मूंछ सक्रियण के दौरान चूहा बैरल प्रांतस्था में 7 टी में कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी
Summary
रक्त ऑक्सीजन स्तर पर निर्भर कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (बोल्ड fMRI) द्वारा जांच के बाद कि इसी somatosensory बैरल क्षेत्र प्रांतस्था क्षेत्र (S1BF कहा जाता है) सही ढंग से सक्रिय है, इस अध्ययन के मुख्य लक्ष्य को स्तनपान सामग्री मात्रा में है स्थानीयकृत प्रोटॉन चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी द्वारा सक्रिय चूहे दिमाग में उतार चढ़ाव (1एच श्रीमती) 7 टी में
Abstract
नाभिकीय चुंबकीय अनुनाद (एनएमआर) स्पेक्ट्रोस्कोपी vivo में सेरेब्रल metabolite सामग्री को मापने का अवसर प्रदान करता है और इनवेसिव । पिछले दशक में तकनीकी विकास के लिए धंयवाद और चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति में वृद्धि, यह अब संभव है कि vivo में चूहे मस्तिष्क में अच्छा संकल्प स्पेक्ट्रा प्राप्त करने के लिए । Neuroenergetics (यानी, मस्तिष्क चयापचय के अध्ययन) और, विशेष रूप से, विभिंन प्रकार के सेल के बीच चयापचय बातचीत हाल के वर्षों में अधिक से अधिक ब्याज आकर्षित किया है । इन चयापचय बातचीत के बीच, ंयूरॉंस और astrocytes के बीच एक स्तनपान शटल के अस्तित्व अभी भी बहस है । यह है, इस प्रकार, बहुत रुचि के कार्यात्मक प्रोटॉन चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी (1एच-श्रीमती) मस्तिष्क सक्रियकरण और मॉनिटर स्तनपान कराने के एक चूहे मॉडल में प्रदर्शन करने के लिए । हालांकि, मिथाइल स्तनपान पीक लिपिड अनुनाद चोटियों ओवरलैप और यों तो मुश्किल है । नीचे वर्णित प्रोटोकॉल चयापचय और स्तनपान उतार चढ़ाव एक सक्रिय मस्तिष्क क्षेत्र में नजर रखने की अनुमति देता है । मस्तिष्क सक्रियकरण मूंछ उत्तेजना और 1एच द्वारा प्राप्त की है श्रीमती इसी सक्रिय बैरल प्रांतस्था, जिसका क्षेत्र रक्त ऑक्सीजन-स्तर पर निर्भर कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (बोल्ड fMRI) का उपयोग कर पता लगाया है में किया जाता है । सभी कदम पूरी तरह से वर्णित हैं: निश्चेतक की पसंद, कुंडल, और दृश्यों, सीधे चुंबक में कुशल मूंछ उत्तेजना प्राप्त करने, और डेटा प्रोसेसिंग ।
Introduction
मस्तिष्क आंतरिक तंत्र है कि अपने प्रमुख सब्सट्रेट (यानी, ग्लूकोज), दोनों अपने योगदान और इसके उपयोग के लिए, स्थानीय मस्तिष्क गतिविधि में बदलाव पर निर्भर करता है के विनियमन की अनुमति के पास । हालांकि ग्लूकोज मस्तिष्क के लिए मुख्य ऊर्जा सब्सट्रेट है, हाल के वर्षों में प्रदर्शन प्रयोगों से पता चला है कि स्तनपान, जो astrocytes द्वारा उत्पादित है, न्यूरॉन्स के लिए एक कुशल ऊर्जा सब्सट्रेट हो सकता है. यह astrocytes और1ंयूरॉंस के बीच एक स्तनपान कराने वाली शटल की परिकल्पना को जंम देती है । ANLS के रूप में जाना जाता है, astrocyte के लिए-ंयूरॉन स्तनपान कराने वाली शटल2, सिद्धांत अभी भी बहुत बहस की है लेकिन प्रस्ताव है कि ग्लूकोज, बजाय सीधे ंयूरॉंस में जाने से, astrocytes, जहां यह स्तनपान में metabolized है, एक metabolite में प्रवेश कर सकते है के नेतृत्व में है , तो, न्यूरॉन्स, जो इसे कुशल ऊर्जा सब्सट्रेट के रूप में उपयोग करने के लिए हस्तांतरित. यदि इस तरह के एक शटल vivo मेंमौजूद है, यह कई महत्वपूर्ण परिणाम होगा, दोनों कार्यात्मक सेरेब्रल इमेजिंग में बुनियादी तकनीकों की समझ के लिए (पोजीट्रान उत्सर्जन टोमोग्राफी [पीईटी]) और मनाया चयापचय परिवर्तन का गूढ़ रूप के लिए मस्तिष्क विकृतियों में ।
मस्तिष्क चयापचय और अध्ययन करने के लिए, विशेष रूप से, न्यूरॉन्स और astrocytes के बीच चयापचय बातचीत, चार मुख्य तकनीक उपलब्ध हैं (नहीं माइक्रो-/nanosensors सहित): autoradiography, पीईटी, दो-फोटॉन फ्लोरोसेंट फोकल माइक्रोस्कोप, और श्रीमती Autoradiography पहले तरीकों में से एक का प्रस्ताव किया गया था और मस्तिष्क के स्लाइस में रेडियोधर्मी 14सी-2-deoxyglucose के क्षेत्रीय संचय की छवियों को प्रदान करता है, जबकि रेडियोधर्मी 18 की क्षेत्रीय ऊपर की vivo छवियों में पीईटी पैदावार F-deoxyglucose । वे दोनों irradiative अणुओं का उपयोग करते हुए कम स्थानिक संकल्प छवियों के उत्पादन का नुकसान है । दो फोटॉन माइक्रोस्कोपी