Name: 7 기능 자기 공명 분광학 수염 활성화 중 쥐 신 피 질에서 T (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-02-08T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 26 s
Description: 학습하세요 BOLD fMRI와 1H-MRS를 활용한 쥐 S1BF 피질의 젖꼭지 자극 중 젖산 변동 측정 방법을. 이 비침습적 기술은 신경 활성화 시 대사 변화를 실시간으로 추적하여 유전자 변형 동물 모델에서 단백질 역할을 규명하는 데 활용됩니다.

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이 작품은 ANR-10-LABX-57, 및 프랑스-스위스 ANR-FNS 부여 참조 ANR-15-CE37-0012 LabEx 트레일 그랜트에 의해 지원 되었다. 저자는 그의 기술 지원에 대 한 Aurélien Trotier 감사합니다.

모든 동물 절차는 1986 년 11 월 24 일 (86/609/EEC)의 유럽 공동체 위원회 지시문의 동물 실험 지침에 따라 실시 했다. 프로토콜과 프랑스 농업과 숲의 윤리적 지침을 충족 지역 윤리 위원회에 의해 승인 되었다 (위원회 회의 d 'éthique L를 부 어' expérimentation Animale 보르도 n ° 50112090-A).
참고: 미스터 측정 하는 동안 마 취 및 생리 적 모니터링 (체온, 호흡 속도)의 적절 한 수준을 필수 요구 됩니다.
1입니다. 동물
<ol><li>남성 Wistar 쥐 350와 450 g 사이 무게를 사용 합니다.</li>
	<li>12:12 h 빛: 다크 주기를 음식을 제공 하 고 광고 libitum물에 그들을 유지.</li>
</ol>2입니다. 마 취
<ol><li>마 취에 필요한 장비를 준비 (그림 1A, B, 재료의 표참조): 생리 염 분 해결책 (240 µ g/k g/h, 20 µ L/min의 관류 속도)에 medetomidine를 포함 하는 5 mL 주사기 0.5 mL 주사기를 포함 하는 atipamezole (20 μ, 염 분 해결책의 0.5 ml에서), 그리고 눈 연 고. 참고: 후드 추출기, 미스터 인수 하는 동안 마 취에 대 한 자석 근처 주사기 펌프에 배치 되는 medetomidine를 포함 하는 5 mL 주사기를 제외 하 고 모든 장비 유지.</li>
	<li>유도 실에서 쥐를 배치, 4 %isoflurane 제공 함으로써 마 취를 시작 하 고 1.5 L/min에 산소 흐름 속도 조정할.</li>
	<li>발 반사의 철수를 평가 하 여 마 취의 깊이 평가 합니다.</li>
	<li>쥐 자극에 응답 하지 않는 경우 마 취 상자, isoflurane 마스크에 그것의 코를 가진 벤치에 그것을 배치 하 고 2.5 %1.5 L/min에 산소에 전달 하 여 마 취를 유지.</li>
	<li>부드럽게 마사지는 꼬리와 지 혈 대 (그림 1C) 장소. 참고: 마사지는 따뜻한 물, 38 그리고 42 ° C, 정 맥의 더 나은 엷게를 사이의 온도에서 수행할 수 있습니다.</li>
	<li>주변 정 맥 카 테 터 (22 세대), 이전 heparinized, 왼쪽 또는 오른쪽 꼬리 정 맥에 삽입 합니다. 정 맥 반환 관찰 됩니다 참고 (피 한 방울은 바늘의 원심 부분에 표시) 때 테가 올바로 삽입 (그림 1D).</li>
	<li>어떤 기포 생리 염 분 해결책 및 헤 파 린 2 mL 주사기를 사용 하 여 카 테 터 죽은 공간 볼륨에 밖으로 날 려.</li>
	<li>눈 연 고를 적용 하 고 실험의 끝에 쥐를 각 성 하 atipamezole (17 µ g/mL)를 포함 하는 주사기를 준비.</li>
</ol>3. 쥐 배치 자석에 수염 자극에 대 한
<ol><li>자석 침대에 호흡 센서를 놓고 자석 침대 벤치에서 쥐를 전송 합니다. 흉 곽과 자석 침대 사이 있는 호흡 센서와 isoflurane 마스크에 그것의 코를 가진 경향이 위치에 놓습니다. 참고: MRI 룸을 입력 하는 모든 장비는 MRI-안전 해야 합니다.</li>
	<li>쥐 배치 중 (4% ~ 1.5%-2%)에서 isoflurane 감소 하 고이 절차의 끝에 medetomidine에 마 취를 전환 합니다. 바로 수염 쥐 수염의 움직임을 허용 하도록 미리 MRI 침대의 앞에 오른쪽 가장자리를 잘라 데 무료 인지 확인 합니다.</li>
	<li>테이프와 위치에 쥐를 누른 사이의 분당 60 및 80 호흡의 호흡을 모니터링 합니다.</li>
	<li>종이 테이프 (그림 2)에서 모든 바로 수염을 트래핑 하는 항해를 확인 합니다. 튜브를 종료 부분은 수직 그리고 항해에서 약 1.5 c m에 따라 쥐 MRI 침대에 어 퍼프 시스템의 유연한 출구 파이프를 맞춥니다. 종이 테이프와 함께 그것을 해결.</li>
</ol>4. 수염 자극
<ol><li>솔레노이드 제어 밸브 입력 및 출구 파이프 솔레노이드 제어 밸브 출력 (그림 3)를 압축 공기 소스 (1 바)에서 유연한 유입 관을 연결 합니다. 솔레노이드 제어 밸브는 자석 외부 유지 확인 합니다.</li>
