Name: ספקטרוסקופיה תהודה מגנטית תפקודית-7 T בקליפת חבית חולדה במהלך ההפעלה שפם (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-02-08T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 26 s
Description: חקור שינויים מטבוליים במוח פעיל באמצעות ספקטרוסקופיית תהודה מגנטית תפקודית ו-BOLD fMRI בעכברושים. שיטה זו מאפשרת מעקב בזמן אמת בתהליכי מטבוליזם אנרגיה במערכת העצבים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו נתמכה על ידי המענק שובל LabEx, ההתייחסות ANR-10-LABX-57, הצרפתי-שוויצרי ANR-FNS להעניק הפניה ANR-15-CE37-0012. המחברים מודים Aurélien Trotier על התמיכה הטכנית שלו.

כל ההליכים בבעלי חיים נערכו בהתאם להנחיות ניסויים בבעלי חיים של פקודת מועצת הקהילות באירופה של 24 בנובמבר 1986 (86/609/EEC). הפרוטוקול פגש את ההנחיות האתית של משרד החקלאות הצרפתי והיערות, אושרה על ידי ועדות האתיקה המקומית (Comité d 'éthique יוצקים L' expérimentation Animale בורדו n ° 50112090-A).
הערה: במהלך המדידות מר, רמה נאותה של הרדמה וניטור פיזיולוגיים (טמפרטורת הגוף, קצב נשימה) הן דרישות הכרחיות.
1. בעלי חיים
<ol><li>השתמש חולדות Wistar זכר במשקל בין 350 ו- 450 g.</li>
	<li>לשמור אותם על 12:12 מחזור אור h: כהה, לספק מזון ומים ad libitum.</li>
</ol>2. הרדמה
<ol><li>להכין את הציוד הדרוש עבור הרדמה (איור 1 א', ב', ראה טבלה של חומרים): מזרק 5 מ ל המכיל medetomidine בתמיסה תמיסת מלח פיזיולוגית (240 µg/kg/h, עם קצב זלוף של µL 20/min), המכיל מזרק 0.5 מ ל atipamezole (μL 20, ב- 0.5 מ ל תמיסת מלח), משחה העין. הערה: שומר את כל הציוד מתחת למכסה המנוע extractor, למעט המזרק מ ל המכיל medetomidine, אשר ממוקם בתוך משאבת מזרק הקרוב למגנט עבור הרדמה במהלך מר רכישות.</li>
	<li>למקם את החולדה בבית הבליעה אינדוקציה, להתחיל את ההרדמה על-ידי אספקת 4% איזופלוריין, להתאים את קצב זרימת חמצן כדי 1.5 ליטר/דקה.</li>
	<li>להעריך את עומק ההרדמה על-ידי הערכת הנסיגה של כף הרגל רפלקסים.</li>
	<li>כאשר העכבר אינו מגיב לגירוי, קח את זה מהקופסה הרדמה, למקם אותו על הספסל עם האף שלה במסכת איזופלוריין ולתחזק הרדמה על-ידי אספקת 2.5% חמצן ב- 1.5 ליטר/דקה.</li>
	<li>בעדינות לעסות את הזנב ולמקם את חוסם העורקים (איור 1C). הערה: ניתן לבצע את העיסוי במים חמים, עם טמפרטורת בין 38 ל- 42 מעלות C, כדי לקבל יותר vasodilation של הורידים.</li>
	<li>הכנס את היקפי תוך ורידי קטטר (22 גרם), בעבר heparinized, את תקחי את הזנב שמאלה או ימינה. שימו לב כי החזר ורידי נצפית (טיפת דם הוא גלוי בחלק הדיסטלי של המחט) כאשר הצנתר הוא כראוי מוכנס (איור 1D).</li>
	<li>לפוצץ את כל בועות האוויר נוכח שטח מת קטטר האחסון באמצעות המזרק 2 מ"ל המכילה פתרון תמיסת מלח פיזיולוגית, הפארין.</li>
	<li>להחיל את המשחה העין ולהכין את המזרק המכיל atipamezole (17 µg/mL) כדי לעורר את החולדה בסוף הניסוי.</li>
</ol>3. עכברוש השמתם מגנט לגירוי שפם
<ol><li>במקום יש חיישן נשימה על המיטה מגנט ולאחר מכן להעביר את החולדה מהספסל אל המיטה מגנט. למקם אותו במצב שכיבה עם האף שלה במסכה איזופלוריין, בעזרת חיישן נשימה הממוקם בין הצלעות המיטה מגנט. הערה: כל הציוד הנכנס לחדר MRI צריך להיות MRI-בטוח.</li>
	<li>להקטין את איזופלוריין (מ- 4% עד 1.5% – 2%) במהלך עכברוש השמה ולעבור את ההרדמה medetomidine בסופו של הליך זה. ודא נכון נכון חינם, שיש לחתוך את הקצה הימני בחזית של העכברוש MRI המיטה מראש כדי לאפשר תנועה של נכון.</li>
	<li>להחזיק את החולדה בעמדה עם קלטת ונטר את הנשימה אשר חייב להיות בין 60 ו 80 נשימות לדקה.</li>
	<li>להפוך מפרש זאת מלכודות שפם בסדר את הקלטת נייר (איור 2). יישר הצינור לשקע גמיש של מערכת אוויר-עלים לאורך העכברוש MRI המיטה כך החלק יציאה הצינור הוא בניצב, על-1.5 ס מ המפרש. . לתקן את זה עם טייפ נייר</li>
</ol>4. שפם גירוי
<ol><li>לחבר את הצינור הגמיש כניסת ממקור אוויר דחוס (בר 1) פקד סולנואיד קלט שסתום, צינור עודפים כדי הפלט שסתום בקרת ברז חשמלי (איור 3). להבטיח ברז חשמלי שליטה מחוץ לחדר מגנט.</li>
