روش‌های فراساختاری در علوم اعصاب
معرفی کتاب
روش‌های فراساختاری در علوم اعصاب یک راهنمای تخصصی و پروتکل‌محور برای پژوهشگرانی است که می‌خواهند ساختار سلولی و زیرسلولی دستگاه عصبی را در مقیاسی بررسی کنند که با میکروسکوپی نوری معمولی قابل مشاهده نیست. محور کتاب، استفاده از میکروسکوپ الکترونی و روش‌های مکمل آن برای مطالعه نورون‌ها، سیناپس‌ها، سلول‌های گلیال، میلین، میتوکندری و سایر اجزای ظریف بافت عصبی است.
این کتاب در مجموعه Neuromethods منتشر شده و مانند دیگر عناوین این مجموعه، به‌جای یک مرور صرفاً نظری، بر پروتکل‌های اجرایی، مراحل عملی آزمایش و نکاتی تمرکز دارد که برای تکرارپذیری صحیح نتایج در آزمایشگاه اهمیت دارند.
مطالعه فراساختار مغز از مرحله تصویربرداری شروع نمی‌شود؛ کیفیت نتیجه به نحوه آماده‌سازی نمونه، تثبیت بافت، برش، رنگ‌آمیزی و حفظ ساختارهای ظریف سلولی وابسته است. فصل‌های کتاب تکنیک‌هایی را معرفی می‌کنند که برای کار با نمونه‌های عصبی حیوانی، مدل‌های سلولی انسانی و بافت مغز انسان پس از مرگ قابل استفاده‌اند.
روش Freeze-Fracture Electron Microscopy برای بررسی سلول‌های عصبی و سیناپس‌ها، ترکیب میکروسکوپی نوری و الکترونی برای آشکارسازی لیپیدها و روش‌های Immunoelectron Microscopy برای مطالعه گیرنده‌های مغزی از جمله تکنیک‌های ارائه‌شده هستند.
کتاب همچنین یک روش رنگ‌آمیزی کروموژنیک جایگزین را برای استفاده هم‌زمان در میکروسکوپی نوری و الکترونی توضیح می‌دهد و کاربرد آن را با رنگ‌آمیزی NeuN در نمونه‌های مغز موش نشان می‌دهد.
بخشی از کتاب به بررسی فراساختار میتوکندری در مغز اختصاص دارد؛ ساختارهایی که تغییرات آنها می‌توانند اطلاعات مهمی درباره متابولیسم، عملکرد و آسیب سلولی فراهم کنند.
در یک پروتکل دیگر، بازسازی سه‌بعدی تصاویر حاصل از Transmission Electron Microscopy برای اندازه‌گیری حجمی میتوکندری‌های ماده سفید نخاع آموزش داده می‌شود. این رویکرد نشان می‌دهد که چگونه تصاویر دوبعدی متوالی می‌توانند به داده‌های ساختاری سه‌بعدی و قابل اندازه‌گیری تبدیل شوند.
میلین نیز جایگاه مهمی در کتاب دارد. ابزار SnapG برای اندازه‌گیری خودکار myelin g-ratio و پردازش دسته‌ای تصاویر معرفی شده و فصل پایانی روش آماده‌سازی بافت مغز انسان پس از مرگ برای بررسی میلین ماده خاکستری با TEM را ارائه می‌کند.
یکی از محورهای برجسته کتاب، مطالعه فراساختاری میکروگلیا است؛ زمینه‌ای که مستقیماً با تخصص پژوهشی ویراستار کتاب ارتباط دارد.
یک فصل به‌صورت اختصاصی راهنمای تحلیل فراساختاری میکروگلیا را ارائه می‌کند و فصل دیگری روشی تکرارپذیر برای تفکیک و کمی‌سازی سلول‌های ایمنی با ظاهر Typical، Intermediate و Dark در تصاویر میکروسکوپ الکترونی شرح می‌دهد.
این روش‌ها برای پژوهشگرانی اهمیت دارند که قصد دارند تغییرات سلول‌های ایمنی مغز را در پیری، بیماری‌های نورودژنراتیو، استرس سلولی یا سایر شرایط پاتولوژیک به‌صورت کمی بررسی کنند.
دامنه نمونه‌های مورد بررسی در کتاب تنها به مدل‌های حیوانی محدود نیست. یکی از فصل‌ها فراساختار سلول‌های گلیال را در ارگانوئیدهای عصبی مشتق‌شده از iPSC بیماران دارای ژنوتیپ APOE4/4 در زمینه بیماری آلزایمر بررسی می‌کند.