	<li>트랜지스터-트랜지스터 논리 (TTL)을 사용 하 여 자석으로 펄싱 장치 솔레노이드 밸브에 연결-포트. 그것을 구성 하는 것은 있도록 pulsing 주파수 = 8 Hz 펄스 시간 = 20 s, 그리고 휴식 시간 = 10 s. 참고: 이러한 매개 변수를 작은 액정에 시각 디스플레이 (LCD) 스크린, 조정 가능한 통해 3 전용된 비슷한 포 텐 쇼 미터. 패러다임을 제어, 전자 펄스 장치 시간 매개 변수 (올바른 후 처리)에 어떤 드리프트를 방지 하려면 전자 부품을 높은 품질의 구성 해야 합니다.</li>
</ol>5. 대담한 fMRI 수집
<ol><li>수직 위치에 되도록 쥐 뇌를 놓고 귀 막대를 사용 하 여 그것을 유지 합니다. 볼륨 배열 코일 쥐의 머리 (그림 4A) 위에 놓고 테이프를 사용 하 여 문제를 해결 합니다. (Anteroposterior 운동, 회전 안 및 항해의 아무 마찰) 항해를 올바르게 이동 확인 공기 퍼프 시스템은 때 에; 다음, 그것을 떨어져스위치.</li>
	<li>자석의 중앙에는 침대와 코일을 삽입 합니다. 항해 인지 확인 여전히 이동 올바르게 일단 침대는 자석 내부에 어 퍼프 시스템에 경우 에; 다음, 그것을 떨어져스위치. Medetomidine isoflurane에서 완전히 전환 (관류 속도: 20 µ L/min).</li>
	<li>체크는 쥐 잘 있는 지역화 시퀀스를 사용 하 여 (테 = 2.5 ms; TR = 100 ms; 평균 = 1; 반복 = 1; 슬라이스 = 1 밀리미터; 이미지 크기 256 x 256; = 시야 (FOV) = 50 x 50 mm; 스캔 시간 = 12 s 800 ms). 명령 이름 으로 지역화 시퀀스 탭을 드래그 하 고 계속클릭 하십시오.</li>
	<li>명령 이름, 센터, 두뇌의 중간에 FOV에 T2_Star_FID_EPI 시퀀스 탭을 끌어서 조정 플랫폼 탭 편집된 검색 명령 열을 클릭 합니다. B0 지도 기록 하 고 검사 심 진행. 참고: B0 지도 사용 하 여 다음 매개 변수: 첫 번째 에코 시간 = 1.65 ms; TR = 20 밀리초, 평균 = 1; 각도 대칭 = 30 °; 에코 간격 = 3.805 석사; 조각 = 58 m m; 이미지 크기 = 64 x 64 x 64; FOV = 58 x 58 x 58 mm; 스캔 시간 = 1 m 24의 920 양 스캔 shim에 대 한 다음 매개 변수 사용: 복 선택적 여기 = 증기 가우시안 펄스; 테 = 5 석사; 혼합 시간 = 10 ms; 수집 기간 = 204.8 석사; 대역폭 = 10000 Hz; 유지 시간 = 50 μ s).</li>
	<li>T2 Star_FID_EPI 시퀀스 시작 (테 = 16.096 석사; TR = 500 석사; 평균 = 1; 반복 = 600; 슬라이스 = 1 밀리미터; 4 연속 조각; 이미지 크기 = 128 x 128; FOV = 20 x 20 m m; 대역폭 = 333,333.3 Hz; 스캔 시간 = 5 분 00 s). 참고: 때문에 TTL 포트는 외부 트리거 신호 동시에 어 퍼프 시스템을 시작 합니다. 패러다임 [20 s 활성화 + 10 s 나머지] = 600 스캔, 스캔 당 500 ms의 전체 기간에 대 한 x 10. 슬라이스는 배럴 필드 지역의 중간에 중심으로.</li>
	<li>첫 번째 비교 및 쥐 T2_Star_FID_EPI 시퀀스 동안 이동 했습니다 여부를 확인 (1에서 설명한 단계 5.3 동일) 다른 지역화 시퀀스를 취득 합니다.</li>
	<li>침대를 초기 위치로 가져, 볼륨 배열 코일을 제거 하 고 표면 코일을 연결.</li>
</ol>6. 굵게 처리
<ol><li>T2 Star_FID_EPI 파일을 열고 읽기 이미지 디스플레이에서 T2 Star_FID_EPI 이미지. FunController라는 기능 컨트롤러의 시작 창을 엽니다.</li>
	<li>이 처리 탭에서 선택 기능 영상 창 고 자극 프로토콜 정의 (기간 및 에교체 /오프 기간에 해당 하는 패러다임 사용).</li>
	<li>프로토콜 창 (600 프레임 데이터 집합)을 선택 하 고 기간에 탭 및 기간에서 탭 반전 속성 탭에서 클릭에에서 20에서 40의 값을 삽입 하 고 자극 상태 슬라이더를 드래그 선택 하 여 값 1.</li>
	<li>전처리 창에서 클릭 평면에서 중간값 필터 전처리 후 처리에 대 한 중간값 필터 (2D, 3D) 에.</li>
	<li>실행 탭에서 클릭 하 고 오버레이 체계표를 조정 하려면 커서를 끕니다. 활성화 된 뇌 영역 (그림 4B) 시각화.</li>
</ol>7. 양성자 부인 인수
<ol><li>올바르게 위치 표면 코일, 쥐 머리의 위치를 수정 합니다. 표면 코일 (그림 5A) 자석 내에 있을 때 자석 센터에 수평 한 위치 하면서 왼쪽된 배럴 피 질 바로 위에 놓일 수 있다 그래야 (약 30 ° 시계 방향으로) 머리를 회전 합니다.</li>
	<li>표면 코일을 배치 (그림 5B), 테이프를 사용 하 여 쥐 두뇌에 그것을 수정 하 고 확인 (anteroposterior 운동, 회전 안 및 항해의 아무 마찰) 항해를 올바르게 이동 때에 어 퍼프 시스템은 에; 그런 다음 전환 그것은 메인 스위치에.</li>
	<li>일단 침대는 자석 내부 에 어 퍼프 시스템 켜져있을 때 항해를 올바르게 이동 확인 하십시오. 다음, 그것을 떨어져스위치.</li>
	<li>쥐 잘못 지역화 시퀀스를 사용 하 여 배치 됩니다 확인 하십시오. 매개 변수를 다음과 같이 설정: 테 = 2.5 ms; TR = 100 ms; 평균 = 1; 반복 = 1; 슬라이스 = 1 밀리미터; 이미지 크기 256 x 256; = FOV = 50 x 50 mm; 스캔 시간 = 12 s 800 ms.<ol>
