Name: Functionele magnetische resonantie spectroscopie op 7 T in de Rat vat Cortex tijdens de Whisker activering (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-02-08T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 26 s
Description: Leer functionele magnetische resonantie spectroscopie op 7 T in de rattenvatcortex tijdens snorharenstimulatie. Deze niet-invasieve methode volgt metabole veranderingen in vivo in realtime.

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

Dit werk werd gesteund door de subsidie LabEx TRAIL referentie ANR-10-LABX-57, en een Frans-Zwitsers ANR-FNS verlenen referentie ANR-15-CE37-0012. De auteurs bedanken Aurélien Trotier voor zijn technische ondersteuning.

Alle dierlijke procedures werden uitgevoerd overeenkomstig de dier experimenten richtsnoeren van de Europese Gemeenschappen richtlijn van de Raad van 24 November 1986 (86/609/EEG). Het protocol ontmoette de ethische richtsnoeren van het Franse Ministerie van landbouw en bossen en is goedgekeurd door de plaatselijke ethische comités (Comité d 'éthique pour L' expérimentation Animale Bordeaux n ° 50112090-A).
Opmerking: Tijdens de metingen van de heer, een adequaat niveau van anesthesie en fysiologische monitoring (lichaamstemperatuur, ademhaling) zijn onmisbaar eisen.
1. dieren
<ol><li>Gebruik mannelijke Wistar ratten wegen tussen de 350 en 450 g.</li>
	<li>Houd ze op een 12:12 h licht: donker cyclus en zorgen voor voedsel en water ad libitum.</li>
</ol>2. anesthesie
<ol><li>Voorbereiden van de apparatuur die nodig is voor de anesthesie (figuur 1A, B, Zie Tabel van materialen): een 5 mL-spuit met medetomidine in fysiologische zoutoplossing oplossing (240 µg/kg/h, met een snelheid van de perfusie van 20 µL/min), een 0,5 mL spuit met atipamezole (20 μL, in 0,5 mL zoutoplossing) en oog zalf. Opmerking: Houd alle apparatuur onder de afzuigkap, met uitzondering van de 5 mL spuit met medetomidine, die wordt geplaatst in de spuitpomp in de buurt van de magneet voor anesthesie tijdens heer acquisities.</li>
	<li>Plaats de rat in de zaal van de inductie, het starten van de narcose door het leveren van 4% Isofluraan en aanpassen van het debiet van de zuurstof aan 1,5 L/min.</li>
	<li>De diepte van de verdoving evalueren door het beoordelen van de terugtrekking van paw reflexen.</li>
	<li>Wanneer de rat niet op stimulatie reageert, neem het uit de doos van de verdoving, plaats het op de Bank met haar neus in het masker Isofluraan en onderhouden van verdoving door het leveren van 2,5% in zuurstof op 1,5 L/min.</li>
	<li>Zachtjes massage van de staart en plaats van de tourniquet (Figuur 1 c). Opmerking: De massage kan worden uitgevoerd in warm water, met een temperatuur tussen 38 en 42 ° C, tot het verkrijgen van betere vasodilatatie van de aderen.</li>
	<li>Plaats de perifere intraveneuze katheter (22 G), eerder EDTA, in de ader van de linker- of staart. Merk op dat een veneuze terugkeer wordt nageleefd (een druppel bloed is zichtbaar in het distale gedeelte van de naald) wanneer de katheter is correct ingevoegd (Figuur 1 d).</li>
	<li>Elke aanwezig in de katheter dode ruimte volume met behulp van de 2 mL spuit met fysiologische zoutoplossing oplossing en heparine luchtbellen blazen.</li>
	<li>Toepassing van het oog zalf en bereiden de spuit met atipamezole (17 µg/mL) om te ontwaken de rat aan het einde van het experiment.</li>
</ol>3. rat plaatsing in magneet voor Whisker stimulatie
<ol><li>Plaats een ademhaling-sensor op het bed magneet en breng de rat naar de magneet bed van de Bank. Plaats het in de vatbaar positie met haar neus in het Isofluraan masker, met de sensor van de ademhaling gelegen tussen de ribbenkast en het bed van de magneet. Opmerking: Alle apparatuur die de MRI-kamer binnenkomt moet MRI-safe.</li>
	<li>Verlagen van de Isofluraan (van 4% tot 1,5%-2%) tijdens de plaatsing van de rat en de narcose overschakelen naar medetomidine aan het einde van deze procedure. Zorg ervoor dat de juiste snorharen gratis zijn, hebben gesneden de rechterrand aan de voorzijde van de rat MRI bed vooraf om het verkeer van de snorharen.</li>
	<li>Houd de rat in positie met tape en haar ademhaling die tussen de 60 en 80 ademhalingen per minuut moet controleren.</li>
	<li>Het maken van een zeil dat oke snorharen in de papieren rompslomp (Figuur 2 overlapt). Aanpassing van de flexibele uitlaat-pijp van het systeem van de lucht-bladerdeeg langs de rat MRI bed zodat het deel verlaten van de buis loodrecht is en op ongeveer 1,5 cm van het zeil. Repareren met papieren rompslomp.</li>
</ol>4. whisker stimulatie
<ol><li>Verbinden met de inlaat van de flexibele pijp van een perslucht bron (1 bar) een solenoïde controle klep input en de pijp van de afvoer naar de solenoïde controle klep uitvoer (Figuur 3). Te zorgen dat de controle magneetventiel buiten de kamer van de magneet blijft.</li>
