Name: רכישת נתונים מתוקננת להדמיית תהודה מגנטית רגישה לנוירומלנין של Substantia Nigra (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-09-08T13:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 14 s
Description: למד פרוטוקול סטנדרטי לרכישת נתוני MRI רגיש לנוירומלנין ב-S substantia nigra. השיטה כוללת בקרת איכות מחמירה להבטחת כיסוי מלא ואמינות בין אתרים למחקר מחלות נוירודגנרטיביות כמו פרקינסון.

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

ד"ר הורגה קיבל תמיכה מה- NIMH (R01-MH114965, R01-MH117323). ד"ר ונגלר קיבל תמיכה מ- NIMH (F32-MH125540).

הערה: המחקר שנערך לפיתוח פרוטוקול זה בוצע בהתאם להנחיות מועצת הביקורת המוסדית של המכון הפסיכיאטרי של מדינת ניו יורק (IRB #7655). נבדק אחד נסרק לצורך הקלטת סרטון הפרוטוקול, והתקבלה הסכמה מדעת בכתב. עיין בטבלת החומרים לקבלת פרטים על סורק ה-MRI המשמש בפרוטוקול זה.
1. פרמטרים לרכישת MRI
<ol><li>התכונן לרכוש תמונות T1w ברזולוציה גבוהה באמצעות מגנטיזציה תלת-ממדית שהוכנה ברצף הד הדרגתי לרכישה מהירה (MPRAGE) עם הפרמטרים הבאים: רזולוציה מרחבית = 0.8 x 0.8 x 0.8 מ"מ3; שדה ראייה (FOV) = 176 x 240 x 240 מ"מ3; זמן הד (TE) = 3.43 אלפיות השנייה; זמן חזרה (TR) = 2462 אלפיות השנייה; זמן היפוך (TI) = 1060 אלפיות השנייה; זווית היפוך = 8°; גורם הדמיה מקבילי במישור (ARC) = 2; גורם הדמיה מקבילי במישור (ARC) = 233; רוחב פס = 208 הרץ / פיקסל; זמן רכישה כולל = 6 דקות 39 שניות.</li>
	<li>התכונן לרכוש תמונות NM-MRI באמצעות מעבר צבע דו-ממדי (2D) שנזכר ברצף הד עם ניגודיות העברת מגנטיזציה (2D GRE-MTC) עם הפרמטרים הבאים: רזולוציה = 0.43 x 0.43 מ"מ2; FOV = 220 x 220 מ"מ2; עובי פרוסה = 1.5 מ"מ; 20 פרוסות; פער פרוסה = 0 מ"מ; TE = 4.8 אלפיות השנייה; TR = 500 אלפיות השנייה; זווית היפוך = 40°; רוחב פס = 122 הרץ / פיקסל; היסט תדר MT = 1.2 קילוהרץ; משך דופק MT = 8 אלפיות השנייה; זווית היפוך MT = 670°; מספר ממוצעים = 5; זמן רכישה כולל = 10 דקות 4 שניות. הערה: למרות שהתוצאות המוצגות השתמשו בפרמטרים אלה של רכישת MRI, פרוטוקול זה תקף עבור פרוטוקולי הדמיה שונים של T1w ו- NM-MRI. פרוטוקול NM-MRI צריך לכסות ~ 25 מ"מ בכיוון נחות מעולה כדי להבטיח כיסוי מלא של SN.</li>
</ol>2. מיקום נפח NM-MRI
<ol><li>קבל תמונת T1w ברזולוציה גבוהה (גודל ווקסל איזוטרופי ≤1 מ"מ). השתמש באתחול מחדש מקוון מיד לאחר רכישת התמונה כדי ליצור תמונות T1w ברזולוציה גבוהה המיושרות לקו הקומיסורה הקדמית-אחורית (AC-PC) ולקו האמצע.<ol><li>בצע אתחול מחדש מקוון באמצעות התוכנה שסופקה על-ידי הספק (לדוגמה, אם אתה רוכש נתונים בסורק GE: שחזור רב-תכליתי (MPR) בתכנון; אם אתה רוכש נתונים בסורק של סימנס: MPR בכרטיס המשימה התלת-ממדי; אם אתה רוכש נתונים בסורק של פיליפס: MPR במצב רינדור של חבילת VolumeView).<ol><li>צור שחזורים רב-מישוריים של תמונת T1w תלת-ממדית במישור הצירי הניצב לקו AC-PC כדי לכסות את כל המוח במרווח פרוסות מינימלי.</li>
			<li>צור שחזורים רב-מישוריים של תמונת T1w התלת-ממדית במישור הכתר הניצב לקו AC-PC כדי לכסות את כל המוח עם מרווח פרוסה מינימלי.</li>
			<li>צור שחזורים רב-פלנריים של תמונת 3D T1w במישור הסגיטלי במקביל לקו AC-PC כדי לכסות את כל המוח עם מרווח פרוסות מינימלי.</li>
		</ol></li>
	</ol></li>
	<li>טען את התצוגה הסגיטלית, הכתרית והצירית של תמונת T1w ברזולוציה גבוהה שעוצבה מחדש וודא שקיימים קווי הפניה המתארים את המיקום של כל פרוסה מוצגת.</li>
	<li>זהה את התמונה הסגיטלית שמראה את ההפרדה הגדולה ביותר בין המוח האמצעי לתלמוס (איור 1A). לשם כך, בדוק באופן חזותי את פרוסות הסגיטל של תמונת T1w שעוצבה מחדש עד שתזוהה הפרוסה המציגה את ההפרדה הגדולה ביותר.</li>
	<li>באמצעות התמונה הסגיטלית מסוף שלב 2.3, זהה באופן חזותי את המישור הקורונלי התוחם את ההיבט הקדמי ביותר של המוח האמצעי (איור 1B).</li>
	<li>באמצעות התמונה הקורונלית מסוף שלב 2.4, זהה באופן חזותי את המישור הצירי התוחם את ההיבט התחתון של החדר השלישי (איור 1C).</li>
	<li>בתמונה הסגיטלית מסוף שלב 2.3, יישרו את הגבול העליון של נפח NM-MRI למישור הצירי שזוהה בשלב 2.5 (איור 1D).</li>
	<li>הזז את הגבול העליון של נפח NM-MRI 3 מ"מ בכיוון העליון (איור 1E).</li>
	<li>יישרו את עוצמת הקול NM-MRI לקו האמצע בתמונות הציריות והקורונליות (איור 1F).</li>
	<li>קבל את תמונות NM-MRI.</li>