	<li>חבר את ההתקן הפועמת של ברז חשמלי וכן המגנט באמצעות הלוגיקה טרנזיסטור-טרנזיסטור (TTL)-יציאה. את תצורתה כך התדר בצים = 8 הרץ, הפעם בצים = 20 s, ואת הזמן מנוחה = 10 s. הערה: פרמטרים אלה, דמיינו על הגביש הנוזלי קטן להציג מסך (LCD), מתכוונן באמצעות שלושת פוטנציומטרים וספרטני ייעודי. המכשיר הפועמת אלקטרונית, אשר שולטת הפרדיגמה, להיות מורכב של רכיבים אלקטרוניים באיכות גבוהה כדי למנוע כל הסחף בפרמטרים זמן (עבור postprocessing הנכון).</li>
</ol>5. מודגש fMRI רכישה
<ol><li>המקום במוח עכברוש, כך זה בתנוחה זקופה, השתמש בפסי האוזן כדי לתחזק אותו. מקם את הגליל מערך אמצעי האחסון מעל ראשו של החולדה (איור 4A) ותקן אותה באמצעות הקלטת. בדוק המפרש עוברת בצורה נכונה (anteroposterior תנועה ללא סיבוב, אין חיכוך של המפרש) כאשר מערכת אוויר-פאף היא מופעלת על; לאחר מכן, כבה את זה.</li>
	<li>הכנס את המיטה והגליל במרכז של המגנט. בדוק המפרש עדיין זז כראוי לאחר המיטה בתוך המגנט כאשר מערכת אוויר-עלים ; לאחר מכן, כבה את זה. להחליף לחלוטין בין איזופלוריין medetomidine (קצב זלוף: µL 20/min).</li>
	<li>בדוק כי החולדה טוב ממוקם באמצעות רצף לוקליזציה (טה = 2.5 ms; TR = 100 ms; ממוצע = 1; חזרה = 1; פרוסה = 1 מ מ; תמונה בגודל = 256 x 256; שדה ראייה (FOV) = 50 x 50 מ מ; סריקה זמן = 12 s 800 ms). לגרור את הכרטיסיה רצף מאתר ההוראה שם ולחץ על המשך.</li>
	<li>גרור את הכרטיסיה רצף T2_Star_FID_EPI שם הוראה, מרכז FOV על האמצע של המוח, ולחץ על הכרטיסייה התאמה פלטפורמה כדי לפתוח את ההוראה סריקה הערוך. להקליט את מפת0 B והמשך פחית הסריקה. הערה: עבור מפת0 B, השתמש בפרמטרים הבאים: לראשונה אקו = 1.65 ms; TR = 20 ms, ממוצע = 1; הפוך זווית = 30 מעלות; אקו ריווח = 3.805 ms; פרוסה = 58 מ"מ; תמונה בגודל = 64 x 64 x 64; FOV = 58 x 58 x 58 מ מ; סריקה זמן = 1 מ' 24 גברת s 920 עבור סריקה הגבהה, השתמש בפרמטרים הבאים: עירור סלקטיבי voxel = דופק גאוסיאנית קיטור; טה = 5 מילי-שניות; ערבוב זמן = 10 ms; משך רכישת = 204.8 ms; רוחב פס = 10,000 הרץ; זמן להתעכב = 50 μs).</li>
	<li>להתחיל את הרצף T2 Star_FID_EPI (טה = 16.096 ms; TR = 500 ms; ממוצע = 1; חזרה = 600; פרוסה = 1 מ מ; ארבע פרוסות רצופים; תמונה בגודל = 128 x 128; FOV = 20 x 20 מ מ; רוחב פס = 333,333.3 הרץ; סריקה זמן = s 5 דקות 00). הערה: בשל הנמל TTL, אות טריגר חיצוני יתחיל מערכת אוויר-עלים באותו זמן. הפרדיגמה = [הפעלה s 20 + 10 s מנוחה] x 10, משך זמן הכולל הסריקות 600-500 ms עבור כל סריקה. הפרוסות מרוכזים על האמצע של אזור שדה חבית.</li>
	<li>רוכשים עוד רצף לוקליזציה (כמו השלב שמתואר אחד 5.3) להשוות עם הראשון ולבדוק אם החולדה. עברה במהלך רצף T2_Star_FID_EPI.</li>
	<li>להביא את המיטה למיקומו הראשוני, להסיר את הגליל מערך אמצעי האחסון, וחבר את הגליל משטח.</li>
</ol>6. מודגש עיבוד
<ol><li>פתח את הקובץ T2 Star_FID_EPI ולקרוא את התמונה T2 Star_FID_EPI תמונותתצוגה. פתח את החלון סטארט-אפ של בקר פונקציונלי, שנקרא FunController.</li>
	<li>בכרטיסייה זו עיבוד ', בחרו ' חלון הדמיה תפקודית ולהגדיר את פרוטוקול גירוי (משך וניטור על תקופות, התואם הפרדיגמה משומשים).</li>
	<li>בחר חלון פרוטוקול (dataset עם מסגרות 600), להוסיף את הערך של 40 הכרטיסיה על תקופת ו 20 היחידים את תקופת לחץ על הכרטיסיה ' היפוך ' ייחוס וגרור את המחוון גירוי הברית שמאלה כדי לבחור ערך 1.</li>
	<li>בחלון preprocessing, לחץ על המסנן חציון במישור עבור preprocessing חציון מסנן (2D, 3D) עבור postprocessing.</li>
	<li>לחץ על הכרטיסייה Execute וגרור את סמנים כדי להתאים את טבלת בדיקת המידע ' כיסוי '. דמיינו את האזור במוח מופעל (איור 4B).</li>
</ol>7. פרוטון גברת רכישות
<ol><li>לעמדה נכונה את הגליל משטח, לשנות את המיקום של ראש עכברוש. לסובב את הראש (כ 30° עם כיוון השעון) כך ניתן למקם את הגליל פני השטח (איור 5A) מעל קליפת חבית שמאלה בעת היותו אופקי, ממוקם במרכז מגנט כאשר בתוך המגנט.</li>
	<li>למקם את הגליל משטח, לתקן את זה על המוח עכברים באמצעות הקלטת (איור 5B), ולבדוק המפרש עוברת בצורה נכונה (anteroposterior תנועה ללא סיבוב, אין חיכוך של המפרש) כאשר מערכת אוויר-פאף היא מופעלת על; אז תכבה אותו ליד המתג הראשי</li>
	<li>בדוק המפרש הנעה כראוי לאחר המיטה בתוך המגנט מופעלת מערכת אוויר-פאף. לאחר מכן, כבה את זה.</li>
	<li>בדוק שהחולדה ממוקם כהלכה באמצעות רצף לוקליזציה. הגדר פרמטרים כדלקמן: טה = 2.5 ms; TR = 100 ms; ממוצע = 1; חזרה = 1; פרוסה = 1 מ מ; תמונה בגודל = 256 x 256; FOV = 50 x 50 מ מ; סריקה זמן = 12 s 800 ms.<ol>
