Cet article montre une procédure optimisée pour l'imagerie des substrats neuronaux de la stimulation auditive dans le cerveau des oiseaux chanteurs en utilisant l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf). Il décrit la préparation des stimuli sonores, le positionnement du sujet et de l'acquisition et de l'analyse ultérieure des données d'IRMf.
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Article de méthode
Imagerie par résonance magnétique (IRMf) avec une stimulation auditive chez les oiseaux chanteurs
Dans cet article
Résumé
Résumé
La neurobiologie de chants d'oiseaux, comme un modèle pour la parole humaine, est une zone marquée de la recherche en neurosciences comportementales. Alors que les approches électrophysiologiques et moléculaires permettent l'enquête soit de différents stimuli sur quelques neurones, ou une relance dans de grandes parties du cerveau, le niveau d'oxygénation du sang (BOLD) d'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) permet de combiner les deux avantages, à savoir comparer l'activation des neurones induite par différents stimuli dans l'ensemble du cerveau à la fois. IRMf chez les oiseaux chanteurs est difficile en raison de la petite taille de leur cerveau et parce que leurs os et surtout de leur crâne comporte de nombreuses cavités d'air, ce qui induit des artefacts de susceptibilité importants. En écho de gradient (GE) IRMf BOLD a été appliquée avec succès pour les oiseaux chanteurs 1-5 (pour une revue, voir 6). Ces études ont porté sur les zones du cerveau auditifs primaires et secondaires, qui sont des régions exemptes d'artéfacts de susceptibilité. Toutefois, en raison processes d'intérêts peuvent survenir au-delà de ces régions, tout le cerveau IRMf BOLD est nécessaire en utilisant une séquence IRM moins sensibles à ces objets. Ceci peut être réalisé à l'aide d'écho de spin (SE) BOLD IRMf 7,8. Dans cet article, nous décrivons comment utiliser cette technique dans les diamants mandarins (Taeniopygia guttata), qui sont de petits oiseaux chanteurs avec un poids de 15-25 g d'études approfondies en neurosciences comportementales des oiseaux. Le thème principal des études IRMf sur les oiseaux chanteurs est la perception de la chanson et de l'apprentissage du chant. La nature auditive des stimuli associés à la faible sensibilité BOLD de SE (contre GE) séquences IRMf base rend la mise en œuvre de cette technique très difficile.
Protocole
1. Préparation des stimuli auditifs
- D'abord enregistrer les sons stimuli tout en étant joué à l'intérieur de l'alésage du système MR 7T. L'alésage est un espace clos qui peut fausser les stimuli auditifs résultant dans l'amélioration de certaines fréquences sonores. Figure 1 montre les fréquences améliorées et supprimé comme indiqué par nos enregistrements de bruit blanc fait à l'endroit de la tête de l'oiseau à l'intérieur de l'aimant portaient l'aide d'un microphone à fibre optique (Optimic 1160, Optoacoustics). Pour compenser cette augmentation artificielle, une fonction égaliseur est appliqué....
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Résultats
Nous avons ici présentés visuellement une séquence optimisée des procédures pour l'imagerie réussie de substrats neuronaux de stimuli auditifs chez le pinson cerveau zèbre. Tout d'abord, la procédure décrite pour la préparation des stimuli auditifs résultats de stimuli qui peut être incorporé dans un ON / OFF paradigme de bloc (Figure 2) et qui sont normalisés afin d'éliminer les différences potentielles dans le niveau de pression acoustique qui pourrait évoquer une réponse différentie.......
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Discussion
Dans ce rapport, nous décrivons un protocole optimisé pour la fiche détaillée de la caractérisation in vivo des substrats neuronaux de la stimulation auditive en diamants mandarins anesthésiés.
En accord avec le protocole présenté, la majorité des études d'activation cérébrale fonctionnelle chez les animaux à l'aide de l'IRMf BOLD, anesthésier les animaux lors de l'acquisition. animaux de formation pour les habituer à l'environnement de l'aimant et l.......
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Déclarations de divulgation
Aucun conflit d'intérêt déclaré.
Remerciements
Cette recherche a été financée par des subventions de la Fondation de la recherche - Flandre (FWO, le projet Nr G.0420.02 et G.0443.11N), la Fondation Hercules (subvention Nr AUHA0012), Actions de Recherche Concertées (financement GOA) de l'Université d'Anvers, et en partie financé par la CE - projet FP6 DiMI, LSHB-CT-2005-512146 et CE - projet FP6 EMIL LSHC-CT-2004-503569 à A.VdL. G.DG et CP sont des boursiers postdoctoraux de la Fondation de la recherche - Flandre (FWO).
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Anesthésique à l'isoflurane | Isoflo | 05260-05 | |
| Matériel/logiciel PC-Sam | SA-Instruments | http://www.i4sa.com | |
| Système de surveillance et de synchronisation | 1025 | ||
| Système de chauffage pour petits rongeurs compatible IRM | Modèle 1025 compatible | ||
| Sonde de température rectale | RTP-102B | 7'', 0,044'' | |
| Scanneur IRM 7T | Bruker Biospin | PHS 70/16 | |
| Logiciel Paravision | 5.1 | ||
| Insert de gradient | BGA9S | 400 mT/m, 300A, 500V | |
| Amplificateurs de gradient | Copley Co., USA | C256 | |
| Résonateurs d'émission | Diamètre intérieur : 72 mm, émission uniquement, découplage actif | ||
| Antenne réceptrice - Tête de souris quadrature 20 mm | Réception uniquement, découplage actif | ||
| Logiciel WaveLab | Steinberg | ||
| Logiciel Praat | Paul Boersma, Université d'Amsterdam | http://www.praat.org | |
| Haut-parleurs dynamiques non magnétiques | Visation, Allemagne | HK 150 | |
| Microphone à fibre optique | Optoacoustics, | Optimic 1160 | |
| Amplificateur de son | Phonic corporation | MM 1002a | |
| Logiciel Presentation | Neurobehavioral Systems Inc. | ||
| MRIcro | Chris Rorden | http://www.cabiatl.com/mricro/mricro/ | |
| Statistical Parametric Mapping (SPM) | Welcome Trust Centre for Neuroimaging | 8 | http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/ |
Références
- Van Meir, V., et al. Spatiotemporal properties of the BOLD response in the songbirds' auditory circuit during a variety of listening tasks. Neuroimage. 25, 1242-1255 (2005).
- Boumans, T., Theunissen, F. E., Poirier, C., Van Der Linden, A.
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Réimpressions et autorisations
