쥐에서 휴식 상태 기능 자기 공명 이미징 데이터 획득

휴식 상태 기능성 자기 공명 영상, 또는 휴식 상태 fMRI, 휴식 비 작업 상태에서 뇌 기능을 연구 하는 점점 더 인기 있는 방법이 되고있다. 기술 발전은 휴식 상태 fMRI설치류 모형에 사용하기 위하여 적응될 수 있었습니다, 근본적인 질병 국가를 밝히는 것을 이용할 수 있습니다. 여기에 설명된 프로토콜은 저용량 이소플루란과 저용량 덱스메디틴을 결합하여 고품질의 데이터 수집 및 뇌 네트워크 기능 보존을 허용합니다.

이 방법은 또한 최대 5 시간 동안 자발적인 호흡 및 거의 정상 생리학을 허용합니다. 이 비디오에서는 마취, 동물 유도 및 준비, 동물 설정, 해부학 검사 획득 및 휴식 상태 스캔 획득의 4 가지 단계에서 쥐의 생리학 모니터링을 다루고 데이터의 품질 평가를 따릅니다. 필요한 모든 지역에서 흡입된 마취및 폐가스를 공급하는 시스템을 사용하여 산소가 풍부한 공기의 2.5%이소플루란으로 마취를 유도합니다.

동물이 마취되면 챔버에서 제거하고 동물의 무게를 측정하고 준비 공간의 가열 패드에 코 콘에 배치하여 2.5 %의 이소플루란에 남아 있습니다. 건조를 방지하기 위해 각 눈에 안과 윤활 연고를 적용합니다. 발가락 핀치 응답의 부족으로 마취의 깊이를 확인, 클리퍼를 사용하여 꼬리 바로 위의 동물의 허리의 낮은 요추 영역에 2 인치 에 의해 2 인치 평방 영역을 면도.

25 게이지 바늘을 사용하여 복부의 오른쪽 오른쪽 사분면에 관면 주사를 사용하여 덱스메디토미딘 용액의 킬로그램당 0.015 밀리그램을 투여하십시오. 스위치 이소플루란은 준비 공간에서 동물 요람으로 흐르고 있습니다. 동물을 동물 요람으로 옮킨다.

쥐의 앞니를 물린 바에 단단히 넣습니다. 코 콘을 코 위로 밀어 단단히 맞습니다. 코 콘이 아래턱을 덮지 않으면 파라필름을 사용하여 턱을 부드럽게 닫고 코 콘 주위에 밀봉할 수 있습니다.

호흡 패드를 흉부 아래에 배치하고 호흡 파형이 각 호흡을 중심으로 깊은 트로프를 보여 때까지 재배치하십시오. 호흡이 분당 40 호흡 미만일 때 마취의 다음 단계로 이동하십시오. 외이도에 귀바를 삽입하여 동물 요람에서 쥐의 머리를 안정시습니다.

일단 배치, 물린 바에 앞으로 당겨 머리가 움직이지 않는 지 확인합니다. 필요에 따라 코 콘과 파라필름을 재조정합니다. 온도 프로브를 윤활식 일회용 프로브 커버에 삽입합니다.

약 1/2 인치 정도의 온도 프로브를 직장에 부드럽게 삽입하고 의료 용 테이프로 꼬리 의 바닥에 테이프를 넣습니다. 펄스 산소계 클립을 뒷발의 중족골 부위에 놓고 광원이 발 바닥에 있는지 확인합니다. 클립의 회전은 신호에 영향을 줄 수 있으므로 발과 클립을 똑바로 유지하는 홀더를 만들어 안정성이 향상됩니다.

덱스메디토미딘의 시간당 킬로그램당 0.015 밀리그램의 주입율을 계산합니다. 약물 펌프를 계산된 주입 속도로 설정하고 주입 라인을 채웁니다. 알코올 닦아를 사용하여 면도 부위를 청소하여 길 잃은 머리카락을 제거하십시오.

꼬리 의 베이스 위에 약 두 손가락 너비의 피부를 꼬집습니다. 주입 라인 바늘의 1/3을 텐트 피부에 삽입합니다. 3인치 크기의 와이드 메디컬 테이프로 피부에 바늘을 고정시하십시오.

쥐를 가로 질러 첫 번째 에 넓은 의료 테이프의 두 번째 조각을 놓고 동물 요람의 양쪽에 부착. 강자성 바늘이 스캔 중에 움직임을 방지하기 위해 잘 고정되어 있는 것이 매우 중요합니다. 피하 덱스메디틴의 주입을 시작합니다.

