Summary

同时在啮齿动物脑功能磁共振成像和电

Published: August 19, 2010
doi:

Summary

我们已经开发出一种方法同步功能磁共振成像和电生理记录在啮齿类动物的大脑的神经活动和血氧水平依赖(BOLD)的MRI信号之间的关系进行调查,提供了一个平台。

Abstract

要检查的血氧水平依赖(BOLD)的磁共振成像(MRI)信号的神经基础,我们已经开发出一种啮齿动物模型中,功能性磁共振成像数据,并<em>在体内</em> intracortical记录可以同时执行。 MRI和电气录音的结合是技术上具有挑战性,因为用于拍摄的电极扭曲的MRI图像和MRI的收购引起的电气录音中的噪音。为了尽量减少相互干扰的两种模式,分别用玻璃微电极,而不是金属和噪声去除算法实施的电生理数据。在我们的研究中,两个微电极分别植入双侧初级躯体感觉皮层(SI)的大鼠和固定到位。被选定为功能性磁共振成像冠状切片覆盖电极提示。电极轴和固定的位置不包括在图像切片,以避免成像伪影。去除头皮被替换用牙膏降低易感性不匹配,并防止图像吉布斯振铃文物。在快速转换的磁场在图像采集电气录音引起的工件结构特点,平均每个运行的扫描所有周期。成像过程中的噪音结构,然后从原始录音中扣除。降噪时间课程,然后用fMRI数据的进一步分析相结合。作为一个例子,同时采集用于确定自发的功能磁共振成像大胆的信号和带限intracortical电活动之间的关系。同时在啮齿类动物中的功能磁共振成像和电生理记录将在神经科学中的许多令人兴奋的应用,除了阐明的fMRI BOLD信号和神经元的活动之间的关系提供了一个平台。

Protocol

1。这是一个非生存手术。第一步是植入电极。在这个例子中,将植入电极在两个半球的初级躯体感觉皮层的前爪地区。 2%异氟醚麻醉大鼠(雄性SD大鼠,200-300克),立体定向手术系统修复到位。手术开始之前,确保动物麻醉,并没有一个脚趾头掐的响应展品。打开头皮之前删除的皮毛。上述颅骨的肌肉和其他组织分离,并阻止任何出血,骨表面使用cauterizer。 码头准备在头骨表…

Discussion

电生理记录的BOLD功能磁共振成像技术分别发达。然而,同时录制和成像是具有挑战性,由于相互干扰的两 ​​种模式2。在这里,我们提供了一个可能的解决方案结合的啮齿类动物实验。电极植入的修改后的方法,最大限度地减少图像质量的影响,电气录音的工件去除是必要的,以消除噪声引起的图像采集。同时成像和记录在啮齿类动物中,将提供一个自发的神经活动和BOLD信号之间的耦?…

Acknowledgements

这项工作是由美国国立卫生研究院支持1 R21NS057718 – 01。

Riferimenti

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Citazione di questo articolo
Pan, W., Thompson, G., Magnuson, M., Majeed, W., Jaeger, D., Keilholz, S. Simultaneous fMRI and Electrophysiology in the Rodent Brain. J. Vis. Exp. (42), e1901, doi:10.3791/1901 (2010).

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