1.INTRODUCTION
在成年動物中，神經干細胞要存在于大腦特定區(qū)域，并受其周圍環(huán)境的剛性影響。海馬區(qū)的硬度可能與神經干細胞的生態(tài)位及其活動有關，特別是海馬區(qū)細胞外基質神經干細胞（ECM）的表達水平的維持和調節(jié)。本研究中使用的技術包括原子力顯微鏡（AFM）及超聲的彈性模量（SWEI），使用原子力顯微鏡可以確定大腦的剛性，但使用超聲(US)的方法可以評估活體動物的剪切彈性系數(shù)。聚焦的超聲波束產生的聲輻射力(ARF)可以誘導剪切波，這使得能夠在活體動物體內測量剪切模數(shù)，這是來自Prospect T1超高頻超聲系統(tǒng)的獨家模塊。使用以上兩種方法探討了不同時間段小鼠大腦的僵硬度和神經細胞的分化狀態(tài)，在研究中探索了硫酸軟骨素蛋白聚糖（CSPG）在海馬區(qū)的轉變和相關功能。

2.MATERIALS AND METHODS
超聲方法：首先，我們用 Prospect T1的B模式檢查了正確的位置和海馬區(qū)。麻醉小鼠。將小鼠置于俯臥位，頭部剃毛，然后從 Lambda 到 Bregma 縫合點輕輕打開頭骨，露出海馬區(qū)域。手術后，將超聲凝膠充分擠在打開頭骨后的腦上。
然后，將Prospect T1切換到ARF 模式以獲得剪切模量。

3.RESULTS
為了評估活體動物腦組織的機械特性，我們首先將超聲的SWEI應用于不同年齡的小鼠。ARF使用聚焦的超聲波束產生的剪切波傳播顯示了可靠和一致的結果，可以將剪切模數(shù)量化為包括人類和嚙齒動物在內的腦組織的體內硬度。通過B模塊成像，我們確定了海馬區(qū)和大腦皮層區(qū)。然后，手動確定ROI以計算剪切模數(shù)（如下圖）。 值得注意的是，我們發(fā)現(xiàn)P8海馬區(qū)(9.3±0.5kPa)和大腦皮層(9.2±0.4kpa)的剪切模數(shù)顯著低于其他年齡組(n=4，每組均為雙向方差分析；Figure2 B)。與2-4M小鼠相比，我們觀察到老年小鼠海馬區(qū)的剪切模數(shù)降低(9-10M；11.8±1.1kPa)，而皮質的剪切模數(shù)降低(14.1±0.7kPa)，這與之前的報道一致(Lay等人，2019年)。

關于Prospect T1
Prospect T1是專為臨床前小動物研究而開發(fā)的高頻率超聲波影像系統(tǒng)，分辨率可達30μm。它專為研究人員提供了在活體動物模式中：長期、實時且非侵入式的造影能力。擁有多種超聲波成像模式，結合高頻率的探頭，使它具有極高的影像幀率與靈敏度，使血流與心臟運動的觀測得以實現(xiàn)。腫瘤大小也可在2D或3D影像模式下輕易測得。
     

引文
Ryu Y, Iwashita M, Lee W, et al. A shift in tissue stiffness during hippocampal maturation      correlates to the pattern of neurogenesis and composition of the extracellular matrix[J].        Frontiers in Aging Neuroscience, 2021, 13: 709620.