쥐의 코 다리에 거즈 조각을 놓고 코일에 대한 수평 표면을 만듭니다. MRI 신호를 방해하지 않는 종이 테이프를 사용하여 쥐의 머리에 코일을 고정하여 뇌를 중심으로 합니다. 동물 위에 종이 타월을 놓고 실험실 테이프로 동물 요람에 고정하십시오.

공기 가열 시스템을 사용하는 경우, 따뜻한 공기를 포함하도록 전체 요람 주위에 플라스틱 시트를 감쌉니다. 동물을 보어로 옮기고 자석을 조정합니다. 이소플루란을 1.5%로 줄이면 호흡이 분당 약 45~50회 호흡으로 꾸준히 증가합니다.

해부학 적 스캐닝 기간 동안이 수준에 남아. FLASH 국소 스캔을 사용하여 뇌가 자석 동소 센터와 정렬되도록 합니다. 동물을 재배치하고 필요한 경우 반복합니다.

고해상도 희귀 국소 스캔을 실행하고 이 스캔 출력을 사용하여 뇌를 중심으로 15개의 시상 슬라이스를 정렬합니다. 중간 처탈 슬라이스를 사용하여 중앙 축 조각을 어두운 반점으로 나타나는 전방 분리의 감소에 정렬합니다. 나머지 상태 검사의 나중에 사용할 슬라이스 오프셋을 기록합니다.

플래시 및 희귀 축 프로토콜을 사용하여 23개의 슬라이스를 획득하여 스캔 후 분석 중에 공통 공간에 등록할 수 있습니다. 심은 프레스 시퀀스를 사용하여 뇌 전체를 가로질러. 해부학 검사를 완료한 후, 동물의 호흡이 분당 60~65호흡이 되도록 이소플루란을 0.5~0.75%로 낮게 조정합니다.

안정성을 보장하기 위해 휴식 상태 스캐닝을 시작하기 전에 적어도 10 분 동안이 수준에 남아 있습니다. 생리학이 안정되면 해부학 축 계열과 동일한 슬라이스 오프셋을 사용하여 15 슬라이스 EPI 스캔을 획득하십시오. 각 휴식 상태 검사가 완료되면 독립적인 구성 요소 분석을 사용하여 품질을 확인하여 데이터를 공간 및 시간 구성 요소로 분해합니다.

적어도 세 개의 고품질 휴식 상태 스캔을 가져옵니다. 스캐닝이 완료되면 이소플루란을 2%로 늘리고 피하 덱스메디틴 주입을 중단합니다. 자석 구멍에서 동물 요람을 제거하고 준비 공간으로 동물을 반환합니다.

25 게이지 바늘을 사용하여 희석 된 아티파메졸 용액의 킬로그램당 0.015 밀리그램을 쥐의 뒷다리 근육에 주입하십시오. 쥐를 가열 패드 위에 다시 집 케이지에 넣고 동물이 외래가 될 때까지 모니터링합니다. 독립적인 구성 요소 분석을 사용하여 각 휴식 상태 검사 에 따라 안정성을 평가합니다.

여기에 표시된 매우 높은 안정성의 예입니다. 공간적으로 구성 요소는 높은 지역성을 가지고 있습니다. 중간 패널에 표시된 시간 과정 내에서 신호는 안정적이고 예측 할 수없는 것으로, 이는 진정한 뇌 활동을 나타냅니다.

하단의 전원 스펙트럼은 주로 낮은 주파수를 보여줍니다. 여기에 동일한 검사의 노이즈 구성 요소가 표시됩니다. 전원 스펙트럼의 비지역성, 고주파 시간 과정 및 단일 고주파 피크를 기록합니다.

노이즈 구성 요소는 스캔 후 분석 중에 소음을 제거해야 합니다. 마지막으로, 이 성분은 마취가 안정적이지 않은 스캔에서 나온 것입니다. 표시되는 시간 과정은 가변적이고 불규칙합니다.

이 경우, 일반적으로 코 콘의 천장과 폐가스의 청소에 마취 프로토콜에 개선이 필요합니다. 동물의 안정성은 신체적, 생리적으로 고품질의 휴식 상태 데이터를 얻는 데 핵심적입니다. 동물이 마취의 다음 단계로 이동하기 전에 확립 된 생리적 임계 값을 충족하는 것이 필수적입니다.

이 생존 기술에 따라, 휴식 상태 fMRI는 실험 조작과 함께 세로 연구에서 사용할 수 있으며 질병 모델을 탐구할 수 있습니다. 이 프로토콜에 활용 덱스메디토미딘과 낮은 용량 isoflurane의 조합은 휴식 상태에서 설치류 뇌를 이미징에 관심이 있는 조사자들을 위한 광범위한 전임상 연구를 가능하게 합니다.