Artigo de método

Aquisição de dados de ressonância magnética funcional de estado de repouso no rato

DOI:

10.3791/62596

⸱

28 de agosto de 2021

 ,  ,  ,  ,  , 
1Dartmouth-Hitchcock Medical Center, 2Geisel School of Medicine at Dartmouth, 3National Institute on Drug Abuse, National Institutes of Health, 4University of Guelph

* These authors contributed equally

Neste artigo

Resumo

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Este protocolo descreve um método para obter dados de ressonância magnética funcional de estado de repouso estável (rs-fMRI) de um rato usando isoflurane de baixa dose em combinação com dexmedetomidina de baixa dose.

Resumo

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A ressonância magnética funcional de estado de repouso (rs-fMRI) tornou-se um método cada vez mais popular para estudar a função cerebral em um estado de repouso, sem tarefa. Este protocolo descreve um método de sobrevivência pré-clínico para a obtenção de dados rs-fMRI. A combinação de isoflurano de baixa dose com infusão contínua do α2 agonizantes agonistas receptores adrenérgicos proporcionam uma opção robusta para aquisição de dados estáveis e de alta qualidade, preservando a função da rede cerebral. Além disso, este procedimento permite a respiração espontânea e fisiologia quase normal no rato. Sequências adicionais de imagem podem ser combinadas com a aquisição de estado de repouso criando protocolos experimentais com estabilidade anestésica de até 5 h usando este método. Este protocolo descreve a instalação de equipamentos, o monitoramento da fisiologia de ratos durante quatro fases distintas da anestesia, aquisição de escaneamentos de estado de repouso, avaliação da qualidade dos dados, recuperação do animal e uma breve discussão sobre análise de dados pós-processamento. Este protocolo pode ser usado em uma grande variedade de modelos de roedores pré-clínicos para ajudar a revelar as mudanças resultantes da rede cerebral que ocorrem em repouso.

Introdução

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A ressonância magnética funcional de estado de repouso (rs-fMRI) é uma medida do sinal dependente do nível de oxigênio do sangue (BOLD) quando o cérebro está em repouso e não está envolvido em nenhuma tarefa particular. Esses sinais podem ser usados para medir correlações entre regiões cerebrais para determinar a conectividade funcional dentro de redes neurais. rs-fMRI é amplamente utilizado em estudos clínicos devido à sua não invasiva e à baixa quantidade de esforço necessário aos pacientes (em comparação com a ressonância magnética baseada em tarefas) tornando-o ótimo para diversas populações de pacientes1.

Os ava....

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Protocolo

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Todos os experimentos foram realizados em um scanner de ressonância magnética 9.4 T, e foram aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais no Dartmouth College. Foi obtida aprovação adicional para registrar e mostrar os animais utilizados no vídeo e figuras abaixo.

1. Preparações antes da digitalização

  1. Linha de infusão subcutânea
    1. Remova parcialmente uma agulha de 23 G de seu pacote para que o ponto da agulha permaneça estéril.
    2. Segure firmemente o cubo da agulha e use uma lâmina de barbear para marcar o eixo da agulha onde ele encontra o cubo.
    3. Aperte um suporte de agulha ao redor do ....

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Resultados

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Após cada varredura de estado de repouso, a estabilidade é avaliada por meio de uma análise de componentes independente (ICA; script de exemplo incluído em Arquivos Suplementares). A Figura 6 mostra exemplos de saídas de componentes de escaneamentos de estado de repouso. A Figura 6a mostra um componente de sinal de uma varredura com alta estabilidade. Note que espacialmente, o componente tem alta regionalidade. Dentro do curso de tempo abaixo do.......

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Discussão

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A estabilidade do animal, tanto física quanto fisiologicamente, é fundamental para obter dados de estado de repouso de alta qualidade. Este protocolo alcança estabilidade movendo-se através de quatro fases distintas da anestesia. É imperativo que o animal tenha cumprido os limites fisiológicos definidos antes de passar para a próxima fase da anestesia; uma vez que este método se baseia em mecanismos autoregulatórios fisiológicos, animais individuais podem exigir quantidades ligeiramente diferentes de tempo em cada fase d.......

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Divulgações

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Os autores não têm nada a revelar.

