Bu tekniğin amacı farmakolojik manyetik rezonans görüntüleme (phMRI) ve selektif serotonin geri alım inhibitörü (SSRI), fluoksetin ile birlikte iv meydan okuma ile canlı ve ücretsiz-nefes hayvan serotonin (5-HT) nörotransmitter fonksiyonu değerlendirmektir.
Farmakolojik MR (phMRI) sonuçta depresyon ve DEHB gibi uyuşturucu eylem ve nörotransmitter ilişkili bozukluklar arkasında yatan nörobiyolojik mekanizmaları açıklığa kavuşturabilmek için kullanılabilir beyin fonksiyonu üzerinde maddelerin etkilerini incelemek amacıyla yeni ve umut verici bir yöntemdir. Görüntüleme yöntemleri (PET, SPECT, CT) çoğu gibi beyin hastalıklarının araştırılması ve genel nöronal bağlantı saygı ile non-invaziv bir şekilde nörotransmiter yolların ilgili fonksiyon bir ilerlemeyi temsil ediyor. Üstelik o da klinik araştırmalar için çeviri için ideal bir araçtır. MRG, hala arkasında moleküler görüntüleme stratejileri PET ve SPECT ile karşılaştırıldığında ise büyük avantaj böylece iyonize radyasyona maruz kalma tekrarlayan kaçınarak, yüksek uzaysal çözünürlük ve kontrast madde ya da radyo-işaretli moleküllerin enjeksiyon için gerek sahip olması gerekir . Bu g nerede Fonksiyonel MRI (fMRI) yaygın, araştırma ve klinik ortamda kullanılırenerally bir psiko-motor görev ile birlikte. phMRI belirli bir zorlu ilaç verildikten üzerinden etkinleştirme sonrasında fizyolojik veya patolojik koşullar altında serotonin gibi belirli bir nörotransmitter sistemi, (5-HT), soruşturma sağlayan fMRI bir uyarlamasıdır.
Burada anlatılan yöntem amacı serbest solunum hayvanlarda beyin 5-HT fonksiyonunu değerlendirmek etmektir. Aynı anda zaman içinde fonksiyonel MR görüntüleri elde edilirken, 5-HT sistemi meydan okuyarak, bu zorluğa beynin tepki görüntülenebilmekte. Hayvanları çok sayıda çalışmalar zaten örneğin 5-HT (salgılatıcı ilaçlar, seçici geri alım blokerleri, vb) ekstraselüler düzeyde uyuşturucu kaynaklı artışlar (BOLD) bağımlı MRG sinyalleri (bağlı sinyal kan oksijenlenme düzeyinde bölgeye özgü değişiklikler uyandırmak olduğunu göstermiştir oksijen ve g sağlamak için kan akımı artışı ile beyin aktivasyonu sırasında meydana deoxygenated / oksijenli hemoglobin düzeyi değişikliğinörotransmiter fonksiyon indeksi sağlayan) talep nöronlara lucose. Ayrıca, bu etkilerin tedaviler bu azalma 5-HT durumu 16,13,18,7 ile tersine çevrilebilir olduğu gösterilmiştir. Yetişkin sıçanlarda, akut SSRI uygulamadan sonra BOLD sinyal değişikliklerinin birkaç 5-HT ilişkili beyin bölgelerinin, yani kortikal alanlar, hipokampus, hipotalamus ve talamus 9,16,15 tarif edilmiştir. 5-HT sisteminin uyarılması ve bu sorun olan tepkisi, böylece hayvanlarda ve insanlarda 2,11 her iki fonksiyonu bir ölçü olarak kullanılabilir.
5-HT phMRI in vivo hayvan nörotransmiter fonksiyonu değerlendirmek için gelecek vaat eden bir araçtır. Bu fonksiyonel MR görüntüleme ile bir 5-HT meydan beyin yanıtı görüntüler. MRG yüksek uzaysal çözünürlük ve kontrast ajan veya dolayısıyla iyonize radyasyona maruz kalma tekrarlayan kaçınarak radyo-işaretli moleküllerin enjeksiyon gerekmez için büyük bir avantaja sahip. Bu teknik, insan, hayvan ve konularda uygulanabilir ve bu nedenle nörotransmitter sistemleri ve psikiyatrik bozuklukların translasyonel araştırma için çok uygundur. Bu uygulama 5-HT yolu ile sınırlıdır ve hali hazırda hem hayvanlarda ve insanlarda 5,15 22 dopaminerjik ilaçların etkilerini değerlendirmek üzere yaygın şekilde kullanılmaktadır değildir tabii ki.
