التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي علم البصريات الوراثي

الهدف العام من إجراء التصوير هذا هو الجمع بين التصوير بالرنين المغناطيسي F-والتحفيز البصري الوراثي لرسم خرائط خاصة بنوع الخلية للدوائر العصبية الوظيفية وديناميكياتها عبر الدماغ الحي بأكمله. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجال علم الأعصاب مثل تحديد دور عناصر معينة من دائرة الدماغ في قيادة نشاط الدماغ العالمي. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها تسمح بالتحفيز الخاص بنوع الخلية وقراءة الدقة المكانية العالية نسبيا لنشاط الدماغ العالمي.

سيظهر هذا الإجراء جيا ليو وتشونغنان فانغ ، طلاب الدراسات العليا في مختبري. بعد تخدير كما هو موضح في بروتوكول النص ، احلق الرأس بشفرة حلاقة كهربائية وقم بإجراء فرك جراحي ثلاثي على الجلد باستخدام البيتادين وشطف الإيثانول بنسبة 70٪. بعد ذلك ، قم بشل حركة جمجمة في جهاز تجسيمي.

استخدم مشرطا لعمل شق في خط منتصف فروة الرأس من 15 إلى 20 ملم. اسحب فروة الرأس باستخدام مرقئ الدماغ الجراحي المتصل بالسمحاق. حدد مواقع Lambda و Bregma على الجمجمة ، ثم ضع لقمة الحفر فوق منطقة الاهتمام ، أو عائد الاستثمار.

قم بحفر حج صغير للقحف فوق عائد الاستثمار باستخدام مثقاب الأسنان ، مع الحرص على عدم ثقب الدماغ. أدخل ببطء إبرة متصلة بحقنة الميكرولتر من خلال حج القحف في عائد الاستثمار في الدماغ. ثم استخدم وحدة تحكم في مضخة الحقنة الدقيقة لحقن ميكرولترين من محلول الناقل في عائد الاستثمار.

بعد اكتمال الحقن ، انتظر 10 دقائق ، ثم قم بإزالة المحقنة ببطء بمعدل 0.5 ملم في الدقيقة. بعد الحقن ، جفف سطح الجمجمة. قم بتأكيد إحداثيات عائد الاستثمار وأدخل غرسة الطويق في العمق المستهدف بمعدل 0.5 ملم في الدقيقة.

أخيرا ، قم بتركيب غرسة الطويق على الجمجمة باستخدام الأسمنت الأسنان. بعد أن يصلب أسمنت الأسنان ، أغلق الشق بخيوط حول غطاء الأسمنت للأسنان. ابدأ بتوصيل كابل تصحيح الألياف الضوئية بمصدر ضوء ليزر، وقم بقياس الإخراج عند طرف برميل كابل التصحيح باستخدام عداد الطاقة.

اضبط مستوى الطاقة المناسب لإنتاج الإخراج المطلوب عند طرف كابل الألياف الضوئية المزروع داخل الدماغ. منع تسرب الضوء من الغرسة عن طريق تغطية عيون. ثم ضع الملف فوق رأس.

استخدم غلاف الطويق لتثبيت كابل الألياف الضوئية بغرسة الطويق. أدخل المهد مع في تجويف الماسح الضوئي. راقب معدل التنفس وثاني أكسيد الكربون المد والجزر2 ودرجة حرارة الجسم طوال التجربة عن طريق ضبط جهاز التنفس الصناعي للحفاظ على القيم الفسيولوجية ضمن الحدود المناسبة.

قم بتوصيل كبلات BNC من منفذ التشغيل لماسح التصوير بالرنين المغناطيسي بمولد الوظائف. حدد تسلسل تحديد المواقع وانقر فوق مسح ضوئي في نافذة العملية. انقر فوق متابعة" لتصوير موقع رأس.

إذا لم يكن الدماغ في مركز متساوي ، فاضبط موقع رأس وكرر فحص تحديد المواقع حتى يصبح الدماغ في مركز التساوي. احصل على صورة تشريحية عالية الدقة للتحقق من السلامة العامة للدماغ ، ولتأكيد موقع زرع الألياف الضوئية. ثم حدد تسلسل مرجح T2.

اضبط عدد الشرائح ، ثم انقر فوق مسح ضوئي للحصول على الصور التشريحية الإكليلية عالية الدقة T2 الموزونة أخيرا ، حدد تدرج متعدد الشرائح تم استدعاؤه تسلسل الصدى ، ثم انقر فوق متابعة للحصول على الصورة الوظيفية. يستخدم هذا البروتوكول التصوير بالرنين المغناطيسي البصري الوراثي لتحفيز القشرة الحركية في نموذج حيواني.

تظهر خريطة التنشيط هذه فوكسل نشطة في القشرة الحركية والمهاد ، مما يشير إلى الروابط المشبكية بعيدة المدى بين هذه المناطق. هنا ، تظهر الإشارة الجريئة للفوكسل النشطة في القشرة الحركية والمهاد أثناء التحفيز البصري الوراثي للقشرة الحركية. تظهر وظيفة الاستجابة الديناميكية الدموية المهادية استجابة متأخرة بالنسبة للاستجابة في القشرة الحركية بعد التحفيز.

بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية إجراء جراحات الزرع والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي البصري الوراثي. بمجرد إتقانها ، يمكن إكمال إجراء التصوير هذا في غضون ساعتين. أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم جدا مراقبة والحفاظ على فسيولوجيته ضمن الحدود الطبيعية.

بعد هذا الإجراء ، يمكن استخدام طرق تكميلية ، مثل الفيزيولوجيا الكهربية للتحقيق في الديناميكيات الزمنية للنشاط العصبي ، أو الكيمياء النسيجية المناعية للتحقق من صحة تعبير وخصوصية opsin. مهد تطوير هذه التقنية الطريق لعلماء الأعصاب للتحقيق في الاتصال الوظيفي في دماغ سليم وحي. لا تنس أن العمل باستخدام ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي يمكن أن يكون خطيرا للغاية.

يجب دائما اتخاذ الاحتياطات مثل إبقاء المعدات المغناطيسية بعيدا بما فيه الكفاية عن الماسح الضوئي أثناء اتباع هذا الإجراء.