Agradecimentos

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Este trabalho foi apoiado por financiamento do Instituto Nacional de Saúde (NIH) do Instituto Nacional de Drogas (NIDA) [DJW, EDKS, e EMB foram apoiados por Grant R21DA044501 concedido a Alan I. Green e DJW foi apoiado por Grant T32DA037202 para Alan J. Budney] e o National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism (NIAAA) [Grant F31AA028413 para Emily D. K. Sullivan]. Apoio adicional foi dado através do fundo dotado de Alan I. Green como o Raymond Sobel Professor de Psiquiatria em Dartmouth.

Hanbing Lu é apoiado pelo National Institute on Drug Abuse Intramural Research Program, NIH.

Os autores desejam reconhecer....

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
9.4T MRIVarian/BrukerVarian atualizado com console Bruker executando o software Paravision 6.0.1
Misturador de ar-oxigênioSechristModelo 3500CP-G
Análise de NeuroImagens Funcionais (AFNI)NIMH/NIHVersão AFNI_18.3.03Disponível gratuitamente em: https://afni.nimh.nih.gov/
Animal CradleRAPID BiomedicalLHRXGS-00563suporte de rato com barra de mordida, cone de nariz e barras de orelha
Monitoramento e amp de Fisiologia Animal Sistema de GatingSAIIModelo 1025Sistema compatível com MR, incluindo saturação de oxigênio, temperatura, respiração e complemento de oximetria de pulso de fibra óptica
Antisedan (cloridrato de atipamezol)Patterson Veterinary07-867-7097Zoetis, Item do Fabricante #10000449
Tesoura de cerâmica segura para MRIMRIequip.comMT-6003
ClippersPatterson Veterinary07-882-1032Kit combinado de aparador de retoque Wahl, Item do fabricante #09990-1201
Dexmedesed (cloridrato de dexmedetomidina)Patterson Veterinary07-893-1801Dechra Veterinary Products, Item do fabricante#17033-005-10
Tampas de termômetro retal digitalMedlineMDS9608
FMRIB Software LibraryFMRIBMELODIC Versão 3.15Disponível gratuitamente em: https://fsl.fmrib.ox.ac.uk/fsl/fslwiki
Heating PadCara Inc.Pinça Hemostat Modelo 50
, retaKent ScientificINS750451-2
IsofluranoPatterson Veterinário07-893-1389Patterson Private Label, Item do Fabricante #14043-0704-06
Vaporizador de IsofluranoVetEquip Inc.Fita de
Laboratório 911103, 3/4"VWR International89097-990
Agulhas, 23 gaugeBD305145cubo de plástico removido
Filme de Laboratório ParafilmPatterson Veterinary07-893-0260Medline Industries Inc., Item do Fabricante #HSFHS234526A
Bobina de Superfície PlanarBrukerT126092cm
Polietileno TubulaçãoBraintree ScientificPE50 50FT0.023" (diâmetro interno), 0.038" (diâmetro externo)
Pomada Oftálmica PuralubePatterson Veterinary07-888-2572Dechra Produtos Veterinários, Item do Fabricante #211-38
Ratos Sprague DawleyCharles River400 SAS SD
Solução Salina Estéril 0.9%Patterson Veterinary07-892-4348Aspen Vet, Item do Fabricante #14208186
Almofadas de Preparação de Álcool EstérilMedlineMDS090735
Fita Cirúrgica, 1" (3M Durapore)MedlineMMM15381Z3M Healthcare, "fita médica larga"
Fita de Papel Branco Cirúrgico, 1/2" (Micropore 3M)MedlineMMM15300Seringas de Saúde 3M
, 1 mL com agulha de 25 gaugeBD309626
Seringas, 3 mLBD309657
Sistema de indução e eliminação ventiladoVetEquip Inc.942102Câmara de indução de 2 litros com 411724 de limpeza
Medidor de vazão
931600Cubo de limpeza, cone de nariz 921616 "vácuo
", sem reinalação
ativa OMEGA

Referências

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Smitha, K. A., et al. Resting state fMRI: A review on methods in resting state connectivity analysis and resting state networks. The Neuroradiology Journal. 30 (4), 305-317 (2017).
  2. Gorges, M., et al.

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