Spettroscopia di risonanza magnetica funzionale a 7 T nella corteccia di canna del ratto durante l'attivazione Whisker

Summary

Dopo aver controllato di sangue-ossigeno-livello-dipendente funzionale imaging a risonanza magnetica (fMRI grassetto) che la corrispondente zona della corteccia somatosensoriale barile campo (chiamata S1BF) è correttamente attivato, il principale obiettivo di questo studio è quello di quantificare il contenuto del lattato fluttuazioni nei cervelli del ratto attivati dalla spettroscopia di risonanza magnetica del protone localizzata (¹H-MRS) a 7 T.

Abstract

Spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (NMR) offre l'opportunità di misurare cerebrale metabolita contenuto in vivo e non invadente. Grazie agli sviluppi tecnologici nel corso dell'ultimo decennio e l'aumento della resistenza del campo magnetico, è ora possibile ottenere buona risoluzione spettri in vivo nel cervello del ratto. Neuroenergetics (cioè, lo studio del metabolismo del cervello) e, soprattutto, le interazioni metaboliche tra i diversi tipi cellulari hanno attirato sempre più interesse negli ultimi anni. Tra queste interazioni metaboliche, l'esistenza di una navetta di lattato tra neuroni e astrociti è ancora dibattuta. È, quindi, di grande interesse per eseguire spettroscopia di risonanza magnetica funzionale protone (¹H-MRS) in un modello del ratto del lattato del monitor e l'attivazione del cervello. Tuttavia, il picco di lattato di metile si sovrappone a picchi di risonanza del lipido ed è difficile da quantificare. Il protocollo descritto di seguito permette metabolico e del lattato di fluttuazioni da monitorare in una zona del cervello attivato. Attivazione cerebrale è ottenuto da stimolo whisker e ¹H-MRS è eseguita nella corteccia barile attivato corrispondente, cui area è rilevato usando sangue-ossigeno-livello-dipendente risonanza magnetica funzionale (fMRI grassetto). Tutti i passaggi sono descritti: la scelta di anestetici, bobine e sequenze, raggiungere whisker efficiente stimolazione direttamente nel magnete ed elaborazione dei dati.

Introduction

Il cervello possiede meccanismi intrinseci che consentono la regolazione del suo substrato principale (cioè, glucosio), sia per il suo contributo e il suo utilizzo, a seconda delle variazioni nell'attività cerebrale locale. Anche se il glucosio è il substrato principale di energia per il cervello, gli esperimenti condotti negli ultimi anni hanno indicato quello lattato, che viene prodotta dai astrocytes, potrebbe essere un substrato energetico efficiente per i neuroni. Ciò solleva l'ipotesi di una spola di lattato tra astrociti e neuroni¹. Conosciuto come ANLS, per astrociti lattato navetta², la teoria è ancora ....

Protocol

Tutte le procedure di animali sono stati condotti in conformità degli orientamenti di sperimentazione animale della direttiva del Consiglio delle Comunità europee del 24 novembre 1986 (86/609/CEE). Il protocollo ha incontrato le linee guida etiche del Ministero francese dell'agricoltura e foreste ed è stato approvato dai comitati etici locali (Comité d 'éthique pour L' expérimentation Animale Bordeaux n ° 50112090-A).

Nota: Durante le misurazioni di MR, un adeguato livello di anestesia e monitoraggio fisiologico (temperatura corporea, frequenza respiratoria) sono requisiti indispensabili.

1. gli animali

Results

Questo protocollo permette la quantificazione delle fluttuazioni di metabolita durante l'attivazione cerebrale, che si ottiene dalla stimolazione destra whisker direttamente nel magnete.

In questo studio, l'obiettivo generale di fMRI grassetto era per controllare che la stimolazione di baffo era efficiente, per visualizzare l'area di S1BF attivata e per individuare correttamente i voxel per ¹H-fMRS. Il dispositivo cos.......

Discussion

La corteccia di canna, chiamata anche S1BF per la corteccia somatosensoriale o un campo di canna, è una regione all'interno dello strato corticale IV che possono essere osservate utilizzando ossidasi del citocromo c colorazione⁹, e la sua organizzazione è ben nota, poiché è stato ampiamente descritto ^10,11. Una vibrissa è connesso a un barile, in cui circa 19.000 neuroni sono organizzati in una colonna¹². Il pathway.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Siringa da 0,5 mL con ago	Becton, Dickinson and Company, USA	2020-10	0,33 mm (29 G) x 12,7 mm
1H bobina di superficie per spettroscopia	Bruker, Ettlingen, Germania	T116344
7T Sistema Bruker Biospec	Bruker, Ettlingen, Germania	70/20 USR
Dispositivo pulsante basato su Arduino Uno	su
misuraAtipamezolo	Vé toquinol, S.A., Francia	V8335602	Antisedan, 4,28 mg
Maschera respiratoria	su misura
Unguento oculare	TVM laboratoire, Francia	40365	Ocry gel 10 g
Camera di induzione	su misura		30x17x15 cm
Tubo flessibile di ingresso	Gardena, Germania	1348-20	4,6 mm di diametro, 3 m di lunghezza
Pompa per isoflurano, vaporizzatore serie 100, classico T3	Surgivet, Harvard Apparatus	WWV90TT	da OH 43017, U.S.A
Isoflurane, liquido per inalazione	Vertflurane, Virbac, Francia	QN01AB06	1000 mg/mL
Pompa a siringa KD Scientific	KD sientific, Holliston, USA	Legato 110
LCModel software	LCModel Inc., Ontario, Canada	6.2
Medetomidina cloridrato	Vé toquinol, S.A., Francia	QN05CM91	Domitor, 1 mg/mL
Rotolo Micropore di cerotto adesivo	3M micropore, Minnesota, Stati Uniti	MI912
Rotolo Micropore di cerotto adesivo	3M micropore, Minnesota, Stati Uniti	MI925
Sistema di monitoraggio del parametro fisiologico	SA Instruments, Inc, Stony Brook, NY, USA	Modello 1025
NaCl	Fresenius Kabi, Germania	B05XA03	0,9 % 250 mL
Tubo flessibile di uscita	Gardena, Germania	1348-20	4,6 mm di diametro, 4 m di lunghezza
Software	Paravision Bruker, Ettlingen, Germania	6,0.1
Catetere endovenoso periferico	Terumo, Shibuya, Tokyo, Japon	SP500930S	22 G x 1", 0,85x25 mm, 35 mL/min
Bobina testa di ratto	Bruker, Ettlingen, Germania
Eparina sodica, soluzione iniettabile	Choai, Sanofi, Parigi, Francia	B01AB01	5000 UI/mL
Valvole di controllo a solenoide, valvola a stantuffo a 2/2 vie ad azione diretta	Burkert, Germania	3099939	Tipo di modello 6013
Terumo Siringa da 2 ml	Terumo, Shibuya, Tokyo, Japon	SY243	con ago da 21 g x 5/8"
Siringa Terumo da 5 ml	Terumo, Shibuya, Tokyo, Japon	05SE1
Wistar RJ-Han ratts	Janvier Laboratories, Francia