<li>명령 이름 창에 지역화 시퀀스 탭을 끌어서 스캔 프로그램 실행을 계속 탭을 클릭 하십시오.</li>
	</ol>
</li>
	<li>두뇌 지역화 올바른지 때 T2_TurboRARE 시퀀스 탭 명령 이름 창에서 끌어서 계속 스캔 프로그램을 실행을 클릭 하십시오. 이전 대담한 fMRI 인수 함께 이러한 해부학 적 이미지는 S1BF에 부인에 대 한 올바른 지역화는 복의 수 있게 됩니다. 참고: T2_TurboRARE 매개 변수는 14 조각, 조각, 시야 당 2 m m 2.5 x 2.5 cm, 테 = 100 ms, TR = 5000 ms = 매트릭스 = 128 x 128, 시퀀스 시간 = 2 분 40 s.</li>
	<li>명령 이름 창에 레이저 시퀀스 탭 끌어, S1BF 영역의 중앙에 복 (높이 2 m m, 2.5 m m 긴, 3 밀리미터 깊은) 장소.<ol>
<li>쥐 뇌 아틀라스와 대담한 fMRI 향상에 사용 하 여 t 2 이미지 (그림 6)에 영역을 지역화. 조정 플랫폼 탭 편집된 검색 명령 열을 클릭 합니다. 동요 탭에서 클릭 하 고 그것을 조정 하는 약간 수신 코일의 임피던스 (전자 로드) 변경. 적용 탭에서 클릭 튜닝이 끝나면 명령 편집기를 닫고 편집된 명령에 변경 내용을 적용 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>B0 지도 기록 하 고 심 검사 하 고, 다음, 로컬 심 수행을 진행. 참고: B0 지도 사용 하 여 다음 매개 변수: 첫 번째 에코 시간 = 1.65 ms; TR = 20 밀리초, 평균 = 1; 각도 대칭 = 30 °; 에코 간격 = 3.805 석사; 조각 = 58 m m; 이미지 크기 = 64 x 64 x 64; FOV = 58 x 58 x 58 mm; 스캔 시간 = 1 m 24의 920 양 스캔 shim에 대 한 다음 매개 변수 사용: 선택적 여기 복 증기 가우시안 펄스; 테 = 5 석사; 혼합 시간 = 10 ms; 수집 기간 = 204.8 석사; 대역폭 = 10000 Hz; 유지 시간 = 50 μ. 로컬 심에 대 한 다음 매개 변수를 사용 하 여: 억제 물, 증기 수집 기간 = 1,363.15 석사; 포인트 4 096; = hz에서 대역폭 = 3,004.81 Hz; ppm에서 대역폭 = 10 ppm; 유지 시간 = 166.40 μ s; 스펙트럼 분해능 = 0.37 Hz/포인트. 레이저 매개 변수는: 에코 시간 = 19.26 석사; TR = 2500 ms; 평균 = 128 또는 32; 스캔 시간 = 5 분 20 초 또는 1 분 20 s; 획득 포인트 = 4 096.</li>
	<li>1H-부인 수행 합니다.<ol>
<li>1먼저 휴식 기간 동안 H 부인 수집 시작 (4 x 32 레이저 스캔 + 128 레이저 검사; 당 2500 ms 검색).</li>
		<li>첫 번째 기록으로 비교 하는 레이저 중 쥐가 이동 하지 않도록 다른 지역화 시퀀스 (1에서 설명한 단계 5.3 동일)를 취득.</li>
		<li>1H-부인 수염 활성화 레이저 시퀀스를 사용 하 여 수행 (4 x 32 레이저 스캔 + 128 레이저 검사; 당 2500 ms 스캔) 에 어 퍼프 시스템 (패러다임 = 20의의 활성화 및 10의 나머지 s).</li>
		<li>다시 한번, 쥐 이동 했습니다 여부를 확인 하려면 지역화 시퀀스를 수행 합니다. 참고: 검색 및 휴식/활성화 기간 수 적응 및 수정할 수, 하지만 항상 쥐는 지역화 시퀀스를 정기적으로 수행 하 여 이동 하지.</li>
	</ol>
</li>
	<li>침대를 초기 위치로 가져, 표면 코일을 쥐 다시 벤치에. 마 취과 그것을 각 성 쥐의 뒷면에 피부 겹으로 atipamezole를 주사.</li>
</ol>8. 양성자 부인 처리
<ol><li>LCModel 소프트웨어를 열고 올바른 데이터 형식 ( 무료 유도 부패 파일)을 선택 하 고 오른쪽 파일을 적절 한 탭을 클릭 합니다. 이 완료 되 면 확인 탭을 클릭 합니다.</li>
	<li>단계별로 정량화 제어 매개 변수를 최적화 합니다.<ol>
<li>제목 섹션에서 수동으로 제목을 입력 하 고 각 분야에서 필요한 값을 수동으로 입력 하 여 적절 한 ppm 범위 (예를 들어, 4.0에 0.2 ppm)를 정의 합니다.</li>
		<li>기초 파일 섹션에서 선택 하 고 올바르게 고분자 기준선에 맞게 필요한 파일 다운로드 (그것은 소프트웨어 공급자에 의해 제공 수).</li>
		<li>정의 하 고 입력된 컨트롤 매개 변수를 로드 합니다. 저장을 준비 모든 유용한 파일 형식의 사전 프로세스 (테이블 = 소형 테이블; 추 신 = 필요한 포스트 스크립트 출력; CSV 형식은 스프레드시트; = COORD 플롯에 대 한 좌표 =). RunLCModel 탭 LCModel 정량화를 시작을 클릭 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>통계를 생성 하기 위해 선택 된 대사 산물을 정의 합니다. 참고: LCModel 대사 산물 정량화 하며, 크래머-라오 하 한 (CRLB) 라고 하는 값으로 오류를 추정. 값은 CRLB < 15은 최적의 정량화로 간주 됩니다. CRLB > 25는 신뢰할 수 없는 값을 나타냅니다.</li>
</ol>

