JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

وقد جرت العادة على إجراء دراسات وظيفية للنظام السمعي في الثدييات باستخدام تقنيات تركز مكانيا مثل التسجيلات الكهربية. يصف بروتوكول التالية طريقة لتصور أنماط واسعة النطاق من أثار النشاط الدورة الدموية في القط القشرة السمعية باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي.

Abstract

ويستمد المعرفة الحالية للمعالجة الحسية في الجهاز السمعي الثدييات أساسا من الدراسات الكهربية في مجموعة متنوعة من النماذج الحيوانية، بما في ذلك القرود والقوارض والخفافيش والقوارض، والقطط. من أجل استخلاص أوجه الشبه بين النماذج مناسبة الإنسان والحيوان وظيفة السمع، فمن المهم لإقامة جسر بين الدراسات التصوير وظيفية الإنسان والحيوان الدراسات الكهربية. وظيفية التصوير بالرنين المغناطيسي (الرنين المغناطيسي الوظيفي) هو أسلوب مينيملي أنشئت لقياس أنماط واسعة من النشاط الدورة الدموية في جميع أنحاء مناطق مختلفة من قشرة الدماغ. ويستخدم على نطاق واسع هذه التقنية لتحقيق الوظيفة الحسية في الدماغ البشري، هو أداة مفيدة في ربط الدراسات المعالجة السمعية في كل من البشر والحيوانات، وقد استخدمت بنجاح للتحقيق وظيفة السمع في القرود والقوارض. يصف البروتوكول بعد إجراء التجارب للتحقق وظيفة السمع في الكبار تخديرالقطط عن طريق قياس التغيرات في الدورة الدموية أثار تحفيز القشرة السمعية باستخدام الرنين المغناطيسي الوظيفي. هذا الأسلوب يسهل المقارنة بين استجابات الدورة الدموية عبر نماذج مختلفة من وظيفة السمع مما يؤدي إلى فهم أفضل للميزات الأنواع مستقلة عن القشرة السمعية الثدييات.

Introduction

مشتق الفهم الحالي للتجهيز السمعي في الثدييات أساسا من الدراسات الكهربية الغازية في القرود 1-5، 6-10 قوارض، والخفافيش 11-14، 15-19 القوارض، والقطط 20-24. تقنيات الكهربية تستخدم عادة microelectrodes خارج الخلية لتسجيل نشاط الخلايا العصبية واحد ومتعددة داخل منطقة صغيرة من الأنسجة العصبية المحيطة طرف القطب. أنشأت أساليب التصوير وظيفية، مثل التصوير الضوئي والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI)، وخدمة مفيدة ليكمل التسجيلات خارج الخلية من خلال توفير منظور العيانية النشاط مدفوعة في وقت واحد في جميع أنحاء متعددة، مناطق مختلفة من الدماغ مكانيا. التصوير الضوئي إشارة الجوهرية يسهل التصور النشاط منبهات المسموعة في الدماغ عن طريق قياس التغيرات المرتبطة النشاط في خصائص الانعكاس من سطح الأنسجة بينما يستخدم الرنين المغناطيسي الوظيفي على مستوى الأكسجين في الدم التي تعتمد على (بولد)على النقيض لقياس التغيرات الدورة الدموية، أثار التحفيز في مناطق الدماغ التي تنشط أثناء مهمة معينة. يتطلب التصوير الضوئي التعرض المباشر لسطح القشرية لتدابير التغيرات في سطح الانعكاس الأنسجة التي ترتبط النشاط أثار التحفيز 25. في المقارنة، الرنين المغناطيسي الوظيفي هو موسع ويستغل خصائص الدم غير المؤكسج ممغطس لقياس كل من السطح القشري 26-28 والقائم على التلم 27،29 النشاط منبهات المسموعة داخل الجمجمة سليمة. الارتباط القوي بين إشارة BOLD ونشاط الخلايا العصبية في القشرة البصرية الرئيسيات غير البشرية 30 و في القشرة السمعية الإنسان 31 التحقق من صحة الرنين المغناطيسي الوظيفي كأداة مفيدة لدراسة وظيفة حسية. منذ الرنين المغناطيسي الوظيفي وقد استخدمت على نطاق واسع لدراسة ملامح المسار السمعية مثل تنظيم التوضع النغمي 32-36، lateralization من 37 وظيفة السمع، وأنماط التنشيط القشرية، وتحديد المناطق القشرية 38، وآثار الصوتكثافة على خصائص الاستجابة السمعية 39،40، وخصائص زمن الاستجابة بالطبع BOLD 29،41 في الإنسان، والقرد، ونماذج الفئران، فإن وضع بروتوكول التصوير وظيفية مناسبة لدراسة وظيفة السمع في القط توفير مكملا مفيدا ل الأدب التصوير وظيفية. بينما الرنين المغناطيسي الوظيفي كما تم استخدامها لاستكشاف مختلف الجوانب الوظيفية من القشرة البصرية في القط تخدير 26-28،42، وقد استخدمت هذه التقنية قليل من الدراسات لفحص تجهيز الحسية في القشرة السمعية القط. الغرض من هذا البروتوكول هو إنشاء وسيلة فعالة لاستخدام الرنين المغناطيسي الوظيفي لتحديد وظيفة في القشرة السمعية للتخدير القط. الإجراءات التجريبية المبينة في هذا المخطوط استخدمت بنجاح لوصف ملامح الاستجابة دوام BOLD في القط الكبار السمعية القشرة 43.