फ्लोरोसेंट जांच के सेलुलर संकल्प प्रदान करता है, लेकिन ऊतक द्वारा प्रकाश बिखरने इमेजिंग गहराई सीमा । इन तीन तकनीकों को मूंछ उत्तेजना3,4,5,6के दौरान कुतर में neuroenergetics अध्ययन करने के लिए पहले इस्तेमाल किया गया है । वीवो में श्रीमती आक्रामक और रेडियोधर्मी होने का दोहरी लाभ है, और किसी भी मस्तिष्क संरचना का पता लगाया जा सकता है । इसके अलावा, श्रीमती ंयूरॉन सक्रियण के दौरान प्रदर्शन किया जा सकता है, एक तकनीक कार्यात्मक श्रीमती (fMRS) है, जो बहुत हाल ही में7कुतर में विकसित किया गया है बुलाया । इसलिए, एक प्रोटोकॉल मस्तिष्क गतिविधि के दौरान की निगरानी करने के लिए 1एच-श्रीमती द्वारा vivo में और गैर इनवेसिव प्रस्तावित है । प्रक्रिया मस्तिष्क सक्रियण के साथ वयस्क स्वस्थ चूहों में वर्णित है एक एयर कश मूंछ से प्राप्त की उत्तेजना एक 7 टी चुंबकीय अनुनाद (MR) imager में सीधे प्रदर्शन किया, लेकिन आनुवंशिक रूप से संशोधित पशुओं में अनुकूलित किया जा सकता है, के रूप में अच्छी तरह के रूप में किसी भी रोग हालत में .
Protocol
Representative Results
Discussion
बैरल प्रांतस्था भी somatosensory प्रांतस्था या बैरल क्षेत्र के लिए S1BF कहा जाता है, cortical सी cytochrome9धुंधला का उपयोग कर मनाया जा सकता है कि एक क्षेत्र है, और उसके संगठन अच्छी तरह से वर्णित किया गया है के बाद से यह…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
यह काम LabEx ट्रेल ग्रांट, संदर्भ ANR-10-LABX-५७, और एक फ्रांसीसी-स्विस ANR-FNS अनुदान संदर्भ ANR-15-CE37-0012 द्वारा समर्थित किया गया था । लेखकों Aurélien Trotier अपने तकनीकी समर्थन के लिए धंयवाद ।
Materials
| 0.5 mL syringe with needle | Becton, Dickinson and Company, USA | 2020-10 | 0.33 mm (29 G) x 12.7 mm |
| 1H spectroscopy surface coil | Bruker, Ettlingen, Germany | T116344 | |
| 7T Bruker Biospec system | Bruker, Ettlingen, Germany | 70/20 USR | |
| Arduino Uno based pulsing device | custom made | ||
| Atipamezole | Vétoquinol, S.A., France | V8335602 | Antisedan, 4.28 mg |
| Breathing mask | custom made | ||
| Eye ointment | TVM laboratoire, France | 40365 | Ocry gel 10 g |
| Induction chamber | custom made | 30x17x15 cm | |
| Inlet flexible pipe | Gardena, Germany | 1348-20 | 4.6-mm diameter, 3m long |
| Isoflurane pump, Model 100 series vaporizer, classic T3 | Surgivet, Harvard Apparatus | WWV90TT | from OH 43017, U.S.A |
| Isoflurane, liquid for inhalation | Vertflurane, Virbac, France | QN01AB06 | 1000 mg/mL |
| KD Scientific syringe pump | KD sientific, Holliston, USA | Legato 110 | |
| LCModel software | LCModel Inc., Ontario, Canada | 6.2 | |
| Medetomidine hydrochloride | Vétoquinol, S.A., France | QN05CM91 | Domitor, 1 mg/mL |
| Micropore roll of adhesive plaster | 3M micropore, Minnesota, United States | MI912 | |
| Micropore roll of adhesive plaster | 3M micropore, Minnesota, United States | MI925 | |
| Monitoring system of physiologic parameter | SA Instruments, Inc, Stony Brook, NY, USA | Model 1025 | |
| NaCl | Fresenius Kabi, Germany | B05XA03 | 0.9 % 250 mL |
| Outlet flexible pipe | Gardena, Germany | 1348-20 | 4.6-mm diameter, 4m long |
| Paravision software | Bruker, Ettlingen, Germany | 6.0.1 | |
| Peripheral intravenous catheter | Terumo, Shibuya, Tokyo, Japon | SP500930S | 22 G x 1", 0.85×25 mm, 35 mL/min |
| Rat head coil | Bruker, Ettlingen, Germany | ||
| Sodic heparin, injectable solution | Choai, Sanofi, Paris, France | B01AB01 | 5000 IU/mL |
| Solenoid control valves, plunger valve 2/2 way direct-acting | Burkert, Germany | 3099939 | Model type 6013 |
| Terumo 2 ml syringe | Terumo, Shibuya, Tokyo, Japon | SY243 | with 21 g x 5/8" needle |
| Terumo 5 mL syringe | Terumo, Shibuya, Tokyo, Japon | 05SE1 | |
| Wistar RJ-Han rats | Janvier Laboratories, France |
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