Este protocolo muestra cómo adquirir datos de imágenes de resonancia magnética sensibles a la neuromelanina de la sustancia negra.
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Artículo de método
Adquisición estandarizada de datos para imágenes de resonancia magnética sensibles a la neuromelanina de la sustancia negra
* These authors contributed equally
En este artículo
Resumen
Resumen
El sistema dopaminérgico juega un papel crucial en la cognición saludable (por ejemplo, aprendizaje de recompensa e incertidumbre) y trastornos neuropsiquiátricos (por ejemplo, enfermedad de Parkinson y esquizofrenia). La neuromelanina es un subproducto de la síntesis de dopamina que se acumula en las neuronas dopaminérgicas de la sustancia negra. La resonancia magnética sensible a la neuromelanina (NM-MRI) es un método no invasivo para medir la neuromelanina en esas neuronas dopaminérgicas, proporcionando una medida directa de la pérdida de células dopaminérgicas en la sustancia negra y una medida indirecta de la función de la dopamina. Aunque se ha demostrado que la RMN-NM es útil para estudiar diversos trastornos neuropsiquiátricos, se ve desafiada por un campo de visión limitado en la dirección inferior-superior, lo que resulta en la pérdida potencial de datos por la exclusión accidental de parte de la sustancia negra. Además, el campo carece de un protocolo estandarizado para la adquisición de datos de NM-MRI, un paso crítico para facilitar estudios multicéntricos a gran escala y su traducción a la clínica. Este protocolo describe un procedimiento paso a paso de colocación de volumen NM-MRI y controles de calidad en línea para garantizar la adquisición de datos de buena calidad que cubran toda la sustancia negra.
Introducción
La neuromelanina (NM) es un pigmento oscuro que se encuentra en las neuronas dopaminérgicas de la sustancia negra (SN) y en las neuronas noradrenérgicas del locus coeruleus (LC)1,2. La NM se sintetiza por la oxidación dependiente del hierro de la dopamina citosólica y la norepinefrina y se almacena en vacuolas autofágicas en el soma3. Aparece por primera vez en humanos alrededor de los 2-3 años de edad y se acumulacon la edad 1,4,5.
Dentro de las vacuolas que contien....
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Protocolo
NOTA: La investigación realizada para desarrollar este protocolo se realizó de acuerdo con las pautas de la Junta de Revisión Institucional del Instituto Psiquiátrico del Estado de Nueva York (IRB # 7655). Un sujeto fue escaneado para grabar el video de protocolo, y se obtuvo el consentimiento informado por escrito. Consulte la Tabla de materiales para obtener detalles sobre el escáner de resonancia magnética utilizado en este protocolo.
1. Parámetros de adquisición de MRI
- Prepárese para adquirir imágenes T1w de alta resolución utilizando una secuencia de eco de gradiente de adquisición rápida (MPRAGE) preparada p....
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Resultados
La Figura 4 muestra los resultados representativos de una participante femenina de 28 años sin trastornos psiquiátricos o neurológicos. El protocolo NM-MRI garantiza una cobertura completa del SN, lograda siguiendo el paso 2 del protocolo descrito en la Figura 1, e imágenes satisfactorias de NM-MRI siguiendo el paso 3 del protocolo. Se puede observar un excelente contraste entre el SN y las regiones vecinas de sustancia blanca con una concentración insignificant.......
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Discusión
El sistema dopaminérgico juega un papel crucial en la cognición saludable y los trastornos neuropsiquiátricos. El desarrollo de métodos no invasivos que puedan utilizarse para investigar repetidamente el sistema dopaminérgico in vivo es fundamental para el desarrollo de biomarcadores clínicamente significativos. El protocolo descrito aquí proporciona instrucciones paso a paso para adquirir imágenes de RMN de buena calidad del SN, incluida la colocación del volumen de RMN-NM y controles de control de calidad para.......
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Divulgaciones
Horga y Wengler informaron tener patentes para el análisis y uso de imágenes de neuromelanina en trastornos del sistema nervioso central (WO2021034770A1, WO2020077098A1), licenciadas a Terran Biosciences, pero no han recibido regalías.
Agradecimientos
El Dr. Horga recibió apoyo del NIMH (R01-MH114965, R01-MH117323). El Dr. Wengler recibió apoyo del NIMH (F32-MH125540).
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Imágenes de resonancia magnética 3T | General Electric | GE SIGNA Premier con bobina de cabeza de 48 canales |
Referencias
- Zecca, L., et al. New melanic pigments in the human brain that accumulate in aging and block environmental toxic metals. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 105 (45), 17567-17572 (2008).
- Zucca, F. A., et al.
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Reimpresiones y permisos
