Yöntem makalesi

Yüksek alan fMRI kullanılarak Yetişkin kedilerde işitme korteksi Fonksiyonel Görüntüleme

DOI:

10.3791/50872

⸱

19 Şubat 2014

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Physiology and Pharmacology, University of Western Ontario, 2Department of Psychology, University of Western Ontario, 3Department of Medical Biophysics, University of Western Ontario, 4Brain and Mind Institute, University of Western Ontario, 5Centre for Functional and Metabolic Mapping, Robarts Research Institute, University of Western Ontario, 6Cerebral Systems Laboratory, University of Western Ontario, 7National Centre for Audiology, University of Western Ontario

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Memelilerde işitme sisteminin fonksiyonel çalışmalar, geleneksel olarak bu tür elektrofizyolojik kayıtları gibi uzamsal odaklı teknikleri kullanılarak yapılmıştır. Aşağıdaki protokol işlevsel manyetik rezonans görüntüleme kullanılarak kedi işitsel kortekste uyarılmış hemodinamik aktivitesinin büyük ölçekli desen görselleştirilmesi için bir yöntem tarif eder.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Memeli işitme sisteminin duyusal işleme bugünkü bilgiler esas olarak maymun, dağ gelinciği, sopaları, kemirgenler ve kediler dahil olmak üzere, hayvan modellerinde çeşitli elektrofizyolojik çalışmalar, türetilmiştir. Işitsel işlev insan ve hayvan modelleri arasında uygun bir paralellik çizmek amacıyla, insan işlevsel görüntüleme çalışmaları ve hayvan elektrofizyolojik çalışmalar arasında bir köprü kurmak için önemlidir. Fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) serebral korteksin farklı bölgeler arasında hemodinamik etkinliğinin geniş kalıplarını ölçme kurulu, minimal invaziv bir yöntemdir. Bu teknik yaygın olarak insan beyninde duyu işlevini araştırmak için kullanılır, insanlarda ve hayvanlarda hem de işitsel işleme çalışmaları bağlayan bir araçtır ve başarılı bir şekilde maymun ve kemirgen işitsel araştırmak üzere kullanılmıştır. Aşağıdaki protokol anestezi yetişkin işitme fonksiyonlarını araştırmak için deneysel bir prosedür açıklanmaktadırfMRI kullanarak işitsel kortekste uyarıcı-uyarılmış hemodinamik değişiklikleri ölçerek kediler. Bu nedenle bu yöntem, memeli işitsel korteks türe bağımsız özelliklerinin daha iyi anlaşılması için gerekli olan işitsel işlevin farklı modelleri arasında hemodinamik tepkiler karşılaştırmasını kolaylaştırır.

