Kemirgen Stereotaksik Cerrahisi
Stereotaksik cerrahi, canlı hayvanlarda beyne müdahale etmek için kullanılan güçlü bir tekniktir. Bozulmamış beynin derin bölgelerini hedeflemek, cerrahi hedefin genellikle görsel olarak belirlenememesi nedeniyle kendine özgü bir zorluk teşkil eder. Stereotaksi veya stereotaksik cerrahi, beynin belirli bölgelerini, bunların görünür referans noktalarıyla olan uzamsal ilişkileri bilinerek hedeflemek amacıyla geliştirilmiştir. Üç boyutlu bir koordinat sistemi kullanılarak; beyin aktivitesini ölçmek, lezyon oluşturmak veya genetik manipülasyonlar yapmak amacıyla araçlar belirli noktalara yönlendirilebilir. Bu video, stereotaksik cerrahinin prensiplerini ele alacak, prosedürün temel adımlarını gösterecek ve tekniğin çeşitli uygulamalarını tartışacaktır.
Prosedürel ayrıntıları tartışmadan önce, tekniğin temel ilkelerini ve araçlarını gözden geçirelim. Başlangıç olarak, stereotaksi, beynin hedeflenen bölgesinin üç boyutlu bir eksen üzerinde konumlandırılmasına dayanır. Bu amaçla, bir stereotaktik atlas kullanılır. Bu belge, boyanmış beyinlerin seri kesitlerinden elde edilen beynin 3 boyutlu bir yeniden yapılandırmasıdır.
Bu referans çerçevesinde, uzamsal ilişkiler 3 eksen seti kullanılarak ifade edilir: Anterior-posterior, medial-lateral ve dorsal-ventral. İlgi bölgesinin konumunu belirlemek için, atlasta uygun beyin bölgesini bulun ve karşılık gelen mediolateral ve dorsoventral koordinatları hesaplamak için ızgarayı kullanın. Anteroposterior koordinat, sayfanın altında veya üstünde elde edilir. Bu koordinat, sutura olarak bilinen kemik plakalarının kesişimleriyle oluşan kafatası üzerindeki işaret noktalarından ölçülür. En belirgin işaret noktası olan bregma, sagital suturanın koronal sutura ile kesiştiği nokta olarak tanımlanır. Lambda olarak bilinen nokta ise daha posteriyordur; sagital suturanın lambdoid sutura ile kesiştiği yerdir.
Cerrahi sırasında hesaplanan konuma doğru hedefleme yapabilmek için stereotaktik çerçeve olarak bilinen bir cihaz kullanılır. Çerçeve; ana gövde, mikromanipülatör ve montaj klempsine takılı olan prob tutucudan oluşur. Başın sabit bir konumda tutulması için kesici diş ve kulak barları hayvanla temas kurar. Mikromanipülatör, cerrahi probların beyin içindeki önceden belirlenmiş koordinatlara hassas bir şekilde hareket ettirilmesi için kullanılır ve her üç boyutta kesin mesafe ölçümleri için kayar Vernier ölçekleri ile donatılmıştır.
Bir Vernier ölçeğini okumak için önce, 0 hattının ölçeğin sağ tarafındaki işaretlere göre konumunu belirleyin. Ölçeğin bu tarafı 10 milimetrelik artışlarla etiketlenmiştir, dolayısıyla 1, 10'u; 2 ise 20'yi temsil eder. Buradaki 0 işaretinin konumu, okumanın 10 ile 11 mm arasında olduğunu gösterir. Ondalık noktanın sağındaki ilk rakamı belirlemek için, sol ölçekteki çizgilerden sağ taraftaki bir işaretle en iyi şekilde hizalananı bulun. Bu işaretin değerini belirlemek için sol ölçeği kullanın; bu örnekte değer 9'dur ve böylece nihai okuma 10,9 mm olur.
Artık stereotaksini temel ilkeleri hakkında bilgi sahibisiniz, şimdi cerrahi prosedürün nasıl yürütüldüğünü gözden geçirelim. Ameliyat öncesinde, anestezi uygulanmış hayvanın kafa derisi tıraş edilir vele dezenfekte edilir. Hayvanı stereotaksik çerçeve üzerinde sabit tutmak için kulak barları nazikçe kulaklara, ön dişler ise kesici diş barlarına yerleştirilir. Ameliyat sırasında korneanın kurumasını önlemek için göz pomadı uygulanır.