Protocol

يمكن تطبيق الإجراء التالي لأي تجربة التصوير في تخدير التي تستخدم القطط. الخطوات التي يتعين على وجه التحديد لإجراء التجارب السمعية (الخطوات 1،1-1،7، 2.8، 4.1) يمكن تعديلها لاستيعاب بروتوكولات التحفيز الحسية الأخرى.

تلقى جميع الإجراءات التجريبية موافقة من اللجنة الفرعية استخدام الحيوان لمجلس الجامعة على رعاية الحيوان في جامعة ويسترن اونتاريو وفقا للمبادئ التوجيهية المحددة من قبل المجلس الكندي للرعاية الحيوان (CCAC) 44. التجربة المبينة يتطلب ما يقرب من 150 دقيقة من إعداد الحيوان للشفاء. ويتضح مدار الساعة من التجربة في الشكل 1.

1. التحفيز معدات التحضير

ويبين الشكل 2 المكونات الإلكترونية والاتصالات المقابلة المطلوبة لتوليد التحفيز السمعي في الماسح الضوئي التصوير بالرنين المغناطيسي. المتطلبات هي كما وOLLOWS: جهاز كمبيوتر، وبطاقة الصوت الخارجية، والسلطة مكبر للصوت ستيريو ونظام سماعة الرنين المغناطيسي الوظيفي متوافق.

  1. توصيل الكمبيوتر التي سيتم استخدامها لتقديم التحفيز السمعي إلى بطاقة الصوت الخارجية عن طريق الناقل التسلسلي العالمي (USB) كابل.
  2. إرفاق الكابلات التي تربط الموانئ إخراج بطاقة الصوت الخارجية لمنافذ الإدخال من السلطة مكبر للصوت ستيريو.
  3. إرفاق الكابلات التي تربط الموانئ إخراج السلطة مكبر للصوت ستيريو إلى منافذ الإدخال من مربع محول للنظام سماعة الرنين المغناطيسي الوظيفي متوافق.
  4. ربط سماعات الأذنين لمنافذ الإخراج من مربع المحولات.
  5. استخدام محمية الكابلات المحورية مع وصلات BNC للاتصال مربع محول إلى لوحة اختراق خارج غرفة الماسح الضوئي.
  6. ربط تجميع الكابلات سماعة إلى الموانئ BNC المقابلة على لوحة تغلغل داخل الغرفة الماسح الضوئي.
  7. ربط رغوة نصائح الأذن لسماعات الأذن ثم توصيل سماعات رس الجمعية كابل. تشغيل اختبار التحفيز السمعي لتأكيد يتم نقل هذا الصوت من الكمبيوتر إلى سماعات الأذن. افصل سماعات الأذن وإدراج رغوة نصائح الأذن بشكل آمن إلى آذان القط أثناء مرحلة إعداد الحيوان (الخطوة 2.7).