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Memelilerde işitsel işleme mevcut anlayış esas maymunlar 1-5, dağ gelinciği 6-10, yarasalar 11-14, 15-19 kemirgenler, kedi ve 20-24 invazif elektrofizyolojik çalışmalardan elde edilmektedir. Elektrofizyolojik teknikler genellikle elektrot ucu çevresindeki sinir dokusunun küçük bir alanda tek ve birden fazla nöron aktivitesini kaydetmek için hücre dışı Mikroelektronlar kullanmaktadır. Gibi optik görüntüleme ve fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) gibi işlevsel görüntüleme yöntemleri, beynin birden fazla, uzamsal olarak ayrı bölgelerde eşzamanlı km'ye aktivitesinin bir makroskopik bir bakış açısı sağlayarak hücre dışı kayıtları için yararlı tamamlar hizmet kurulmuştur. FMRI kan oksijen seviyesi bağımlı (BOLD) kullanır iken İçsel sinyal optik görüntüleme yüzey dokusu yansıtma özellikleri aktivite ile ilgili değişiklikleri ölçerek beyindeki uyarılmış aktivite görüntülenmesini kolaylaştırırbelirli bir görev sırasında aktif olan beyin bölgelerinde uyarıcı-uyarılmış hemodinamik değişiklikleri ölçmek için kontrast. Optik görüntüleme uyaran-uyarılmış aktivite 25 ilgilidir yüzey dokusu yansıtma önlemleri değişikliklere kortikal yüzeyin doğrudan maruz kalmasını gerektirir. Buna karşılık, fMRI noninvaziv ve sağlam bir kafatası içinde kortikal yüzeyi 26-28 ve sulkus-tabanlı 27,29 uyarılmış aktivite hem ölçmek için deoksijene kan paramanyetik özellikleri patlatır. Insan olmayan primat görsel korteks 30 ve insan işitsel kortekste 31 BOLD sinyal ve nöronal aktivitenin arasında güçlü bir korelasyon duyu fonksiyonlarını incelemek için yararlı bir araç olarak fMRI doğrulamak. FMRI gibi tonotopic organizasyon 32-36, işitsel işlev 37 lateralizasyonu, kortikal aktivasyon desenleri, kortikal bölgelerin 38 tanımlanması, ses efektleri gibi işitsel yolun özelliklerini incelemek için yaygın olarak kullanılan beriişitsel tepki özellikleri 39,40, ve insan, maymun ve fare modelleri, kedi işitme işlevini incelemek için uygun bir fonksiyonel görüntüleme protokolü kalkınma için yararlı bir tamamlayıcı olacağı yılında BOLD tepki süresi elbette 29,41 özelliklerine yoğunluğu fonksiyonel görüntüleme edebiyat. FMRI da anestezi kedi 26-28,42 görsel korteksin çeşitli fonksiyonel yönlerini keşfetmek için kullanılmış olsa da, birkaç çalışma kedi işitsel korteks duyusal işleme incelemek için bu tekniği kullandık. Mevcut protokolün amacı, anestezi kedi işitsel korteks işlevini ölçmek için fMRI kullanarak etkili bir yöntem oluşturmaktır. Bu yazıda özetlenen deneysel prosedürleri başarıyla yetişkin kedi işitsel kortekste 43 BOLD tepki süresi tabii özelliklerini tanımlamak için kullanılır olmuştur.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Aşağıdaki prosedür, kullanılan kediler anesteziye tabi ki buradaki herhangi bir görüntüleme deneyi uygulanabilir. (1,1-1,7 adım, 2.8, 4.1) özel olarak bir işitsel deneyler için gerekli olan adımları diğer duyusal uyarıcı protokollerini barındırmak için modifiye edilebilir.

Tüm deneysel prosedürleri Western Ontario Üniversitesi Hayvan Bakım Üniversitesi Konseyi Hayvan Kullanımı Alt Komitenin onayını aldı ve Hayvan Bakımı Kanada Konseyi (CCAC) 44 tarafından belirlenen kurallar izledi. Özetlenen deney kurtarma hayvan hazırlık yaklaşık 150 dakika gerektirir. Deneyin süresi tabii ki, Şekil 1 'de gösterilmiştir.

1.. Uyarıcı Ekipmanları Hazırlık

Şekil 2 elektronik bileşenleri ve MRI tarayıcı bir işitsel uyaran oluşturulması için gerekli ilgili bağlantılarını gösterir. Gereksinimleri f gibidirollows: Bir bilgisayar, bir harici ses kartı, stereo güç amplifikatörü ve bir fMRI uyumlu kulaklık sistemi.

  1. Universal Serial Bus (USB) kablosu ile harici ses kartı işitsel uyaran sunmak için kullanılacak bilgisayara bağlayın.
  2. Stereo güç amplifikatörü giriş portlarına harici ses kartının çıkış portları bağlantı kablolarını takın.
  3. FMRI uyumlu kulaklık sistemi trafo kutusunun giriş limanlarına stereo güç amplifikatörü çıkış portları bağlantı kablolarını takın.
  4. Transformatör kutusunun çıkış portları binaural kulaklığı bağlayın.
  5. Kullanım tarayıcı oda dışında penetrasyon paneline transformatör kutusunu bağlamak için BNC bağlantı ile koaksiyel kablolar ekranlı.
  6. Tarayıcı oda içindeki penetrasyon panelindeki ilgili BNC limanlarına kulaklık kablosu aksamını takın.
  7. Kulaklık için köpük kulak ipuçları bağlayın sonra kulaklık t bağlamakkablo montaj o. O ses kulaklık bilgisayardan iletilen onaylamak için bir test işitsel uyaran çalıştırın. Kulaklık ayırın ve hayvan hazırlık aşamasında (adım 2.7) esnasında güvenli kedinin kulakları içine köpük kulak ipuçları ekleyin.