Kafatası açığa çıkarmak için skapel ile küçük bir insizyon yapın. Kas dokusunu nazikçe ayırın ve kafatası yüzeyini temizleyin. Ardından, probu bregma noktasına indirmek için mikromanipülatörü kullanın ve dorsoventral koordinatını kaydedin. Sonra probu kaldırın ve aynı işlemi lambda noktası için tekrarlayın. Eğer lambda ölçümü, bregmadaki dorsoventral koordinattan 0.1 mm'den daha az farklıysa, kafatası düz kabul edilir ve işleme devam etmeye hazırsınız demektir. Aksi takdirde, kesici diş barını kaldırın veya indirin ve ölçümleri tekrarlayın.
Beyin düzlendiğine göre, bregma noktasına geri dönün ve medio-lateral ve antero-posterior koordinatlarını kaydedin. Beyin atlasındaki hedef koordinatlara dayanarak, o bölgeye ulaşmak için gereken hareketleri hesaplayın ve probu hedef pozisyona kaydırın. Bu konumu kafatası üzerinde işaretleyin ve kemikte dikkatlice bir delik açmak için bir matkap kullanın.
Kafatasının hemen altında, küçük bir iğnenin ucuyla nazikçe kesilebilen, kalın ve dayanıklı bir membran olan dura mater'i bulacaksınız.
Ardından, probu hedeflenen dorsoventral koordinata indirmek için mikromanipülatör kolu uygun konuma getirilir ve bu noktada istenen manipülasyon gerçekleştirilebilir.
Prosedürün temel adımları anlaşıldığına göre, nörobilimcilerin laboratuvardaki soruları yanıtlamak için stereotaksik cerrahiyi kullandıkları birçok yöntemden bazılarına göz atalım.
Başlangıç olarak stereotaksi, deneysel ajanların beyindeki hassas bölgelere iletilmesi için son derece kullanışlıdır. Bu ajanlar arasında nöronal projeksiyonları ve bağlantısallığı görüntülemek için kullanılan izleyici boyalar, kimyasal bileşikler veya nöronların genetik manipülasyonu için kullanılan reaktifler yer alabilir. Örneğin, genetik olarak mühendisliği yapılmış virüslerin enjeksiyonu, ilgilenilen bir genin enfekte hücrelere iletilmesiyle sonuçlanacaktır. Burada, hipokampusa bir virüs enjekte edilmiş ve bu durum küçük bir nöron popülasyonunda GFP ekspresyonu ile sonuçlanmıştır.
Öte yandan, küçük müdahale edici RNA'ların viral iletimi, istenen proteinlerin ekspresyonunu önleyebilir. Bu örnekte, lateral ventriküle yapılan stereotaksik enjeksiyonun ardından farklı beyin bölgelerinde SOD1 proteininin ekspresyonu baskılanmıştır.
Alternatif olarak stereotaksik cerrahi, nöral aktiviteye eşlik eden elektriksel sinyallerin kaydı için beyne elektrotlar yerleştirmek amacıyla kullanılabilir. Hayvan cerrahi prosedürden sonra iyileştiğinde, fare serbestçe davranırken nöronal ateşlemeyi gözlemlemek için elektrotlar elektrofizyolojik kayıt sistemlerine bağlanabilir.
Nöronal aktivitenin ölçülmesinin yanı sıra stereotaksik cerrahi, mikrodiyaliz için de temel araçtır. Bu teknik, uyanık hayvanların beyin dokusundaki ilaç, nörotransmitter veya metabolit konsantrasyonlarının sürekli izlenmesine olanak tanır. Bunu yapmak için, ucunda yarı geçirgen bir membran bulunan, sıvı dolu küçük bir prob belirli bir beyin bölgesine implante edilir. Nörotransmitterler, hormonlar ve ilaçlar dahil olmak üzere küçük çözünür maddeler probun içine difüze olur ve burada analiz için toplanabilirler. Bu deneyde, sıçanlar uzamsal çalışma belleğinin kullanımını gerektiren bir görevi tamamlarken, yerel nöral aktivite için bir çıktı olarak hipokampustaki glukoz konsantrasyonu ölçülmüştür.
JoVE'nin stereotaksik cerrahi hakkındaki videosunu izlediniz. Bu videoda, prosedürün prensiplerini ve yöntemlerinin yanı sıra nörobilim laboratuvarlarındaki birçok uygulamasını ele aldık.
İzlediğiniz için teşekkürler!