	<li>Steek het pulserende apparaat in de magneetklep en in de magneet met behulp van de transistor-transistor-logic (TTL)-poort. Configureren zodat de pulserende frequentie = 8 Hz, de pulserende tijd = 20 s, en de rust keer = 10 s. Opmerking: Deze parameters, gevisualiseerd op de kleine vloeibare kristallen (LCD) scherm, zijn instelbaar via de drie specifieke analogisch potentiometers. De elektronische pulserende inrichting, met behulp waarvan het paradigma, moet worden samengesteld uit kwalitatief hoogwaardige elektronische componenten om te voorkomen dat eventuele drift in tijdparameters (voor juiste postprocessing).</li>
</ol>5. vet fMRI overname
<ol><li>Plaats de rat hersenen zodat er in een verticale positie en gebruik van de oor-balken te handhaven. Plaatsen van de spoel matrix volume boven de rat's hoofd (figuur 4A) en repareren met behulp van tape. Controleer dat het zeil goed beweegt (anteroposterior beweging, geen rotatie en geen wrijving van zeil) wanneer het lucht-bladerdeeg-systeem is ingeschakeld op; vervolgens, om het uitte schakelen.</li>
	<li>Het bed en de spoel invoegen in het midden van de magneet. Controleer of het zeil nog steeds goed is zodra het bed binnen de magneet is als de lucht-bladerdeeg-systeem is op; vervolgens, om het uitte schakelen. Volledig overschakelen van Isofluraan naar medetomidine (perfusie tarief: 20 µL/min).</li>
	<li>Controleer dat de rat goed is gelegen met behulp van een reeks van lokalisatie (TE = 2,5 ms; TR = 100 ms; gemiddelde = 1; herhaling = 1; segment = 1 mm; Afbeeldingsgrootte = 256 x 256; Beeldveld (FOV) = 50 x 50 mm; Scan tijd = 12 s 800 ms). Sleep de tab van de volgorde van de Localizer in de instructie naam en klik op Doorgaan.</li>
	<li>Sleep de tab van de volgorde van de T2_Star_FID_EPI in de naam van de instructie, centrum de FOV op het midden van de hersenen, en klik op de tab aanpassing platform de bewerkte scan-instructie. Opnemen van een B0 -kaart en ga naar een scan shim. Opmerking: Voor een B0 kaart, gebruikt u de volgende parameters: echo eerst = 1.65 ms; TR = 20 ms, gemiddelde = 1; spiegelen hoek = 30°; ECHO afstand = 3.805 ms; segment = 58 mm; Afbeeldingsgrootte = 64 x 64 x 64; FOV = 58 x 58 x 58 mm; Scan tijd = 1 m 24 s 920 ms. voor scan shim, gebruik de volgende parameters: voxel selectieve excitatie = stoom Gaussian pols; TE = 5 ms; mengen van tijd = 10 ms; overname duur = 204.8 ms; bandbreedte = 10.000 Hz; Nadruktijd = 50 µs).</li>
	<li>Start de T2 Star_FID_EPI volgorde (TE = 16.096 ms; TR = 500 ms; gemiddelde = 1; herhaling = 600; segment = 1 mm; vier opeenvolgende segmenten; Afbeeldingsgrootte = 128 x 128; FOV = 20 x 20 mm; bandbreedte = 333,333.3 Hz; Scan tijd = 5 min 00 s). Opmerking: Als gevolg van de TTL-poort, een externe trigger signaal zal beginnen met de lucht-bladerdeeg systeem op hetzelfde moment. Het paradigma = [20 s activatie + 10 s rest] x 10, voor de totale duur van de 600 scans, 500 ms per scan. De segmenten zijn gecentreerd op het midden van het gebied van het vat.</li>
	<li>Het verwerven van een andere lokalisatie-reeks (hetzelfde als de één wordt beschreven in stap 5.3) te vergelijken met de eerste en te controleren of de rat heeft verplaatst tijdens de T2_Star_FID_EPI volgorde.</li>
	<li>Het bed in zijn oorspronkelijke positie te brengen, de spoel van de matrix volume verwijderen en sluit de oppervlakte spoel.</li>
</ol>6. vet Processing
<ol><li>Open het bestand Star_FID_EPI van de T2 en lees de T2 Star_FID_EPI afbeelding in Beeldweergave. Open het venster van de start-up van de functionele controller, genaamd FunController.</li>
	<li>In dit tabblad verwerking , selecteer het functionele beeldvorming venster en definiëren van het protocol van de stimulatie (duur en afwisseling van On/Off punten, overeenkomt met het paradigma gebruikt).</li>
	<li>Selecteer het protocol venster (dataset met 600 frames) en de waarde 40 in het tabblad Op periode en 20 in de Off periode tab. Klik op het tabblad Omkeren Naamsvermelding invoegen en sleep de schuifregelaar van de Stimulatie Staten aan de linkerkant om te selecteren de waarde 1.</li>
	<li>Klik op het filter van de mediaan in vlak voor het voorbewerken en op het filter mediaan (2D, 3D) voor postprocessing in het pre-processing venster.</li>
	<li>Klik op het tabblad uitvoeren en sleep de cursors om aan te passen de opzoektabel overlay. Visualiseer het gebied van de hersenen geactiveerd (figuur 4B).</li>
</ol>7. proton mevrouw acquisities
<ol><li>Wijzigen om de juist positie de oppervlakte spoel, de positie van het hoofd van de rat. Draai het hoofd (ongeveer 30° met de klok mee) zo dat de oppervlakte spoel (figuur 5A) kan worden geplaatst net boven de linker vat cortex terwijl het horizontale en gelegen in het midden van de magneet als binnen de magneet.</li>
	<li>Plaats de oppervlakte spoel, eraan op de hersenen van de rat met behulp van tape (figuur 5B) en controleer dat het zeil goed beweegt (anteroposterior beweging, geen rotatie en geen wrijving van het zeil) wanneer het lucht-bladerdeeg-systeem is ingeschakeld op; vervolgens uitschakelen op de hoofdschakelaar.</li>
	<li>Controleer of het zeil goed beweegt zodra het bed binnen de magneet is wanneer het lucht-bladerdeeg-systeem ingeschakeld is. Vervolgens, om het uitte schakelen.</li>
	<li>Controleer is de rat gepositioneerd correct met behulp van een reeks van lokalisatie. Stel parameters als volgt: TE = 2,5 ms; TR = 100 ms; gemiddelde = 1; herhaling = 1; segment = 1 mm; Afbeeldingsgrootte = 256 x 256; FOV = 50 x 50 mm; Scan tijd = 12 s 800 ms.<ol>
