Este artigo mostra um procedimento otimizado para imagens dos substratos neurais da estimulação auditiva no cérebro songbird usando ressonância magnética funcional (fMRI). Ele descreve a preparação dos estímulos sonoros, o posicionamento do sujeito e da aquisição e posterior análise dos dados de fMRI.
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Artigo de método
Ressonância Magnética Funcional (fMRI), com estimulação auditiva em aves canoras
Neste artigo
Resumo
Resumo
A neurobiologia do canto dos pássaros, como um modelo para a fala humana, é uma área pronunciado de pesquisa em neurociência comportamental. Considerando eletrofisiologia e molecular abordagens permitem a investigação de qualquer diferentes estímulos em alguns neurônios, ou um estímulo em grandes partes do cérebro, o nível de oxigenação do sangue dependente (BOLD) Ressonância Magnética funcional (fMRI) permite combinar as vantagens, ou seja, comparar a ativação neural induzida por diferentes estímulos em todo o cérebro de uma só vez. fMRI em pássaros é um desafio por causa do pequeno tamanho de seus cérebros e porque os seus ossos e, especialmente, seu crânio compreendem inúmeras cavidades de ar, induzindo importantes artefatos de suscetibilidade. Gradiente-eco (GE) fMRI BOLD tem sido aplicado com sucesso para pássaros 1-5 (para uma revisão, ver 6). Estes estudos se concentraram nas áreas primárias e secundárias auditivas cerebrais, que são regiões livres de artefatos de suscetibilidade. No entanto, devido proccessos de interesse pode ocorrer para além dessas regiões, todo o cérebro fMRI BOLD é necessário utilizar uma seqüência de ressonância magnética menos suscetíveis a esses artefatos. Isto pode ser conseguido através da utilização de spin-eco (SE) NEGRITO RMf 7,8. Neste artigo, descrevemos como usar esta técnica em tentilhões-zebra (Taeniopygia guttata), que são pequenos pássaros com um peso corporal de 15-25 g extensivamente estudado em neurociência comportamental do canto dos pássaros. O principal tema de estudos de fMRI sobre pássaros é a percepção da música e aprendizagem da música. A natureza auditiva dos estímulos combinados com os fracos sensibilidade BOLD de SE (em comparação com GE) seqüências de fMRI baseados faz com que a implementação desta técnica muito desafiador.
Protocolo
1. Preparação dos estímulos auditivos
- Primeiro gravar o som-estímulos ao ser jogado dentro do furo do sistema MR 7T. O furo é de um espaço confinado, que pode distorcer os estímulos auditivos, resultando na melhoria de determinadas frequências auditivas. Figura 1 mostra as frequências aumentadas e suprimida, como mostrado pelas nossas gravações de ruído branco feito no local da cabeça da ave no magneto usando um microfone de fibra óptica (Optimic 1160, Optoacoustics). Para compensar este aumento artificial, uma função de equalizador é aplicada a cada estímulo usando o software WaveLab. Para nossa configuração particular, a função consiste ....
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Resultados
Nós aqui apresentada visualmente uma sequência otimizada de procedimentos para a imagem de sucesso de substratos neurais dos estímulos auditivos na finch cérebro zebra. Em primeiro lugar, o procedimento descrito para a preparação dos estímulos auditivos em resultados de estímulos que podem ser incorporados num ON / OFF paradigma bloco (Figura 2) e que são normalizados para eliminar possíveis diferenças no nível de pressão de som que pode evocar uma resposta diferencial no cérebro . Depois de prepa.......
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Discussão
Neste relatório, nós descrevemos um protocolo otimizado para o detalhado na caracterização vivo de substratos neurais da estimulação auditiva em tentilhões-zebra anestesiados.
Em consonância com o protocolo apresentado, a maioria dos estudos de ativação cerebral funcionais em animais utilizando fMRI BOLD, anestesiar os animais durante a aquisição. Treinar animais para acostumá-los ao ambiente ímã eo ruído do scanner durante os períodos de estudo também é possível, mas basta.......
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Divulgações
Não há conflitos de interesse declarados.
Agradecimentos
Esta pesquisa foi apoiada por doações da Fundação de Pesquisa - Flandres (FWO, projeto Nr G.0420.02 e G.0443.11N), a Fundação Hercules (concessão Nr AUHA0012), concertadas Acções de Investigação (GOA financiamento) da Universidade de Antuérpia, e parcialmente patrocinado pela EC - FP6 projeto Dimi, LSHB-CT-2005-512146 e EC - FP6 projeto EMIL LSHC-CT-2004-503569 para A.VdL. G.DG e CP são bolsistas de pós-doutorado da Fundação de Pesquisa - Flandres (FWO).
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Anestésico isoflurano | Isoflo | 05260-05 | |
| Hardware/software PC-Sam | SA-Instruments | http://www.i4sa.com | |
| Sistema de monitoramento e sincronização | 1025 | ||
| Sistema de aquecimento para roedores pequenos compatível com RM | Modelo 1025 compatível | ||
| Termômetro retal | RTP-102B | 7'', 0,044'' | |
| Scanner de RM 7T | Bruker Biospin | PHS 70/16 | |
| Software Paravision | 5.1 | ||
| Gradiente inserido | BGA9S | 400 mT/m, 300A, 500V | |
| Amplificadores de gradiente | Copley Co., USA | C256 | |
| Ressoadores transmissores | Diâmetro interno: 72 mm, transmissão apenas, desacoplamento ativo | ||
| Antena receptora - Cabeça de camundongo quadratura 20 mm | Recepção apenas, desacoplamento ativo | ||
| Software WaveLab | Steinberg | ||
| Software Praat | Paul Boersma, University of Amsterdam | http://www.praat.org | |
| Alto-falantes dinâmicos não magnéticos | Visation, Germany | HK 150 | |
| Microfone de fibra óptica | Optoacoustics, | Optimic 1160 | |
| Amplificador de som | Phonic corporation | MM 1002a | |
| Software Presentation | Neurobehavioral Systems Inc. | ||
| MRIcro | Chris Rorden | http://www.cabiatl.com/mricro/mricro/ | |
| Mapeamento Paramétrico Estatístico (SPM) | Welcome Trust Centre for Neuroimaging | 8 | http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/ |
Referências
- Van Meir, V., et al. Spatiotemporal properties of the BOLD response in the songbirds' auditory circuit during a variety of listening tasks. Neuroimage. 25, 1242-1255 (2005).
- Boumans, T., Theunissen, F. E., Poirier, C., Van Der Linden, A.
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Reimpressões e permissões
