ImageJを使用して哺乳類の細胞培養における神経突起の伸長を評価する：研究データの定量化演習では、学部Neuroscience Lab

脳機能は、神経プロセス（軸索と樹状突起）の適切な発達と機能的ネットワークの形成に批判的に依存しています。ニューロンの形態学的特徴を変化させる遺伝的要因または環境化合物は、神経系を機能不全にし、神経障害を引き起こす可能性があります。in vitro細胞培養は、希望する脳領域における個々のニューロンの神経突起形成と成長に対する化学物質の効果を評価する上で重要な手法であり、神経系の発達と機能の理解を進めるための基本的なものです。細胞培養で優れた技術を提供する他の人にもかかわらず（Catlin et al。、2016）、生徒に神経突起の伸長を分析し、データに適切な統計を実行する方法を教えるための利用可能なリソースが不足しています。ここでは、まず、凍結保存された哺乳類ニューロンの培養について簡単に説明します。次に、高レベルの学部の神経生物学の学生が、フェーズコントラストと免疫蛍光画像の両方で、フリーイメージJパッケージのフィジーのプラグインであるNeuronjを使用して、神経突起の成長を定量化するための詳細なオプションを提供します。この実験室での運動は、生徒が生きているニューロンを培養する機会を提供し、ニューロンの成長を定量化し、神経発達に対する一般的な化学物質の効果を実験し、統計データ分析を実施します。前の学生は、生きているニューロンと協力し、真の科学者のようなデータの定量化と分析を実施する機会に大きな感謝を表明しました。ソフトウェアImageJを使用してニューロンの全体的な成長を正確に測定および計算する能力は、経口および書面による形式の両方で結果を提示することに学生の自信を大幅に高めました。

Brain functions rely critically upon the proper development of neuronal processes (axons and dendrites) and the formation of functional networks. Any genetic factors or environmental compounds that alter the morphological features of neurons may render the nervous system dysfunctional and result in neuronal disorders. In vitro cell culture is an important technique in assessing the effect of chemicals on neurite formation and growth of individual neurons in desired brain regions and has been fundamental in advancing our understanding of the nervous system development and functioning. Despite others offering excellent techniques in cell cultures (Catlin et al., 2016), there is a lack of available resources for teaching students how to analyze neurite outgrowth and run proper statistics on their data. Here, we first briefly discuss culturing cryopreserved mammalian neurons. We then give detailed options to aid upper level undergraduate neurobiology students to quantify neurite outgrowth using NeuronJ, a plugin in the free ImageJ package, Fiji, on both phase contrast and immunofluorescent images. This laboratory exercise provides students the opportunity to culture live neurons, quantify neuronal growth, experiment with the effects of common chemicals on neural development, and conduct statistical data analysis. Previous students expressed their great appreciation for the opportunity to work with live neurons and conduct data quantification and analysis like a true scientist. The ability to accurately measure and calculate the overall growth of neurons using the software ImageJ greatly enhanced students' confidence in presenting their results both in oral and written format.