מאמר זה מציג את הליך אופטימלי עבור הדמיה של מצעים העצביים של גירוי שמיעתי במוח ציפור השיר באמצעות תהודה מגנטית תפקודית (fMRI). הוא מתאר את ההכנה של גירויי קול, מיקום של הנושא והרכישה וניתוח שלאחר מכן את נתוני ה-fMRI.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
הדמיה תהודה מגנטית תפקודית (fMRI) עם גירוי שמיעתי בציפורי שיר
במאמר זה
סיכום
תקציר
נוירוביולוגיה של ציוץ הציפורים, כמודל לדיבור אנושי, היא אזור בולט של מחקר במדעי המוח התנהגותיים. אילו electrophysiology ומולקולרי גישות לאפשר החקירה או גירויים שונים על כמה תאי עצב, או גירוי אחד בחלקים גדולים של המוח, רמת חמצון בדם תלויה (BOLD) דימות תהודה מגנטית תפקודית (fMRI) מאפשרת שילוב של שני היתרונות, כלומר להשוות את ההפעלה העצבית הנגרם על ידי גירויים שונים במוח כולו בבת אחת. fMRI בציפור שיר מאתגר בגלל גודלו הקטן של המוח שלהם ובגללם את עצמות הגולגולת שלהם ובעיקר מהווה חללי אוויר רבים, גרימת חפצי רגישות חשובות. שיפוע ההד (GE) fMRI BOLD יושם בהצלחה לציפור שיר (1-5 לביקורת, ראה 6). מחקרים אלה התמקדו באזורים במוח השמיעתי הראשוניים ומשניים, שהם אזורים חופשיים של חפצים רגישים. עם זאת, בגלל procהנון של עניין עשוי להתרחש מעבר לאזורים אלה, נדרש כל fMRI BOLD המוח באמצעות רצף ה-MRI פחות רגיש לממצאים אלה. זו יכולה להיות מושגת על ידי שימוש בספין הד (SE) fMRI BOLD 7,8. במאמר זה, אנו מתארים כיצד להשתמש בטכניקה זו בפרושי זברה (Taeniopygia guttata), שהם ציפור שיר קטן עם משקל גוף של 15-25 גרם נחקר רב במדעי מוח התנהגות של ציוץ הציפורים. הנושא העיקרי של מחקרי fMRI על ציפור שיר הוא שיר תפיסה ולמידת שיר. הטבע השמיעתי של הגירויים בשילוב עם רגישות BOLD החלשה של SE (בהשוואה ל-GE) רצפי fMRI מבוסס הופכים את היישום של טכניקה זו מאוד מאתגר.
פרוטוקול
1. הכנה של הגירויים שמיעתיים
- ראשון להקליט את קול לגירויים בזמן שמתנהל בתוך הנישא של מערכת MR 7T. משעמם הוא מקום מוקף שיכול לעוות את הגירויים השמיעתיים וכתוצאה מכך השיפור של תדרי שמיעה מסוימים. איור 1 מציג את התדרים משופרים והמדוכאים, כפי שמוצג על ידי ההקלטות של רעש לבן שנעשה במיקום של הראש של ציפור בתוך המגנט שלנו נשאו באמצעות מיקרופון של סיבים אופטיים (Optimic 1160, Optoacoustics). כדי לפצות השיפור המלאכותי הזה, פונקצית אקולייזר מוחלת על כל גירוי באמצעות תוכנת WaveLab. להגדרה המסוימת שלנו, הפונקציה מורכבת מליבת גאוס עם ה....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
אנחנו כאן מוצגים ויזואלית רצף אופטימיזציה של הליכים להדמיה מוצלחת של מצעים עצביים של גירויים שמיעתיים במוח פינק הזברה. ראשית, ההליך המתואר להכנה של תוצאות הגירויים השמיעתיות בגירויים שיכול להיות משולב בתוך ON / OFF הפרדיגמה בלוק (איור 2) וכי הם מנורמלים לחסל את ההבדלים פוטנציאליים ברמת לחץ קול שיכול לעורר תגובת ההפרש במוח . לאחר ההכנה פינק הזברה לסריקת MRI ומיקומה לתוך נשא של המגנט (איור 1), ניתן לרכוש fMRI. בנוסף, תמונה ברזולוציה גבוהה 3D ה.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
בדו"ח זה, אנו מתארים פרוטוקול מותאם לאפיון מפורט בvivo של מצעים עצביים של גירוי שמיעתי בפרושי זברה מורדמים.
בקנה אחד עם הפרוטוקול שהוצג, רוב מחקרי הפעלת מוח תפקודיים בבעלי חיים באמצעות fMRI BOLD, לטשטש את בעלי החיים בזמן הרכישה. אילוף בעלי חיים להרגיל אותם לסביבת המגנט והרעש של הסורק בתקופות הלימוד הוא גם אפשרי, אלא זמן רב ומאתגר, ולכן העסיק רק לעתים נדירות.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
אין ניגודי האינטרסים הכריזו.
תודות
מחקר זה נתמך על ידי מענקים מהקרן לחקר - פלנדריה (FWO, פרויקט מס G.0420.02 וG.0443.11N), קרן הרקולס (מענק מס AUHA0012), פעולות מחקר מרוכזת (מימון GOA) מאוניברסיטת אנטוורפן, ו חסות בחלקו על ידי הנציבות האירופית - FP6 פרויקט דימי, LSHB-CT-2005-512,146 וEC - FP6 פרויקט אמיל LSHC-CT-2,004-503,569 לA.VdL. G.DG וCP הם בחורי דוקטורט של קרן המחקר - פלנדריה (FWO).
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| חומר הרדמה איזופלורן (Isoflurane) | איסופלוון (Isoflavone) | 05260-05 | |
| חומרת/תוכנת PC-Sam | SA-Instruments | http://www.i4sa.com | |
| מערכת ניטור ובחירה (gating) | 1025 | ||
| מערכת חימום למכרסמים קטנים התואמת MRI | תואם לדגם 1025 | ||
| גשש למדידת טמפרטורה רקטלית | RTP-102B | 7'', 0.044'' | |
| סורק MR בעוצמה של 7T | Bruker Biospin | PHS 70/16 | |
| תוכנת Paravision | 5.1 | ||
| הכנסה מדורגת (Gradient Insert) | BGA9S | 400 mT/m, 300A, 500V | |
| מגברי גרדיאנט | Copley Co., USA | C256 | |
| מהדדים למשדרים | קוטר פנימי: 72 מ"מ, שידור בלבד, ניתוק פעיל | ||
| אנטנת קליטה - 20 ממ׳ קוואדרטורה Mouse Head | קבלה בלבד, ניתוק פעיל | ||
| תוכנת WaveLab | שטיינברג | ||
| תוכנת Praat | פול בורסמה, אוניברסיטת אמסטרדם | <קישור ל-"http://www.praat.org" מטרה="_blank">http://www.praat.org | |
| רמקולים דינמיים לא-מגנטיים | ויזיישן, גרמניה | HK 150 | |
| מיקרופון סיב אופטי | אופטואקוסטיקה, | Optimic 1160 | |
| מגבר קול | Phonic corporation | MM 1002a | |
| תוכנה למצגות | Neurobehavioral Systems Inc. | ||
| MRIcro | כריס רורדן | http://www.cabiatl.com/mricro/mricro/ | |
| מיפוי פרמטרי סטטיסטי (SPM) | מרכז Wellcome Trust לדימות מוחי | 8 | <קישור ל-"http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/" מטרה="_blank">http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/ |
מקורות
- 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.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