2. Hayvan Preparasyon

  1. , Kedi premedicate bir deri altı enjeksiyonu (SC) ile atropin sülfat sedatif karışımı (0.02 mg / kg) ve asepromazin (0.02 mg / kg) yönetmek için.
  2. 20 dakika sonra anestezi oluşturmak için bir kas içinden (İM) enjeksiyonu yoluyla ketamin (4 mg / kg) ve deksmedetomidin hidroklorür (0,02-0,03 mg / kg) uygulanması. Ketamin genellikle ketamin 45 tek başına kullanıldığı zaman sık görülen titreme ve kas sertliği azaltmak için, bu durumda, deksmedetomidin hidroklorür olarak, bir sakinleştirici ve kas gevşetici ile birleştirilir. Bu kombinasyon, genellikle anestezik sedasyon, yaklaşık 150 dakika ve sık sık neden uyarılması için veteriner uygulamada kullanılırKüçük hayvanlarda anestezi.
  3. Kedinin doğrulma refleksini yitirmiş sonra, işlem sırasında kurumasını önlemek için gözlere oftalmik merhem geçerlidir. Ketamin damar içine verilmesi için medial safen damarı bir kalıcı kateter yerleştirin.
  4. Forepaw sonra kedi pençesini kaldırır mı gözlemleyerek bir ayak kısma tarafından başarılı bir anestezi indüksiyonu için Testi. Pedal refleks kaybolur sonra, o bir 4.0-4.5 endotrakeal tüp ile entübe kedi farengeal duvarların üzerine lidokain püskürtülerek öğürme refleksini bastırır.
  5. 1-1.5 L / dk 'da% 100 oksijen içinde verilen ketamin sürekli bir infüzyon hızı (0,6-0,75 mg / kg / saat) ve inhale izofluran (% 0.4-0.5) ile görüntüleme oturumu boyunca anestezi koruyun. Bir 60 ml şırınga içinde tuz 60 ml ve 0.07 ml ketamin Kombine sonra şırınga pompası şırınga. Bu adım, kedi premedicating önce gerçekleştirilebilir.
  6. MR-uyumlu s katında sıcak balmumu dolu ısıtma pedleri yerleştirinled (Şekil 3a ve 3c) ardından kızak iç duvarları etrafında plastik bir yalıtkan bubble wrap katman.
  7. MR-uyumlu bir kızak (Şekil 3c) 'de izolasyon hava kabarcıklı film içindeki bir sternal konumda kedi yerleştirin.
  8. Cat konumlandırılmış sonra, kulaklarına erişim sağlamak için baş ayarlayın. Mümkün olan en küçük çapı içine köpük kulak ipuçları rulo sonra derin kulak kanalı içine her bir kulak ucu takın. Sokulduğunda, köpük kulak uçları kulak kanalları içindeki boşluğu doldurmak için genişletmek gerekir.
  9. Başını düzgün 3-kanallı radyo frekans (RF) bobin (Şekil 3b) içinde konumlandırılmış kadar kedi ayarlayın. Akustik söndürme bellek köpük (Şekil 3d) ile kafa stabilize. Tarayıcı gürültü ek zayıflama sağlamak için kulak çevresinde köpük yerleştirin.
  10. Daha sonra güvenli ve tarayıcı yatağa kızak taşıma plastik bubble wrap yalıtım battaniye kedi sarın.
  11. Kedi infüzyon hatları, anestezik dağıtım borularını ve izleme ekipmanları bağlayın. Penetrasyon paneline takılı kulaklık kablosu düzeneğine kulaklığı bağlayın.
  12. Anestezi derinliği göre gereken şekilde 0.6 mg / kg / saat arasında, baz akış hızında ketamin infüzyon başlatın sonra akış hızı artar. Anatomik taramaları toplanmıştır sonra, başlangıç ​​dozu izofluran% 0.5 'e ayarlayın daha sonra% 0,4' e azalır.
  13. Monitör ve tarayıcı deliğinden uygun bir mesafede konumlandırılan MR-uyumlu izleme ekipmanları kullanarak deney boyunca kedinin kan oksijen doygunluğu, end-tidal CO 2 düzeyleri, kalp hızı, solunum ve rektal sıcaklık (eğer mümkünse) kaydedebilirsiniz. Tablo 1 değerleri ve bu prosedürün başarılı bir şekilde yürütülmesi için fizyolojik ölçümlerin aralıkları demek. Kalp hızı ve solunum istikrarlı artışlar genellikle anestezi yakın iyileşme ile ilişkilidir.
  14. Sonra sEssion kızaktan kediyi çıkarmak tamamlandı. Hayvan tamamen iyileşene kadar ısıtma pedleri ve havlu ile ek ısıtma sunmaya devam ediyoruz. Öğürme refleksi geri döndüğünde, endotrakeal tüpü çıkarın. Düzeltilmesi refleks sonra tesis hayvan dönün geri kadar kedi izleyin. Deney hiçbir olumsuz etkileri sağlamak için hayvana işlem sonrası bir gün değerlendirin.