</ol><img alt="דיאגרמת MRI מוח המציגה תלמוס, חדר שלישי וגוף יונק למחקר אנטומי." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62493/62493fig01.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 1"> איור 1: תמונות המציגות את הליך מיקום אמצעי האחסון NM-MRI שלב אחר שלב. קווים צהובים מציינים את מיקום הפרוסות המשמשות למיקום אמצעי האחסון, כמתואר בפרוטוקול. (A) ראשית, מזוהה התמונה הסגיטלית עם ההפרדה הגדולה ביותר בין המוח האמצעי לתלמוס (שלב 2.3 של הפרוטוקול). (B) שנית, באמצעות התמונה מ-A, מזוהה המישור הקורונלי התוחם את ההיבט הקדמי ביותר של המוח האמצעי (שלב 2.4). (C) שלישית, בתמונה הקורונלית מהמישור המזוהה ב-B, מזוהה המישור הצירי התוחם את ההיבט הנחות של החדר השלישי (שלב 2.5). (D) רביעית, המישור הצירי המזוהה ב-C מוצג בתמונה הסגיטלית מ-A (שלב 2.6). (E) חמישית, המישור הצירי מ-D מוסט 3 מ"מ בכיוון העליון, ומישור זה מציין את הגבול העליון של נפח NM-MRI (שלב 2.7). (F) מיקום נפח NM-MRI הסופי שבו התמונה הקורונלית מתאימה ל- C, התמונה הסגיטלית מתאימה ל- A, והתמונה הצירית מתאימה למישור הצירי ב- E. נפח NM-MRI מיושר לקו האמצע של המוח בתמונות הכתר והצירי ולקו AC-PC בתמונה הסגיטלית (שלב 2.8). חלק מנתון זה הודפס מחדש באישורו של אלסבייר מ-30. קיצורים: NM-MRI = הדמיית תהודה מגנטית רגישה לנוירומלנין; AC-PC = קומיסור קדמי-אחורי. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62493/62493fig01large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.</a>
3. בדיקות בקרת איכות
<ol><li>ודא שתמונות NM-MRI שנרכשו מכסות את כל ה-SN ושה-SN גלוי בתמונות המרכזיות, אך לא בתמונות העליונות או הנחותות ביותר של אמצעי האחסון NM-MRI. אחרת (איור 2), חזור על שלבים 2.3-2.9 כדי להבטיח מיקום נכון של נפח NM-MRI. אם המשתתף עבר באופן משמעותי מאז רכישת סריקת T1w ברזולוציה גבוהה, חזור על שלבים 2.1-2.9.</li>
</ol><img alt="פרוסות MRI מוח ציריות, הדמיה תלת מימדית, הדמיה אבחנתית, ניתוח פרוסה אחר פרוסה." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62493/62493fig02.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 2"> איור 2: דוגמה לרכישת NM-MRI שנכשלה בבדיקת בקרת האיכות הראשונה (שלב 3.1 של הפרוטוקול). כל אחת מ-20 פרוסות ה-NM-MRI המוצגות מהתמונה הנחותה ביותר (תמונה שמאלית עליונה) לטובה ביותר (תמונה מימין למטה); חלון / רמת התמונה הוגדרו כדי להגזים בניגודיות בין הסובסטנטיה ניגרה לבין קרוס סרברי. החיצים הכתומים בפרוסות 15-19 מראים את המיקום של הסובסטנטיה ניגרה בפרוסות אלה. החץ האדום בפרוסה המעולה ביותר (פרוסה 20) מראה כי הניגרה הסובסטנטית עדיין נראית בפרוסה זו, ולכן הרכישה נכשלת בבדיקת האיכות. קיצור: NM-MRI = הדמיית תהודה מגנטית רגישה לנוירומלנין. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62493/62493fig02large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.</a>
<ol start="2"><li>בדוק אם יש ממצאים, במיוחד כאלה שעוברים דרך ה-SN והחומר הלבן שמסביב, על ידי בדיקה חזותית של כל פרוסה של סריקת NM-MRI שנרכשה.<ol><li>חפש שינויים פתאומיים בעוצמת האות עם תבנית ליניארית שאינה מכבדת גבולות אנטומיים רגילים. לדוגמה, זה עשוי להופיע כאזור בעוצמה נמוכה שלצדו שני אזורים בעוצמה גבוהה.</li>
		<li>אם החפץ הוא תוצאה של כלי דם (איור 3A), שמרו על תמונות NM-MRI מכיוון שסביר להניח שהממצאים האלה תמיד יהיו נוכחים.</li>
		<li>אם הממצאים הם תוצאה של תנועת ראש המשתתף (איור 3B), הזכירו למשתתף להישאר דומם ככל האפשר ולקבל מחדש את תמונות ה-NM-MRI בהתאם לשלב 3.2.5.</li>
		<li>אם הממצאים מעורפלים (איור 3C), קבלו מחדש את תמונות ה-NM-MRI בהתאם לשלב 3.2.5. לאחר הרכישה מחדש, אם הממצאים נשארים נוכחים, המשך עם תמונות אלה מכיוון שהן ככל הנראה ביולוגיות ולא תוצאה של בעיות רכישה.</li>
		<li>אם תמונות NM-MRI עוברות את בדיקת בקרת האיכות בשלב 3.1, העתק את מיקום אמצעי האחסון הקודם של NM-MRI. אם תמונות NM-MRI נכשלות בבדיקת בקרת האיכות בשלב 3.1, חזור על שלבים 2.3-2.9 כדי להבטיח מיקום נכון של אמצעי האחסון NM-MRI (או שלבים 2.1-2.9 אם המשתתף זז באופן משמעותי).</li>
	</ol></li>
</ol><img alt="סריקות מוח MRI, המסומנות A, B, C, עם ניתוח זום מפורט של אזורי מוח למחקר רפואי." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62493/62493fig03.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 3"> איור 3: דוגמאות לרכישות NM-MRI שנכשלו בבדיקת בקרת האיכות השנייה (שלב 3.2 של הפרוטוקול). רק פרוסה מייצגת אחת מוצגת עבור כל מקרה. (A) רכישת NM-MRI שנכשלת בבדיקת בקרת האיכות עקב חפץ בכלי דם (חיצים אדומים) שהוא תוצאה של כלי הדם שזוהה על ידי החיצים הכחולים. (B) רכישת NM-MRI שנכשלת בבדיקת בקרת האיכות עקב ממצאי תנועה (חיצים אדומים). (C) רכישת NM-MRI שנכשלת בבדיקת בקרת האיכות עקב חפץ מעורפל (חיצים אדומים). קיצור: NM-MRI = הדמיית תהודה מגנטית רגישה לנוירומלנין. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62493/62493fig03large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.</a>