<li>גרור את הכרטיסיה רצף מאתר לתוך חלון הוראה שם ולחץ על הכרטיסייה ' המשך ' כדי להפעיל את תוכנית הסריקה.</li>
	</ol>
</li>
	<li>כאשר ההתאמה המוח שלו נכונה, גרור את הכרטיסיה רצף T2_TurboRARE בחלון שם הוראה ולחץ על המשך לבצע את תוכנית הסריקה. אלה תמונות אנטומיות, יחד עם רכישת fMRI מודגש הקודם, יאפשר ההתאמה הנכונה של voxel ב S1BF גברת. הערה: הפרמטרים T2_TurboRARE הם 14 פרוסות, 2 מ מ לכל פרוסה, FOV = 2.5 x 2.5 ס"מ, טה = 100 ms, TR = 5,000 ms, מטריקס = 128 x 128, רצף זמן = s 2 דקות 40.</li>
	<li>גרור את הכרטיסיה רצף לייזר לתוך חלון הוראה שם , מקום את voxel (2 מ מ, באורך 2.5 מ מ, 3 מ מ עמוקה) במרכז של אזור S1BF.<ol>
<li>השתמש אטלס מוח של עכבר של שיפור fMRI מודגש כדי להתאים לשפה האזור על תמונות T2 (איור 6). לחץ על הכרטיסיה התאמה פלטפורמה כדי לפתוח את ההוראה סריקה הערוך. לחץ על הכרטיסייה לנענע ולשנות את עכבה (טעינה אלקטרוני) של הסליל קבל מעט לכוון אותו. לחץ על הכרטיסיה החל לאחר כוונון סיום כדי לסגור את עורך הוראה ולהחיל את השינויים שנערכו הוראה.</li>
	</ol>
</li>
	<li>להקליט את מפת0 B והמשך לסרוק shim ולבצע, ואז, פחית מקומיים. הערה: עבור המפה0 B, השתמש בפרמטרים הבאים: לראשונה אקו = 1.65 ms; TR = 20 ms, ממוצע = 1; הפוך זווית = 30 מעלות; אקו ריווח = 3.805 ms; פרוסה = 58 מ"מ; תמונה בגודל = 64 x 64 x 64; FOV = 58 x 58 x 58 מ מ; סריקה זמן = 1 מ' 24 גברת s 920 עבור ה-shim סריקה, השתמש בפרמטרים הבאים: voxel עירור סלקטיבי אדים הדופק לפי עקומת גאוס; טה = 5 מילי-שניות; ערבוב זמן = 10 ms; משך רכישת = 204.8 ms; רוחב פס = 10,000 הרץ; זמן להתעכב = 50 μs. עבור ה-shim מקומי, השתמש בפרמטרים הבאים: מים דיכוי, אדי משך רכישת = 1,363.15 ms; נקודות = 4,096; רוחב הפס ב- Hz = 3,004.81 הרץ; רוחב הפס של ppm = 10 עמודים לדקה; זמן להתעכב = 166.40 μs; רזולוציה ספקטרלי = הרץ 0.37/נקודות. הפרמטרים לייזר הם: הד הזמן = 19.26 ms; TR = 2,500 ms; חישוב ממוצע = 128 או 32; סריקה זמן = 5 דקות 20 s או s 1 דקות 20; נקודות רכישה = 4,096.</li>
	<li>לבצע 1H-גברת.<ol>
<li>להתחיל את 1H-גברת רכישה לראשונה במהלך תקופת מנוחה (4 x 32 סריקות לייזר + 128 לייזר סורק; ms 2,500 לכל סרוק).</li>
		<li>לרכוש עוד רצף לוקליזציה (כמו השלב שמתואר אחד 5.3) להשוות עם הראשון הוקלט ולוודא כי החולדה לא עברה במהלך רכישת לייזר.</li>
		<li>לבצע 1H-גברת במהלך ההפעלה משערה באמצעות הרצף לייזר (4 x 32 סריקות לייזר + 128 לייזר סורק; ms 2,500 לכל סרוק) עם מערכת אוויר-עלים על (פרדיגמה = 20 s של הפעלה ו 10 s של מנוחה).</li>
		<li>שוב פעם, לבצע רצף לוקליזציה כדי לבדוק אם החולדה עברה. הערה: מספר סריקות ותקופות נח/הופעלו יכול להיות מותאם ולשנות, אך תמיד להבטיח החולדה לא נע על ידי בקביעות ביצוע רצף לוקליזציה.</li>
	</ol>
</li>
	<li>להביא את המיטה למיקומו הראשוני, להסיר את הגליל משטח ולהזיז את החולדה בחזרה לספסל. מזריקים atipamezole לתוך קיפול העור ב השבים של החולדה הפוך ההרדמה ומעוררות אותה.</li>
</ol>8. פרוטון גברת עיבוד
<ol><li>פתח את תוכנת LCModel ולחץ על הלשונית המתאימה כדי לבחור את סוג הנתונים הנכון (קובץ. דעיכה אינדוקציה חינם ), בחר את הקובץ המתאים. לחץ על הכרטיסיה אישור כאשר זה נעשה.</li>
	<li>למטב את הפרמטרים שליטה כימות צעד אחר צעד.<ol>
<li>במקטע כותרת , באופן ידני הזן כותרת ולהגדיר טווח עמודים לדקה נאותה (למשל, 0.2 ל 4.0 ppm) על-ידי הקלדת באופן ידני הערך הדרוש בשדות המתאימים.</li>
		<li>במקטע קובץ בסיס , בחר ולהוריד את הקובץ הדרוש כדי להתאים את התוכנית הבסיסית מקרומולקולה כראוי (זה יכול להתבצע באמצעות ספק התוכנה).</li>
		<li>להגדיר ולטעון את הפרמטרים פקד קלט. להכין שמור תהליך של כל סוגי הקבצים שימושית מראש (טבלה = טבלאות קומפקטית; נ. ב = פלט PostScript הכרחי; CSV = תבנית עבור גליונות אלקטרוניים; קואורדינטות = קואורדינטות עבור המגרשים). לחץ על הכרטיסיה RunLCModel להתחיל כימות LCModel.</li>
	</ol>
</li>
	<li>הגדר מטבוליטים שנבחר כדי להפיק סטטיסטיקה. הערה: LCModel מספק מטבוליט כמת, הערכות שגיאות על-ידי ערך כינה קרמר-ראו התחתונה מאוגד (CRLB). ערך עם CRLB < 15 נחשב כמת האופטימלית. CRLB > 25 מציין ערך לא אמין.</li>
</ol>

