في الجسم الحي التصوير من الألياف البصرية النزاهة العصب عن طريق التصوير بالرنين المغناطيسي تعزيز التباين في الفئران

الهدف العام من هذا الإجراء هو مراقبة التعديلات الهيكلية والوظيفية على طول المسار البصري في الفئران في الجسم الحي. يتم تحقيق ذلك أولا عن طريق الحقن داخل الجسم الزجاجي لأيونات المنغنيز المغناطيسية ، والتي تعمل داخل الخلايا مثل MR. أدوات تتبع حساسة ويتم تطبيقها كمحلول كلوريد المنغنيز قبل 24 ساعة من الفحص. الخطوة الثانية هي ترتيب الماوس المخدر داخل الماسح الضوئي T MR الثلاثة باستخدام الأجهزة المناسبة للحصول على الصور ومراقبة الوظائف الحيوية.

بعد ذلك ، يتم تشغيل بروتوكول MEMR المعتمد والماوس الحساس للتتبع ويتم إعادة بناء الصور ثلاثية الأبعاد متعددة المستويات لتحسين الإشارة داخل الدماغ على طول المسار الزمني لشبكية العين. الخطوة الأخيرة هي إزالة الفأر من ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي ودعم وظائفه الحيوية للتعافي السريع من التخدير ، مما يسمح بإجراء دراسات EMRI المتكررة لنفس أو الفحوصات السلوكية أو النسيجية اللاحقة. في النهاية ، يتم استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي المعزز بالمنغنيز للإسقاط اللمسي لإظهار الأمراض العصبية الحادة أو التقدمية في الفئران المعدلة تجريبيا أو وراثيا التي تحاكي أمراض الجهاز العصبي المركزي التنكسية العصبية.

الميزة الرئيسية لهذه التقنية على الأساليب الحالية مثل علم أنسجة ما بعد الوفاة ، هي أنه يمكن مراقبة التعديلات الهيكلية مباشرة في الجسم الحي أو عن طريق الدراسات المتكررة على الفردية. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في المجال العلمي للعصاب ، مثل الأمراض الهيكلية في مرض الزهايمر أو مرض باركنسون بعد دراما الجهاز العصبي المركزي أو حتى في أمراض التمثيل الغذائي متعددة المميزات. لذلك يمكن أن توفر هذه الطريقة نظرة ثاقبة للسمات التشريحية العصبية الخاصة للإسقاطات البصرية ، ولكن يمكن تطبيقها أيضا على أنظمة أخرى مثل الإسقاطات السمعية أو المصنعية أو حتى على جوانب الباحثين في النظام الحركي ، والتي هي جديدة في هذا المجال.

مشاكل المرحلة الثانية. الأول هو الحصول على هذه الحقن الدقيقة لمحاليل المنغنيز في RBS. صحيح تماما.

لذا فإن تحسين التصوير بالرنين المغناطيسي. إن تعزيز المنغنيز في الواقع متسق من إلى والآخر هو الحصول على المهمة المعقدة ل MR Imaging بشكل صحيح ، ولأنه يتطلب بعض الأجهزة الحيوانية الصغيرة المخصصة مثل المرجان المستلم الذي نستخدمه للبدء ، قم بإعداد عامل التباين عن طريق تخفيف ميكرولتر واحد من محلول مخزون كلوريد المنغنيز المولي في 132 ميكرولتر من الماء في ظل ظروف معقمة. قم بتحميل خمسة ميكرولترات من المحلول النهائي في حقنة سعة خمسة ميكرولترات متصلة بإبرة قابلة للإزالة ذات محور صغير قياس 34.

قبل 24 ساعة من فحص التصوير بالرنين المغناطيسي ، قم بتخدير الفأر وتأكد من التخدير العميق عن طريق فحص ارتجاع الدواسة. بمجرد التخدير ، ضع قطرة واحدة من السائل 0.4٪ أوكسي بوتان هيدروكلوريد ، وهو مخدر موضعي للقرنية. بعد ذلك ، ضع الماوس على جانبه الأيسر تحت مجهر مجهر وافتح العين اليمنى برفق وثبتها بين الإبهام والسبابة من يدك اليسرى.