<ol><li>Zecca, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+melanic+pigments+in+the+human+brain+that+accumulate+in+aging+and+block+environmental+toxic+metals%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">New melanic pigments in the human brain that accumulate in aging and block environmental toxic metals.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 105 (45), 17567-17572 (2008).</li>
<li>Zucca, F. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+neuromelanin+of+human+substantia+nigra%3A+physiological+and+pathogenic+aspects%5BTitle%5D)+AND+%22Pigment+Cell+Research%22%5BJournal%5D)">The neuromelanin of human substantia nigra: physiological and pathogenic aspects.</a> Pigment Cell Research. 17 (6), 610-617 (2004).</li>
<li>Sulzer, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuromelanin+biosynthesis+is+driven+by+excess+cytosolic+catecholamines+not+accumulated+by+synaptic+vesicles%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Neuromelanin biosynthesis is driven by excess cytosolic catecholamines not accumulated by synaptic vesicles.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 97 (22), 11869-11874 (2000).</li>
<li>Cowen, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+melanoneurons+of+the+human+cerebellum+%28nucleus+pigmentosus+cerebellaris%29+and+homologues+in+the+monkey%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuropathology+%26+Experimental+Neurology%22%5BJournal%5D)">The melanoneurons of the human cerebellum (nucleus pigmentosus cerebellaris) and homologues in the monkey.</a> Journal of Neuropathology & Experimental Neurology. 45 (3), 205-221 (1986).</li>
<li>Zecca, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+absolute+concentration+of+nigral+neuromelanin%2C+assayed+by+a+new+sensitive+method%2C+increases+throughout+the+life+and+is+dramatically+decreased+in+Parkinson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22FEBS+Letters%22%5BJournal%5D)">The absolute concentration of nigral neuromelanin, assayed by a new sensitive method, increases throughout the life and is dramatically decreased in Parkinson's disease.</a> FEBS Letters. 510 (3), 216-220 (2002).</li>
<li>Sulzer, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuromelanin+detection+by+magnetic+resonance+imaging+%28MRI%29+and+its+promise+as+a+biomarker+for+Parkinson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22NPJ+Parkinson%27s+Disease%22%5BJournal%5D)">Neuromelanin detection by magnetic resonance imaging (MRI) and its promise as a biomarker for Parkinson's disease.</a> NPJ Parkinson's Disease. 4 (1), 11(2018).</li>
<li>Zucca, F. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuromelanin+organelles+are+specialized+autolysosomes+that+accumulate+undegraded+proteins+and+lipids+in+aging+human+brain+and+are+likely+involved+in+Parkinson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22NPJ+Parkinson%27s+Disease%22%5BJournal%5D)">Neuromelanin organelles are specialized autolysosomes that accumulate undegraded proteins and lipids in aging human brain and are likely involved in Parkinson's disease.</a> NPJ Parkinson's Disease. 4 (1), 17(2018).</li>
<li>Chen, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+imaging+of+locus+coeruleus+and+substantia+nigra+with+a+quantitative+neuromelanin+MRI+approach%5BTitle%5D)+AND+%22Magnetic+Resonance+Imaging%22%5BJournal%5D)">Simultaneous imaging of locus coeruleus and substantia nigra with a quantitative neuromelanin MRI approach.</a> Magnetic Resonance Imaging. 32 (10), 1301-1306 (2014).</li>
<li>Sasaki, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuromelanin+magnetic+resonance+imaging+of+locus+ceruleus+and+substantia+nigra+in+Parkinson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroreport%22%5BJournal%5D)">Neuromelanin magnetic resonance imaging of locus ceruleus and substantia nigra in Parkinson's disease.</a> Neuroreport. 17 (11), 1215-1218 (2006).</li>
<li>Trujillo, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contrast+mechanisms+associated+with+neuromelanin-MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Magnetic+Resonance+in+Medicine%22%5BJournal%5D)">Contrast mechanisms associated with neuromelanin-MRI.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 78 (5), 1790-1800 (2017).</li>
<li>Kitao, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Correlation+between+pathology+and+neuromelanin+MR+imaging+in+Parkinson%27s+disease+and+dementia+with+Lewy+bodies%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroradiology%22%5BJournal%5D)">Correlation between pathology and neuromelanin MR imaging in Parkinson's disease and dementia with Lewy bodies.</a> Neuroradiology. 55 (8), 947-953 (2013).</li>
<li>Cassidy, C. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuromelanin-sensitive+MRI+as+a+noninvasive+proxy+measure+of+dopamine+function+in+the+human+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Neuromelanin-sensitive MRI as a noninvasive proxy measure of dopamine function in the human brain.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 116 (11), 5108-5117 (2019).</li>
<li>Abi-Dargham, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increased+striatal+dopamine+transmission+in+schizophrenia%3A+confirmation+in+a+second+cohort%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Increased striatal dopamine transmission in schizophrenia: confirmation in a second cohort.</a> American Journal of Psychiatry. 155 (6), 761-767 (1998).</li>
<li>Laruelle, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single+photon+emission+computerized+tomography+imaging+of+amphetamine-induced+dopamine+release+in+drug-free+schizophrenic+subjects%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Single photon emission computerized tomography imaging of amphetamine-induced dopamine release in drug-free schizophrenic subjects.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 93 (17), 9235-9240 (1996).</li>