<ol><li>Pellerin, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activity-dependent+regulation+of+energy+metabolism+by+astrocytes%3A+an+update%5BTitle%5D)+AND+%22Glia%22%5BJournal%5D)">Activity-dependent regulation of energy metabolism by astrocytes: an update.</a> Glia. 55, 1251-1262 (2007).</li>
<li>Pellerin, L., Magistretti, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Glutamate+uptake+into+astrocytes+stimulates+aerobic+glycolysis%3A+a+mechanism+coupling+neuronal+activity+to+glucose+utilization%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Glutamate uptake into astrocytes stimulates aerobic glycolysis: a mechanism coupling neuronal activity to glucose utilization.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 91, 10625-10629 (1994).</li>
<li>Cholet, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Local+injection+of+antisense+oligonucleotides+targeted+to+the+glial+glutamate+transporter+GLAST+decreases+the+metabolic+response+to+somatosensory+activation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cerebral+Blood+Flow+%26+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Local injection of antisense oligonucleotides targeted to the glial glutamate transporter GLAST decreases the metabolic response to somatosensory activation.</a> Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 21, 404-412 (2001).</li>
<li>Voutsinos-Porche, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Glial+Glutamate+Transporters+Mediate+a+Functional+Metabolic+Crosstalk+between+Neurons+and+Astrocytes+in+the+Mouse+Developing+Cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Glial Glutamate Transporters Mediate a Functional Metabolic Crosstalk between Neurons and Astrocytes in the Mouse Developing Cortex.</a> Neuron. 37, 275-286 (2003).</li>
<li>Zimmer, E. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((%5B18F%5DFDG+PET+signal+is+driven+by+astroglial+glutamate+transport%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">[18F]FDG PET signal is driven by astroglial glutamate transport.</a> Nature Neuroscience. 20 (3), 393-395 (2017).</li>
<li>Haiss, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+in+vivo+two-photon+imaging+after+blood+replacement+by+perfluorocarbon%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Physiology%22%5BJournal%5D)">Improved in vivo two-photon imaging after blood replacement by perfluorocarbon.</a> The Journal of Physiology. , (2009).</li>
<li>Mullins, P. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Towards+a+theory+of+functional+magnetic+resonance+spectroscopy+%28fMRS%29%3A+A+meta-analysis+and+discussion+of+using+MRS+to+measure+changes+in+neurotransmitters+in+real+time%5BTitle%5D)+AND+%22Scandinvian+Journal+of+Psychology%22%5BJournal%5D)">Towards a theory of functional magnetic resonance spectroscopy (fMRS): A meta-analysis and discussion of using MRS to measure changes in neurotransmitters in real time.</a> Scandinvian Journal of Psychology. 59, 91-103 (2018).</li>
<li>Rat Brain Atlas. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://Labs.gaidi.ca/rat-brain-atlas/">http://Labs.gaidi.ca/rat-brain-atlas/</a> (2018).</li>
<li>Wong-Riley, M. T., Welt, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Histochemical+changes+in+cytochrome+oxidase+of+cortical+barrels+after+vibrissal+removal+in+neonatal+and+adult+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Histochemical changes in cytochrome oxidase of cortical barrels after vibrissal removal in neonatal and adult mice.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 77, 2333-2337 (1980).</li>
<li>Petersen, C. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+functional+organization+of+the+barrel+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">The functional organization of the barrel cortex.</a> Neuron. 56, 339-355 (2007).</li>
<li>Cox, S. B., Woolsey, T. A., Rovainen, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Localized+dynamic+changes+in+cortical+blood+flow+with+whisker+stimulation+corresponds+to+matched+vascular+and+neuronal+architecture+of+rat+barrels%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cerebral+Blood+Flow+%26+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Localized dynamic changes in cortical blood flow with whisker stimulation corresponds to matched vascular and neuronal architecture of rat barrels.</a> Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 13, 899-913 (1993).</li>
<li>Feldmeyer, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Excitatory+neuronal+connectivity+in+the+barrel+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Neuroanatomy%22%5BJournal%5D)">Excitatory neuronal connectivity in the barrel cortex.</a> Frontiers in Neuroanatomy. 6, 24(2012).</li>
<li>Boussida, S., Traore, A. S., Durif, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mapping+of+the+brain+hemodynamic+responses+to+sensorimotor+stimulation+in+a+rodent+model%3A+A+BOLD+fMRI+study%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Mapping of the brain hemodynamic responses to sensorimotor stimulation in a rodent model: A BOLD fMRI study.</a> PLoS One. 12, e0176512(2017).</li>
<li>Heinke, W., Koelsch, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+anesthetics+on+brain+activity+and+cognitive+function%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Anesthesiology%22%5BJournal%5D)">The effects of anesthetics on brain activity and cognitive function.</a> Current Opinion in Anesthesiology. 18, 625-631 (2005).</li>
<li>Horn, T., Klein, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lactate+levels+in+the+brain+are+elevated+upon+exposure+to+volatile+anesthetics%3A+a+microdialysis+study%5BTitle%5D)+AND+%22Neurochemistry+International%22%5BJournal%5D)">Lactate levels in the brain are elevated upon exposure to volatile anesthetics: a microdialysis study.</a> Neurochemistry International. 57, 940-947 (2010).</li>
<li>Boretius, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Halogenated+volatile+anesthetics+alter+brain+metabolism+as+revealed+by+proton+magnetic+resonance+spectroscopy+of+mice+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Halogenated volatile anesthetics alter brain metabolism as revealed by proton magnetic resonance spectroscopy of mice in vivo.</a> Neuroimage. 69, 244-255 (2013).</li>
<li>Sinclair, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+the+physiological+effects+of+alpha2-agonists+related+to+the+clinical+use+of+medetomidine+in+small+animal+practice%5BTitle%5D)+AND+%22Canadian+Veterinary+Journal%22%5BJournal%5D)">A review of the physiological effects of alpha2-agonists related to the clinical use of medetomidine in small animal practice.</a> Canadian Veterinary Journal. 44, 885-897 (2003).</li>
<li>Weber, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+fully+noninvasive+and+robust+experimental+protocol+for+longitudinal+fMRI+studies+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">A fully noninvasive and robust experimental protocol for longitudinal fMRI studies in the rat.</a> Neuroimage. 29, 1303-1310 (2006).</li>
<li>Hartmann, M. J., Johnson, N. J., Towal, R. B., Assad, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+characteristics+of+rat+vibrissae%3A+resonant+frequencies+and+damping+in+isolated+whiskers+and+in+the+awake+behaving+animal%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Mechanical characteristics of rat vibrissae: resonant frequencies and damping in isolated whiskers and in the awake behaving animal.</a> The Journal of Neuroscience. 23, 6510-6519 (2003).</li>
<li>Prichard, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lactate+rise+detected+by+1H+NMR+in+human+visual+cortex+during+physiologic+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Lactate rise detected by 1H NMR in human visual cortex during physiologic stimulation.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 88, 5829-5831 (1991).</li>
<li>Sappey-Marinier, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+photic+stimulation+on+human+visual+cortex+lactate+and+phosphates+using+1H+and+31P+magnetic+resonance+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cerebral+Blood+Flow+%26+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Effect of photic stimulation on human visual cortex lactate and phosphates using 1H and 31P magnetic resonance spectroscopy.</a> Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 12, 584-592 (1992).</li>
<li>Mazuel, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+neuronal+MCT2+knockdown+in+the+rat+somatosensory+cortex+reduces+both+the+NMR+lactate+signal+and+the+BOLD+response+during+whisker+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">A neuronal MCT2 knockdown in the rat somatosensory cortex reduces both the NMR lactate signal and the BOLD response during whisker stimulation.</a> PLoS One. 12, e0174990(2017).</li>
<li>Castellano, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NAA+and+NAAG+variation+in+neuronal+activation+during+visual+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Brazilian+Journal+of+Medical+and+Biological+Research%22%5BJournal%5D)">NAA and NAAG variation in neuronal activation during visual stimulation.</a> Brazilian Journal of Medical and Biological Research. 45, 1031-1036 (2012).</li>
<li>Sarchielli, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+1H-MRS+findings+in+migraine+patients+with+and+without+aura+assessed+interictally%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Functional 1H-MRS findings in migraine patients with and without aura assessed interictally.</a> Neuroimage. 24, 1025-1031 (2005).</li>
<li>Baslow, M. H., Hrabe, J., Guilfoyle, D. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamic+relationship+between+neurostimulation+and+N-acetylaspartate+metabolism+in+the+human+visual+cortex%3A+evidence+that+NAA+functions+as+a+molecular+water+pump+during+visual+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Molecular+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Dynamic relationship between neurostimulation and N-acetylaspartate metabolism in the human visual cortex: evidence that NAA functions as a molecular water pump during visual stimulation.</a> Journal of Molecular Neuroscience. 32, 235-245 (2007).</li>
<li>Mangia, S., Tkac, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamic+relationship+between+neurostimulation+and+N-acetylaspartate+metabolism+in+the+human+visual+cortex%3A+evidence+that+NAA+functions+as+a+molecular+water+pump+during+visual+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Molecular+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Dynamic relationship between neurostimulation and N-acetylaspartate metabolism in the human visual cortex: evidence that NAA functions as a molecular water pump during visual stimulation.</a> Journal of Molecular Neuroscience. 35, 245-248 (2008).</li>
<li>Baslow, M. H., Hrabal, R., Guilfoyle, D. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Response+of+the+authors+to+the+Letter+by+Silvia+Mangia+and+Ivan+Tkac%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Molecular+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Response of the authors to the Letter by Silvia Mangia and Ivan Tkac.</a> Journal of Molecular Neuroscience. 35, 247-248 (2008).</li>
<li>Barros, L. F., Weber, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CrossTalk+proposal%3A+an+important+astrocyte-to-neuron+lactate+shuttle+couples+neuronal+activity+to+glucose+utilisation+in+the+brain%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Physiology%22%5BJournal%5D)">CrossTalk proposal: an important astrocyte-to-neuron lactate shuttle couples neuronal activity to glucose utilisation in the brain.</a> The Journal of Physiology. 596, 347-350 (2018).</li>
<li>Bak, L. K., Walls, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CrossTalk+opposing+view%3A+lack+of+evidence+supporting+an+astrocyte-to-neuron+lactate+shuttle+coupling+neuronal+activity+to+glucose+utilisation+in+the+brain%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Physiology%22%5BJournal%5D)">CrossTalk opposing view: lack of evidence supporting an astrocyte-to-neuron lactate shuttle coupling neuronal activity to glucose utilisation in the brain.</a> The Journal of Physiology. 596, 351-353 (2018).</li>
</ol>