<li>Sleep de tab van de volgorde van de Localizer in het venster instructie naam en klik op het tabblad Doorgaan naar het scan programma niet uitvoeren.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Wanneer de hersenen lokalisatie klopt, Sleep de tab van de volgorde van de T2_TurboRARE in het venster instructie naam en klik op Doorgaan om het scan programma niet uitvoeren. Deze anatomische beelden, samen met de vorige vet fMRI overname, voorziet in de juiste lokalisatie van de voxel in de S1BF MRS. Opmerking: De T2_TurboRARE parameters zijn 14 segmenten, 2 mm per segment, FOV = 2,5 x 2,5 cm, TE = 100 ms, TR = 5000 ms, matrix = 128 x 128, volgorde tijd = 2 min 40 s.</li>
	<li>Sleep de tab van de volgorde van de LASER in het venster naam van instructie , plaatst u de voxel (2,5 mm lang, 2 mm hoog, 3 mm diep) in het midden van het S1BF-gebied.<ol>
<li>Een rat hersenen atlas en de verhoging van de vet fMRI gebruiken om te lokaliseren van de zone op de T2 beelden (Figuur 6). Klik op de tab aanpassing platform de bewerkte scan-instructie. Klik op het tabblad wiebelen en wijzigen van de impedantie (elektronische laden) van de ontvangen spoel iets naar het afstemmen. Klik op het tabblad toepassen wanneer de tuning is klaar met de instructie-editor sluiten en breng de wijzigingen aan in de bewerkte instructie.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Opnemen van een B0 -kaart en ga naar de scan shim en voer vervolgens een lokale shim. Opmerking: Voor de B0 kaart, gebruikt u de volgende parameters: echo eerst = 1.65 ms; TR = 20 ms, gemiddelde = 1; spiegelen hoek = 30°; ECHO afstand = 3.805 ms; segment = 58 mm; Afbeeldingsgrootte = 64 x 64 x 64; FOV = 58 x 58 x 58 mm; Scan tijd = 1 m 24 s 920 ms. voor de scan shim, gebruik de volgende parameters: voxel selectieve excitatie stoom Gaussian pols; TE = 5 ms; mengen van tijd = 10 ms; overname duur = 204.8 ms; bandbreedte = 10.000 Hz; Nadruktijd = 50 µs. Voor de lokale shim, gebruik de volgende parameters: water van onderdrukking, damp overname duur = 1,363.15 ms; punten = 4.096; bandbreedte in Hz = 3,004.81 Hz; bandbreedte in ppm = 10 ppm; Nadruktijd = 166.40 µs; spectrale resolutie = 0,37 Hz/punten. De LASER parameters zijn: echo tijd = 19.26 ms; TR = 2.500 ms; gemiddeld = 128 of 32; Scan tijd = 5 min 20 s of 1 min 20 s; overname punten = 4.096.</li>
	<li>1H-mevrouw uitvoeren<ol>
<li>Start de 1H-mevrouw overname eerst gedurende een periode van rust (4 x 32 LASER scans + 128 LASER scant; 2.500 ms per scan).</li>
		<li>Een andere reeks van lokalisatie (hetzelfde als de één wordt beschreven in stap 5.3) verwerven om te vergelijken met de eerste opgenomen en ervoor te zorgen dat de rat niet bij de overname van LASER heeft verplaatst.</li>
		<li>1H-mevrouw uitvoeren tijdens het friemeltje activeren met behulp van de LASER-reeks (4 x 32 LASER scans + 128 LASER scant; 2.500 ms per scan) met het systeem van de lucht-bladerdeeg op (paradigma = 20 s van activering en 10 s van rest).</li>
		<li>Nogmaals, voeren een localisatie-reeks om te controleren of de rat heeft verplaatst. Opmerking: Het aantal scans en rusten/geactiveerd perioden kan worden aangepast en gewijzigd, maar zorg er altijd voor dat de rat niet bewegen is door het regelmatig uitvoeren van een reeks van lokalisatie.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Het bed in zijn oorspronkelijke positie brengen, verwijderen van de oppervlakte spoel en de rat teruggaan naar de Bank. Injecteren atipamezole in een huid vouw gemaakt in de rat terug te keren van de narcose en het ontwaken.</li>
</ol>8. proton mevrouw Processing
<ol><li>Open de software van de LCModel en klik op het gewenste tabblad om te selecteren van het juiste gegevenstype ( Free Induction Decay -bestand) en kies het juiste bestand. Klik op het tabblad OK wanneer dit is gedaan.</li>
	<li>Optimaliseer de afstellingsparameters kwantificering stap voor stap.<ol>
<li>In de sectie titel handmatig Geef een titel en een voldoende ppm bereik (bijvoorbeeld, 0.2 tot 4.0 ppm) definiëren door handmatig te typen in de gewenste waarde in de respectieve gebieden.</li>
		<li>In de sectie Basis bestand selecteert en downloadt het vereiste bestand aanpassen aan de basislijn macromolecule correct (het kan worden verstrekt door de software-aanbieder).</li>
		<li>Definiëren en laadt u de parameters invoercontrole. Bereiden van het opslaan van alle nuttige bestandstypen vooraf (tabel = compact tabellen; PS = nodig PostScript-uitvoer; CSV = formaat voor werkbladen; COORD = coördinaten van de percelen). Klik op de tab van de RunLCModel om te beginnen de kwantificering van de LCModel.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Define geselecteerde metabolieten voor het genereren van statistieken. Opmerking: LCModel biedt metaboliet kwantificering en schattingen van fouten door een waarde Cramer-Rao ondergrens (CRLB) genoemd. Een waarde met een CRLB < 15 wordt beschouwd als een optimale kwantificering. Een CRLB > 25 verwijst naar een onbetrouwbare waarde.</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>