<li>Breier, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Schizophrenia+is+associated+with+elevated+amphetamine-induced+synaptic+dopamine+concentrations%3A+evidence+from+a+novel+positron+emission+tomography+method%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Schizophrenia is associated with elevated amphetamine-induced synaptic dopamine concentrations: evidence from a novel positron emission tomography method.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 94 (6), 2569-2574 (1997).</li>
<li>Abi-Dargham, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increased+baseline+occupancy+of+D-2+receptors+by+dopamine+in+schizophrenia%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Increased baseline occupancy of D-2 receptors by dopamine in schizophrenia.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 97 (14), 8104-8109 (2000).</li>
<li>Hietala, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Presynaptic+dopamine+function+in+striatum+of+neuroleptic-naive+schizophrenic+patients%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet%22%5BJournal%5D)">Presynaptic dopamine function in striatum of neuroleptic-naive schizophrenic patients.</a> Lancet. 346 (8983), 1130-1131 (1995).</li>
<li>Lindström, L. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increased+dopamine+synthesis+rate+in+medial+prefrontal+cortex+and+striatum+in+schizophrenia+indicated+by+L-%28%CE%B2-11C%29+DOPA+and+PET%5BTitle%5D)+AND+%22Biological+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Increased dopamine synthesis rate in medial prefrontal cortex and striatum in schizophrenia indicated by L-(β-11C) DOPA and PET.</a> Biological Psychiatry. 46 (5), 681-688 (1999).</li>
<li>Meyer-Lindenberg, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reduced+prefrontal+activity+predicts+exaggerated+striatal+dopaminergic+function+in+schizophrenia%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Reduced prefrontal activity predicts exaggerated striatal dopaminergic function in schizophrenia.</a> Nature Neuroscience. 5 (3), 267-271 (2002).</li>
<li>McGowan, S., Lawrence, A. D., Sales, T., Quested, D., Grasby, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Presynaptic+dopaminergic+dysfunction+in+schizophrenia%3A+a+positron+emission+tomographic+%5B18F%5D+fluorodopa+study%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+General+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Presynaptic dopaminergic dysfunction in schizophrenia: a positron emission tomographic [18F] fluorodopa study.</a> Archives of General Psychiatry. 61 (2), 134-142 (2004).</li>
<li>Bose, S. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Classification+of+schizophrenic+patients+and+healthy+controls+using+%5B18F%5D+fluorodopa+PET+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Schizophrenia+Research%22%5BJournal%5D)">Classification of schizophrenic patients and healthy controls using [18F] fluorodopa PET imaging.</a> Schizophrenia Research. 106 (2-3), 148-155 (2008).</li>
<li>Kegeles, L. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increased+synaptic+dopamine+function+in+associative+regions+of+the+striatum+in+schizophrenia%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+General+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Increased synaptic dopamine function in associative regions of the striatum in schizophrenia.</a> Archives of General Psychiatry. 67 (3), 231-239 (2010).</li>
<li>Toru, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurotransmitters%2C+receptors+and+neuropeptides+in+post-mortem+brains+of+chronic+schizophrenic+patients%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Psychiatrica+Scandinavica%22%5BJournal%5D)">Neurotransmitters, receptors and neuropeptides in post-mortem brains of chronic schizophrenic patients.</a> Acta Psychiatrica Scandinavica. 78 (2), 121-137 (1988).</li>
<li>Perez-Costas, E., Melendez-Ferro, M., Rice, M. W., Conley, R. R., Roberts, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dopamine+pathology+in+schizophrenia%3A+analysis+of+total+and+phosphorylated+tyrosine+hydroxylase+in+the+substantia+nigra%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Dopamine pathology in schizophrenia: analysis of total and phosphorylated tyrosine hydroxylase in the substantia nigra.</a> Frontiers in Psychiatry. 3, 31(2012).</li>
<li>Howes, O. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Midbrain+dopamine+function+in+schizophrenia+and+depression%3A+a+post-mortem+and+positron+emission+tomographic+imaging+study%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Midbrain dopamine function in schizophrenia and depression: a post-mortem and positron emission tomographic imaging study.</a> Brain. 136 (11), 3242-3251 (2013).</li>
<li>Bernheimer, H., Birkmayer, W., Hornykiewicz, O., Jellinger, K., Seitelberger, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+dopamine+and+the+syndromes+of+Parkinson+and+Huntington+Clinical%2C+morphological+and+neurochemical+correlations%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Neurological+Sciences%22%5BJournal%5D)">Brain dopamine and the syndromes of Parkinson and Huntington Clinical, morphological and neurochemical correlations.</a> Journal of the Neurological Sciences. 20 (4), 415-455 (1973).</li>
<li>Hirsch, E., Graybiel, A. M., Agid, Y. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Melanized+dopaminergic+neurons+are+differentially+susceptible+to+degeneration+in+Parkinson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Melanized dopaminergic neurons are differentially susceptible to degeneration in Parkinson's disease.</a> Nature. 334 (6180), 345(1988).</li>