המחברים אין לחשוף.

קליפת חבית, הנקרא גם S1BF של קליפת המגע או חבית השדה, הוא אזור בתוך שכבת קורטיקלית הרביעי זה יכול להיות שנצפו באמצעות ציטוכרום c אוקסידאז מכתים9, הארגון שלו היא ידועה מאז זה מתואר בעיקר 10,11. Vibrissa אחד מחובר חבית אחת, שבו נוירונים בסביבות 19,000 מאורגנים גם עם עמודה12. מסלול שפם-כדי-חבית קליפת יש מספר יתרונות. קודם כל, זה יכול להיות מופעל בתוך המגנט באמצעות מערכת אוויר-פאף התואמים ל- MRI, אשר ניתן בקלות תוצרת בי...

המוח בעל מנגנונים פנימיים המאפשרים ויסות המצע העיקרי שלה (כלומר, גלוקוז), על התרומה שלו וסילוק שלה, בהתאם וריאציות של פעילות מוחית מקומית. אמנם המצע האנרגיה העיקרי למוח גלוקוז, ניסויים שבוצעו בשנים האחרונות הראו לקטט זה, אשר מופק על ידי האסטרוציטים, יכול להיות המצע אנרגיה יעיל לתאי העצב. זה מעלה את ההשערה של לקטט מעבורת בין האסטרוציטים ו נוירונים1. המכונה ANLS, הסעות לקטט אסטרוציט-נוירון2, התיאוריה לדיון זה עדיין מאוד אבל הוביל ההצעה הסוכרים, ולא הולך ישירות לתוך הנוירונים, רשאים להיכנס האסטרוציטים, איפה זה עובר מטבוליזם לתוך לקטט, מטבוליט זה , הועבר לאחר מכן, הנוירונים, אשר משתמשים בו כמו אנרגיה יעיל המצע. אם כזה שירות הסעות קיים ויוו, הייתי מספר השלכות חשובות, על ההבנה של טכניקות בסיסיות הדמיה תפקודית מוחית (פליטת פוזיטרונים טומוגרפיה [מחמד]) והן עבור פענוח שינויים מטבוליים נצפתה בפתולוגיות במוח.
ללמוד חילוף החומרים במוח, במיוחד, זמינות מטבולית אינטראקציות בין הנוירונים האסטרוציטים, ארבע טכניקות הראשי (לא כולל מיקרו-/ nanosensors): autoradiography, PET, מיקרוסקופיה קונפוקלית פלורסנט שני הפוטונים, גברת. Autoradiography היה באחת השיטות הראשונה המוצעת ומספק תמונות של הצטברות רדיואקטיבי 14C-2-deoxyglucose פרוסות המוח, בזמן חיית המחמד התשואות ויוו תמונות של תפיסה אזורית רדיואקטיבי 18 אזוריים F-deoxyglucose. יש להם שני החיסרון של באמצעות מולקולות irradiative תוך הפקת תמונות ברזולוציה נמוכה-מרחבית. מיקרוסקופ שני הפוטונים מספק הסלולר ברזולוציה של הגששים פלורסנט, אך פיזור אור על ידי רקמת מגביל עומק הדמיה. שלוש טכניקות אלה שימשו בעבר ללמוד neuroenergetics בחולדות במהלך משערה גירוי3,4,5,6. אין ויוו גברת יש יתרון כפול של להיות לא פולשנית, nonradioactive, ניתן לסייר כל מבנה המוח. יתר על כן, גברת יכול להתבצע במהלך ההפעלה עצביים, טכניקה שנקראת גב' פונקציונלי (fMRS), אשר פותחה לאחרונה ב מכרסמים7. לפיכך, מוצע פרוטוקול כדי לפקח על חילוף החומרים במוח במהלך פעילות מוחית על ידי 1H-גברת ויוו , noninvasively. ההליך המתואר עכברים בריאים למבוגרים עם הפעלה מוחית מתקבל על ידי גירוי משערה אוויר-פאף מבוצע ישירות imager תהודה מגנטית (MR) 7 T, אבל עשוי להיות מותאם בבעלי חיים מהונדסים, כמו גם בכל מצב פתולוגי .