De auteurs hebben niets te onthullen.

De vat cortex, ook wel genoemd S1BF voor de Somatosensorische cortex of vat veld, is een regio binnen de corticale laag IV die kan worden waargenomen met behulp van cytochroom c oxidase kleuring9, en de organisatie is bekend sinds het grotendeels beschreven 10,11. Een vibrissa is verbonden met één vat, waarop ongeveer 19.000 neuronen zijn georganiseerd in een kolom12. De Bakkebaard-naar-vat cortex-traject heeft vers...

De hersenen bezit intrinsieke mechanismen waarmee de regulering van zijn grote substraat (d.w.z., glucose), zowel voor haar bijdrage en haar gebruik, afhankelijk van de variaties in plaatselijke cerebrale activiteit. Hoewel glucose de voornaamste energie-substraat voor de hersenen is, hebben experimenten uitgevoerd in de afgelopen jaren aangetoond dat lactaat, die wordt geproduceerd door de astrocyten, zou een substraat van de energie-efficiëntie voor de neuronen. Dit roept de hypothese van een lactaat shuttle tussen astrocyten en neuronen1. Bekend als ANLS, voor Astrocyt-neuron lactaat shuttle2, de theorie is nog steeds zeer besproken maar heeft geleid tot het voorstel dat glucose, in plaats van te gaan rechtstreeks in neuronen, kan het invoeren van de astrocyten, waar het wordt gemetaboliseerd in lactaat, een metaboliet die is , vervolgens overgebracht naar de neuronen, die het gebruiken als substraat van de energie-efficiëntie. Als dergelijke een shuttle in vivobestaat, zou hebben verscheidene belangrijke gevolgen, zowel voor het begrijpen van basistechnieken in functionele cerebrale beeldvorming (positron emissie tomografie [PET]) en voor het ontcijferen van de metabole wijzigingen waargenomen in de hersenen pathologieën.
Om te studeren van de stofwisseling van de hersenen en, vooral, metabole interacties tussen neuronen en astrocyten, vier voornaamste technieken beschikbaar zijn (niet met inbegrip van micro-/ nanosensors): autoradiografie, PET, twee-foton fluorescerende confocale microscopie, en MEVR. Autoradiografie was een van de eerste voorgestelde methoden en levert beelden van de regionale cumulatie van radioactieve 14C-2-deoxyglucose in plakjes van de hersenen, terwijl PET opbrengsten in vivo afbeeldingen van de regionale opname van radioactieve 18 F-deoxyglucose. Beiden hebben het nadeel van het gebruik van irradiative moleculen terwijl de productie van lage-ruimtelijke resolutiebeelden. Twee-foton microscopie cellulaire cijferreeks van fluorescerende sondes, maar lichtverstrooiing door weefsel beperkt de imaging diepte. Deze drie technieken hebben eerder is gebruikt om te neuroenergetics in knaagdieren studeren tijdens friemeltje stimulatie3,4,5,6. In vivo MRS heeft het dubbele voordeel dat noninvasive en nonradioactive, en elke hersenstructuur kan worden verkend. MRS kan bovendien worden uitgevoerd tijdens de neuronale activering, een techniek genaamd functionele MRS (fMRS), die zeer onlangs in knaagdieren7heeft ontwikkeld. Dus, een protocol bij het controleren van de stofwisseling van de hersenen tijdens de cerebrale activiteit door 1H-mevrouw in vivo en noninvasively wordt voorgesteld. De procedure is beschreven in volwassen gezonde ratten met hersenen activering verkregen door een lucht-bladerdeeg friemeltje stimulatie uitgevoerd direct in een 7 T magnetische resonantie (MR) imager maar kan worden aangepast in genetisch gemodificeerde dieren, alsmede in een pathologische aandoening .