Stereotaksik cerrahi, canlı hayvanların beyinlerine müdahale etmek için kullanılan bir yöntemdir. Bu teknik, kafatası üzerindeki anatomik işaretlere g…
Stereotaksik cerrahi, canlı hayvanlarda beyne müdahale etmek için kullanılan güçlü bir tekniktir. Bozulmamış beynin derin bölgelerini hedeflemek, cerrahi hedefin genellikle görsel olarak belirlenememesi nedeniyle kendine özgü bir zorluk teşkil eder. Stereotaksi veya stereotaksik cerrahi, beynin belirli bölgelerini, bunların görünür referans noktalarıyla olan uzamsal ilişkileri bilinerek hedeflemek amacıyla geliştirilmiştir. Üç boyutlu bir koordinat sistemi kullanılarak; beyin aktivitesini ölçmek, lezyon oluşturmak veya genetik manipülasyonlar yapmak amacıyla araçlar belirli noktalara yönlendirilebilir. Bu video, stereotaksik cerrahinin prensiplerini ele alacak, prosedürün temel adımlarını gösterecek ve tekniğin çeşitli uygulamalarını tartışacaktır.
Prosedürel ayrıntıları tartışmadan önce, tekniğin temel ilkelerini ve araçlarını gözden geçirelim. Başlangıç olarak, stereotaksi, beynin hedeflenen bölgesinin üç boyutlu bir eksen üzerinde konumlandırılmasına dayanır. Bu amaçla, bir stereotaktik atlas kullanılır. Bu belge, boyanmış beyinlerin seri kesitlerinden elde edilen beynin 3 boyutlu bir yeniden yapılandırmasıdır.
Bu referans çerçevesinde, uzamsal ilişkiler 3 eksen seti kullanılarak ifade edilir: Anterior-posterior, medial-lateral ve dorsal-ventral. İlgi bölgesinin konumunu belirlemek için, atlasta uygun beyin bölgesini bulun ve karşılık gelen mediolateral ve dorsoventral koordinatları hesaplamak için ızgarayı kullanın. Anteroposterior koordinat, sayfanın altında veya üstünde elde edilir. Bu koordinat, sutura olarak bilinen kemik plakalarının kesişimleriyle oluşan kafatası üzerindeki işaret noktalarından ölçülür. En belirgin işaret noktası olan bregma, sagital suturanın koronal sutura ile kesiştiği nokta olarak tanımlanır. Lambda olarak bilinen nokta ise daha posteriyordur; sagital suturanın lambdoid sutura ile kesiştiği yerdir.
Cerrahi sırasında hesaplanan konuma doğru hedefleme yapabilmek için stereotaktik çerçeve olarak bilinen bir cihaz kullanılır. Çerçeve; ana gövde, mikromanipülatör ve montaj klempsine takılı olan prob tutucudan oluşur. Başın sabit bir konumda tutulması için kesici diş ve kulak barları hayvanla temas kurar. Mikromanipülatör, cerrahi probların beyin içindeki önceden belirlenmiş koordinatlara hassas bir şekilde hareket ettirilmesi için kullanılır ve her üç boyutta kesin mesafe ölçümleri için kayar Vernier ölçekleri ile donatılmıştır.
Bir Vernier ölçeğini okumak için önce, 0 hattının ölçeğin sağ tarafındaki işaretlere göre konumunu belirleyin. Ölçeğin bu tarafı 10 milimetrelik artışlarla etiketlenmiştir, dolayısıyla 1, 10'u; 2 ise 20'yi temsil eder. Buradaki 0 işaretinin konumu, okumanın 10 ile 11 mm arasında olduğunu gösterir. Ondalık noktanın sağındaki ilk rakamı belirlemek için, sol ölçekteki çizgilerden sağ taraftaki bir işaretle en iyi şekilde hizalananı bulun. Bu işaretin değerini belirlemek için sol ölçeği kullanın; bu örnekte değer 9'dur ve böylece nihai okuma 10,9 mm olur.
Artık stereotaksini temel ilkeleri hakkında bilgi sahibisiniz, şimdi cerrahi prosedürün nasıl yürütüldüğünü gözden geçirelim. Ameliyat öncesinde, anestezi uygulanmış hayvanın kafa derisi tıraş edilir vele dezenfekte edilir. Hayvanı stereotaksik çerçeve üzerinde sabit tutmak için kulak barları nazikçe kulaklara, ön dişler ise kesici diş barlarına yerleştirilir. Ameliyat sırasında korneanın kurumasını önlemek için göz pomadı uygulanır.