3. Beyin Görüntüleme

  1. Eksenel dilim yönde kedinin beyninin anatomik taramaları toplayın. Anatomik referans hacmi için aşağıdaki görüntüleme parametreleri kullanın: TR = 750 msn ile FLASH görüntüleme dizisi, TE = 8 msn, matriks = 256 x 256 x 1,0 mm edinimi Voksel boyutu = 281 um x 281 mikron. Anatomik tarama süresi yaklaşık 6 dakika. Şekil 4 (sol panel), belirtilen parametreleri kullanılarak elde edilen bir örnek bir anatomik görüntü dilim sağlar.
  2. Functio için aşağıdaki görüntüleme parametreleri kullanınnal hacimleri: TR = 1.000 msn ile, TE = 15 msn, 3 kesimleri / uçak, 21 x 1 mm dilimler Parçalara serpiştirmeli eko-planar edinim (EPI); matris = 96 x 96, alan-view = 72 mm x 72 mm; edinme Voksel boyutu = x 0,75 mm x 1.0 mm 0.75 mm;. edinimi süresi = 3 sn / hacim 4 (sağ panel) Şekil belirlenen parametreleri kullanılarak elde edilen örnek bir işlevsel bir görüntü dilimini içerir.

4. Uyarıcı Sunum

  1. Uyaranın 30 saniye oynadı olduğu bir blok tasarımı bir bant beyaz gürültü uyaran (0-25 kHz, 5 msn yükselme / düşme süresi, 1 sunum ile 100 msn patlamaları her 200 msn, 90-100 dB SPL) sunmak ve 30 saniye başlangıca (no-uyarıcı) durumu (Şekil 5) ile dönüşümlü. Akustik uyarılmış BOLD aktivite işitsel kortekste gözlenen kadar bu adımı tekrarlayın. Bir blok bir tasarım kullanarak her fonksiyonel çalışma süresi 90 hacim için yaklaşık olarak 4.5 dakikadır.
  2. Ap olarak uyaran sunmakfonksiyonel çalışır istenilen sayıda propriate blok tasarım yapılandırma.