<table><tbody><tr><td>0.5 mL spuit met naald</td><td>Becton, Dickinson and Company, USA</td><td>2020-10</td><td>0.33 mm (29 G) x 12.7 mm</td></tr><tr><td>1H spectroscopie oppervlakte spoel</td><td>Bruker, Ettlingen, Germany</td><td>T116344</td><td></td></tr><tr><td>7T Bruker Biospec systeem</td><td>Bruker, Ettlingen, Germany</td><td>70/20 USR</td><td></td></tr><tr><td>Arduino Uno gebaseerd pulsapparatuur</td><td>op maat gemaakt</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Atipamezole</td><td>V&eacute;toquinol, S.A., France</td><td>V8335602</td><td>Antisedan, 4.28 mg</td></tr><tr><td>Ademhalingsmasker</td><td>op maat gemaakt</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Oogzalf</td><td>TVM laboratoire, France</td><td>40365</td><td>Ocry gel 10 g</td></tr><tr><td>Inductiekamer</td><td>op maat gemaakt</td><td></td><td>30x17x15 cm</td></tr><tr><td>Inlaat flexibele pijp</td><td>Gardena, Germany</td><td>1348-20</td><td>4,6 mm diameter, 3 m lang</td></tr><tr><td>Isofluraampomp, Model 100 series verdamper, classic T3</td><td>Surgivet, Harvard Apparatus</td><td>WWV90TT</td><td>van OH 43017, U.S.A</td></tr><tr><td>Isofluraan, vloeistof voor inhalatie</td><td>Vertflurane, Virbac, France</td><td>QN01AB06</td><td>1000 mg/mL</td></tr><tr><td>KD Scientific spuitpomp</td><td>KD sientific, Holliston, USA</td><td>Legato 110</td><td></td></tr><tr><td>LCModel software</td><td>LCModel Inc., Ontario, Canada</td><td>6.2</td><td></td></tr><tr><td>Medetomidine hydrochloride</td><td>V&eacute;toquinol, S.A., France</td><td>QN05CM91</td><td>Domitor, 1 mg/mL</td></tr><tr><td>Micropore rol pleister</td><td>3M micropore, Minnesota, United States</td><td>MI912</td><td></td></tr><tr><td>Micropore rol pleister</td><td>3M micropore, Minnesota, United States</td><td>MI925</td><td></td></tr><tr><td>Bewakingssysteem van fysiologische parameter</td><td>SA Instruments, Inc, Stony Brook, NY, USA</td><td>Model 1025</td><td></td></tr><tr><td>NaCl</td><td>Fresenius Kabi, Germany</td><td>B05XA03</td><td>0,9 % 250 mL</td></tr><tr><td>Uitlaat flexibele pijp</td><td>Gardena, Germany</td><td>1348-20</td><td>4,6 mm diameter, 4 m lang</td></tr><tr><td>Paravision software</td><td>Bruker, Ettlingen, Germany</td><td>6.0.1</td><td></td></tr><tr><td>Perifere intraveneuze katheter</td><td>Terumo, Shibuya, Tokyo, Japan</td><td>SP500930S</td><td>22 G x 1", 0,85x25 mm, 35 mL/min</td></tr><tr><td>Rattenhoofd spoel</td><td>Bruker, Ettlingen, Germany</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sodium heparine, injecteerbare oplossing</td><td>Choai, Sanofi, Paris, France</td><td>B01AB01</td><td>5000 IE/mL</td></tr><tr><td>Solenoïde bedieningskleppen, plunjerklep 2/2 weg direct-acting</td><td>Burkert, Germany</td><td>3099939</td><td>Model type 6013</td></tr><tr><td>Terumo 2 ml spuit</td><td>Terumo, Shibuya, Tokyo, Japan</td><td>SY243</td><td>met 21 g x 5/8" naald</td></tr><tr><td>Terumo 5 mL spuit</td><td>Terumo, Shibuya, Tokyo, Japan</td><td>05SE1</td><td></td></tr><tr><td>Wistar RJ-Han ratten</td><td>Janvier Laboratories, France</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

functionele magnetische resonantie spectroscopie op 7 t in de rat vat cortex tijdens de whisker activering

