Denne artikel viser en optimeret procedure for billeddannelse af de neurale substrater af auditiv stimulation i sangfugl hjernen hjælp af funktionel magnetisk resonans (fMRI). Det beskriver fremstillingen af de sunde stimuli, positionering af emnet og erhvervelsen og den efterfølgende analyse af de fMRI data.
Neurobiologi af fuglesang, som en model for menneskelig tale, er en udtalt forskningsområde i adfærdsmæssige neurovidenskab. Betragtninger elektrofysiologi og molekylær tilgange tillader undersøgelse af enten forskellige stimuli om få neuroner, eller en stimulus i store dele af hjernen, blodets iltning niveau afhængig (fed) funktionel magnetisk resonans (fMRI) giver mulighed at kombinere både fordele, dvs sammenligne neurale aktivering fremkaldt af forskellige stimuli i hele hjernen på én gang. fMRI i sangfugle er udfordrende på grund af den lille størrelse af deres hjerner, og fordi deres knogler og især deres kraniet omfatter talrige lufthulrum, overtalelse vigtige modtagelighed artefakter. Gradient-ekko (GE) BOLD fMRI er blevet anvendt med succes til sangfugle 1-5 (for en gennemgang, 6. se). Disse undersøgelser fokuseret på de primære og sekundære auditive områder i hjernen, som er områder, fri for modtagelighed artefakter. Men fordi proccesser af interesse kan forekomme over disse regioner er hele hjernen BOLD fMRI kræves anvendelse af en MRI-sekvens mindre modtagelige for disse artefakter. Dette kan opnås ved hjælp af spin-ekko (SE) BOLD fMRI 7,8. I denne artikel beskriver vi, hvordan du bruger denne teknik i zebrafinker (Taeniopygia guttata), som er små sangfugle med en kropsvægt på 15-25 g omfattende undersøgt i adfærdsmæssige neurovidenskab af Fuglesang. Det vigtigste emne for fMRI undersøgelser af sangfugle er sang perception og sang læring. Den auditive karakter stimuli kombineret med den svage BOLD følsomhed SE (i forhold til GE) baserede fMRI sekvenser gør implementeringen af denne teknik meget udfordrende.
I denne rapport beskriver vi en optimeret protokol til den detaljerede in vivo karakterisering af neurale substrater af auditiv stimulation i bedøvede zebrafinker.
I overensstemmelse med den fremlagte protokol, de fleste af funktionelle hjerne aktivering hos dyr ved hjælp af BOLD fMRI bedøve dyrene under overtagelsen. Træning dyr at vænne dem til magneten miljø og scanneren støj under undersøgelsens perioder er også muligt, men snarere tidskrævende og udfordrende og derfor…
The authors have nothing to disclose.
Denne forskning blev støttet af tilskud fra Research Foundation – Flandern (FWO, projekt Nr G.0420.02 og G.0443.11N), Hercules Foundation (tilskud Nr AUHA0012), samordnede forskningsaktioner (GOA finansiering) fra University of Antwerpen, og delvist sponsoreret af EC – FP6-projekt Dimi, LSHB-CT-2005 til 512.146 og EC – FP6-projekt EMIL LSHC-CT-2004 til 503.569 til A.VdL. G.DG og CP er postdocs af Research Foundation – Flandern (FWO).
Name of the reagent/equipment | Company | Catalogue number | Comments |
Isoflurane anaesthetic | Isoflo | 05260-05 | |
PC-Sam hardware/software | SA-Instruments | http://www.i4sa.com | |
Monitoring and gating system | 1025 | ||
MR-compatible small rodent heater system | Model 1025 compatible | ||
Rectal temperature probe | 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 | |
Gradient Amplifiers | Copley Co., USA | C256 | |
Transmit resonators | Inner diameter: 72 mm, transmit only, active decoupled | ||
Receiver antenna – 20 mm quadrature Mouse Head | Receive only, active decoupled | ||
WaveLab software | Steinberg | ||
Praat software | Paul Boersma, University of Amsterdam | http://www.praat.org | |
Non-magnetic dynamic speakers | Visation, Germany | HK 150 | |
Fiber optic microphone | Optoacoustics, | Optimic 1160 | |
Sound amplifier | Phonic corporation | MM 1002a | |
Presentation software | 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/ |