologische registratiesystemen om neuronale vuring te observeren terwijl de muis vrij beweegt.
Naast het meten van neuronale activiteit is stereotaxische chirurgie essentieel voor microdialyse. Deze techniek maakt continue monitoring van concentraties van geneesmiddelen, neurotransmitters of metabolieten in het hersenweefsel van wakkeren dieren mogelijk. Hiervoor wordt een kleine, met vloeistof gevulde probe met een semipermeabel membraan aan de punt geïmplanteerd in een specifieke hersenregio. Kleine opgeloste stoffen, waaronder neurotransmitters, hormonen en geneesmiddelen, diffunderen in de probe, waar ze kunnen worden verzameld voor analyse. In dit experiment werd de glucoseconcentratie in de hippocampus gemeten als een maat voor lokale neurale activiteit terwijl ratten een taak uitvoerden die het gebruik van het ruimtelijk werkgeheugen vereiste.
U heeft zojuist de video van JoVE over stereotaxische chirurgie bekeken. In deze video hebben we de principes en methoden van de procedure behandeld, evenals de vele toepassingen ervan in neurowetenschappelijke laboratoria.
Bedankt voor het kijken!
View the full transcript and gain access to JoVE Science Education videos
Q1: What is a stereotaxic atlas and how is it used in brain surgery?
A stereotaxic atlas is a 3D reconstruction of the brain created from serial sections of stained brains. It provides spatial coordinates using three axes: anterior-posterior, medial-lateral, and dorsal-ventral. Researchers locate their target brain region in the atlas and use the grid to calculate corresponding coordinates, enabling precise targeting of deep brain structures during surgery.
Q2: How do surgeons identify anatomical landmarks like bregma and lambda?
Bregma and lambda are skull landmarks formed by intersections of bone plates called sutures. Bregma is where the sagittal suture meets the coronal suture, while lambda is more posterior where the sagittal suture intersects the lambdoid suture. These landmarks serve as reference points for measuring coordinates and positioning the surgical probe accurately during stereotaxic procedures.
Q3: What components make up a stereotaxic frame and what do they do?
The stereotaxic frame consists of a main frame, micromanipulator, and probe holder attached to a mounting clamp. Incisor and ear bars hold the animal's head in a fixed position. The micromanipulator enables precise movement of surgical probes to predetermined coordinates using sliding Vernier scales for exact measurements in all three dimensions.
Q4: How do you read a Vernier scale on a stereotaxic micromanipulator?
First, identify where the 0 line sits relative to tick marks on the right scale, which is labeled in 10 millimeter increments. Then find the line on the left scale that aligns best with a mark on the right side and note its value. Combine these readings to determine the precise coordinate measurement, such as 10.9 millimeters.
Q5: What are the main surgical steps for performing stereotaxic surgery?
After anesthetizing and positioning the animal, surgeons shave and disinfect the scalp, then expose the skull with a small incision. They level the brain by measuring at bregma and lambda, record coordinates, calculate probe movements to the target, drill a hole in the bone, and section the dura membrane. The micromanipulator then lowers the probe to the target depth for the desired manipulation.
Q6: How is stereotaxic surgery used to deliver genes or genetic material to the brain?
Genetically engineered viruses are injected into precise brain regions using stereotaxic surgery, delivering genes of interest to infected cells. Alternatively, viral delivery of small interfering RNA can suppress specific protein expression in targeted brain areas. This approach enables researchers to manipulate gene expression in discrete neural populations for studying cellular and molecular neuroscience research.
Q7: What recording and monitoring techniques use stereotaxic surgery to study brain function?
Stereotaxic surgery enables electrode placement for recording electrical signals from neurons during freely behaving tasks. Microdialysis probes with semipermeable membranes can be implanted to continuously monitor neurotransmitter, drug, or metabolite concentrations in awake animals. These techniques allow researchers to measure neural activity and brain chemistry while animals perform behavioral tasks requiring spatial working memory.
Hoofdstukken in deze video
0:00
Overview
1:00
Principles of Stereotaxic Surgery and the Stereotaxic Frame
3:50
Stereotaxic Surgery
5:48
Applications
8:05
Summary