<li>Fearnley, J. M., Lees, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ageing+and+Parkinson%27s+disease%3A+substantia+nigra+regional+selectivity%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Ageing and Parkinson's disease: substantia nigra regional selectivity.</a> Brain. 114 (5), 2283-2301 (1991).</li>
<li>Damier, P., Hirsch, E., Agid, Y., Graybiel, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+substantia+nigra+of+the+human+brain%3A+II.+Patterns+of+loss+of+dopamine-containing+neurons+in+Parkinson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">The substantia nigra of the human brain: II. Patterns of loss of dopamine-containing neurons in Parkinson's disease.</a> Brain. 122 (8), 1437-1448 (1999).</li>
<li>Horga, G., Wengler, K., Cassidy, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuromelanin-sensitive+magnetic+resonance+imaging+as+a+proxy+marker+for+catecholamine+function+in+psychiatry%5BTitle%5D)+AND+%22JAMA+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Neuromelanin-sensitive magnetic resonance imaging as a proxy marker for catecholamine function in psychiatry.</a> JAMA Psychiatry. 78 (7), 788-789 (2021).</li>
<li>Wengler, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cross-scanner+harmonization+of+neuromelanin-sensitive+MRI+for+multisite+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Magnetic+Resonance+Imaging%22%5BJournal%5D)">Cross-scanner harmonization of neuromelanin-sensitive MRI for multisite studies.</a> Journal of Magnetic Resonance Imaging. , (2021).</li>
<li>Wengler, K., He, X., Abi-Dargham, A., Horga, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reproducibility+assessment+of+neuromelanin-sensitive+magnetic+resonance+imaging+protocols+for+region-of-interest+and+voxelwise+analyses%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Reproducibility assessment of neuromelanin-sensitive magnetic resonance imaging protocols for region-of-interest and voxelwise analyses.</a> NeuroImage. 208, 116457(2020).</li>
<li>Griswold, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generalized+autocalibrating+partially+parallel+acquisitions+%28GRAPPA%29%5BTitle%5D)+AND+%22Magnetic+Resonance+in+Medicine%22%5BJournal%5D)">Generalized autocalibrating partially parallel acquisitions (GRAPPA).</a> Magnetic Resonance in Medicine. 47 (6), 1202-1210 (2002).</li>
<li>vander Pluijm, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reliability+and+reproducibility+of+neuromelanin-sensitive+imaging+of+the+substantia+nigra%3A+a+comparison+of+three+different+sequences%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Magnetic+Resonance+Imaging%22%5BJournal%5D)">Reliability and reproducibility of neuromelanin-sensitive imaging of the substantia nigra: a comparison of three different sequences.</a> Journal of Magnetic Resonance Imaging. 53 (5), 712-721 (2020).</li>
<li>Cassidy, C. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evidence+for+dopamine+abnormalities+in+the+substantia+nigra+in+cocaine+addiction+revealed+by+neuromelanin-sensitive+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Evidence for dopamine abnormalities in the substantia nigra in cocaine addiction revealed by neuromelanin-sensitive MRI.</a> American Journal of Psychiatry. 177 (11), 1038-1047 (2020).</li>
<li>Wengler, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Association+between+neuromelanin-sensitive+MRI+signal+and+psychomotor+slowing+in+late-life+depression%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Association between neuromelanin-sensitive MRI signal and psychomotor slowing in late-life depression.</a> Neuropsychopharmacology. 46, 1233-1239 (2020).</li>
<li>Biondetti, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatiotemporal+changes+in+substantia+nigra+neuromelanin+content+in+Parkinson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Spatiotemporal changes in substantia nigra neuromelanin content in Parkinson's disease.</a> Brain. 143 (9), 2757-2770 (2020).</li>
<li>Shibata, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+neuromelanin-sensitive+MRI+to+distinguish+schizophrenic+and+depressive+patients+and+healthy+individuals+based+on+signal+alterations+in+the+substantia+nigra+and+locus+ceruleus%5BTitle%5D)+AND+%22Biological+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Use of neuromelanin-sensitive MRI to distinguish schizophrenic and depressive patients and healthy individuals based on signal alterations in the substantia nigra and locus ceruleus.</a> Biological Psychiatry. 64 (5), 401-406 (2008).</li>
<li>Fabbri, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Substantia+nigra+neuromelanin+as+an+imaging+biomarker+of+disease+progression+in+Parkinson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Parkinson%27s+Disease%22%5BJournal%5D)">Substantia nigra neuromelanin as an imaging biomarker of disease progression in Parkinson's disease.</a> Journal of Parkinson's Disease. 7 (3), 491-501 (2017).</li>
<li>Matsuura, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuromelanin+magnetic+resonance+imaging+in+Parkinson%27s+disease+and+multiple+system+atrophy%5BTitle%5D)+AND+%22European+Neurology%22%5BJournal%5D)">Neuromelanin magnetic resonance imaging in Parkinson's disease and multiple system atrophy.</a> European Neurology. 70 (1-2), 70-77 (2013).</li>
<li>Watanabe, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuromelanin+magnetic+resonance+imaging+reveals+increased+dopaminergic+neuron+activity+in+the+substantia+nigra+of+patients+with+schizophrenia%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Neuromelanin magnetic resonance imaging reveals increased dopaminergic neuron activity in the substantia nigra of patients with schizophrenia.</a> PLoS One. 9 (8), 104619(2014).</li>
</ol>