Bununla birlikte, küçük hayvanlarda phMRI zorlu kalır, zaten Martin ve Sibson 11 ve 20 Steward tarafından inceleme yazılarında işaret etti. Bu zorluklardan biri bakım o olduğunugörüntü alımı sırasında f kararlı fizyolojik parametreler. En anestezikler kardiyovasküler fonksiyonu değiştirebilir ve phMRI herhangi bir hemodinamik değişiklikler verilen ilacın meydan sadece atfedilebilecek olmasını sağlamak için gereklidir kardiyovasküler / hemodinamiye eleştirel bağımlı olduğunu verilmesi gibi. Bu pCO 2 seviyeleri başlangıçta edinimi sırasında sabit kalır bu nedenle hayati önem taşımaktadır. Mekanik havalandırma fizyolojik stabilitesini sağlamak için, ve genellikle bu tür deneyler kullanılır. Biz ancak gelecekte uzunlamasına çalışmalar yapmak olasılığını açık bırakmak için Ücretsiz-nefes hayvanları kullanmayı seçti. Bunun yerine, geniş fonksiyonel tarama başlatmak ve bu yolla istikrarlı vasküler reaktivite korumak ve böylece T2 * / T2 sinyal önce normal sınırlarda fizyolojik istikrarı sağlamak için (ve değişen) solunum hızı ve kan gazı değerleri izlenir. Serebral hemodinami ve metabolis genel anesteziklerin etkileri hakkında Edebiyatım 20 bol ve bu yazının kapsamı dışındadır. Inhalasyon anestezi ile, anestezi derinliğinin hızla olabilir ve kolaylıkla kontrol edebilir, çünkü bu özel protokolde izofluran ±% 2 ile gaz anestezi kullanmayı seçti. Bu görüntü alımı başlamadan önce normal stabil pCO 2 seviyelerini sağlamak için elimizden kurulum önemlidir. Izofluran bugün en sık kullanılan uçucu anestezik ve uzunlamasına çalışmalar için önemli olan hızlı indüksiyon ve derlenme, sağlar. Ayrıca minimal kardiyovasküler ve solunum depresyonu üretir ve iskelet kaslarının iyi bir rahatlama neden olur.
İkincisi, zorlu ilacın intravenöz insanlarda daha küçük hayvanlarda daha karmaşıktır. Femoral arter ve ven kanülasyonu için gerekli cerrahi iyi eğitimli ve deneyimli bir kadro gerektirir. Bu invaziv girişimlerden dolayı esas olarak terminal işlemlerde kullanılan şu anda halen. Bununla birlikte, kan homeostazı ve kuyruk damarından enjeksiyon non-invasiv izleme uzunlamasına çalışmalar 23 için kullanılabilir.
Buna ek olarak, hayvan phMRI için spesifik değildir tekniği, bazı daha genel bir sınırlama yoktur. Buna ek olarak Martin ve Sibson 11 de belirttiği gibi, tüm fMRI çalışmaları potansiyel bir şaşırtmak o meydan tarafından uyarılmış beyin aktivitesinde değişiklikler oldukça periferik sistemik etkileri daha nöronal aktivitedeki değişiklikleri yansıtacak farz olmasıdır. Özellikle derin beyin yapıları, nörovasküler kaplin nispeten zayıf bir anlayış (nöronal aktivite değişiklikleri ve hemodinamik değişiklikleri arasındaki ilişki) kalır. Korteksinde nörovasküler kuplaj belirlemek için Logothetis 10 tarafından gerçekleştirilen tür çalışmaların henüz beynin diğer parçaları da yapılmamıştır. Önemli yapılarda BOLD sinyal artışı gibi striatum veya amigdala söylüyorum ne olduğunu bu nedenle bilinmiyornöronal aktiviteleri hakkında g bize. Biz şu anda söyleyebiliriz iyi beyin bölgesi verilen meydan tepki ve tedavi ve / veya koşullara bağlı olarak, beynin reaktivite önemli değişiklikler olup olmadığını izlemek olmasıdır. Bu büyük ölçüde MRG veri ve fizyolojik yanıtlar hem bakarak kontrol edilebilir. Beyin aktivasyonu genel desen Bu durumda, yüksek bir 5-HT innervasyon değil, kadar genel bir vasküler yanıt olarak, bölgelerde bölgeye özgü ve sınırlı olmalıdır. Ayrıca, vasküler ve hemodinamik değişiklikler arasında farklı bir zamansal profili bekleniyor. Kan basıncı değişiklikleri, birkaç dakika içinde bazal değere geri ise, BOLD aktivasyonuna ilacın etkisi görüntü toplama sonuna kadar görünür fluoksetinin durumda olduğunu ve bu ilacın bilmek farmakokinetik özellikler karşılık gelir. Son olarak, tüm hayvanların fizyolojik yanıtlar denekler arası karşılaştırmalar yapmak için benzer olmalıdır. Nonetheless, bunun 5-HT ile lokal kan akışının bir nörojenik düzenlemesi 4 mevcut olduğu bilinmektedir. Bu nedenle BOLD sinyal yerel değişiklikleri damarların yakınlığı 5-HT salınmasına bağlı vasküler değişikliklere bağlıyorlar olabileceği göz ardı edilemez. Bu etkilerin yerel nöronal aktivasyonu ile bağlantılı değildir ve bu nedenle yanlış olumlu sonuç olarak kabul edilebilir olmasına rağmen, aynı zamanda 5-HT sisteminin genel olarak belirli bir fonksiyon (3, aynı zamanda bakınız) bir göstergesidir.
