Одновременное МРТ и электрофизиологии в мозг грызунов

Summary

Мы разработали метод одновременного функциональной магнитно-резонансной томографии и электрофизиологические записи в грызун мозга, предоставляя платформу для исследования взаимоотношений между нейронной активности и уровня оксигенации крови зависимых (жирным шрифтом) МРТ сигнала.

Abstract

Для изучения нейронных основе уровня оксигенации крови зависимых (жирным шрифтом) магнитно-резонансной томографии (МРТ) сигнала, мы разработали грызунов модель, в которой функциональной МРТ данных и<em> В естественных условиях</em> Интракортикальных записи могут быть выполнены одновременно. Сочетание МРТ и электрической регистрации является технически сложной задачей, поскольку электродов, используемых для записи исказить МРТ и МРТ приобретения вызывает шум в электрических записи. Чтобы свести к минимуму взаимные помехи из двух условий, стеклянных микроэлектродов были использованы, а не металл и алгоритм удаления шума был реализован для данных электрофизиологии. В наших исследованиях, два микроэлектродов были отдельно имплантированных в двусторонних первичной соматосенсорной коры (SI) от крыс и зафиксированы на месте. Один ломтик корональных покрытия электродов советов был выбран для функциональной МРТ. Электрод валов и фиксации позиции не были включены в изображении среза, чтобы избежать артефактов изображения. Удалить кожу головы был заменен с зубной пастой, чтобы уменьшить восприимчивость несоответствие и не допустить Гиббса артефактов в изображениях. Артефакт структуры, индуцированной в электрических записях быстро переключения магнитного поля во время получения изображения характеризуется путем усреднения всех циклов сканирования для каждого запуска. Шум во время съемки структура была затем вычитается из оригинальных записей. Denoised курсы времени были затем использованы для дальнейшего анализа в сочетании с МРТ данных. Например, одновременное приобретение был использован для определения отношений между спонтанным МРТ BOLD сигналы и ограниченной полосой интракортикальных электрической активности. Одновременное МРТ и электрофизиологические записи в грызун будет служить платформой для многих интересных приложений в области неврологии, в дополнение к выяснению отношений между МРТ BOLD сигнала и нейронной активности.

Protocol

1. Это не является выживание хирургии. Первым шагом является имплантация электродов. В этом примере, электроды будут имплантированы в передней лапой регионах первичной соматосенсорной коры обоих полушарий. Обезболить крыс (самцов крыс SD, 200-300 г) с 2% изофлуран и закрепить на место …

Discussion

Оба электрофизиологические записи и BOLD МРТ отдельно хорошо разработанных методик. Тем не менее, одновременной записи и обработки изображений является сложной задачей из-за взаимных помех ² из двух режимов. Здесь мы предлагаем одно из возможных решений для комбинированного экспе…