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

Nucleaire magnetische resonantie (NMR) spectroscopie biedt de mogelijkheid voor het meten van cerebrale metaboliet inhoud in vivo en noninvasively. Dankzij de technologische ontwikkelingen van het afgelopen decennium en de stijging van de magnetische veldsterkte is het nu mogelijk om goede resolutie spectra in vivo in de rat hersenen. Neuroenergetics (dat wil zeggen, de studie van het metabolisme van de hersenen) en, vooral, metabole interacties tussen de verschillende soorten cellen hebben steeds meer belangstelling in de afgelopen jaren aangetrokken. Onder deze metabole interacties, is het bestaan van een lactaat shuttle tussen neuronen en astrocyten nog besproken. Het is dus van groot belang voor het uitvoeren van functionele proton magnetische resonantie spectroscopie (1H-mevrouw) in het model van een rat van hersenen activering en monitor lactaat. Echter, de methyl lactaat piek overlapt lipide resonantie pieken en is moeilijk te kwantificeren. Het protocol hieronder beschreven staat metabole en lactaat schommelingen te worden gevolgd in een gebied van de hersenen geactiveerd. Cerebrale activering wordt verkregen door friemeltje stimulatie en 1H-mevrouw wordt uitgevoerd in de overeenkomstige cortex geactiveerd vat, wiens gebied wordt gedetecteerd met behulp van bloed-zuurstof-niveau-afhankelijke functionele magnetische resonantie beeldvorming (fMRI vet). Alle stappen worden volledig beschreven: de keuze van anesthetica, spoelen en sequenties, bereiken van efficiënte friemeltje stimulatie rechtstreeks in de magneet, en verwerking van gegevens.

Dit protocol staat toe de kwantificering van de metaboliet schommelingen tijdens de cerebrale activering, die wordt verkregen door juiste friemeltje stimulatie rechtstreeks in de magneet.
In deze studie was het algemene doel van vet fMRI om te controleren dat de Bakkebaard stimulatie efficiënt was, te visualiseren de geactiveerde S1BF-gebied, en om correct vinden de voxel voor 1H-fMRS. Het apparaat gebouwd voor frieme...

Nadat u hebt gecontroleerd door bloed-zuurstof-niveau-afhankelijke functionele magnetische resonantie imaging (fMRI vet) thats het overeenkomstige vat Somatosensorische cortex gebied (genoemd S1BF) correct geactiveerd, de belangrijkste doel van deze studie is te kwantificeren lactaat inhoud schommelingen in de hersenen geactiveerd rat door gelokaliseerde proton magnetische resonantie spectroscopie (1H-mevrouw) bij 7 T.

Functionele magnetische resonantie spectroscopie op 7 T in de Rat vat Cortex tijdens de Whisker activering