Kafatası açığa çıkarmak için skapel ile küçük bir insizyon yapın. Kas dokusunu nazikçe ayırın ve kafatası yüzeyini temizleyin. Ardından, probu bregma noktasına indirmek için mikromanipülatörü kullanın ve dorsoventral koordinatını kaydedin. Sonra probu kaldırın ve aynı işlemi lambda noktası için tekrarlayın. Eğer lambda ölçümü, bregmadaki dorsoventral koordinattan 0.1 mm'den daha az farklıysa, kafatası düz kabul edilir ve işleme devam etmeye hazırsınız demektir. Aksi takdirde, kesici diş barını kaldırın veya indirin ve ölçümleri tekrarlayın.
Beyin düzlendiğine göre, bregma noktasına geri dönün ve medio-lateral ve antero-posterior koordinatlarını kaydedin. Beyin atlasındaki hedef koordinatlara dayanarak, o bölgeye ulaşmak için gereken hareketleri hesaplayın ve probu hedef pozisyona kaydırın. Bu konumu kafatası üzerinde işaretleyin ve kemikte dikkatlice bir delik açmak için bir matkap kullanın.
Kafatasının hemen altında, küçük bir iğnenin ucuyla nazikçe kesilebilen, kalın ve dayanıklı bir membran olan dura mater'i bulacaksınız.
Ardından, probu hedeflenen dorsoventral koordinata indirmek için mikromanipülatör kolu uygun konuma getirilir ve bu noktada istenen manipülasyon gerçekleştirilebilir.
Prosedürün temel adımları anlaşıldığına göre, nörobilimcilerin laboratuvardaki soruları yanıtlamak için stereotaksik cerrahiyi kullandıkları birçok yöntemden bazılarına göz atalım.
Başlangıç olarak stereotaksi, deneysel ajanların beyindeki hassas bölgelere iletilmesi için son derece kullanışlıdır. Bu ajanlar arasında nöronal projeksiyonları ve bağlantısallığı görüntülemek için kullanılan izleyici boyalar, kimyasal bileşikler veya nöronların genetik manipülasyonu için kullanılan reaktifler yer alabilir. Örneğin, genetik olarak mühendisliği yapılmış virüslerin enjeksiyonu, ilgilenilen bir genin enfekte hücrelere iletilmesiyle sonuçlanacaktır. Burada, hipokampusa bir virüs enjekte edilmiş ve bu durum küçük bir nöron popülasyonunda GFP ekspresyonu ile sonuçlanmıştır.
Öte yandan, küçük müdahale edici RNA'ların viral iletimi, istenen proteinlerin ekspresyonunu önleyebilir. Bu örnekte, lateral ventriküle yapılan stereotaksik enjeksiyonun ardından farklı beyin bölgelerinde SOD1 proteininin ekspresyonu baskılanmıştır.
Alternatif olarak stereotaksik cerrahi, nöral aktiviteye eşlik eden elektriksel sinyallerin kaydı için beyne elektrotlar yerleştirmek amacıyla kullanılabilir. Hayvan cerrahi prosedürden sonra iyileştiğinde, fare serbestçe davranırken nöronal ateşlemeyi gözlemlemek için elektrotlar elektrofizyolojik kayıt sistemlerine bağlanabilir.
Nöronal aktivitenin ölçülmesinin yanı sıra stereotaksik cerrahi, mikrodiyaliz için de temel araçtır. Bu teknik, uyanık hayvanların beyin dokusundaki ilaç, nörotransmitter veya metabolit konsantrasyonlarının sürekli izlenmesine olanak tanır. Bunu yapmak için, ucunda yarı geçirgen bir membran bulunan, sıvı dolu küçük bir prob belirli bir beyin bölgesine implante edilir. Nörotransmitterler, hormonlar ve ilaçlar dahil olmak üzere küçük çözünür maddeler probun içine difüze olur ve burada analiz için toplanabilirler. Bu deneyde, sıçanlar uzamsal çalışma belleğinin kullanımını gerektiren bir görevi tamamlarken, yerel nöral aktivite için bir çıktı olarak hipokampustaki glukoz konsantrasyonu ölçülmüştür.
JoVE'nin stereotaksik cerrahi hakkındaki videosunu izlediniz. Bu videoda, prosedürün prensiplerini ve yöntemlerinin yanı sıra nörobilim laboratuvarlarındaki birçok uygulamasını ele aldık.
İzlediğiniz için teşekkürler!