<table><tbody><tr><td>מזרק 0.5 מ"ל עם מחט</td><td>בקטון, דיקינסון ושות', ארה"ב</td><td>2020-10</td><td>0.33 מ"מ (29 גרם) x 12.7 מ"מ</td></tr> <tr><td>1H סליל משטח ספקטרוסקופיה</td><td>ברוקר, אטלינגן, גרמניה</td><td>T116344</td><td></td></tr><tr><td>מערכת 7T Bruker Biospec</td><td>Bruker, Ettlingen, גרמניה</td><td>70/20 USR</td><td></td></tr><tr><td>Arduino Uno מכשיר פעימה מבוסס Uno</td><td>בהתאמה</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>אישיתAtipamezole</td><td>V&eacute; toquinol, SA, צרפת</td><td>V8335602</td><td>Antisedan, 4.28 מ"ג</td></tr><tr><td>מסכת נשימה</td><td>בהתאמה</td><td></td><td></td>אישית</tr><tr><td>משחת עיניים</td><td>TVM laboratoire, צרפת</td><td>40365</td><td>ג'ל Ocry 10 גרם</td></tr><tr><td>תא אינדוקציה</td><td>בהתאמה</td><td></td> אישית <td>30x17x15 ס"מ</td></tr><tr><td>צינור גמיש כניסה</td><td>גרדנה, גרמניה</td><td>1348-20</td><td>קוטר 4.6 מ"מ, אורך</td></tr> <tr><td>3 מ'משאבת איזופלורן, וופורייזר מסדרת דגם 100, T3</td><td>Surgivet קלאסי, מכשירי הרווארד</td><td>WWV90TT</td><td>מבית OH 43017, ארה"ב</td></tr><tr><td>איזופלורן, נוזל לשאיפה</td><td>Vertflurane, Virbac, צרפת</td><td>QN01AB06</td><td>1000 מ"ג/מ"ל</td></tr><tr><td>KD משאבת מזרק מדעית</td><td>KD sientific, הוליסטון, ארה"ב</td><td>Legato 110</td><td></td></tr><tr><td>LCModel software</td><td>LCModel Inc., אונטריו, קנדה</td><td>6.2</td><td></td></tr><tr><td>Medetomidine hydrochloride</td><td>V&eacute; toquinol, SA, צרפת</td><td>QN05CM91</td><td>Domitor, 1 מ"ג/מ"ל</td></tr><tr><td>גליל מיקרופור של טיח דבק</td><td>3M micropore, מינסוטה, ארצות הברית</td><td>MI912</td><td></td></tr><tr><td>גליל מיקרופור של טיח דבק</td><td>3M micropore, מינסוטה, ארצות הברית</td><td>MI925</td><td></td></tr><tr><td>מערכת ניטור של פרמטר פיזיולוגי</td><td>SA Instruments, Inc, Stony Brook, NY, ארה"ב</td><td>דגם 1025</td><td></td></tr><tr><td>NaCl</td><td>פרזניוס קאבי, גרמניה</td><td>B05XA03</td><td>0.9% 250 מ"ל</td></tr><tr><td>צינור גמיש ליציאה</td><td>גרדנה, גרמניה</td><td>1348-20</td><td>קוטר 4.6 מ"מ, אורך 4 מ'</td></tr><tr><td>תוכנת Paravision</td><td>Bruker, Ettlingen, גרמניה</td><td>6.0.1</td><td></td></tr><tr><td>קטטר תוך-ורידי היקפי</td><td>Terumo, שיבויה, טוקיו, Japon</td><td>SP500930S</td><td>22 G x 1 אינץ', 0.85x25 מ"מ, 35 מ"ל לדקה</td></tr><tr><td>סליל ראש חולדה</td><td>Bruker, Ettlingen, גרמניה</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sodic heparin, תמיסת הזרקה</td><td>Choai, Sanofi, פריז, צרפת</td><td>B01AB01</td><td>5000 IU/mL</td></tr><tr><td>שסתומי בקרת סולנואיד, שסתום בוכנה 2/2 כיווני ישיר</td><td>Burkert, גרמניה</td><td>3099939</td><td>דגם 6013</td></tr><tr><td>Terumo 2 מ"ל מזרק</td><td>Terumo, שיבויה, טוקיו, Japon</td><td>SY243</td><td>עם מחט 21 גרם x 5/8 אינץ'</td></tr><tr><td>מזרק Terumo 5 מ"ל</td><td>Terumo, שיבויה, טוקיו, Japon</td><td>05SE1</td><td></td></tr><tr><td>Wistar RJ-Han חולדות</td><td>Janvier Laboratories, צרפת</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

ספקטרוסקופיה תהודה מגנטית תפקודית-7 t בקליפת חבית חולדה במהלך ההפעלה שפם

Functional Magnetic Resonance Spectroscopy at 7 T in the Rat Barrel Cortex During Whisker Activation

תהודה מגנטית גרעינית (NMR) ספקטרוסקופיה מציעה את ההזדמנות כדי למדוד מטבוליט מוחי תוכן ויוו , noninvasively. בזכות פיתוחים טכנולוגיים בעשור האחרון, הגדלת עוצמת השדה המגנטי, עכשיו זה אפשרי להשיג רזולוציה טובה ספקטרה ויוו במוח חולדה. Neuroenergetics (קרי, חקר המוח חילוף החומרים), במיוחד, מטבולית אינטראקציות בין סוגי תאים שונים משכו עניין יותר ויותר בשנים האחרונות. בין אלה אינטראקציות מטבולית, קיומו של שירות הסעות לקטט בין הנוירונים האסטרוציטים עדיין לדיון זה. זה, לפיכך, עניין רב לביצוע ספקטרוסקופיה תהודה מגנטית תפקודית פרוטון (1H-גברת) במודל של עכברים של המוח הפעלה ולפקח לקטט. עם זאת, הפסגה לקטט מתיל חופף השומנים תהודה פסגות, קשה לכמת. הפרוטוקול המתואר להלן מאפשרת חילוף החומרים, לקטט תנודות כדי להיות במעקב באזור המוח מופעל. הפעלה מוחית מתקבל על ידי גירוי משערה ומתבצעת 1H-גברת בקליפת חבית מופעל המתאימים, שבאזור מזוהה באמצעות הדמיית תהודה מגנטית תפקודית דם חמצן-רמת-תלויי-(מודגש fMRI). כל השלבים מתוארים באופן מלא: הבחירה של חומרי הרדמה, סלילי, רצפים, להשגת גירוי יעיל משערה ישירות במגנט ולאחר עיבוד הנתונים.

פרוטוקול זה מאפשר כימות של המטבוליט תנודות במהלך ההפעלה מוחי, אשר מתקבל על ידי גירוי משערה נכון ישירות בהמגנט.
במחקר זה, הייתה המטרה הכוללת של fMRI מודגש כדי לבדוק כי הגירוי משערה היה יעיל, כדי להמחיש את האזור S1BF מופעל, כראוי לאתר את voxel 1H-fMRS. המתקן נבנה עבור הפעלה לעזאזל יעיל. ואכן, כאשר שפם נכון היו מגורה באמצעות מערכת אוויר תוצרת בית-פאף, אות מודגש חיובי זוהה בקליפת חבית שמאלה (איור 4B</...

לאחר בדיקת על-ידי דם חמצן-רמת-תלויי-פונקציונלי דימות תהודה מגנטית (fMRI מודגש) זה האזור המקביל של קליפת שדה חבית המגע (נקרא S1BF) כראוי מופעל, הראשי מטרתו של מחקר זה היא לכמת לקטט תוכן תנודות המוח עכברוש מופעל על ידי פרוטון מקומי תהודה מגנטית ספקטרוסקופיה (1H-גברת) ב ט 7

ספקטרוסקופיה תהודה מגנטית תפקודית-7 T בקליפת חבית חולדה במהלך ההפעלה שפם

Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy offers the opportunity to measure cerebral metabolite contents in vivo and noninvasively. Thanks to ...

שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום הגנטיקה העצבית ולפענח את השינויים המטבוליים המתרחשים בין מצבים מנוחה והפעלה. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא לעקוב אחר וריאציה זו vivo בזמן אמת באופן לא פולשני. יש לציין כי טכניקה זו יכולה להיות מיושמת על בעלי חיים פתולוגיים או מהונדסים גנטית, למשל כדי לקבוע את תפקידו של חלבון מסוים באינטראקציה מטבולית בין נוירונים ליוצלים. התחל על ידי הנחת חיישן נשימה על מיטת המגנט והעברת החולדה למיטת המגנט במצב נוטה עם אפו במסכת isoflurane ועם חיישן הנשימה הממוקם בין כלוב הצלעות והמיטה מגנט. ודא כי השפם הנכון הם בחינם ולאבטח את החולדה עם קלטת. השתמש בקלטת כדי לבצע מכירה שלוכדת את כל השפם הימני וליישר את צינור היציאה הגמיש של מערכת נשיפת האוויר לאורך מיטת ה- MRI של העכברוש, כך שהחלק היוצא מהצינור הוא בניצב וכ-1.5 ס"מ מהמכירה. לאחר מכן תקן את הצינור למקומו עם קלטת נוספת. הבא לחבר את צינור כניסה גמיש ממקור אוויר דחוס לקלט שסתום בקרה סולנואיד ואת צינור שקע לפלט שסתום בקרה סולנואיד, דואג כי שסתום הבקרה סולנואיד נשאר מחוץ לחדר המגנט. השתמשו בנמל הטרנזיסטור-לוגיקה הטרנזיסטורית כדי לחבר את המכשיר הפועם לשסתום סולנואיד והמגנט ולהגדיר את המכשיר כך שתדר הפועם יהיה שמונה הרץ, זמן הפועם הוא 20 שניות, ותזמן המנוחה הוא 10 שניות. לגירוי שפם מניחים את החולדה עם המוח במצב זקוף ומאבטחים את החיה עם מוטות אוזניים. מקם את סליל מערך אמצעי האחסון מעל הראש ותקן את המערך באמצעות סרט הדבקה. הפעל את מערכת נשיפת האוויר כדי לבדוק כי המכירה נעה בכיוון anteroposterior ללא סיבוב וללא חיכוך. לאחר מכן כבה את מערכת נשיפת האוויר והצב את סליל קצה המיטה במרכז המגנט. עבור הדמיית תהודה תפקודית תלויה ברמת החמצן בדם, בדוק שוב את תנועת המכירה ולהשתמש ברצף לוקליזציה כדי לאשר כי החולדה ממוקמת היטב. גרור את הכרטיסיה רצף לוקלייזר לשם ההוראה ולחץ על המשך. אם המיקום בסדר לגרור את הכרטיסיה רצף FID EPI T2 Star לתוך שם ההוראה, למרכז את שדה התצוגה באמצע המוח, ולחץ על פלטפורמת התאמה כדי לפתוח את הוראת הסריקה הערוכה. לאחר מכן הקלט מפת B0 והתחל את רצף FID EPI של כוכב T2. לרכוש רצף לוקליזציה אחר כפי שהוכח רק כדי להשוות עם הראשון ולבדוק אם החולדה עברה במהלך רצף FID EPI כוכב T2. לאחר מכן החזירו את המיטה למיקום הראשוני שלה והוציאו את סליל מערך אמצעי האחסון. לעיבוד התמונות, פתחו את קובץ ה-FID EPI של T2 Star וקראו את תמונת ה-FID EPI של T2 Star בהצגת התמונה. פתח את חלון ההתחלה של הבקר הפונקציונלי ובכרטיסיית העיבוד בחר את חלון הדימות הפונקציונלי. הגדר את פרוטוקול הגירוי ובחר את חלון הפרוטוקול, הגדרת התקופה ב- on ל- 40 ואת תקופת הסיום ל- 20.Click הפוך ייחוס וגרור את מחוון מצב הגירוי שמאלה כדי לבחור ערך של אחד. בחלון טרום העיבוד קבעו את המסנן החציוני בפשטות לעיבוד מקדים ואת המסנן הדו-מימדי החציוני תלת-מימדי לאחר העיבוד. לאחר מכן לחץ על בצע. גרור את הסמנים כדי להתאים את טבלת בדיקת המידע של שכבת-על ולהמחיש את אזור המוח המופעל. כדי למקם כראוי את סליל פני השטח עבור ספקטרוסקופיית תהודה מגנטית פרוטון או MRS, לסובב את הראש כ 30 מעלות בכיוון השעון, כך סליל פני השטח ניתן למקם ממש מעל קליפת המוח השמאלית חבית במצב אופקי ממוקם במרכז מגנט כאשר בתוך המגנט. חבר את סליל פני השטח ותקן את סליל למקומו עם סרט הדבקה. בדוק כי המכירה עדיין יכולה לנוע כראוי כאשר מערכת נשיפת האוויר פועלת. ואז למקם את המיטה לתוך המגנט ולבדוק את תנועת המכירה שוב.אשר את המיקום הנכון של החיה עם רצף לוקליזציה כפי שהודגם וגרור את הכרטיסייה רצף T2-TurboRARE לתוך חלון שם ההוראה. לאחר מכן לחץ כדי להמשיך לבצע את תוכנית הסריקה ולאפשר לוקליזציה נכונה של voxel בתוך קליפת המוח שדה חבית somatosensory. בסוף הסריקה גרור את לשונית רצף הלייזר לחלון שם ההוראה והצב את הווקסל במרכז אזור קליפת המוח של שדה החבית. לחץ על פלטפורמת התאמה כדי לפתוח את הוראת הסריקה הערוכה ולחץ על להתנדנד כדי לשנות מעט את ההימנעות של סליל המקלט לכוונון. לאחר סיום הכוונון, לחץ על החל כדי לסגור את עורך ההוראות ולהחיל את השינויים בהוראה הערוכה. הקלט מפת B0 והתחל את רכישת PRO diem MRS במהלך תקופת מנוחה. לרכוש רצף לוקליזציה נוסף כדי להשוות עם הראשון ולאשר כי החולדה לא זזה במהלך רכישת הלייזר. לאחר מכן הפעל את מערכת נשיפת האוויר ולהשתמש ברצף הלייזר כדי לבצע MRS פרוטון שני. בצע רצף לוקליזציה סופי כדי לבדוק אם החולדה עברה לפני החזרת המיטה למיקום הראשוני שלה. לאחר מכן להסיר את סליל פני השטח ולהחזיר את החולדה לספסל עם ניטור עד להחלמה מלאה. כדי לעבד את תמונות MRS לפתוח את השילוב ליניארי של ספקטרום מודל או תוכנת מודל LC ולבחור את סוג הנתונים והקובץ המתאימים. לחץ על אישור במקטע הכותרת הזן כותרת באופן ידני והגדר חלקים מתאימים לטווח מיליליטר. לאחר מכן לחץ על הפעל מודל LC כדי להפעיל את כימות מודל LC. כאשר שפם ימני מגורה באמצעות מערכת נשיפת אוויר תוצרת בית כפי שהוכח אות BOLD חיובי מזוהה בקליפת המוח החבית השמאלית, המכונה גם שדה חבית somatosensory. שימוש בתמונות תהודה מגנטית אנטומית ואטלס במוח חולדה ערכת אזור המוח המופעל על ידי MRI תפקודי BOLD מאפשרת להציב voxel באזור שדה החבית somatosensory המופעל במהלך גירוי השפם. כאשר הפרדיגמה לגירוי שפם מופעלת על עלייה בתוכן לקטט נצפתה בשדה חבית somatosensory שמאל. כדי לדמיין טוב יותר את התנודות המטבוליות בין מנוחה לתקופות מופעלות ניתן לבצע חיסור ספקטרלי. מהספקטרום המחסיר הזה ניתן לדמיין את העלייה בתתוכן הלקטאט עם הפעלת המוח בקלות רבה יותר. לדוגמה בחולדה זו אות N-Acetylaspartate ירד מעט. בעוד שיא לקטט בקושי מזוהה על ספקטרום זה deconvolution vivo במנוחה מודל LC היה מסוגל לכמת את הפסגה עם דיוק טוב קרם

functional-magnetic-resonance-spectroscopy-at-7-t-rat-barrel-cortex

Research

JoVE Journal

Neuroscience

מדעי המוח

פיתחנו שיטת הדמיה בתהודה מגנטית תפקודית זמנית הקלטה אלקטרו במוח מכרסם, המספקת פלטפורמה חקירת הקשר בין הפעילות העצבית ואת רמת חמצון הדם תלוי אות (BOLD) MRI.