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

Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen op het gebied van neuro genetica en het ontcijferen van de metabolische veranderingen die optreden tussen rust en geactiveerde toestanden. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is om deze variatie in vivo in real time in real time te volgen op een niet-invasieve manier. Met name deze techniek kan worden toegepast op pathologische of genetisch gemodificeerde dieren, bijvoorbeeld om de rol van een specifiek eiwit in metabole interactie tussen neuronen en lyocellen te bepalen. Begin met het plaatsen van een ademhalingssensor op het magneetbed en breng de rat naar het magneetbed in de gevoelige positie met zijn neus in het isoflurane masker en met de ademhalingssensor tussen de ribbenkast en het magneetbed. Zorg ervoor dat de juiste snorharen vrij zijn en beveilig de rat met tape. Gebruik tape om een verkoop die alle van de juiste snorharen vallen en uitlijnen van de flexibele uitlaat pijp van de lucht puff systeem langs de rat MRI bed, zodat het deel verlaten van de buis is loodrecht en ongeveer anderhalve centimeter van de verkoop. Bevestig vervolgens de pijp in positie met meer tape. Sluit vervolgens de flexibele inlaatpijp van een persluchtbron aan op een solenoïde regelklepingang en de uitlaatpijp op de solenoïde regelklepoutout, waarbij de solenoïde regelklep buiten de magneetruimte blijft. Gebruik de transistor transistor-logische poort om het pulserende apparaat aan te sluiten op de solenoïde klep en de magneet en configureer het apparaat zodat de pulsfrequentie acht Hertz is, de pulserende tijd is 20 seconden en de rusttijd is 10 seconden. Voor snorharenstimulatie plaatst u de rat met de hersenen rechtop en beveilig het dier met oordoppen. Plaats de volumearrayspoel boven het hoofd en bevestig de array met tape. Zet het luchtfluissysteem aan om te controleren of de verkoop in de richting van de anteroposterior beweegt zonder rotatie en zonder wrijving. Schakel vervolgens het luchtfofsysteem uit en plaats de bedeindspoel in het midden van de magneet. Voor zuurstofgehalte in het bloed afhankelijk functionele resonantie beeldvorming, controleer de verkoop beweging opnieuw en gebruik een lokalisatie sequentie om te bevestigen dat de rat goed gepositioneerd is. Sleep het tabblad localizerreeks naar de instructienaam en klik op Doorgaan. Als de locatie in orde is, sleept u het tabblad T2 Star FID EPI-reeks in de instructienaam, centreer het gezichtsveld in het midden van de hersenen en klikt u op het aanpassingsplatform om de bewerkte scaninstructie te openen. Neem vervolgens een B0-kaart op en start de T2 Star FID EPI-reeks. Verwerven van een andere lokalisatie sequentie zoals net aangetoond te vergelijken met de eerste en controleer of de rat is verhuisd tijdens de T2 Star FID EPI sequentie. Breng het bed vervolgens terug naar de oorspronkelijke positie en verwijder de volumearrayspoel. Als u de afbeeldingen wilt verwerken, opent u het T2 Star FID EPI-bestand en leest u de T2 Star FID EPI-afbeelding in het beeldscherm. Open het opstartvenster van de functionele controller en selecteer op het tabblad verwerking het venster functionele beeldvorming. Definieer het stimulatieprotocol en selecteer het protocolvenster, stel de op-periode in op 40 en de uitperiode op 20.Klik op attributie omkeren en sleep de schuifregelaar voor de stimulatiestatus naar links om een waarde van één te selecteren. Stel in het voorbewerkingsvenster het mediane filter in voor voor verwerking en het mediane filter 2D 3D voor nabewerking. Klik vervolgens op uitvoeren. Sleep de cursors om de opzoekttafel voor overlay aan te passen en visualiseer het geactiveerde hersengebied. Om de oppervlaktespoel correct te positioneren voor proton magnetische resonantiespectroscopie of MRS, draait u het hoofd ongeveer 30 graden met de klok mee, zodat de oppervlaktespoel net boven de linkertonschors in een horizontale positie kan worden geplaatst en zich in het magneetcentrum bevindt wanneer deze zich in de magneet bevindt. Sluit de oppervlaktespoel aan en bevestig de spoel met tape. Controleer of de verkoop nog steeds goed kan bewegen wanneer het luchtrooksysteem is ingeschakeld. Plaats het bed vervolgens in de magneet en controleer de verkoopbeweging opnieuw.Bevestig de juiste positie van het dier met de lokalisatievolgorde zoals aangetoond en sleep het tabblad T2-TurboRARE-reeks naar het instructienaamvenster. Klik vervolgens verder met het uitvoeren van het scanprogramma en om de juiste lokalisatie van de voxel binnen de somatosensorische draaiveldschors mogelijk te maken. Sleep aan het einde van de scan het tabblad laserreeks in het venster van de instructienaam en plaats de voxel in het midden van het somatosensorische draaiveldschorsgebied. Klik op aanpassingsplatform om de bewerkte scaninstructie te openen en klik op wiebelen om de impedantie van de ontvangerspoel enigszins te veranderen voor tuning. Wanneer de afstemming is voltooid, klikt u op toepassen om de instructieeditor te sluiten en de wijzigingen in de bewerkte instructie toe te passen. Neem een B0-kaart op en start de pro diem MRS-acquisitie tijdens een rustperiode. Verwerf een andere lokalisatievolgorde om te vergelijken met de eerste en bevestig dat de rat niet bewoog tijdens de laserverwerving. Zet vervolgens het luchtrooksysteem aan en gebruik de laserreeks om een tweede proton MRS uit te voeren. Voer een definitieve lokalisatiesequentie uit om te controleren of de rat is verhuisd voordat u het bed naar zijn oorspronkelijke positie terugplaatst. Verwijder vervolgens de oppervlaktespoel en breng de rat terug naar de bank met controle tot volledig herstel. Als u de MRS-afbeeldingen wilt verwerken, opent u de lineaire combinatie van modelspectra- of LC-modelsoftware en selecteert u het juiste gegevenstype en bestand. Klik goed en voer in de titelsectie handmatig een titel in en definieer een voldoende onderdelen per milliliterbereik. Klik vervolgens op HET LC-model uitvoeren om de KWANTIFICERING van het LC-model te starten. Wanneer rechter snorharen worden gestimuleerd met behulp van de zelfgemaakte lucht puff systeem zoals aangetoond een positieve BOLD signaal wordt gedetecteerd in de linker vat cortex, ook wel de somatosensorische vat veld. Met behulp van anatomische magnetische resonantie beelden en een rat hersenen atlas regeling de geactiveerde hersenen gebied gevisualiseerd door BOLD functionele MRI maakt het mogelijk een voxel worden geplaatst in de somatosensorische vat veld gebied dat wordt geactiveerd tijdens de snorharen stimulatie. Wanneer het paradigma voor snorharentimulatie wordt ingeschakeld, wordt een toename van het lactaatgehalte waargenomen in het linker somatosensorische vatveld. Om de metabolische schommelingen tussen rust- en geactiveerde perioden beter te visualiseren, kan een spectrale aftrekking worden uitgevoerd. Van dit afgetrokken spectrum kan de toename van lactaatgehalte met hersenactivatie veel gemakkelijker worden gevisualiseerd. Bijvoorbeeld in deze rat werd het N-Acetylaspartaat signaal licht verminderd. Terwijl de lactaat piek is nauwelijks gedetecteerd op dit in vivo deconvolution spectrum in rust de LC-model was in staat om de piek te kwantificeren met een goede nauwkeurigheid en Cram

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

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowetenschap

We hebben een methode ontwikkeld voor gelijktijdige functionele magnetische resonantie imaging en elektrofysiologische opname in het knaagdieren hersenen, een platform te bieden voor het onderzoek van de relatie tussen de neurale activiteit en het bloed zuurstof niveau afhankelijk (BOLD) MRI-signaal.