5. Veri Analizi

  1. Kazanılmış fonksiyonel hacimli işleme uygun fMRI analiz yazılımı (örneğin SPM, FSL) seçin.
  2. Referans anatomik tarama zamanında yakın edinilen birime her fonksiyonel hacmi düzenlenmelidir. Adım 5.6 'da kullanım için elde edilen hareket düzeltme değerlerini kaydedin. Rotasyonel baş hareketleri 1 ° veya öteleme baş hareketleri 1 mm'yi aşan herhangi bir fonksiyon çalışır dışlamak.
  3. Referans anatomik tarama için Coregister her hacmi.
  4. 2 mm tam genişlikte yarı-maksimum (FWHM) Gauss filtre ile her cilt pürüzsüz.
  5. Genel lineer model (GLM) için Regressor olarak ON-OFF uyaran blok tasarımı karşılık gelen bir kare dalga (boxcar) özelliğine sahiptir.
  6. Hareketle ilgili eserler için hesap hiç ilgi regressors hareket düzeltme değerlerini birleştirmek. Bir u Uygulap ncorrected istatistiksel eşiği = GLM 0.001 KALIN aktivasyon kümeleri görüntülemek için sonuçlanır. (: FWE aile-bilge hatası) küme düzeyinde p <0.05 eşik düzeltilmiş karşılayan küçük kümenin boyutunu belirler. Ilgi bölgelerinde istatistiksel olarak anlamlı kümeleri görmek için bu değere küme ölçüde eşik ayarlayın.
  7. Temel blokları sırasında uyarılması blokları ve ortalama BOLD sinyali sırasında ortalama BOLD sinyal arasındaki fark olarak her voksel BOLD yüzde sinyal değişikliği (PSC) tanımlayın.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Temsilci fonksiyonel veri 7T yatay delik tarayıcı edinilen ve MATLAB İstatistiksel Parametrik Haritalama araç kutusu kullanılarak analiz edildi. Işitsel uyarıya sağlam kortikal hemodinamik tepkiler sürekli olarak tarif edilen deney protokolü kullanılarak 43 kedilerde gözlenmiştir. Şekil 6, bir blok tasarımı olarak sunulan bir 30 saniye bant gürültü uyarıcıya yanıt olarak 2 hayvanlarda BOLD aktivasyonunu göstermektedir. Başlangıca vs geniş bant gürültü (hiçbir uyarıcı) T-istatistik haritaları ...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Işitsel işlev bir anestezi hayvan modeli için bir fMRI deney tasarımı, aşağıdaki hususlar dikkat dikkate alınmalıdır: kortikal tepkiler üzerindeki anestezi (i) etkisi, arka plan gürültüsünün tarayıcı (ii) etkisini, ve (iii) en iyi duruma getirilmesi Deney prosedürünün veri toplama aşamasının.

Bir anestezi altında hazırlanması sedasyon uzun bir süre üreten ve fonksiyonel bir görüntüleme oturumu sırasında potansiyel kafa hareketi en aza indirmek önemli bir avantaj sağlasa da, anestezi kortikal...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar, finansal ya da başka çıkar, hiçbir çatışmaları beyan ederim.

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar MR-uyumlu kızak tasarlanmış özel RF bobini tasarlanmış Kyle Gilbert, ve Kevin Barker, katkılarını kabul etmek istiyorum. Bu çalışma, Kanada Sağlık Araştırma Enstitüleri (CIHR), Doğa Bilimleri ve Kanada'nın (NSERC) Mühendislik Araştırma Konseyi ve Yenilik için Kanada Vakfı (CFI) tarafından desteklenmiştir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Materials
Atropin sülfat enjeksiyonu 0,5 mg/mlRafter 8 Ürünler
Asepromazin 5 mg/mlVetoquinol Inc.
Ketamin hidroklorür 100 mg / mlBimeda-MTC
Deksmedetomidin hidroklorür (Deksomitör, 0.5 mg / ml)Orion Pharma
Isoflurane% 99.9Abbott Laboratories
Lidokain (Ksilokain, endotrakeal 10 mg / ölçülen doz),Astra Zeneca
Yağlayıcı oftalmik merhem (Refresh Lacri Lube)Allergan A.Ş.
Tuzlu %0,95
IV Kateter 22 g (kanatlar)
IV Uzatma SetiCodan US Corp.BC 269
IV Uygulama Seti 10 damla/ml
Endotrakeal tüp 4.0
Isıtma pedleri (Snuggle Safe)Lenric C21 Ltd.
Şırınga 60 ml
Equipment
Harici ses kartıRoland CorporationCakewalk UA-25EX
Stereo güç amplifikatörüPyle Audio Inc.Pyle Pro PCAU11
MRI uyumlu kulaklık sistemiSensimetric CorporationModel S14
Kulaklık takmak için köpük kulak uçlarıEAR İşitsel SistemlerEarlink 3B
End-tidal CO2 monitörNellcorN-85
MRI uyumlu nabız oksimetresiNonin Medical Inc.Model 7500
Şırınga pompasıHarvard Aparatı70-2208
,