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</ol>

저자는 공개 없다.

Somatosensory 피 질 또는 배럴 필드에 대 한 S1BF 라고도 신 피 질은 대뇌 피 질의 레이어 얼룩9, 시 토 크롬 c 산화 효소를 사용 하 여 관찰 될 수 있다 4 내 영역 그리고 조직을 잘 알려져 크게 설명된 이후로 10,11. 한 vibrissa 열12약 19000 뉴런 구성 됩니다 한 배럴에 연결 된다. 수염-신 피 질 통로 몇 가지 장점이 있습니다. 첫째, 그것은 활성화 될 수 있다 자석 내부 (되도록 S1BF 지역의 가장 큰 부분에는 해당 복 부인 수행는 모든 수염의 크기에 대체로 쉽게 수 제 수는 MRI 호환에 어 퍼프 시스템 사용 하 여 압착 vibrissa의 최대의 자극을 허용 하는 항해에). 둘째, 오른쪽 수염 활성화 왼쪽된 배럴 피 질 활성화를 이끌어이 두뇌 지역에에서 위치 하 고 높은-민감한 표면 코일의 사...

두뇌는 모두 기여 및 지역 대뇌 활동에 변화에 따라 그 활용에 대 한 (즉, 포도 당), 그것의 주요 기판의 규칙을 허용 하는 기본 메커니즘을 소유한 다. 포도 당 두뇌에 대 한 주요 에너지 기질 이지만, 최근 몇 년 동안에서 수행 하는 실험 그 젖은 이다에 의해 생성 하는 뉴런에 대 한 효율적인 에너지 기질 수 나타났습니다. 이 이다 및 신경1사이 젖 셔틀의 가설을 발생 시킵니다. 사이토 신경 젖 셔틀2, ANLS로 알려진 이론은 아직도 매우 토론 된다 하지만 그 포도 당 제안에 주도하 고 있다, 뉴런으로 직접가 이다, 어디에 대사는 입력할 수 있습니다 보다는 젖이 나올, 즉 대사 산물 다음, 효율적인 에너지 기질으로 사용 하는 신경으로. 이러한 셔틀 비보에있으면, 그것은 몇 가지 중요 한 결과가, 기능적 뇌 영상 (양전자 방출 단층 촬영 [애완 동물])에서 기본 기술 이해 하 고 해독 대사 변경 관찰 했 두뇌 병 리.
뇌 대사를 공부 하 고, 특히, 신경 및 이다, 4 개의 주요 기술 간의 상호 작용을 신진 대사 있습니다 (제외한 마이크로-/ nanosensors): autoradiography, 애완 동물, 2-광자 형광 confocal 현미경 검사 법, 그리고 부인. Autoradiography 제안 하는 첫 번째 방법 중 하나는 고 방사성 14C-2-deoxyglucose 뇌 조각, 방사성 18 의 지역 이해의 이미지 vivo에서 애완 동물 수익률 동안 지역 축적의 이미지를 제공 합니다. F-deoxyglucose입니다. 그들은 모두 낮은 공간 해상도 이미지를 생산 하는 동안 irradiative 분자를 사용 하 여 단점이 있다. 두 광자 현미경 형광 프로브, 셀룰러 해상도 제공 하지만 조직에 의해 산란 이미징 깊이 제한. 이러한 세 가지 기술 이전 수염 자극3,4,,56동안 설치류에 neuroenergetics을 공부에 사용 되었습니다. Vivo에서 부인의 비 침범 성 및 nonradioactive, 듀얼 장점이 고 어떤 뇌 구조를 탐험 하실 수 있습니다. 또한, 부인 신경 활성화, 설치류7에서 최근 개발 된 기능 부인 (fMRS) 이라는 기법 중 수행할 수 있습니다. 따라서, 프로토콜 대뇌 활동을 vivo에서 1H 부인에 의해 noninvasively 동안 뇌 대사를 모니터링 하는 제안 합니다. 절차 7 T 자기 공명 (MR) 영상에서 직접 수행 하는 어 퍼프 수염 자극에 의해 얻은 뇌 활성화와 성인 건강 한 쥐에서 설명 하지만 유전자 변형된 동물, 뿐만 아니라 어떤 병 적인 조건에 적용할 수 있습니다. .