Gelijktijdig fMRI en elektrofysiologie bij knaagdieren Brain

Wordt een techniek beschreven voor het in grote lijnen het openen van de bloed-hersen barrière in de muis met behulp van microbellen en ultrageluid. Met deze techniek kan mangaan worden toegediend aan de hersenen van muizen. Omdat mangaan is een MRI-contrastmiddel dat zich ophoopt in gedepolariseerd neuronen, deze aanpak maakt beeldvorming van neuronale activiteit.

Functionele neuroimaging Met behulp van ultrasone bloed-hersen barrière verstoring en mangaan-enhanced MRI

Source: Blanc, J., et al. Functional Magnetic Resonance Spectroscopy at 7 T in the Rat Barrel Cortex During Whisker Activation. J. Vis. Exp. (2019)This video demonstrates the method of analyzing metabolic changes in the rat barrel cortex using functional magnetic resonance spectroscopy during whisker stimulation. Baseline metabolite spectra are compared with stimulated spectra to detect lactate increase in the barrel cortex, confirming successful neuronal activation.

Functional Magnetic Resonance Spectroscopy of the Rat Barrel Cortex During Whisker Stimulation

Dit protocol beschrijft een standaard methode voor gelijktijdige functionele magnetische resonantie imaging en diepe hersenstimulatie bij de knaagdieren. Het gecombineerde gebruik van deze experimentele instrumenten maakt de exploratie van wereldwijde downstream activiteit in antwoord op elektrische stimulatie vrijwel elk doel hersenen.

Deep Brain Stimulation met gelijktijdige fMRI in Knaagdieren

Dit artikel heeft tot doel een basisprotocol te beschrijven voor het combineren van transcraniale directe stroom stimulatie (tDCS) met proton magnetische resonantie spectroscopie (1H-MRS) metingen om de effecten van bilaterale stimulatie op de stofwisseling van de primaire motorische cortex te onderzoeken.

Het gebruik van Magnetic Resonance Spectroscopy als een instrument voor het meten van Bi-hemisferische Transcraniale Elektrische Stimulatie Beïnvloeding van de Primaire Motor Cortex Metabolisme

We hebben repetitieve transcraniale magnetische stimulatie (rTMS) toegepast op de unilaterale hemisfeer van de hersenen van een rat, door een 25 mm figure-8 spoel 1 cm lateraal van de vertex op de biauriculaire lijn te plaatsen en de spoel te kantelen met 45°. Er werd een in-house waterkoelsysteem gebruikt voor rTMS gedurende meer dan 20 minuten.

Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation aan de eenzijdige halfrond van de hersenen van de rat

Dit protocol beschrijft een eenvoudige methode voor gelijktijdige opname van co gelokaliseerde elektro-encefalografie (EEG) en multi-laminaire lokale veld potentieel in een narcose rat. Een burr gat geboord in de schedel voor het inbrengen van een micro-elektrode is aangetoond dat het te verwaarlozen vervorming van het EEG signaal veroorzaken.

Gelijktijdige opname van elektro-encefalografie mede gelokaliseerde en lokale veld potentieel in knaagdier

Dit protocol beschrijft de kwantificering van volumetrische cerebrale hemodynamische variaties in het muizenbrein met behulp van functionele echografie (fUS). Procedures voor 3D functionele activeringskaart na sensorische stimulatie en functionele connectiviteit in rusttoestand worden gegeven als illustratieve voorbeelden, bij verdoofde en wakkere muizen.

Whole-Brain 3D-activering en functionele connectiviteit mapping bij muizen met behulp van transcraniële functionele echografie beeldvorming

Een gedetailleerde nieuwe procedure voor functionele beeldvorming van wakkere, op het hoofd gefixeerde ratten wordt beschreven.

Hoofdimplantaten voor de neuroimaging van wakkere, op het hoofd gefixeerde ratten

Een goedkoop elektro-encefalografisch registratiesysteem in combinatie met een millimetergrote spoel wordt voorgesteld om transcraniële magnetische stimulatie van het muizenbrein in vivo aan te sturen. Met behulp van conventionele schroefelektroden met een op maat gemaakt, flexibel, multi-elektrode arraysubstraat, kan multi-site opname worden uitgevoerd vanuit het muizenbrein als reactie op transcraniële magnetische stimulatie.

Goedkoop elektro-encefalografisch opnamesysteem gecombineerd met een millimetergrote spoel om het muizenbrein in vivo transcraniaal te stimuleren

Hier presenteren we twee protocollen voor de registratie van micro-elektrocorticografie met hoge dichtheid (μEcoG) bij ratten en muizen, inclusief chirurgische, implantatie- en registratiemethoden. μECoG-opnames worden uitgevoerd in combinatie met laminaire polytrode-opname in de auditieve cortex van de rat of met optogenetische manipulatie van neurale activiteit in de somatosensorische cortex van de muis.

Multischaalonderzoek van corticale verwerking door integratie van laminaire polytrodes en optogenetica met micro-elektrocorticografie bij knaagdieren

Leer functionele magnetische resonantie spectroscopie op 7 T in de rattenvatcortex tijdens snorharenstimulatie. Deze niet-invasieve methode volgt metabole veranderingen in vivo in realtime.

Functionele magnetische resonantie spectroscopie op 7 T in de Rat vat Cortex tijdens de Whisker activering

Meer video's verkennen