Observeren van structuur (onderzoeksmethoden) PPT4

Welke 3 algemene methoden worden er gebruikt om de structuur van het ZS te observeren?

Histologische methoden

Tracing

Structuur van levend (menselijk) weefsel

Wat houden histologische methoden in & wat zijn enkele toepassingen?

**Histologie**: weefselleer

__5 stappen/methoden__:


1. Perfusie
2. Fixatie
3. Versnijden
4. Kleuring
5. Observatie

Toepassingen:

* vb na experimentele ablatie: nagaan waar precies schade toegebracht
* vb specifieke proteïnen/peptiden zichtbaar maken

Wat is perfusie?

Bloed uit bloedvaten verwijderen

Spoeling dmv zoutoplossing, fixatiemiddel door bloedvaten gepompt

→ Rottings-/afbraakverschijnselen tegengaan

Bloedvaten vertakt door weefsel → overal in brein

Wat is fixatie?

Weefsel in fixatiemiddel geplaatst (in bokaal) om decompositie tegen te gaan

Wat is versnijden?

Met microtoom / cryostaat coupes snijden van brein

* cryostaat: weefsel bevriezen → makkelijker om fijne coupes te snijden

Wat is kleuring?

Bepaalde structuren zichtbaarder maken

vb Nissl kleuring

* bepaalde kleurstoffen binden selectief aan Nissl-lichaampjes

**Immunocytochemie**

Wat is immunocytochemie?

= Meer geavanceerde methode van kleuring

Antilichamen voor specifieke proteïne/peptide gekoppeld aan kleurstofmolecules

Zichtbaar gemaakt

Veel toepassingen mogelijk

* vb receptoren van bepaalde neurotransmitter kleuren

Hoe doet men aan observatie?

Lichtmicroscoop

* ongedetailleerd
* enkel dunne secties

Transmissie-elektronenmicroscoop

* tot op niveau vesikels & celorganellen
* enkel dunne secties

Scanning-elektronenmicroscoop

* minder vergroting
* 3D-beelden
* enkel dunne secties

Welke 2 zaken kan men mbv tracing onderzoeken?

Naar welke structuren neuronen in bepaalde regio axonale **output** sturen

* welke axonen vertrekken?

\

Van welke structuren neuronen in bepaalde regio axonale **input** ontvangen

* welke axonen komen aan?

Hoe onderzoekt men mbv tracing naar welke structuren neuronen in een bepaalde regio axonale output sturen?

**Efferente** axonen volgen

**Anterograad** labelen

Infusie met chemische substanties, vb PHA-L

* opname door **dendrieten/soma**, NIET axonen
* axoplasmatisch transport **naar eindknopen**
* zichtbaar door immunocytochemie
* PHA-L circuleert niet in ZS → waar ze terechtkomen is enkel waar neuronen met infusie ze hebben gebracht

Hoe onderzoekt men mbv tracing van welke structuren neuronen in een bepaalde regio axonale input ontvangen?

**Afferente** axonen volgen

**Retrograad** labelen

Infusie met chemische substanties, vb fluorogold

* opname door **eindknopen**
* transport **naar soma** door retrograde axoplasmatisch transport
* zichtbaar door immunocytochemie

Wat is een voordeel/nadeel van antero- & retrograad labelen?

Laten toe 1 stap in netwerk van neuronen in kaart te brengen

* neuronen waarvan axonen vertrekken/toekomen in bepaalde regio
* stopt bij eindknopen/soma → 1 axon in kaart

Wat is transneuronale tracing?

Verschillende stappen in netwerk in 1 keer in kaart brengen mbv virussen

= Oplossing voor antero- & retrograad labelen

* retrograad transneuraal labelen
* anterograad transneuraal labelen
* virussen infecteren neuronen, dan aanliggende schakels in keten
* aanwezigheid virus zichtbaar door immunocytochemie

Wat is het nadeel van tracing & wat heeft men hierop gevonden?

Enkel toepasbaar na dissectie proefdier

Ontwikkeling radiografie & computers → relatief onschadelijke observatie neuraal weefsel

→ Toepasbaar bij mensen

Op welke manieren observeert men de structuur van levend (menselijk) weefsel?

CT

MRI

Wat is CT?

Computerized tomography

Röntgen stralen langs alle kanten door computer gecombineerd tot 3D weergave van brein

Wat zijn de voordelen van CT?

3D

Goede spatiale resolutie

* goed voor harde weefsels, minder voor zachte weefsels

Toepassing op levend (menselijk) weefsel

Sneller dan MRI

* handig voor medische dringendheid

Wat zijn de nadelen van CT?

Bestraling **niet helemaal onschadelijk**

* CT hoofd = 2 mSv (tandarts 0,005 mSv, 3,7 mSv per jaar achtergrondstraling)

**Metalen implantaten** verstoren beeld (vullingen, tanden…)

Wat is een conventie & wat is het verschil tussen een neurologische & radiologische conventie?

Conventie: wat links & rechts is op resulterende afbeelding

Neurologisch: links = links, rechts = rechts

Radiologisch: links = rechts, rechts = links

* handig voor arts zodat die het niet mentaal moet omkeren wanneer die patiënt behandelt vanuit ander perspectief

Wat is hemineglect?

Moeite met reageren/oriënteren op informatie aan 1 kant van omgeving/lichaam

* vaak te maken met L of R occipito-pariëtale cortex
* vb linker hemineglect = schade aan R hemisfeer

Wat zijn artefacten?

Vervormingen van de CT stralen door obstructies

* sterartefacten: stralen vormen soort van ster

Wat is MRI & hoe werkt het?

Magnetische resonantie-imaging

= Zeer sterk magnetisch veld

Zorgt ervoor dat waterstofatoomkernen zelfde oriëntatie hebben

Dan magnetische puls geven & uit oriëntatie ‘tikken’

Kernen nemen terug oriëntatie aan → energie vrij & gedetecteerd

Energie die vrijkomt verschilt naargelang watergehalte in weefsel

* watergehalte in schedel is anders dan in dura mater → ‘hier bevindt zich schedel, hier dura mater…’

Wat zijn de voordelen van MRI?

3D

Goede spatiale & contrast resolutie

* je kan gedetailleerd zien waar dingen zich bevinden & harde van zachte weefsels onderscheiden

Toepasbaar op levend menselijk weefsel

Geen schadelijke gevolgen (LT)

Wat zijn de nadelen van MRI?

Metaal problematisch

* pijn/gevaar (bh’s, tattoo-inkt, elektrische implantaten…)

Duur

* vergt koeling supergeleiders: materiaal dat elektriciteit geleid
* vroeger: helium dat continu aangevuld moet worden
* nu: ‘zero boil off’-systemen, maar filters moeten ook continu vervangen worden

Bepaalde hersendelen gevoelig voor vervorming

Geen beweging toegelaten (in kleine, luide ruimte)

→ bepaalde onderzoeken moeilijk (vb spraakbewegingen)

Wat zijn 2 toepassingen van MRI?

**Angiografie** met/zonder contrastvloeistof: selectief aders, vatenstelsel in beeld brengen

* vb bij persoon die gevoelig is voor aneurysma’s
* tegen algoritme van MRI scanner zeggen dat je op zoek bent naar structuren die groter & kleiner worden met bepaald ritme, nl. hartslag

\

DTI: **diffusion tensor imaging**

* watermoleculen bewegen zich in witte stof in richting van vezels
* toont verbindingsvezels in detail zonder contraststoffen