ד"ר הורגה ונגלר דיווחו כל אחד על פטנטים לניתוח ושימוש בהדמיית נוירומלנין בהפרעות במערכת העצבים המרכזית (WO2021034770A1, WO2020077098A1), ברישיון Terran Biosciences, אך לא קיבלו תמלוגים.

המערכת הדופמינרגית ממלאת תפקיד מכריע בקוגניציה בריאה ובהפרעות נוירופסיכיאטריות. פיתוח שיטות לא פולשניות שניתן להשתמש בהן כדי לחקור שוב ושוב את המערכת הדופמינרגית in vivo הוא קריטי לפיתוח סמנים ביולוגיים בעלי משמעות קלינית. הפרוטוקול המתואר כאן מספק הוראות שלב אחר שלב לרכישת תמונות NM-MRI באיכות טובה של ה- SN, כולל מיקום עוצמת הקול של NM-MRI ובדיקות בקרת איכות כדי להבטיח נתונים שמישים.
למרות שפרוטוקולים מפורטים לניתוח נתוני NM-MRI נדונו במקומות אחרים, למען השלמות, אנו מספקים סיכום קצר ...

נוירומלנין (באנגלית: Neuromelanin, בראשי תיבות: NM) הוא פיגמנט כהה המצוי בתאי עצב דופמינרגיים של תאי העצב הסובסטנטיה ניגרה (SN) והנוראדרנרגיים של הלוקוס קורולוס (LC)1,2. NM מסונתז על ידי חמצון תלוי ברזל של דופמין ציטוזולי ונוראפינפרין ומאוחסן בוואקולות אוטופגיות בסומה3. הוא מופיע לראשונה בבני אדם בסביבות גיל 2-3 שנים ומצטבר עם גיל 1,4,5.
בתוך vacuoles המכילים NM של נוירונים SN ו- LC, NM יוצר קומפלקסים עם ברזל. קומפלקסים אלה של ברזל NM הם פרמגנטיים, ומאפשרים הדמיה לא פולשנית של NM באמצעות הדמיית תהודה מגנטית (MRI)6,7. סריקות MRI שיכולות להמחיש NM ידועות בשם MRI רגיש ל-NM (NM-MRI) ומשתמשות באפקטים ישירים או עקיפים של העברת מגנטיזציה כדי לספק ניגודיות בין אזורים עם ריכוז NM גבוה (למשל, SN) לבין החומר הלבןשמסביב 8,9.
ניגודיות העברת מגנטיזציה היא תוצאה של האינטראקציה בין פרוטוני מים הקשורים למקרו-מולקולות (הרוויים על ידי פולסי העברת המגנטיזציה) לבין פרוטוני המים החופשיים הסובבים אותם. ב- NM-MRI, הוא האמין כי האופי הפרמגנטי של קומפלקסים NM-ברזל מקצר את T1 של פרוטונים מים חופשיים שמסביב, וכתוצאה מכך השפעות מגנטיזציה מופחתות כך אזורים עם ריכוז NM גבוה יותר מופיעים hyperintense על סריקות NM-MRI10. לעומת זאת, החומר הלבן המקיף את ה-SN הוא בעל תכולה מקרומולקולרית גבוהה, וכתוצאה מכך השפעות מגנטיזציה-העברה גדולות, כך שאזורים אלה נראים היפו-אינטנסיביים בסריקות NM-MRI, ובכך מספקים ניגודיות גבוהה בין ה-SN לבין החומר הלבן שמסביב.
ב-SN, NM-MRI יכול לספק סמן של אובדן תאים דופמינרגיים11 ותפקוד מערכת דופמין12. שני תהליכים אלה רלוונטיים למספר הפרעות נוירופסיכיאטריות ונתמכים על ידי גוף עצום של עבודה קלינית ופרה-קלינית. לדוגמה, חריגות בתפקוד הדופמין נצפו באופן נרחב בסכיזופרניה; מחקרי in vivo שהשתמשו בטומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים (PET) הראו שחרור מוגבר של דופמין סטריאטלי 13,14,15,16 ויכולת סינתזת דופמין מוגברת 17,18,19,20,21,22 . יתר על כן, מחקרים שלאחר המוות הראו כי לחולים עם סכיזופרניה יש רמות גבוהות יותר של טירוזין הידרוקסילאז – האנזים המגביל את הקצב המעורב בסינתזת דופמין – בגרעיני הבסיס23 ו-SN24,25.
מספר מחקרים חקרו דפוסים של אובדן תאים דופמינרגיים, במיוחד במחלת פרקינסון. מחקרים שלאחר המוות גילו כי הנוירונים הדופמינרגיים הפיגמנטיים של ה- SN הם האתר העיקרי של ניוון עצבי במחלת פרקינסון 26,27, וכי בעוד אובדן תאי SN במחלת פרקינסון אינו מתואם עם אובדן תאים בהזדקנות רגילה28, הוא מתואם עם משך המחלה 29 . שלא כמו רוב השיטות לחקר המערכת הדופמינרגית, אי-הפולשנות, החסכוניות והיעדר הקרינה המייננת הופכים את NM-MRI לסמן ביולוגי רב-תכליתי30.
פרוטוקול NM-MRI המתואר במאמר זה פותח כדי להגדיל הן את יכולת השחזור של NM-MRI בתוך הנושא והן את יכולת השחזור הרוחבית של NM-MRI. פרוטוקול זה מבטיח כיסוי מלא של ה- SN למרות הכיסוי המוגבל של סריקות NM-MRI בכיוון נחות-מעולה. הפרוטוקול עושה שימוש בתמונות סגיטליות, קורונליות ותלת-ממדיות ציריות (3D) משוקללות T1 (T1w), ויש לבצע את השלבים כדי להשיג מיקום נכון של ערימת פרוסות. הפרוטוקול המתואר במאמר זה שימש במספר מחקרים31,32 ונבדק בהרחבה. Wengler et al. השלימו מחקר על המהימנות של פרוטוקול זה שבו תמונות NM-MRI נרכשו פעמיים בכל משתתף במשך מספר ימים32. מקדמי מתאם תוך-מעמדיים הדגימו אמינות מצוינת של בדיקה חוזרת של שיטה זו עבור ניתוחים מבוססי אזור עניין (ROI) ו-voxelwise, כמו גם ניגודיות גבוהה בתמונות.

<table><tbody><tr><td>הדמיית תהודה מגנטית 3T</td><td>ג'נרל אלקטריק</td><td></td><td>GE SIGNA Premier עם סליל ראש 48 ערוצים</td></tr></tbody></table>

רכישת נתונים מתוקננת להדמיית תהודה מגנטית רגישה לנוירומלנין של substantia nigra

Standardized Data Acquisition for Neuromelanin-Sensitive Magnetic Resonance Imaging of the Substantia Nigra

המערכת הדופמינרגית ממלאת תפקיד מכריע בקוגניציה בריאה (למשל, למידה מתגמלת וחוסר ודאות) ובהפרעות נוירופסיכיאטריות (למשל, מחלת פרקינסון וסכיזופרניה). נוירומלנין הוא תוצר לוואי של סינתזת דופמין המצטברת בנוירונים דופמינרגיים של הסובסטנטיה ניגרה. דימות תהודה מגנטית רגיש לנוירומלנין (NM-MRI) היא שיטה לא פולשנית למדידת נוירומלנין באותם נוירונים דופמינרגיים, המספקת מדידה ישירה של אובדן תאים דופמינרגיים ב- substantia nigra ומדד פרוקסי של תפקוד הדופמין. למרות ש-NM-MRI הוכח כיעיל לחקר הפרעות נוירופסיכיאטריות שונות, הוא מאותגר על ידי שדה ראייה מוגבל בכיוון נחות-נעלה וכתוצאה מכך אובדן פוטנציאלי של נתונים מהדרה מקרית של חלק מה-substantia nigra. בנוסף, התחום חסר פרוטוקול סטנדרטי לרכישת נתוני NM-MRI, שלב קריטי בהקלה על מחקרים רב-אתריים רחבי היקף ותרגום למרפאה. פרוטוקול זה מתאר שלב אחר שלב נוהל מיקום אמצעי אחסון NM-MRI ובדיקות בקרת איכות מקוונות כדי להבטיח רכישת נתונים באיכות טובה המכסים את כל ה- substantia nigra.