أمسك المحقنة بيدك اليمنى مع وضع الإبرة بالقرب من الحافة. أدخل الإبرة بعناية في الجسم الزجاجي في المحيط الجبهي الصدغي على بعد ملليمتر واحد تقريبا من الأطراف لتجنب إتلاف أي أوعية صلبية بينما تطبق المساعدة ببطء الحجم الإجمالي البالغ ميكرولتر. راقب الوضع الأمثل للإبرة تحت المجهر لتجنب ثقب العدسة أو انسكاب أي سائل لتقليل أي تسرب للسائل من موقع الحقن.

احتفظ بإدخال الإبرة بعد الحقن لمدة 30 ثانية إضافية قبل سحبها ببطء لتحسين الإشارة الثنائية. كرر إجراء الحقن للعين اليسرى بعد العملية ، ضع قطرات العين التي تحتوي على ثلاثة ملليغرام لكل ملليلتر من الفلوكساسين ومرهم يحتوي على بانول لمنع الالتهابات وتجربة العين. أعد الفئران إلى أقفاصها حتى بدء فحص التصوير بالرنين المغناطيسي ، حامل الماوس المخصص ، الموضح هنا كشريط لدغة لتثبيت الرأس وأجهزة استشعار لمراقبة الجهاز التنفسي ودرجة الحرارة.

بعد التخدير الاستنشاقي ، قم بتركيب الماوس على حامل الماوس في وضع أفقي تقريبا غير ملتوي مع في موضعه النهائي. أدخل والحامل في إشارة مخصصة لملف LITS المستقطب خطيا الفعال للضوضاء للحيوانات الصغيرة مع مجال رؤية فعال يبلغ قطره 35 ملم × 38 ملم. قم بتشغيل الملف في وضع استقبال الإرسال.

أدخل الحامل في أنبوب الدرع. اضبط تطابق نهاية النغمة للملف بمساعدة محلل مقاومة المتجه. ضع الملف في ماسح Tesla MR الثلاثة وابدأ في مراقبة التنفس ومعدل ضربات القلب أثناء الفحص باستخدام خليط منقوق مستمر من 1.5٪ من الفلور ، 98.5٪ من غاز الأكسجين مع مبخر متصل بحامل رأس الماوس بواسطة أنبوب مدمج.

حافظ على معدل تنفس ثابت يبلغ حوالي 40 نفسا في الدقيقة ودرجة حرارة الجسم أعلى من 35 درجة مئوية. تحقق يدويا من ضبط التردد وتيارات الرقائق والجهد المرجعي لجهاز الإرسال لتحسين تجانس الصورة وجودتها. بعد ذلك ، احصل على صور توربو ثنائية الأبعاد مرجحة بدقة 0.5 ملم × 0.5 ملم × ملليمترين في كل من العرض السهمي والعرضي للتخطيط.

باستخدام التخطيط ، تكتسب فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي صور التصوير بالرنين المغناطيسي المحسنة من المنغنيز في اتجاه القياس الإكليلي. يتم تدويرها لتكون موازية لرأس مع طلاء تدريجي على طول الاتجاه الأيمن الأيسر. لتقليل وقت الاستحواذ ، استخدم مجال رؤية ضيقا يبلغ 54 ملم وقم بتطبيق مجال رؤية مستطيل بنسبة 93.8٪ قم بتطبيق لقطة زاوية تدفق سريع ثلاثية الأبعاد مدللة أو تسلسل فلاش مع مصفوفة أساسية من 256.

استخدم 128 شريحة بسماكة 0.11 ملم مع ضبط دقة الشريحة على 61٪ لإنشاء مجموعة بيانات حجم ثلاثية الأبعاد نهائية متناحية. استخدم وقت صدى يبلغ 6.51 مللي ثانية ووقت تكرار يبلغ 16 مللي ثانية. زاوية الوجه 22 درجة وعرض النطاق الترددي 160 هرتز لكل بكسل.

تطبيق متوسطين وثلاث مرات لتحقيق وقت اكتساب إجمالي يبلغ حوالي 30 دقيقة. بعد المسح ، متوسط مجموعات الصور الثلاث المكتسبة للحصول على الصورة النهائية. قم بإزالة الماوس من الحامل وقم بتزويد الأكسجين النقي.

لتسريع التعافي من التخدير ، استخدم مصدر تسخين الضوء الأحمر للحفاظ على استقرار درجة حرارة الجسم. تحليل البيانات باستخدام عرض سريع واحد أو برامج مماثلة. حدد المناطق المحددة ذات الأهمية في تسجيلات التصوير بالرنين المغناطيسي المستوية ثنائية الأبعاد وحدد شدة الإشارة للبنية المحسنة للمنغنيز وخلفية الأنسجة الموضحة هنا كمتوسط بالإضافة إلى الانحراف المعياري لشارع الضوضاء.