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Kaas, J. H., Hackett, T. A. Subdivisions of auditory cortex and processing streams in primates. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 97, 11793-11799 (2000).
  2. Kusmierek, P., Rauschecker, J. P. Functional Specialization of Medial Auditory Belt Cortex inthe Alert Rhesus Monkey. J. Neurophysiol. 102, 1606-1622 (2009).
  3. Recanzone, G. H., Guard, D. C., Phan, M. L. Frequency and Intensity Response Properties of Single Neurons in the Auditory Cortex of the Behaving Macaque Monkey. J. Neurophysiol. 83, 2315-2331 (2000).
  4. Godey, B., Atencio, C. A., Bonham, B. H., Schreiner, C. E., Cheung, S. W. Functional organization of squirrel monkey primary auditory cortex: Responses to frequency-modulation sweeps. J. Neurophysiol. 94, 1299-1311 (2005).
  5. Tian, B., Rauschecker, J. P. Processing of frequency-modulated sounds in the lateral auditory belt cortex of the rhesus monkey. J. Neurophysiol. 92, 2993-3013 (2004).
  6. Mrsic-Flogel, T. D., Versnel, H., King, A. J. Development of contralateral and ipsilateral frequency representations in ferret primary auditory cortex. Eur. J. Neurosci. 23, 780-792 (2006).
  7. Elhilali, M., Fritz, J. B., Chi, T. -S., Shamma, S. A. Auditory Cortical Receptive Fields: Stable Entities with Plastic Abilities. J. Neurosci. 27, 10372-10382 (2007).
  8. Shamma, S. A., Fleshman, J. W., Wiser, P. R., Versnel, H. Organization of Response Areas in Ferret Primary Auditory Cortex. J. Neurophysiol. 69, 367-383 (1993).
  9. Kowalski, N., Versnel, H., Shamma, S. A. Comparison of Responses in the Anterior and Primary Auditory Fields of the Ferret Cortex. J. Neurophysiol. 73, 1513-1523 (1995).
  10. Nelken, I., Versnel, H. Responses to linear and logarithmic frequency-modulated sweeps in ferret primary auditory cortex. Eur. J. Neurosci. 12, 549-562 (2000).
  11. Shannon-Hartman, S., Wong, D., Maekawa, M. Processing Of Pure-Tone And FM Stimuli In The Auditory Cortex Of The FM Bat, Myotis lucifugus. Hearing Res. 61, 179-188 (1992).
  12. Razak, K. A., Fuzessery, Z. M. Neural Mechanisms Underlying Sensitivity for the Rate and Direction of Frequency-Modulated Sweeps in the Auditory Cortex of the Pallid. J. Neurophysiol. 96, 1303-1319 (2006).
  13. Razak, K. A., Fuzessery, Z. M. GABA Shapes Selectivity for the Rate and Direction of Frequency-Modulated Sweeps in the Auditory Cortex. J. Neurophysiol. 102, 1366-1378 (2009).
  14. Suga, N. Functional Properties of Auditory Neurones in the Cortex of Echo-Locating Bats. J. Physiol. 181, 671-700 (1965).
  15. Harrison, R. V., Kakigi, A., Hirakawa, H., Harel, N., Mount, R. J. Tonotopic mapping in auditory cortex of chinchilla. Hearing Res. 100, 157-163 (1996).
  16. Benson, D. A., Teas, D. C. Single Unit Study of Binaural Interaction in the Auditory Cortex of the Chinchilla. Brain Res. 103, 313-338 (1976).
  17. Ricketts, C., Mendelson, J. R., Anand, B., English, R. Responses to time-varying stimuli in rat auditory cortex. Hearing Res. 123, 27-30 (1998).
  18. Gaese, B. H., Ostwald, J. Temporal Coding of Amplitude and Frequency Modulation in the Rat Auditory Cortex. European J. Neurosci. 7, 438-450 (1995).
  19. Hage, S. R., Ehret, G. Mapping responses to frequency sweeps and tones in the inferior colliculus of house mice. Eur. J. Neurosci. 18, 2301-2312 (2003).