Stereotaksik cerrahi, canlı hayvanlarda beyne müdahale etmek için kullanılan güçlü bir tekniktir. Bozulmamış beynin derin bölgelerini hedeflemek, cerrahi hedefin genellikle görsel olarak belirlenememesi nedeniyle kendine özgü bir zorluk teşkil eder. Stereotaksi veya stereotaksik cerrahi, beynin belirli bölgelerini, bunların görünür referans noktalarıyla olan uzamsal ilişkileri bilinerek hedeflemek amacıyla geliştirilmiştir. Üç boyutlu bir koordinat sistemi kullanılarak; beyin aktivitesini ölçmek, lezyon oluşturmak veya genetik manipülasyonlar yapmak amacıyla araçlar belirli noktalara yönlendirilebilir. Bu video, stereotaksik cerrahinin prensiplerini ele alacak, prosedürün temel adımlarını gösterecek ve tekniğin çeşitli uygulamalarını tartışacaktır.
Prosedürel ayrıntıları tartışmadan önce, tekniğin temel ilkelerini ve araçlarını gözden geçirelim. Başlangıç olarak, stereotaksi, beynin hedeflenen bölgesinin üç boyutlu bir eksen üzerinde konumlandırılmasına dayanır. Bu amaçla, bir stereotaktik atlas kullanılır. Bu belge, boyanmış beyinlerin seri kesitlerinden elde edilen beynin 3 boyutlu bir yeniden yapılandırmasıdır.
Bu referans çerçevesinde, uzamsal ilişkiler 3 eksen seti kullanılarak ifade edilir: Anterior-posterior, medial-lateral ve dorsal-ventral. İlgi bölgesinin konumunu belirlemek için, atlasta uygun beyin bölgesini bulun ve karşılık gelen mediolateral ve dorsoventral koordinatları hesaplamak için ızgarayı kullanın. Anteroposterior koordinat, sayfanın altında veya üstünde elde edilir. Bu koordinat, sutura olarak bilinen kemik plakalarının kesişimleriyle oluşan kafatası üzerindeki işaret noktalarından ölçülür. En belirgin işaret noktası olan bregma, sagital suturanın koronal sutura ile kesiştiği nokta olarak tanımlanır. Lambda olarak bilinen nokta ise daha posteriyordur; sagital suturanın lambdoid sutura ile kesiştiği yerdir.
Cerrahi sırasında hesaplanan konuma doğru hedefleme yapabilmek için stereotaktik çerçeve olarak bilinen bir cihaz kullanılır. Çerçeve; ana gövde, mikromanipülatör ve montaj klempsine takılı olan prob tutucudan oluşur. Başın sabit bir konumda tutulması için kesici diş ve kulak barları hayvanla temas kurar. Mikromanipülatör, cerrahi probların beyin içindeki önceden belirlenmiş koordinatlara hassas bir şekilde hareket ettirilmesi için kullanılır ve her üç boyutta kesin mesafe ölçümleri için kayar Vernier ölçekleri ile donatılmıştır.
Bir Vernier ölçeğini okumak için önce, 0 hattının ölçeğin sağ tarafındaki işaretlere göre konumunu belirleyin. Ölçeğin bu tarafı 10 milimetrelik artışlarla etiketlenmiştir, dolayısıyla 1, 10'u; 2 ise 20'yi temsil eder. Buradaki 0 işaretinin konumu, okumanın 10 ile 11 mm arasında olduğunu gösterir. Ondalık noktanın sağındaki ilk rakamı belirlemek için, sol ölçekteki çizgilerden sağ taraftaki bir işaretle en iyi şekilde hizalananı bulun. Bu işaretin değerini belirlemek için sol ölçeği kullanın; bu örnekte değer 9'dur ve böylece nihai okuma 10,9 mm olur.
Artık stereotaksini temel ilkeleri hakkında bilgi sahibisiniz, şimdi cerrahi prosedürün nasıl yürütüldüğünü gözden geçirelim. Ameliyat öncesinde, anestezi uygulanmış hayvanın kafa derisi tıraş edilir vele dezenfekte edilir. Hayvanı stereotaksik çerçeve üzerinde sabit tutmak için kulak barları nazikçe kulaklara, ön dişler ise kesici diş barlarına yerleştirilir. Ameliyat sırasında korneanın kurumasını önlemek için göz pomadı uygulanır.