<table><tbody><tr><td>0.5mL 주사기(바늘 포함</td>) <td>Becton, Dickinson and Company, 미국</td><td>2020-10</td><td>0.33mm(29G) x 12.7mm</td></tr><tr><td>1H 분광 표면 코일</td><td>Bruker, Ettlingen, Germany</td><td>T116344</td><td></td></tr><tr><td>7T Bruker Biospec 시스템</td><td>Bruker, Ettlingen, Germany</td><td>70/20 USR</td><td></td></tr><tr><td>Arduino Uno 기반 펄스 장치</td><td>맞춤형</td><td></td><td></td></tr><tr><td>아티파메졸</td><td>V&eacute; toquinol, S.A., 프랑스</td><td>V8335602</td><td>Antisedan, 4.28mg</td></tr><tr><td>호흡 마스크</td><td>맞춤형</td><td></td><td></td></tr><tr><td>눈 연고</td><td>TVM laboratoire, 프랑스</td><td>40365</td><td>Ocry gel 10g</td></tr><tr><td>유도 챔버</td><td>맞춤형</td><td></td><td>30x17x15cm</td></tr><tr><td>입구 플렉시블 파이프</td><td>Gardena, 독일</td><td>1348-20</td><td>직경 4.6mm, 길이</td></tr> <tr><td>3m이소플루란 펌프, 모델 100 시리즈 기화기, 클래식 T3</td><td>Surgivet, 미국</td><td>OH 43017의</td>Harvard Apparatus <td>WWV90TT</td></tr><tr><td>Isoflurane, 흡입용 액체</td><td>Vertflurane, Virbac, France</td><td>QN01AB06</td><td>1000 mg/mL</td></tr><tr><td>KD Scientific 주사기 펌프</td><td>KD sientific, Holliston, USA</td><td>Legato 110</td><td></td></tr><tr><td>LCModel 소프트웨어</td><td>LCModel Inc., 온타리오, 캐나다</td><td>6.2</td><td></td></tr><tr><td>메데토미딘 염산염</td><td>V&eacute; toquinol, S.A., France</td><td>QN05CM91</td><td>Domitor, 1 mg/mL</td></tr><tr><td>접착 석고 미</td>세<td>공 롤 3M 미세공, 미국 미네소타주</td><td>MI912</td><td></td></tr><tr><td>접착 석고의 미세공</td><td>롤 3M 미세공, 미네소타, 미국</td><td>MI925</td><td></td></tr><tr><td>생리학적 매개변수 모니터링 시스템</td><td>SA Instruments, Inc, Stony Brook, NY, USA</td><td>모델 1025</td><td></td></tr><tr><td>NaCl</td><td>Fresenius Kabi, 독일</td><td>B05XA03</td><td>0.9 % 250 mL</td></tr><tr><td>출구 플렉시블 파이프</td><td>Gardena, 독일</td><td>1348-20</td><td>직경 4.6mm, 길이 4m</td></tr><tr><td>Paravision 소프트웨어</td><td>Bruker, Ettlingen, 독일</td><td>6.0.1</td><td></td></tr><tr><td>말초 정맥 카테터</td><td>Terumo, Shibuya, Tokyo, Japon</td><td>SP500930S</td><td>22 G x 1", 0.85x25 mm, 35 mL/min</td></tr><tr><td>쥐 머리 코일</td><td>Bruker, Ettlingen, 독일</td><td></td><td></td></tr><tr><td>소딕 헤파린, 주사 가능한 용액</td><td>Choai, Sanofi, 파리, 프랑스</td><td>B01AB01</td><td>5000 IU / mL</td></tr><tr><td>솔레노이드 제어 밸브, 플런저 밸브 2/2 방향 직동</td><td>Burkert, 독일</td><td>3099939</td><td>모델 유형 6013</td></tr><tr><td>Terumo 2 ml 주사기</td><td>Terumo, 시부야, 도쿄, Japon</td><td>SY243</td><td>21g x 5/8 "바늘</td></tr><tr><td>Terumo 5 mL 주사기</td><td>Terumo, 시부야, 도쿄, Japon</td><td>05SE1</td><td></td></tr><tr><td>Wistar RJ-Han 쥐</td><td>Janvier Laboratories, 프랑스</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