  20. Merzenich, M. M., Knight, P. L., Roth, G. L. Representation of Cochlea Within Primary Auditory Cortex in the Cat. J. Neurophysiol. 38, 231-249 (1975).
  21. Knight, P. L. Representation of the Cochlea within the Anterior Auditory Field (AAF) of the Cat. Brain Res. 130, 447-467 (1977).
  22. Sutter, M. L., Schreiner, C. E., McLean, M., O'Connor, K. N., Loftus, W. C. Organization of Inhibitory Frequency Receptive Fields in Cat Primary Auditory Cortex. J. Neurophysiol. 82, 2358-2371 (1999).
  23. Whitfield, I. C., Evans, E. F. Responses of Auditory Cortical Neurons to Stimuli of Changing Frequency. J. Neurophysiol. 28, 655-672 (1965).
  24. Mendelson, J. R., Cynader, M. S. Sensitivity of cat primary auditory cortex (AI) neurons to the direction and rate of frequency modulation. Brain Res. 327, 331-335 (1985).
  25. Pouratian, N., Toga, A. W. Brain Mapping: The Methods. Toga, A. W., Mazziotta, J. C. , Academic Press. 97-140 (2002).
  26. Harel, N., Lee, S. P., Nagaoka, T., Kim, D. S., Kim, S. G. Origin of negative blood oxygenation level-dependent fMRI signals. J. Cereb. Blood Flow Metab. 22, 908-917 (2002).
  27. Olman, C., Ronen, I., Ugurbil, K., Kim, D. S. Retinotopic mapping in cat visual cortex using high-field functional magnetic resonance imaging. J. Neurosci. Methods. 131, 161-170 (2003).
  28. Kim, D. S., Duong, T. Q., Kim, S. G. High-resolution mapping of iso-orientation columns by fMRI. Nat. Neurosci. 3, 164-169 (2000).
  29. Belin, P., Zatorre, R. J., Hoge, R., Evans, A. C., Pike, B. Event-related fMRI of the auditory cortex. NeuroImage. 10, 417-429 (1999).
  30. Logothetis, N. K., Pauls, J., Augath, M., Trinath, T., Oeltermann, A. Neurophysiological investigation of the basis of the fMRI signal. Nature. 412, 150-157 (2001).
  31. Mukamel, R., et al. Coupling between neuronal firing, field potentials, and fMR1 in human auditory cortex. Science. 309, 951-954 (2005).
  32. Bilecen, D., Scheffler, K., Schmid, N., Tschopp, K., Seelig, J. Tonotopic organization of the human auditory cortex as detected by BOLD-FMRI. Hearing Res. 126, 19-27 (1998).
  33. Talavage, T. M., Ledden, P. J., Benson, R. R., Rosen, B. R., Melcher, J. R. Frequency-dependent responses exhibited by multiple regions in human auditory cortex. Hearing Res. 150, 225-244 (2000).
  34. Talavage, T. M., et al. Tonotopic organization in human auditory cortex revealed by progressions of frequency sensitivity. J. Neurophysiol. 91, 1282-1296 (2004).
  35. Wessinger, C. M., Buonocore, M. H., Kussmaul, C. L., Mangun, G. R. Tonotopy in human auditory cortex examined with functional magnetic resonance imaging. Human Brain Map. 5, 18-25 (1997).
  36. Cheung, M. M., et al. BOLD fMRI investigation of the rat auditory pathway and tonotopic organization. NeuroImage. 60, 1205-1211 (2012).
  37. Langers, D. R. M., van Dijk, P., Backes, W. H. Lateralization connectivity and plasticity in the human central auditory system. NeuroImage. 28, 490-499 (2005).
  38. Petkov, C. I., Kayser, C., Augath, M., Logothetis, N. K. Functional imaging reveals numerous fields in the monkey auditory cortex. PLoS Biol. 4, 1213-1226 (2006).