لكل عينة ، قم بتحديد ثلاث صور متتالية لمتوسط نسبة التباين إلى الضوضاء في المحقونة ثنائيا لتحليل كل نصف كرة بشكل مستقل. عند الضرورة، استخدم أطلس دماغ الفأر للتوجيه التشريحي العصبي للجنس الجانبي والنواة والكولوس العلوي. بعد ذلك ، احسب نسبة التباين إلى الضوضاء عن طريق أخذ الكثافة الرئيسية للفرق للهياكل المحسنة للمنغنيز من خلفية الأنسجة والقسمة على الانحراف المعياري للضوضاء SD للصور الإكليلية والسهمية الأفقية التي تولد عمليات إعادة بناء متعددة المستويات من مجموعة بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي ثلاثية الأبعاد الأصلية.

لا يوصى باستخدام هذه الصور المعالجة للتحليل الكمي. استخدم برنامج المعالجة اللاحقة لتصوير الأوعية الدموية لإنشاء عمليات إعادة بناء ثلاثية الأبعاد متحركة لإسقاط شبكي العين المحقون بالمنغنيز تظهر عين ريتين تحسنا قويا للإشارة في التصوير بالرنين المغناطيسي المرجح T واحد مقارنة بمناطق الدماغ غير المحسنة وعناصر التحكم. ومع ذلك ، عند 150 حقن منغنيز نانومولار تنتج تشبع الإشارة ، وكان التباين مع نسبة الضوضاء أو CNR أكبر لشبكية العين المتكيفة مع الظلام مقارنة بحالة تحفيز الضوء.

ومع ذلك ، فإن إشارة الظروف الفاتحة والمظلمة لا تختلف في نواة الجيل الجانبي والكولوس العلوي عند النظر إليها من خلال الفئران العمرية بين ثلاثة و 26 شهرا لا تظهر أي عمر فعال في تحسين الإشارة. تسبب إصابة سحق العصب البصري كسر الألواح العصبية وتمنع نقل المنغنيز مرة أخرى. بعد أسبوع واحد من إصابة العصب البصري من جانب واحد ، أظهر الجانب المكسر فقدانا كاملا لتحسين الإشارة في LGN و SC المقابل مقارنة بالجانب السليم المماثل.

يمكن اكتشاف موقع وشدة الإصابة من خلال تقييم شدة الإشارة على طول العصب البصري قبل الإصابة وبعدها. بعد يوم واحد من الإصابة ، تنخفض شدة الإشارة إلى مستويات الخلفية في مواقع على طول العصب البصري خارج موقع الآفة. تظهر الفئران بالضربة القاضية NF Kappa BP 50 ، التي تعاني من ضمور تلقائي لإسقاط إعادة البلاط في عمر 10 أشهر ، تحسنا منخفضا للإشارة المعتمدة على المنغنيز في LGN بعد 24 ساعة من الحقن مقارنة بالفئران البرية على مدار 72 ساعة.

تظهر الفئران البرية والطافرة مسارا زمنيا مشابها لتقليل شدة الإشارة في شبكية العين و LGN مثل تقليل بدلا من تأخيرها ببساطة. يشير نقل المنغنيز إلى ضمور الألياف. أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم أن تتذكر إجراء الحقن الدقيقة بعناية ومراقبة الوظائف الحيوية باستمرار أثناء الإجراء وبعده ، خاصة عندما تكون الدراسات الطولية مطلوبة.

باتباع هذا الإجراء ، يمكن إجراء طرق أخرى مثل الدراسات النسيجية أو السلوكية من أجل معالجة أسئلة إضافية تتعلق بالبنية الفائقة أو وظائف النظام البصري. بعد إدخال هذه التقنية في أبحاث علم الأعصاب ، ساعدت في استكشاف آليات المسار في العديد من نماذج الفئران التي تحاكي أمراض الجهاز العصبي المركزي الموروثة أو المكتسبة. لا تنس ، إذا كنت تعمل مع ماسحات العين الخاصة بنا ، فإن المجال المغناطيسي القوي يشكل خطرا جسيما ولا يمكنك إحضار أي معدات مغناطيسية بالقرب من الماسح الضوئي.