7 기능 자기 공명 분광학 수염 활성화 중 쥐 신 피 질에서 t

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

뇌 대사 산물 내용에을 vivo에서 측정 하기 위해 기회를 제공 하는 핵 자기 공명 (NMR) 분광학 및 noninvasively. 지난 10 년간 그리고 자기 강도 증가 기술 개발, 덕분에 그것은 지금 좋은 해상도 스펙트럼에서 vivo에서 쥐 뇌에서 얻을 수 있습니다. Neuroenergetics (즉, 뇌 대사의 연구) 및, 특히, 대사 상호 작용 다른 세포 유형 사이 최근 몇 년 동안에서 점점 더 많은 관심을 받고 있다. 이러한 대사 상호 작용 중 뉴런 사이의 이다 젖 산 셔틀의 존재는 여전히 논의 되었다. 그것은, 따라서, 큰 관심 뇌 활성화 및 모니터 젖 산의 쥐 모델에서 기능 양성자 자기 공명 분광학 (1H 부인)를 수행. 그러나, 메 틸 젖 피크 지질 공명 봉우리를 중복 하 고 계량 하기 어렵습니다. 아래에 설명 된 프로토콜 대사 있으며 활성화 된 뇌 영역에서 모니터링할 변동 젖이 나올. 뇌 활성화 수염 자극에 의해 얻은 고 1H 부인 그 지역 혈액 산소 수준 종속 기능 자기 공명 영상 (대담한 fMRI)를 사용 하 여 검출은 해당 활성화 배럴 피 질에서 수행 됩니다. 모든 단계는 완전히 설명: 마 취약, 코일, 그리고 시퀀스, 자석, 및 데이터 처리에 직접 효율적인 수염 자극을 달성의 선택.

이 의정서는 자석에 직접 오른쪽 수염 자극 하 여 대뇌 활성화 중 변동 대사 산물의 정량화를 허용 한다.
이 연구에서 대담한 fMRI의 전반적인 목표 수염 자극 활성화 S1BF 영역을 시각화 하 고 올바르게 1H-fMRS에 대 한 복을 찾아 효율적 이었다고 확인 했다. 수염 활성화를 위한 내장 장치가 효율적입니다. 사실, 바로 수염 만든 공기-퍼프 시스템을 사용 하 여 자극 했다 때 긍정적인 대담한 신호 감지 되었습니다 somatosensory 배럴 필드는 S1BF 라고도 왼쪽된 배럴 피 (그림 4B)에서 (n = 8). 반면만 배경 오른쪽 반구에서 발견 했다 긍정적인 신호 향상 8 중 8 쥐에 왼쪽된 신 피 질에서 발견 되었다. 대담한 fMRI 수염 자극 없이 수행 되었다 ...

혈액 산소-레벨-종속적 기능 자기 공명 영상 (대담한 fMRI)는 해당 somatosensory 배럴 필드 피 질 영역 (S1BF 라고 함)가 올바르게 활성화, 주요 검사 후 젖 산 콘텐츠를 계량 하는 것입니다이 연구의 목표 지역화 된 양성자 자기 공명 분광학 (1H 부인) 7 t.에 의해 활성화 된 쥐 두뇌에 있는 동요

