Risonanza magnetica funzionale (fMRI) con Auditory Stimulation in uccelli canori
Summary
Questo articolo mostra una procedura ottimizzata per l'imaging dei substrati neurali della stimolazione uditiva nel cervello Songbird utilizzando la risonanza magnetica funzionale (fMRI). Esso descrive la preparazione degli stimoli sonori, il posizionamento del soggetto e l'acquisizione e la successiva analisi dei dati fMRI.
Abstract
La neurobiologia del canto degli uccelli, come modello per il linguaggio umano, è una zona marcata di ricerca in neuroscienze comportamentali. Considerando che l'elettrofisiologia e molecolare approcci permettono l'indagine sia stimoli differenti su alcuni neuroni, o uno stimolo in grandi parti del cervello, il livello di ossigenazione del sangue dipendente (BOLD), risonanza magnetica funzionale (fMRI) permette di combinare entrambi i vantaggi, cioè confrontare l'attivazione neurale indotta da stimoli differenti in tutto il cervello in una volta. fMRI in uccelli canori è impegnativo a causa delle piccole dimensioni del loro cervello e perché le loro ossa e soprattutto il loro cranio comprendono numerose cavità d'aria, inducendo importanti artefatti di suscettibilità. Gradient-echo (GE) fMRI BOLD è stato applicato con successo per uccelli canori 1-5 (per una rassegna, vedi 6). Questi studi si sono concentrati sulle aree cerebrali uditive primarie e secondarie, che sono le regioni libere di artefatti di suscettibilità. Tuttavia, poiché proccessi di interesse possono verificarsi al di là di queste regioni, è necessaria tutta la fMRI BOLD cervello utilizzando una sequenza MRI meno suscettibile a questi manufatti. Ciò può essere ottenuto utilizzando spin-echo (SE) BOLD fMRI 7,8. In questo articolo, si descrive come utilizzare questa tecnica in diamanti mandarini (Taeniopygia guttata), che sono piccoli uccelli canori, con un peso di 15-25 g ampiamente studiato in neuroscienze comportamentali del canto degli uccelli. Il tema principale di studi fMRI su uccelli canori è percezione canzone e canzone apprendimento. La natura degli stimoli uditivi in combinazione con i deboli sensibilità BOLD di SE (rispetto a GE) sequenze fMRI basati rende l'implementazione di questa tecnica molto impegnativo.
Protocol
Representative Results
Discussion
In questo rapporto, descriviamo un protocollo ottimizzato per la dettagliata caratterizzazione in vivo di substrati neurali della stimolazione uditiva in anestetizzati diamante mandarino.
In linea con il protocollo presentato, la maggior parte degli studi di attivazione funzionale del cervello in animali utilizzando fMRI BOLD, anestetizzare gli animali durante l'acquisizione. Animali di addestramento per abituarli all'ambiente magnete e il rumore dello scanner durante i peri…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questa ricerca è stata sostenuta da finanziamenti della Fondazione per la Ricerca – Fiandre (FWO, progetto Nr. G.0420.02 e G.0443.11N), l'Ercole Foundation (Grant Nr. AUHA0012), concertate azioni di ricerca (finanziamento GOA) presso l'Università di Anversa, e in parte sponsorizzato dalla CE – FP6 progetto Dimi, LSHB-CT-2005-512146 e CE – FP6 progetto EMIL LSHC-CT-2004-503569 per A.VdL. G.DG e CP sono borsisti post-dottorato della Fondazione di Ricerca – Fiandre (FWO).
Materials
| 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/ |
References
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