Bu tekniğin Kritik adımları yoğun fizyolojik yanıtları izlemek ve hayvanın fizyolojik koşullar görüntü toplama öncesi ve sırasında stabil olduğundan emin olmak için bu nedenle. Ayrıca, tarayıcı koşulları mümkün olduğu kadar sabit ve her bir hayvan için tam olarak aynı olmalıdır. Sizin dizisi Sinyal istikrar kontrol ve deney başlamadan önce teyit edilmelidir. Ayrıca, hatta küçük konu Grou ile, her zaman yeterince büyük bir istatistiksel güç var emin olunps. Genel olarak hayvan phMRI deneysel düşünceler güzel bir inceleme için, Steward 20 görmek ve sıçanlar ve fareler farmakolojik fMRI için bir deney protokolünde bir başka örnek için, Ferrari 5'e bakın.
Burada açıklanan teknik Olası değişiklikler çoktur. Biri olabilir:
Eğer deneysel kurulum yaptığınız seçimler olanakları ve / veya laboratuar ve cevaplamak istiyorum araştırma soru türü içinde deneyim son derece bağımlı olduğu.
The authors have nothing to disclose.
Bu çalışma L. Reneman verilen Bilimsel Araştırma Hollanda Örgütü (NWO) (Veni yok. 916.86.125) tarafından finanse edilmektedir. Destekçinizle hiçbir çalışma tasarımı rolü, veri toplama ve analizi, yayınlama kararı, ya da yazının hazırlığı vardı. Çıkar çatışması vardır.
Name of the reagent/equipment | Company | Catalogue number | Comments |
Isoflurane | ABBOTT Abbott Laboratories Ltd.,Maidenhead, UK |
No B506 | Mix with medical air |
Medical air | BOC Healthcare | ||
Heating pad | Harvard apparatus | 507223F Complete Homeothermic Blanket System with Flexible Probe, Medium, 230 VAC, 50 Hz |
|
Silk ligature | http://www.harvardapparatus.com/ | 2-0 black braided silk non-absorbable Cat Num 51-7631 |
|
PE-50 Cannula | http://www.scientificlabs.co.uk/ | Portex Tubing PE 0.58×0.96mm | 0.58 ID 0.96 OD mm |
Heparin sodium | Leo laboratories Ltd, Bucks., UK | Heparin sodium 1000IU/ml | 15 U/ml |
Vetbond Tissue Adhesive | 3M | M Vetbond Tissue Adhesive | |
Monitoring system | SA Instruments | http://www.i4sa.com Model 1025L monitoring system |
Monitors respiration and temperature |
Pressure transducer | Biopac Systems Corp | BLOOD PRESSURE TRANSDUCER – TSD104A MP150 DATA ACQUISITION SYSTEM – WIN – MP150WSW |
Monitors blood pressure |
RapidLab blood gas analyzer | Siemens Diagnostics | RAPIDLab 248/348 Systems | |
4.7T animal scanner | Agilent Technologies (previously Magnex) 4.7T frequency 199.845 MHz |
||
MR compatible stereotactic bed | m2m Imaging Corp | Rat bed: PA Multi element AHS 50-72-1003/100 | |
Coil | m2m Imaging Corp | Volume TH/Rx RQD1 72/112 200 |
|
Fluoxetine Hydrochloride | Sigma-Aldrich | F-132 | 5mg/kg in saline |