7 기능 자기 공명 분광학 수염 활성화 중 쥐 신 피 질에서 T

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

이 방법은 신경 유전학의 필드에 있는 중요한 질문에 대답하고 휴식과 활성화된 상태 사이에서 생기는 신진 대사 변경을 해독하는 것을 도울 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 비침습적 방식으로 실시간으로 생체 내 이러한 변화를 따르는 것입니다. 특히 이 기술은 병리학적 또는 유전자 변형 동물, 예를 들어 뉴런과 리오셀 사이의 대사 상호 작용에서 특정 단백질의 역할을 결정하기 위해 적용될 수 있다. 먼저 자석 침대에 호흡 센서를 배치하고 이소플루란 마스크에 코가 있는 경향이 있는 위치에 있는 자석 침대로 쥐를 옮기고 흉곽과 자석 침대 사이에 호흡 센서를 배치하여 시작합니다. 올바른 수염이 무료인지 확인하고 테이프로 쥐를 고정하십시오. 테이프를 사용하여 오른쪽 수염을 모두 트랩하고 쥐 MRI 침대를 따라 공기 퍼프 시스템의 유연한 출구 파이프를 정렬하여 튜브를 빠져나가는 부품이 수직이고 판매로부터 약 1cm 반 센티미터가 되도록 판매합니다. 그런 다음 더 많은 테이프로 파이프를 제자리에 고정합니다. 그런 다음 압축 된 공기 소스에서 솔레노이드 제어 밸브 입력 및 출구 파이프를 솔레노이드 제어 밸브 출력에 연결하여 솔레노이드 제어 밸브가 자석 방 외부에 남아 있음을 주의하십시오. 트랜지스터 트랜지스터-로직 포트를 사용하여 맥동 장치를 솔레노이드 밸브및 자석에 연결하고 맥동 주파수가 8Hertz, 펄스 시간이 20초이고 휴식 시간이 10초되도록 장치를 구성합니다. 수염 자극의 경우 뇌와 쥐를 똑바로 세워 귀 막대로 동물을 고정시하십시오. 볼륨 어레이 코일을 머리 위에 놓고 테이프로 배열을 수정합니다. 에어 퍼프 시스템을 켜서 회전없이 마찰없이 판매가 전방 방향으로 이동하는지 확인합니다. 그런 다음 공기 퍼프 시스템을 끄고 침대 끝 코일을 자석 중앙에 놓습니다. 혈액 산소 수준 종속 기능 공명 이미징의 경우, 판매 움직임을 다시 확인하고 국소화 서열을 사용하여 쥐가 잘 배치되어 있는지 확인합니다. 지역화 시퀀스 탭을 사용 법 이름으로 드래그하고 계속 클릭합니다. 위치가 괜찮은 경우 T2 Star FID EPI 서열 탭을 명령 이름으로 드래그하고 뇌 중앙의 시야를 중앙으로 드래그하고 조정 플랫폼을 클릭하여 편집된 스캔 명령을 엽니다. 그런 다음 B0 맵을 기록하고 T2 스타 FID EPI 시퀀스를 시작합니다. 첫 번째 와 비교하고 T2 Star FID EPI 서열 중에 쥐가 이동했는지 여부를 확인하는 것으로 입증 된 것처럼 다른 현지화 시퀀스를 획득하십시오. 그런 다음 침대를 초기 위치로 되돌리고 볼륨 어레이 코일을 제거합니다. 이미지를 처리하려면 T2 Star FID EPI 파일을 열고 이미지 디스플레이에서 T2 Star FID EPI 이미지를 읽습니다. 기능 컨트롤러의 시작 창을 열고 처리 탭에서 기능 이미징 창을 선택합니다. 자극 프로토콜을 정의하고 프로토콜 창을 선택하고, 기간의 기간을 40으로 설정하고 오프 기간을 20.클릭 역 기여로 설정하고 자극 상태 슬라이더를 왼쪽으로 드래그하여 값을 선택합니다. 사전 처리 창에서 전처리를 위해 중앙값 필터를 일반으로 설정하고 후처리를 위한 중앙필터 2D 3D를 설정한다. 그런 다음 실행을 클릭합니다. 커서를 드래그하여 오버레이 조회 테이블을 조정하고 활성화된 뇌 영역을 시각화합니다. 양성자 자기 공명 분광기 또는 MRS에 대한 표면 코일을 정확하게 배치하려면, 표면 코일이 수평 위치에 왼쪽 배럴 피질 바로 위에 배치하고 자석 내부에 있을 때 자석 중앙에 위치할 수 있도록 머리를 시계 방향으로 약 30도 회전시. 표면 코일을 연결하고 테이프로 코일을 제자리에 고정합니다. 에어 퍼프 시스템이 켜지면 판매가 정상적으로 이동할 수 있는지 확인합니다. 그런 다음 침대를 자석에 넣고 판매 움직임을 다시 확인하십시오.설명된 대로 국소화 시퀀스를 가진 동물의 올바른 위치를 확인하고 T2-TurboRARE 시퀀스 탭을 명령 명 창으로 드래그합니다. 그런 다음 계속 클릭하여 스캔 프로그램을 실행하고 소마토 감각 배럴 필드 피질 내에서 복셀의 올바른 국소화를 허용합니다. 스캔의 끝에 레이저 시퀀스 탭을 지시 명 창으로 드래그하고 somatosensory 배럴 필드 피질 영역의 중심에 복셀을 배치합니다. 조정 플랫폼을 클릭하여 편집된 스캔 명령을 열고 흔들림을 클릭하여 튜닝을 위해 수신기 코일의 임피던스를 약간 변경합니다. 튜닝이 완료되면 사용 설명서 편집기를 닫고 편집된 명령에서 변경 내용을 적용하려면 적용을 클릭합니다. B0 맵을 기록하고 휴식 기간 동안 pro diem MRS 인수를 시작합니다. 다른 국소화 서열을 획득하여 첫 번째 와 비교하여 레이저 획득 중에 쥐가 움직이지 않았는지 확인합니다. 그런 다음 공기 퍼프 시스템을 켜고 레이저 시퀀스를 사용하여 두 번째 양성자 MRS를 수행합니다. 최종 현지화 시퀀스를 수행하여 침대를 초기 위치로 되돌리기 전에 쥐가 이동했는지 확인합니다. 그런 다음 표면 코일을 제거하고 전체 복구될 때까지 모니터링하여 쥐를 벤치로 돌려보습니다. MRS 이미지를 처리하려면 모델 스펙트럼 또는 LC 모델 소프트웨어의 선형 조합을 열고 적절한 데이터 유형 및 파일을 선택합니다. 확인을 클릭하고 제목 섹션에서 수동으로 제목을 입력하고 밀리리터 범위당 적절한 부품을 정의합니다. 그런 다음 LC 모델을 실행하여 LC 모델 정량화를 시작합니다. 오른쪽 수염이 수제 공기 퍼프 시스템을 사용하여 자극될 때, 왼쪽 배럴 피질에서 양성 BOLD 신호가 검출되는 것을 입증하여 소마토 감각 배럴 필드라고도 한다. 해부학적 자기 공명 이미지와 쥐 뇌 아틀라스 를 사용하여 BOLD 기능 MRI에 의해 시각화된 활성화된 뇌 영역을 사용하면 수염 자극 중에 활성화되는 소마토감각 배럴 필드 영역에 복셀을 배치할 수 있습니다. 수염 자극에 대한 패러다임이 켜지면 왼쪽 소마토 감각 배럴 필드에서 젖산 함량의 증가가 관찰된다. 휴식 과 활성화 된 기간 사이의 신진 대사 변동을 더 잘 시각화하기 위해 스펙트럼 뺄셈을 수행 할 수 있습니다. 이 빼진 스펙트럼에서 뇌 활성화와 젖산 함량의 증가는 훨씬 더 쉽게 시각화 할 수 있습니다. 예를 들어 이 쥐에서 N-아세틸라스파르타테 신호가 약간 감소하였다. 젖산 피크는 이에 대해 거의 감지되지 않지만, LC 모델은 좋은 정확도와 크램으로 피크를 정량화할 수 있었습니다.

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

Research

연구

JoVE Journal

Neuroscience

신경과학

우리는 신경 활동과 혈액 산소 수준의 종속 (굵게) MRI 신호 사이의 관계의 조사를 위해 플랫폼을 제공하고 동시에 기능성 자기 공명 이미징 및 쥐 두뇌에 electrophysiological 기록하는 방법을 개발했습니다.