  39. Tanji, K., et al. Effect of sound intensity on tonotopic fMRI maps in the unanesthetized monkey. NeuroImage. 49, 150-157 (2010).
  40. Zhang, J. W., et al. Functional magnetic resonance imaging of sound pressure level encoding in the rat central auditory system. NeuroImage. 65, 119-126 (2013).
  41. Baumann, S., et al. Characterisation of the BOLD response time course at different levels of the auditory pathway in non-human primates. NeuroImage. 50, 1099-1108 (2010).
  42. Jezzard, P., Rauschecker, J. P., Malonek, D. An in vivo model for functional MRI in cat visual cortex. Magn. Reson. Med. 38, 699-705 (1997).
  43. Brown, T. A., et al. Characterisation of the blood-oxygen level-dependent (BOLD) response in cat auditory cortex using high-field fMRI. NeuroImage. 64, 458-465 (2013).
  44. Olfert, E. D., Cross, B. M., McWilliam, A. A. Canadian Council on Animal Care. 1, Ottawa, Ontario. (1993).
  45. Franceschini, M. A., et al. The effect of different anesthetics on neurovascular coupling. NeuroImage. 51, 1367-1377 (2010).
  46. Heil, P., Irvine, D. R. F. Functional specialization in auditory cortex: Responses to frequency-modulated stimuli in the cat's posterior auditory field. J. Neurophysiol. 79, 3041-3059 (1998).
  47. Norena, A. J., Gourevitch, B., Pienkowski, M., Shaw, G., Eggermont, J. J. Increasing spectrotemporal sound density reveals an octave-based organization in cat primary auditory cortex. J. Neurosci. 28, 8885-8896 (2008).
  48. Pienkowski, M., Eggermont, J. J. Long-term, partially-reversible reorganization of frequency tuning in mature cat primary auditory cortex can be induced by passive exposure to moderate-level sounds. Hearing Res. 257, 24-40 (2009).
  49. Zurita, P., Villa, A. E. P., de Ribaupierre, Y., de Ribaupierre, F., Rouiller, E. M. Changes of single unit activity in the cat auditory thalamus and cortex associated with different anesthetic conditions. Neurosci. Res. 19, 303-316 (1994).
  50. Crosby, G., Crane, A. M., Sokoloff, L. Local changes in cerebral glucose-utilization during ketamine anesthesia. Anesthesiology. 56, 437-443 (1982).
  51. Zhao, F., Jin, T., Wang, P., Kim, S. -G. Isoflurane anesthesia effect in functional imaging studies. NeuroImage. 38, 3-4 (2007).
  52. Cheung, S. W., et al. Auditory cortical neuron response differences under isoflurane versus pentobarbital anesthesia. Hearing Res. 156, 115-127 (2001).
  53. Dueck, M. H., et al. Propofol attenuates responses of the auditory cortex to acoustic stimulation in a dose-dependent manner: A FMRI study. Acta Anaesthesiol. Scand. 49, 784-791 (2005).
  54. Seifritz, E., et al. Spatiotemporal pattern of neural processing in the human auditory cortex. Science. 297, 1706-1708 (2002).
  55. Hall, D. A., et al. 34;Sparse" temporal sampling in auditory fMRI. Human Brain Map. 7, 213-223 (1999).
  56. Backes, W. H., van Dijk, P. Simultaneous sampling of event-related BOLD responses in auditory cortex and brainstem. Magn. Reson. Med. 47, 90-96 (2002).
  57. Greene, S. A. In Veterinary Anesthesia and Pain Management Secrets. , Hanley & Belfus, Inc. 121-126 (2002).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Auditory Cortex ImagingFunctional MRIAnesthetized CatsAuditory StimulusHemodynamic ResponseBrain ActivationMRI Compatible SledKetamine AnesthesiaSPM FSL Analysis

İlgili makaleler