איור 4 מציג את התוצאות המייצגות של משתתפת בת 28 ללא הפרעות פסיכיאטריות או נוירולוגיות. פרוטוקול NM-MRI מבטיח כיסוי מלא של ה-SN, שהושג על-ידי ביצוע שלב 2 של הפרוטוקול המתואר באיור 1, ותמונות NM-MRI משביעות רצון על-ידי ביצוע שלב 3 של הפרוטוקול. ניתן לראות ניגודיות מצוינת בין ה-SN לבין אזורי החומר הלבן השכנים עם ריכוז NM זניח (כלומר, crus cerebri). תמונות אלה נבדקו מיד לאחר הרכישה כדי להבטיח את הכיסוי הנכון של SN ולבדוק אם יש חפצים. מכיוון שכיסוי מלא של ה- SN הושג ...

פרוטוקול זה מראה כיצד להשיג נתוני דימות תהודה מגנטית רגישים לנוירומלנין של הסובסטנטיה ניגרה.

רכישת נתונים מתוקננת להדמיית תהודה מגנטית רגישה לנוירומלנין של Substantia Nigra

The dopaminergic system plays a crucial role in healthy cognition (e.g., reward learning and uncertainty) and neuropsychiatric disorders (e.g., ...

הפרוטוקול מציג את ההליך הסטנדרטי והמפורט הראשון שלב אחר שלב לרכישת MRI רגיש לנוירומלנין. זה יאפשר לשדה להשוות ישירות נתונים בין אתרים ולשלב דגימות כדי לאמת סמנים ביולוגיים כלליים. הטכניקה משתמשת בהליך מיקום מפורט ובבדיקות בקרת איכות כדי למזער אובדן נתונים.הטכניקה תאפשר מחקרים בקנה מידה גדול הדרושים לפיתוח ואימות סמנים ביולוגיים בהפרעות נוירופסיכיאטריות, במיוחד לאבחון מחלת פרקינסון. כדאי לסקור את המושגים הבסיסיים בנוירואנטומיה, כגון מונחים למישורים שונים ולמיקומים שונים של המוח המאפשרים לאדם להתמצא, תוך בחינת תמונות מוח בקונסולת הסורק. התחל על ידי רכישת תמונה משוקללת T1 או T1W ברזולוציה גבוהה של גודל ווקסל איזוטרופי של מילימטר אחד לכל היותר, המיושר לאורך הקומיסורה הקדמית, הקומיסורה האחורית או קו AC-PC וקו האמצע.מיד לאחר הרכישה, בצע את היישור של תמונת T1W ברזולוציה גבוהה באמצעות אתחול מחדש מקוון עם התוכנה התואמת. טען את התצוגות הסגיטליות, הכתריות והציריות של תמונת T1W המיושרת באמצעות AC-PC וודא שקווי הייחוס המתארים את המיקום של כל פרוסה מוצגת קיימים. לאחר מכן, בדוק באופן חזותי את פרוסות הסגיטליות של התמונה שעוצבה מחדש כדי לזהות את התמונה הסגיטלית המציגה את ההפרדה הגדולה ביותר בין המוח האמצעי לתלמוס.השתמש בתמונה הסגיטלית כדי לזהות חזותית את המישור הקורונלי, המתאר את ההיבט הקדמי ביותר של אמצע המוח. בתמונה הקורונלית, זהה חזותית את המישור הצירי המתאר את ההיבט הנחות של החדר השלישי. בתמונה הסגיטלית, יישר את הגבול העליון של נפח NM-MRI למישור הצירי שזוהה קודם לכן.לאחר מכן, הזז את הגבול העליון של נפח NM-MRI שלושה מילימטרים בכיוון העליון. באופן דומה, יישר את נפח NM-MRI לקו האמצע בתמונות הציריות והקורונליות וקבל את תמונות ה- NM-MRI. בצע בדיקות בקרת איכות על תמונות NM-MRI שנרכשו על-ידי וידוא שהתמונות מכסות את כל ה-substantia nigra או SN. ודא שה- SN גלוי בתמונות המרכזיות, אך לא בתמונות העליונות או הנחותות ביותר של אמצעי האחסון NM-MRI.אם תמונות NM-MRI נכשלות בבדיקת בקרת האיכות הראשונית, חזור על הרכישה המשוקללת T1, הליך המיקום של NM-MRI והרכישה. לאחר מכן, בדוק חזותית כל פרוסה של סריקת NM-MRI שנרכשה כדי לבדוק אם יש ממצאים. בדוק אם יש ממצאים שעוברים דרך ה-SN והחומר הלבן שמסביב.חפש שינויים פתאומיים בעוצמת האות עם תבנית ליניארית שאינה מכבדת גבולות אנטומיים רגילים. יש לשמור על תמונות NM-MRI עם ממצאים הנובעים מכלי דם, שכן ממצאים אלה ככל הנראה תמיד יהיו נוכחים. אם הממצאים נובעים מתנועת הראש של המשתתפים או שהם מעורפלים, העתק את מיקום אמצעי האחסון של NM-MRI וקבל מחדש את תמונות ה- NM-MRI.עם הרכישה מחדש, אם הממצאים נשארים נוכחים, המשיכו עם תמונות אלה, מכיוון שהן יכולות להיות ביולוגיות ולא תוצאה של תנועה. הפרוטוקול מבטיח רכישה של תמונות NM-MRI משביעות רצון עם כיסוי מלא של ה- SN באופן מדורג. בבדיקת האיכות הראשונית של התמונות שנרכשו, ה- SN נראה בפרוסה המעולה ביותר, מה שמעיד על כך שלא הושג כיסוי מלא של ה- SN.התמונות נכשלו בבדיקת האיכות השנייה בשל נוכחותם של חפצים הנובעים מכלי דם, חפצים הנובעים מתנועה, או ממצאים מעורפלים. בניתוח הייצוגי מוצגות תמונות NM-MRI משביעות רצון מנחותות ביותר לעליונות ביותר. בתמונות ניתן היה לראות ניגודיות מצוינת בין ה-SN לאזורי החומר הלבן השכנים ללא ריכוז נוירומלנין.ההליך מבטיח כי נתוני MRI רגישים לנוירומלנין באיכות טובה נרכשים באופן אמין וניתן לחזור עליו. ניתן להשתמש בנתונים כדי לחקור באופן לא פולשני אובדן תאי דופמין במחלות נוירודגנרטיביות.