쥐 두뇌에 동시 fMRI와 전기 생리학

기술은 광범위하게 microbubbles와 초음파를 사용하여 마우스의 혈액 - 뇌 장벽을 여는 대해 설명되어 있습니다. 이 기법을 사용하여, 망간은 마우스 뇌에 관리할 수 있습니다. 망간은 depolarized 뉴런에 축적 MRI 대비 에이전트이기 때문에, 이러한 방식의 연결 활동의 이미징을 가능하게합니다.

초음파 혈액 - 뇌 장벽 파괴 및 망간 향상된 MRI를 사용하여 기능성 Neuroimaging

출처: Blanc, J., et al. 수염 활성화 중 쥐 배럴 피질의 7T에서 기능적 자기 공명 분광법. J. Vis. 경험. (2019년)이 비디오는 수염 자극 중 기능적 자기 공명 분광법을 사용하여 쥐 배럴 피질의 대사 변화를 분석하는 방법을 보여줍니다. 기본 대사 산물 스펙트럼을 자극된 스펙트럼과 비교하여 배럴 피질의 젖산 증가를 감지하여 성공적인 신경 활성화를 확인합니다.

수염 자극 중 쥐 배럴 피질의 기능적 자기 공명 분광법

출처: Beom, J., et al. 쥐 뇌의 편측 반구에 대한 반복적인 경두개 자기 자극. J. Vis. 경험. (2016년)이 비디오는 피질 흥분성을 조절하기 위해 마취된 쥐에서 반복적 경두개 자기 자극(rTMS)을 적용하는 방법을 보여줍니다. 이 절차에는 기본 자극을 설정하기 위해 운동 역치(MT)를 결정한 다음 MT 이상의 강도로 rTMS를 적용하여 신경 탈분극을 유도하는 것이 포함됩니다. 이 자극은 칼슘 유입을 유발하고 신경영양 인자 생성을 촉진하며 시냅스 가소성을 향상시켜 궁극적으로 피질 흥분성에 영향을 미칩니다.

반복적인 경두개 자기 자극을 사용한 쥐의 피질 흥분성 조절

이 프로토콜은 설치류에서 동시에 기능성 자기 공명 영상과 깊은 두뇌 자극을위한 표준 방법을 설명합니다. 이러한 실험 도구를 함께 사용은 거의 모든 뇌 대상에 전기 자극에 대한 응답으로 글로벌 다운 스트림 활동의 탐사 할 수 있습니다.

설치류에 동시 fMRI를 깊은 뇌 자극

이 기사는 양측 자극이 1차 운동 피질 대사에 미치는 영향을 조사하기 위해 경두개 직류 자극(tDCS)과 양성자 자기 공명 분광법(1H-MRS) 측정을 결합하기 위한 기본 프로토콜을 설명하는 것을 목표로 합니다.

일차 운동 피질 대사에 양성 반구 경 두개 전기 자극 효과의 측정을위한 도구로 자기 공명 분광학의 사용

우리는 쥐의 뇌의 편측성 반구에 반복적인 경두개 자기 자극(rTMS)을 적용하여, 양귁 선의 꼭짓점에서 1cm 측면으로 25mm 8자형 코일을 배치하고 코일을 45° 각도화하여 적용했습니다. rTMS를 위해 사내 수냉식 시스템이 20분 이상 사용되었습니다.

쥐 뇌의 일방적 인 북반구에 반복 경 두개 자기 자극

이 프로토콜은 기능성 초음파 (fUS)를 사용하여 마우스 뇌의 체적 뇌 혈역학 적 변이의 정량화를 설명합니다. 감각 자극에 따른 3D 기능 활성화 맵및 휴식 상태 기능적 연결에 대한 절차는 마취 및 깨어 있는 마우스에서 예시적인 예로 제공됩니다.

경두개 기능 적 초음파 이미징을 사용하여 마우스의 전신 뇌 3D 활성화 및 기능 적 연결 매핑

깨어 있는 머리 고정 쥐의 기능적 이미징을 위한 상세한 새로운 절차가 설명됩니다.

깨어 있는 머리 고정 쥐의 신경 영상을 위한 머리 임플란트

밀리미터 크기의 코일과 결합된 저비용 뇌파 기록 시스템은 생체 내에서 마우스 뇌의 경두개 자기 자극을 유도하기 위해 제안되었습니다. 맞춤형의 유연한 다중 전극 어레이 기판이 있는 기존의 나사 전극을 사용하여 경두개 자기 자극에 대한 반응으로 마우스 뇌에서 다중 부위 기록을 수행할 수 있습니다.

생체 내에서 마우스 뇌를 경두개로 자극하기 위해 밀리미터 크기의 코일과 결합된 저비용 뇌파 기록 시스템

여기에서는 쥐와 생쥐의 고밀도 마이크로 전기 피질 검사(μEcoG) 기록을 위한 수술, 이식 및 기록 방법을 포함한 두 가지 프로토콜을 제시합니다. μECoG 기록은 쥐의 청각 피질에서 층류 다원(laminar polytrode) 기록 또는 쥐의 체성 감각 피질(somatosensory cortex)에서 신경 활동의 광유전학적 조작과 함께 수행됩니다.

설치류의 미세 전기 피질 조영술과 층류 폴리트로드 및 광유전학을 통합하여 피질 처리의 멀티스케일 조사

학습하세요 BOLD fMRI와 1H-MRS를 활용한 쥐 S1BF 피질의 젖꼭지 자극 중 젖산 변동 측정 방법을. 이 비침습적 기술은 신경 활성화 시 대사 변화를 실시간으로 추적하여 유전자 변형 동물 모델에서 단백질 역할을 규명하는 데 활용됩니다.

7 기능 자기 공명 분광학 수염 활성화 중 쥐 신 피 질에서 T

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