در سوی دیگر، پروتکل‌هایی برای کار با نمونه‌های واقعی مغز انسان پس از مرگ ارائه شده‌اند. این ترکیب، کتاب را برای مطالعاتی مناسب می‌کند که باید یافته‌های حاصل از مدل‌های آزمایشگاهی را با شرایط انسانی مرتبط سازند.
کتاب حتی تصویربرداری چندوجهی از ضایعات متاستاتیک پستان به مغز را نیز پوشش می‌دهد و نشان می‌دهد که روش‌های فراساختاری چگونه می‌توانند در مطالعه بیماری‌های پیچیده عصبی و انکولوژیک به کار گرفته شوند.
هدف این اثر تنها تولید تصاویر با وضوح بالا نیست. چندین فصل به تبدیل تصاویر میکروسکوپ الکترونی به داده‌های قابل اندازه‌گیری اختصاص دارند.
روش‌های کمی‌سازی ذرات طلا در Immunoelectron Microscopy، اندازه‌گیری خودکار g-ratio، تحلیل سلول‌های ایمنی و بازسازی حجمی ساختارهای زیرسلولی نمونه‌هایی از این رویکرد هستند. در نتیجه، کتاب فاصله میان «تصویربرداری زیبا» و تحلیل کمی و تکرارپذیر فراساختار عصبی را مورد توجه قرار می‌دهد.
این اثر بیش از آنکه یک کتاب آموزشی مقدماتی درباره نورواناتومی یا میکروسکوپی باشد، یک مرجع عملی آزمایشگاهی است. مخاطبان اصلی آن پژوهشگران علوم اعصاب پایه و ترجمانی، متخصصان میکروسکوپی الکترونی، پژوهشگران نورواناتومی و نوروبیولوژی سلولی و گروه‌هایی هستند که روی بیماری‌های عصبی، میکروگلیا، میلین، میتوکندری، سیناپس‌ها یا مدل‌های انسانی مغز کار می‌کنند.
ارائه مرحله‌به‌مرحله پروتکل‌ها، نکات اجرایی متخصصان و پوشش هم‌زمان نمونه‌های حیوانی، مدل‌های سلولی انسانی و بافت پس از مرگ، کتاب را به منبعی تخصصی برای پژوهشگرانی تبدیل می‌کند که قصد دارند مطالعه مغز را از سطح بافت و سلول به مقیاس فراساختاری و نانومتری ببرند.
Carla L. Sanchez-Lafuente, Lisa E. Kalynchuk, Hector J. Caruncho
Pages 1–20
Anita Grootemaat, Sanne van der Niet, Eric Reits, Nicole N. van der Wel
Pages 21–33
Nagore Puente, Itziar Bonilla-Del Río, Sonia María Gómez-Urquijo, Inmaculada Gerrikagoitia, Pedro Grandes
Pages 35–60
Victor Z. Lau, Jared Vander Zwaag, Marie-Ève Tremblay
Pages 61–72
Emily K. Miller, Patrick C. Nahirney
Pages 73–100
Eva Šimončičová, Marloes Verkerke, Fernando González Ibáñez, Raphaël Bourgeois, Katherine Picard, Mohammadparsa Khakpour et al.
Pages 101–137
Marianela Evelyn Traetta, Bianca Caroline Bobotis, Marie-Ève Tremblay
Pages 139–159
Victor Z. Lau, Marie-Ève Tremblay
Pages 161–171
Andrée Lessard
Pages 173–190
Sabine Hombach-Klonisch, Danyyl Ippolitov, Emily Fedora, Thomas Klonisch
Pages 193–207
Yoko Bekku, Stephen Cai, Thomas Xin, Joseph Sall, Frances Kestel, Alice F. Liang et al.
Pages 209–224
Ioannis Pantelidis, Christina Katsigianni, Alexandra Giannaki, Iasonas Dermitzakis, Sofia Gargani, Ioanna Tremi et al.
Pages 225–245
Bastiaan Lodder, Maarten H. P. Kole
Pages 247–262
درباره نویسنده (ویراستار)
Marie-Ève Tremblay
پروفسور ماری-اِو ترمبلی عصب‌شناس کانادایی، استاد School of Medical Sciences دانشگاه Victoria و دارنده Canada Research Chair Tier I in Neurobiology of Healthy Cognitive Aging است. زمینه اصلی پژوهش او میکروگلیا، ایمنی مغز، پیری شناختی و تأثیر عوامل محیطی ...
کتاب‌های مرتبط
استفاده از این محتوا تنها با ذکر منبع و لینک به این صفحه مجاز می باشد.