Kafatası açığa çıkarmak için skapel ile küçük bir insizyon yapın. Kas dokusunu nazikçe ayırın ve kafatası yüzeyini temizleyin. Ardından, probu bregma noktasına indirmek için mikromanipülatörü kullanın ve dorsoventral koordinatını kaydedin. Sonra probu kaldırın ve aynı işlemi lambda noktası için tekrarlayın. Eğer lambda ölçümü, bregmadaki dorsoventral koordinattan 0.1 mm'den daha az farklıysa, kafatası düz kabul edilir ve işleme devam etmeye hazırsınız demektir. Aksi takdirde, kesici diş barını kaldırın veya indirin ve ölçümleri tekrarlayın.
Beyin düzlendiğine göre, bregma noktasına geri dönün ve medio-lateral ve antero-posterior koordinatlarını kaydedin. Beyin atlasındaki hedef koordinatlara dayanarak, o bölgeye ulaşmak için gereken hareketleri hesaplayın ve probu hedef pozisyona kaydırın. Bu konumu kafatası üzerinde işaretleyin ve kemikte dikkatlice bir delik açmak için bir matkap kullanın.
Kafatasının hemen altında, küçük bir iğnenin ucuyla nazikçe kesilebilen, kalın ve dayanıklı bir membran olan dura mater'i bulacaksınız.
Ardından, probu hedeflenen dorsoventral koordinata indirmek için mikromanipülatör kolu uygun konuma getirilir ve bu noktada istenen manipülasyon gerçekleştirilebilir.
Prosedürün temel adımları anlaşıldığına göre, nörobilimcilerin laboratuvardaki soruları yanıtlamak için stereotaksik cerrahiyi kullandıkları birçok yöntemden bazılarına göz atalım.
Başlangıç olarak stereotaksi, deneysel ajanların beyindeki hassas bölgelere iletilmesi için son derece kullanışlıdır. Bu ajanlar arasında nöronal projeksiyonları ve bağlantısallığı görüntülemek için kullanılan izleyici boyalar, kimyasal bileşikler veya nöronların genetik manipülasyonu için kullanılan reaktifler yer alabilir. Örneğin, genetik olarak mühendisliği yapılmış virüslerin enjeksiyonu, ilgilenilen bir genin enfekte hücrelere iletilmesiyle sonuçlanacaktır. Burada, hipokampusa bir virüs enjekte edilmiş ve bu durum küçük bir nöron popülasyonunda GFP ekspresyonu ile sonuçlanmıştır.
Öte yandan, küçük müdahale edici RNA'ların viral iletimi, istenen proteinlerin ekspresyonunu önleyebilir. Bu örnekte, lateral ventriküle yapılan stereotaksik enjeksiyonun ardından farklı beyin bölgelerinde SOD1 proteininin ekspresyonu baskılanmıştır.
Alternatif olarak stereotaksik cerrahi, nöral aktiviteye eşlik eden elektriksel sinyallerin kaydı için beyne elektrotlar yerleştirmek amacıyla kullanılabilir. Hayvan cerrahi prosedürden sonra iyileştiğinde, fare serbestçe davranırken nöronal ateşlemeyi gözlemlemek için elektrotlar elektrofizyolojik kayıt sistemlerine bağlanabilir.
Nöronal aktivitenin ölçülmesinin yanı sıra stereotaksik cerrahi, mikrodiyaliz için de temel araçtır. Bu teknik, uyanık hayvanların beyin dokusundaki ilaç, nörotransmitter veya metabolit konsantrasyonlarının sürekli izlenmesine olanak tanır. Bunu yapmak için, ucunda yarı geçirgen bir membran bulunan, sıvı dolu küçük bir prob belirli bir beyin bölgesine implante edilir. Nörotransmitterler, hormonlar ve ilaçlar dahil olmak üzere küçük çözünür maddeler probun içine difüze olur ve burada analiz için toplanabilirler. Bu deneyde, sıçanlar uzamsal çalışma belleğinin kullanımını gerektiren bir görevi tamamlarken, yerel nöral aktivite için bir çıktı olarak hipokampustaki glukoz konsantrasyonu ölçülmüştür.
JoVE'nin stereotaksik cerrahi hakkındaki videosunu izlediniz. Bu videoda, prosedürün prensiplerini ve yöntemlerinin yanı sıra nörobilim laboratuvarlarındaki birçok uygulamasını ele aldık.
İzlediğiniz için teşekkürler!
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.
Bu videodaki bölümler
0:00
Overview
1:00
Principles of Stereotaxic Surgery and the Stereotaxic Frame
3:50
Stereotaxic Surgery
5:48
Applications
8:05
Summary