Methodenartikel
Dit artikel toont een geoptimaliseerde procedure voor de beeldvorming van de neurale substraten van auditieve stimulatie in de zangvogelhersenen met behulp van functionele Magnetische Resonantie Imaging (fMRI). Het beschrijft de bereiding van de geluidsstimuli, de positionering van het onderwerp en de verwerving en daaropvolgende analyse van de fMRI data.
De neurobiologie van vogelgezang, als model voor menselijke spraak, is een uitgesproken gebied van onderzoek in behavioral neuroscience. Overwegende elektrofysiologie en moleculaire aanpak kan het onderzoek van een van beide verschillende stimuli op enkele neuronen, of een stimulus in grote delen van de hersenen, bloedoxygenatie niveau afhankelijke (BOLD) functionele Magnetische Resonantie Imaging (fMRI) kunnen combineren van beide voordelen, dwz vergelijken de neurale activering geïnduceerd door verschillende stimuli in de gehele hersenen tegelijk. fMRI bij zangvogels is een uitdaging vanwege de geringe omvang van hun hersenen en omdat hun botten en vooral hun schedel bestaan talrijke lucht holtes, het induceren van belang gevoeligheid artefacten. Gradiënt-echo (GE) BOLD fMRI is met succes toegepast op zangvogels 1-5 (voor een review, zie 6). Deze studies gericht op de primaire en secundaire auditieve hersengebieden, die vrij zijn van de gevoeligheid voor artefacten regio. Omdat processes van belang kan optreden buiten deze regio, is hele brein BOLD fMRI nodig met behulp van een MRI-sequentie minder gevoelig voor deze artefacten. Dit kan worden bereikt door spin-echo (SE) BOLD fMRI 7,8. In dit artikel beschrijven we hoe je deze techniek in zebravinken (Taeniopygia guttata), dat zijn kleine zangvogels met een lichaamsgewicht van 15-25 g uitgebreid bestudeerd in gedragsneurowetenschappen van vogelgezang gebruiken. Het belangrijkste onderwerp van fMRI onderzoek naar zangvogels is perceptie van de zang en lied leren. De auditieve aard van de prikkels in combinatie met de zwakke BOLD gevoeligheid van SE (vergeleken met GE) op basis van fMRI sequenties maakt de uitvoering van deze techniek zeer uitdagend.
1. Voorbereiding van de auditieve stimuli
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Wij hier visueel voorgesteld een geoptimaliseerde reeks van procedures voor een succesvolle beeldvorming van de neurale substraten van auditieve stimuli in zebravink hersenen. Ten eerste procedure voor de bereiding van de auditieve stimuli leidt stimuli die kunnen worden in een AAN / UIT paradigma blok (fig. 2) opgenomen en die zijn genormaliseerd om mogelijke verschillen in geluidsdrukniveau dat een differentiële respons in de hersenen kan oproepen elimineren . Na bereiding van de zebravink voor .......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
In dit rapport, een geoptimaliseerd protocol voor de gedetailleerde in-vivo karakterisatie van neurale substraten van auditieve stimulatie in verdoofde zebravinken beschrijven we.
In lijn met de gepresenteerde protocol, de meerderheid van de functionele hersenactiviteit studies bij dieren met behulp van BOLD fMRI, verdoven de dieren tijdens de overname. Training dieren te laten wennen aan de magneet milieu en de scanner lawaai tijdens de studieperioden is ook mogelijk, maar tijdrove.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Geen belangenconflicten verklaard.
Dit onderzoek werd ondersteund door subsidies van het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek - Vlaanderen (FWO, project Nr G.0420.02 en G.0443.11N), de Herculesstichting (subsidie Nr AUHA0012), gecoördineerde Research Actions (GOA financiering) van de Universiteit Antwerpen, en mede gesponsord door EC - FP6 project Dimi, LSHB-CT-2005-512146 en EC - FP6 project EMIL LSHC-CT-2004-503569 om A.VdL. G.DG en CP zijn postdocs van het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek - Vlaanderen (FWO).
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Isofluraan anestheticum | Isoflo | 05260-05 | |
| PC-Sam hardware/software | SA-Instruments | http://www.i4sa.com | |
| Monitorings- en gating-systeem | 1025 | ||
| MR-compatibel verwarmingssysteem voor kleine knaagdieren | Compatibel met Model 1025 | ||
| Rectale temperatuursonde | RTP-102B | 7'', 0.044'' | |
| 7T MR-scanner | Bruker Biospin | PHS 70/16 | |
| Paravision-software | 5.1 | ||
| Gradient insert | BGA9S | 400 mT/m, 300A, 500V | |
| Gradientversterkers | Copley Co., USA | C256 | |
| Zendresonatoren | Binnendiameter: 72 mm, alleen verzendend, actief ontkoppeld | ||
| Ontvangstantenne - 20 mm quadrature muizenkop | Alleen ontvangend, actief ontkoppeld | ||
| WaveLab-software | Steinberg | ||
| Praat-software | Paul Boersma, Universiteit van Amsterdam | http://www.praat.org | |
| Niet-magnetische dynamische luidsprekers | Visation, Duitsland | HK 150 | |
| Glasvezelmicrofoon | Optoacoustics, | Optimic 1160 | |
| Geluidsversterker | Phonic corporation | MM 1002a | |
| Presentatiesoftware | Neurobehavioral Systems Inc. | ||
| MRIcro | Chris Rorden | http://www.cabiatl.com/mricro/mricro/ | |
| Statistical Parametric Mapping (SPM) | Welcome Trust Centre for Neuroimaging | 8 | http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/ |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken
Toestemming aanvragen