Seeing the Forest and Its Trees Together: Implementing 3D Light Microscopy Pipelines for Cell Type Mapping in the Mouse Brain.
Seeing the Forest and Its Trees Together: Implementing 3D Light Microscopy Pipelines for Cell Type Mapping in the Mouse Brain.
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DOI：
10.3389/fnana.2021.787601
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发表时间：
2021
影响因子：
2.9
通讯作者：
Kim Y
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Newmaster KT;Kronman FA;Wu YT;Kim Y
大脑由不同的神经元和非神经元细胞类型组成，具有复杂的区域连接模式，这些模式创造了认知的解剖基础结构。神经科学技术的显着进步使这些单个细胞类型的标记和成像以及它们在整个完整哺乳动物大脑中的相互作用能够以细胞分辨率进行，从而使神经科学家能够检查宏观大脑回路中的微观细节。然而，实施这些工具充满了许多技术和分析挑战，需要高水平的数据分析。在这里，我们回顾了使用小鼠大脑作为主要模型系统实现大脑映射管道的关键技术考虑。具体而言，我们提供了选择方法的实际细节，包括细胞类型特异性标记，样品制备（例如，组织清除）、显微镜检查模态、图像处理和数据分析（例如，图像配准到标准图集）。我们还强调需要开发更好的3D地图集，并在不同物种和发育时间点上使用标准化的解剖标签和命名法，以将映射扩展到包括人类在内的其他物种，并促进数据共享，联盟和综合分析。总之，这次审查提供了在开发和实施高分辨率绘图方法时需要考虑的关键要素和现有资源。
The brain is composed of diverse neuronal and non-neuronal cell types with complex regional connectivity patterns that create the anatomical infrastructure underlying cognition. Remarkable advances in neuroscience techniques enable labeling and imaging of these individual cell types and their interactions throughout intact mammalian brains at a cellular resolution allowing neuroscientists to examine microscopic details in macroscopic brain circuits. Nevertheless, implementing these tools is fraught with many technical and analytical challenges with a need for high-level data analysis. Here we review key technical considerations for implementing a brain mapping pipeline using the mouse brain as a primary model system. Specifically, we provide practical details for choosing methods including cell type specific labeling, sample preparation (e.g., tissue clearing), microscopy modalities, image processing, and data analysis (e.g., image registration to standard atlases). We also highlight the need to develop better 3D atlases with standardized anatomical labels and nomenclature across species and developmental time points to extend the mapping to other species including humans and to facilitate data sharing, confederation, and integrative analysis. In summary, this review provides key elements and currently available resources to consider while developing and implementing high-resolution mapping methods.
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