standardized-data-acquisition-for-neuromelanin-sensitive-magnetic

Research

JoVE Journal

Neuroscience

מדעי המוח

שיטות bioimaging להערכת biodistribution התא של חלקיקים המתאימים ניטור טיפולית אבחון של תרכובות nanoformulated. השיטות שתוארו לעיל הם רגיש וספציפי כאשר העריכו ידי coregistration היסטולוגית. מתודולוגיות לספק מסלול translational מ מכרסם ליישומים האדם.

Bioimaging רשום של ננו לניטור האבחון והטיפול

טיפול תרופתי חלופי באמצעות דופמין L-DOPA הוא טיפול סימפטומטי הנפוץ ביותר של מחלת פרקינסון, אך מלווה תופעות לוואי, כולל תנועות לא רצוניות חריגות, dyskinesia...

MALDI הדמיה ספקטרומטריית מסה של נוירופפטידים אצל חולי פרקינסון

מאמר זה מתאר שיטות לביצוע ברזולוציה גבוהה תהודה מגנטי תפקודי עם הדגימה 1.2 מ"מ המוח התיכון האדם מבנים קורטיקליים באמצעות סורק 3T. שימוש בטכניקות הללו כדי לפתור מפות טופוגרפיות של גירוי חזותי של אדם מעולה colliculus (SC) ניתנת כדוגמה.

ברזולוציה גבוהה תהודה מגנטית פונקציונלית שיטות המוח התיכון האדם

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

דופאמין הוא מוסדר בבירור בגרעין המוח התיכון, אשר מכילים תאים הגופות דנדריטים של נוירונים דופאמין. כאן נתאר את הגישה לנתיחה ו מדגם הטיפול על מנת למקסם את התוצאות, ולכן מסקנות ותובנות, על ויסות הדופמין בגרעין המוח התיכון של nigra substantia (SN) ואזור tegmental הגחוני (VTA) במכרסמים.

פרופיל מקיף של הסדרת substantia nigra הדופמין ואזור Tegmental הגחון

מקור: Wulf, M., et.al.  פרוטוקול מבוסס מיקרו-דיסקציה בלייזר לניתוח LC-MS/MS של הפרופיל הפרוטאומי של גרגירי נוירומלנין. J. Vis. Exp. (2021). סרטון זה מדגים את הניתוח של דגימות פפטיד מגרגירי נוירומלנין (NMGs) שבודדו מרקמת מוח אנושית לאחר המוות. הפפטידים מופרדים תחילה באמצעות כרומטוגרפיה נוזלית בעלת ביצועים גבוהים (HPLC) ולאחר מכן מנותחים על ידי ספקטרומטריית מסה כדי לקבוע את יחסי המסה למטען שלהם (m/z). פפטידים ממוקדים מפוצלים כדי לזהות שינויים לאחר התרגום והנתונים המתקבלים מושווים למסד נתונים...

ניתוח LC-MS/MS של הפרופיל הפרוטאומי של גרגירי נוירומלנין שבודדו מרקמת מוח אנושית

סרטון זה מדגים שיטה, באמצעות סורק T קליני 3, לMR הדמיה משופר לעומת זאת, של ההשלכה החזותית העכבר הנאיבית ובמחקרי vivo חוזר על עצמו ואורך של ניוון עצב ראייה קשור עם פציעה למחוץ עצב ראייה חריפה וניוון עצב ראייה כרוני ב עכברים עקום החוצה (p50 KO).

בהדמית vivo של יושרה סיבי עצב הראייה על ידי contrast-enhanced MRI בעכברים

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

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...

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

כאן אנו מציגים שיטה אוטומטית לקביעה כמותית למחצה של מספר נוירון דופאמין בסובסטנציה חולדה nigra pars compacta.

קביעה כמותית למחצה של צפיפות נוירון דופאמין בסבסטנציה ניגרה של מודלים מכרסמים באמצעות ניתוח תמונה אוטומטי

פרוטוקול חזק מוצג כאן לבידוד גרגירי נוירומלנין מרקמות אנושיות שלאחר המוות nigra pars compacta באמצעות מיקרודיסקציה בלייזר. פרוטוקול מתוקן וממוטב זה ממזער באופן מסיבי את הזמן הנדרש לאיסוף הדגימה, מפחית את כמות הדגימה הנדרשת ומשפר את הזיהוי והכימות של חלבונים על ידי ניתוח LC-MS/MS.

פרוטוקול מבוסס מיקרודיסקציה בלייזר לניתוח LC-MS/MS של הפרופיל הפרוטאומי של גרגירי נוירומלנין

למד פרוטוקול סטנדרטי לרכישת נתוני MRI רגיש לנוירומלנין ב-S substantia nigra. השיטה כוללת בקרת איכות מחמירה להבטחת כיסוי מלא ואמינות בין אתרים למחקר מחלות נוירודגנרטיביות כמו פרקינסון.

רכישת נתונים מתוקננת להדמיית תהודה מגנטית רגישה לנוירומלנין של Substantia Nigra

גלה סרטונים נוספים