FMRI Electrophysiology סימולטני במוח מכרסמים

הטכניקה מתוארת בהרחבה על פתיחת מחסום דם מוח של עכבר באמצעות microbubbles ו אולטרסאונד. באמצעות טכניקה זו, מנגן יכול להינתן למוח עכבר. כי הוא מנגן חומר ניגוד MRI שמצטבר בנוירונים depolarized, גישה זו מאפשרת הדמיה של הפעילות העצבית.

הדמייה תפקודית באמצעות שיבוש Ultrasonic הדם למוח הגדר מנגן משופרת MRI

מקור: Blanc, J., et al. ספקטרוסקופיה של תהודה מגנטית פונקציונלית ב-7 T בקליפת המוח של חבית החולדה במהלך הפעלת השפם. J. Vis. Exp. (2019)סרטון זה מדגים את השיטה לניתוח שינויים מטבוליים בקליפת חבית החולדה באמצעות ספקטרוסקופיה תהודה מגנטית תפקודית במהלך גירוי שפם. ספקטרום מטבוליט בסיסי מושווה לספקטרום מגורה כדי לזהות עלייה בלקטט בקליפת החבית, מה שמאשר הפעלה עצבית מוצלחת.

ספקטרוסקופיה תהודה מגנטית תפקודית של קליפת המוח של חבית החולדה במהלך גירוי שפם

מקור: Beom, J., et al. גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי חוזר ונשנה להמיספרה החד-צדדית של מוח העכברוש. J. Vis. Exp. (2016)סרטון זה מדגים את היישום של גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי חוזר (rTMS) בחולדות מורדמות כדי לווסת את הריגוש בקליפת המוח. ההליך כולל קביעת הסף המוטורי (MT) כדי לבסס גירוי בסיסי, ואחריו הפעלת rTMS בעוצמה מעל MT כדי לגרום לדפולריזציה עצבית. גירוי זה מעורר זרימת סידן, מקדם ייצור גורמים נוירוטרופיים ומשפר את הפלסטיות הסינפטית, ובסופו של דבר משפיע על ריגוש קליפת המוח.

ויסות ריגוש קליפת המוח בחולדה באמצעות גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי חוזר ונשנה

פרוטוקול זה מתאר שיטה סטנדרטית להדמיה תפקודית בתהודה המגנטית בו זמנית וגירוי מוחי עמוק במכרסמים. השימוש בשילוב של כלים ניסיוניים האמורים, מאפשר החקירה של פעילות במורד הזרם העולמית בתגובה לגירוי חשמלי בכמעט כל יעד במוח.

גירוי מוחי עמוק עם fMRI סימולטני במכרסמים

מאמר זה נועד לתאר פרוטוקול בסיסי לשילוב גירוי זרם ישר טרנס-גולגולתי (tDCS) עם מדידות ספקטרוסקופיה של תהודה מגנטית פרוטונים (1H-MRS) כדי לחקור את ההשפעות של גירוי דו-צדדי על חילוף החומרים של קליפת המוח המוטורית הראשונית.

השימוש בספקטרוסקופיה בתהודה מגנטית ככלי למדידה של השפעות דו חצי מוח Transcranial חשמלי גירוי על יסודי Motor Cortex מטבוליזם

הפעלנו גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי חוזר ונשנה (rTMS) על ההמיספרה החד-צדדית של מוח החולדה, על ידי הנחת סליל 25 מ"מ דמות 8 1 ס"מ לרוחב הקודקוד על הקו הדו-אוזני וזווית הסליל ב-45 מעלות. מערכת קירור מים פנימית שימשה ל-rTMS במשך יותר מ-20 דקות.

גירוי מגנטי Transcranial חוזרים אל חצי הכדור החד-צדדית של המוח עכברוש

פרוטוקול זה מתאר את הכימות של וריאציות המודינמיות המוח נפחיות במוח העכבר באמצעות אולטרסאונד פונקציונלי (fUS). נהלים עבור מפת הפעלה פונקציונלית תלת-ממדית בעקבות גירוי חושי כמו גם קישוריות תפקודית של מצב מנוחה מסופקים כדוגמאות להמחשה, בעכברים מרדים וערים.

הפעלה תלת-ממדית של המוח כולו ומיפוי קישוריות תפקודית בעכברים באמצעות הדמיית אולטרסאונד תפקודית טרנס-ת-רה-אופן

מתואר נוהל חדש ומפורט להדמיה תפקודית של חולדות ערות וקבועות ראש.

שתלי ראש לדימות מוחי של חולדות ערות ומקובעות ראש

מערכת הקלטה אלקטרואנצפלוגרפית בעלות נמוכה בשילוב עם סליל בגודל מילימטר מוצעת להניע גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי של מוח העכבר in vivo. באמצעות אלקטרודות בורג קונבנציונליות עם מצע מערך מותאם אישית, גמיש ורב-אלקטרודות, ניתן לבצע הקלטה מרובת אתרים ממוח העכבר בתגובה לגירוי מגנטי טרנס-גולגולתי.

מערכת הקלטה אלקטרואנצפלוגרפית בעלות נמוכה בשילוב עם סליל בגודל מילימטר כדי לגרות באופן טרנס-גולגולתי את מוח העכבר in vivo

כאן, אנו מציגים שני פרוטוקולים לרישום מיקרו-אלקטרוקורטיקוגרפיה בצפיפות גבוהה (μEcoG) בחולדות ועכברים, כולל שיטות כירורגיות, השתלה והקלטה. הקלטות μECoG מבוצעות בשילוב עם הקלטת פוליטרודה למינרית בקליפת המוח השמיעתית של החולדה או עם מניפולציה אופטוגנטית של פעילות עצבית בקליפת המוח הסומטוסנסורית של העכבר.

חקירות רב-ממדיות של עיבוד קליפת המוח על ידי שילוב פוליטרודים למינאריים ואופטוגנטיקה עם מיקרו אלקטרוקורטיקוגרפיה במכרסמים

חקור שינויים מטבוליים במוח פעיל באמצעות ספקטרוסקופיית תהודה מגנטית תפקודית ו-BOLD fMRI בעכברושים. שיטה זו מאפשרת מעקב בזמן אמת בתהליכי מטבוליזם אנרגיה במערכת העצבים.

ספקטרוסקופיה תהודה מגנטית תפקודית-7 T בקליפת חבית חולדה במהלך ההפעלה שפם

גלה סרטונים נוספים