Imaging funzionale di Auditory Cortex in gatti adulti utilizzando ad alto campo fMRI

Summary

Sono stati tradizionalmente condotti studi funzionali del sistema uditivo dei mammiferi utilizzando tecniche spazialmente concentrati come registrazioni elettrofisiologiche. Il seguente protocollo descrive un metodo di visualizzare modelli su larga scala di attività emodinamica evocata nel gatto corteccia uditiva utilizzando la risonanza magnetica funzionale.

Abstract

Le attuali conoscenze di elaborazione sensoriale nel sistema uditivo dei mammiferi è derivato principalmente da studi elettrofisiologici in una varietà di modelli animali, tra cui scimmie, furetti, pipistrelli, roditori e gatti. Al fine di elaborare adeguate paralleli tra modelli umani e animali della funzione uditiva, è importante stabilire un ponte tra gli studi di imaging funzionale umani e studi elettrofisiologici animali. Risonanza magnetica funzionale (fMRI) è un consolidato metodo minimamente invasivo per misurare vasti reticoli di attività emodinamica nelle diverse regioni della corteccia cerebrale. Questa tecnica è ampiamente utilizzata per sondare la funzione sensoriale nel cervello umano, è uno strumento utile nel collegamento studi di elaborazione uditiva in entrambi gli esseri umani e gli animali ed è stato utilizzato con successo per studiare la funzione uditiva nelle scimmie e roditori. Il protocollo che segue descrive una procedura sperimentale per studiare la funzione uditiva in anestetizzati adultigatti dalla misura di stimolo evocato cambiamenti emodinamici nella corteccia uditiva utilizzando fMRI. Questo metodo agevola il confronto tra le risposte emodinamiche attraverso diversi modelli di funzione uditiva dando luogo ad una migliore comprensione delle caratteristiche specie-indipendente della corteccia uditiva dei mammiferi.

Introduction

Comprensione attuale di elaborazione uditiva nei mammiferi è derivato principalmente da studi elettrofisiologici invasivi nelle scimmie ^1-5, furetti ^{6-10, 11-14} pipistrelli, roditori ^{15-19, 20-24} e gatti. Tecniche elettrofisiologiche comunemente utilizzano microelettrodi extracellulari per registrare l'attività dei neuroni singoli e multipli all'interno di una piccola area di tessuto neurale che circonda la punta dell'elettrodo. Fondata metodi di imaging funzionale, come l'imaging ottico e la risonanza magnetica funzionale (fMRI), complementi servire come utili a registrazioni extracellulari, fornendo un punto di vista....

Protocol

La seguente procedura può essere applicata a qualsiasi esperimento di imaging in cui vengono utilizzati i gatti anestetizzati. Passi che sono specificamente necessari per gli esperimenti uditivi (passaggi 1,1-1,7, 2.8, 4.1) possono essere modificati per accogliere altri protocolli stimolo sensoriale.

Tutte le procedure sperimentali hanno ricevuto l'approvazione dalla uso di animali sottocommissione del Consiglio dell'Università su Animal Care presso la University of Western Ontario e seguite le linee guida indicate dal Consiglio canadese Animal Care (CCAC) ^44. L'esperimento descritto richiede circa 150 minuti dalla ....

Results

Dati funzionali rappresentativi sono stati acquisiti in uno scanner foro orizzontale 7T e analizzati utilizzando la casella degli strumenti Statistical Parametric Mapping in MATLAB. Robusti risposte emodinamiche corticali alla stimolazione uditiva sono stati costantemente osservati nei gatti utilizzando il protocollo sperimentale descritto ^43. Figura 6 illustra l'attivazione BOLD in 2 animali in risposta ad un 30 sec stimolo rumore a banda larga presentato in un disegno a blocchi. Mappe T-sta.......

Discussion

Nella progettazione di un esperimento fMRI per un modello anestetizzato della funzione uditiva degli animali, le seguenti questioni dovrebbe essere data attenta considerazione: (i) l'impatto di anestesia sulle risposte corticali, (ii) l'effetto del rumore di fondo dello scanner, e (iii) l'ottimizzazione della fase di raccolta dei dati della procedura sperimentale.

Mentre una preparazione anestetizzato offre l'importante vantaggio di produrre un prolungato periodo di sedazione.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Materiali
Iniezione di solfato di atropina 0.5 mg/ml	Rafter 8 Prodotti
Acepromazina 5 mg/ml	Vetoquinol Inc.
Ketamina cloridrato 100 mg/ml	Bimeda-MTC
Dexmedetomidina cloridrato (Dexdomitor 0,5 mg/ml)	Orion Pharma
Isoflurano 99,9%	Abbott Laboratories
Lidocaina (Xilocaina endotracheale 10 mg/dose dosata)	Astra Zeneca
Unguento oftalmico lubrificante (Refresh Lacri Lube)	Allergan Inc.
salina 0,95%
Catetere IV 22 g (ali)
Set di estensione IV	Codan US Corp.	BC 269
IV Administration Set 10 gocce/ml
Tubo endotracheale 4.0
Cuscinetti riscaldanti (Snuggle Safe)	Lenric C21 Ltd.
Siringa 60 ml
Equipment
Scheda audio esterna	Roland Corporation	Cakewalk UA-25EX
Amplificatore di potenza stereo	Pyle Audio Inc.	Pyle Pro PCAU11
Sistema di auricolari con inserto compatibile con risonanza magnetica	Sensimetric Corporation	Modello S14
Auricolari in schiuma per auricolari	con inserto Sistemi uditivi	ER Earlink 3B
Monitor CO2 di fine espirazione	Nellcor	N-85
Pulsossimetro compatibile con risonanza magnetica	Nonin Medical Inc.	Modello 7500
Pompa a siringa	Harvard Apparatus	70-2208