2. إعداد الحيوان

  1. ليمهد للتخدير القط وإدارة خليط من المسكنات الأتروبين سلفات (0.02 ملغ / كلغ) وآسيبرومازين (0.02 ملغ / كلغ) عن طريق الحقن تحت الجلد (SC).
  2. بعد 20 دقيقة، ويدير الكيتامين (4 ملغ / كلغ) وdexmedetomidine هيدروكلوريد (0،02-0،03 ملغ / كلغ) عن طريق الحقن العضلي (IM) للحث على حقن التخدير. عادة ما يتم الجمع بين الكيتامين مع المسكنات وارتخاء العضلات، في هذه الحالة، هيدروكلوريد dexmedetomidine، للحد من الهزات وتصلب العضلات يلاحظ عموما عند استخدام الكيتامين وحدها 45. هذا المزيج مخدر عادة يدفع ما يقرب من 150 دقيقة من التخدير وكثيرا ما يستخدم في الممارسة البيطرية للحثالتخدير في الحيوانات الصغيرة.
  3. مرة واحدة فقد القط المنعكس المقوم لها، وتطبيق مرهم للعين للعيون لمنع جفاف أثناء العملية. وضع القسطرة سكنى في الوريد الصافن الإنسي للتسليم في الوريد من الكيتامين.
  4. اختبار ناجح لتحريض التخدير عن طريق معسر في احد اصابع القدم على forepaw ثم مراقبة ما إذا كان القط تنسحب مخلب لها. مرة واحدة يختفي منعكس دواسة، وقمع منعكس هفوة عن طريق الرش على الجدران يدوكائين البلعوم ثم التنبيب القط مع الأنبوب الرغامي 4،0-4،5.
  5. الحفاظ على التخدير طوال الدورة التصوير مع ضخ معدل ثابت من الكيتامين (،6-،75 ملغ / كغ / ساعة) واستنشاق isoflurane و(0.4-0.5٪) تسليم في 100٪ من الأكسجين في 1-1.5 لتر / دقيقة. الجمع بين 60 مل من المياه المالحة و 0.07 مل من الكيتامين في حقنة 60 مل ثم ضع الحقنة في ضخ حقنة. هذه الخطوة لا يمكن أن يؤديها قبل premedicating القط.
  6. مكان دافئ منصات التدفئة مملوءة الشمع على الأرض من ليالي التصوير بالرنين المغناطيسي المتوافقةأدى (أرقام 3A و 3C) ثم طبقة من العازل البلاستيك فقاعة التفاف حول الجدران الداخلية للزلاجات.
  7. وضع القط في وضع القصية في التفاف فقاعة العزل في زلاجات التصوير بالرنين المغناطيسي المتوافقة مع (الشكل 3C).
  8. مرة واحدة يتم وضع القط، وضبط الرأس للوصول إلى الأذنين. لفة نصائح الأذن رغوة في أصغر قطر ممكن ثم إدراج كل طرف الأذن في عمق قناة الأذن. مرة واحدة إدراج، ينبغي للنصائح الأذن رغوة توسيع لملء الفضاء داخل قنوات الأذن.
  9. ضبط القط حتى يتم وضع رأسه بشكل صحيح ضمن 3 قنوات التردد الراديوي (RF) لفائف (الشكل 3B). استقرار الرأس مع رغوة الذاكرة الصوتية الملطف (الشكل 3D). وضع رغوة حول الأذنين لتوفير توهين إضافية من ضوضاء الماسح الضوئي.
  10. التفاف القط في بطانية العزل البلاستيك التفاف فقاعة ثم تأمين ونقل زلاجات إلى السرير الماسح الضوئي.
  11. ربط خطوط ضخ وأنابيب تسليم مخدر ومعدات الرصد لقطة. ربط سماعات لتجميع الكابلات سماعة تعلق على لوحة الاختراق.
  12. بدء ضخ الكيتامين في معدل تدفق قاعدة 0.6 ملغ / كغ / ساعة ثم زيادة معدل التدفق على النحو المطلوب استنادا إلى عمق التخدير. ضبط الجرعة الأولي isoflurane وإلى 0.5٪ ثم تنخفض إلى 0.4٪ مرة واحدة وقد تم جمع بالاشعة التشريحية.
  13. رصد وتسجيل التشبع القط الأكسجين في الدم، في نهاية المد CO 2 مستويات ومعدل ضربات القلب والتنفس ودرجة حرارة الجسم (إن أمكن) في كافة مراحل التجربة باستخدام معدات الرصد التصوير بالرنين المغناطيسي متوافق مع وضعه على مسافة مناسبة من حمل الماسح الضوئي. الجدول 1 يسرد يعني القيم ونطاقات القياسات الفسيولوجية للتنفيذ الناجح لهذا الإجراء. عادة ما ترتبط الزيادات المطردة في معدل ضربات القلب والتنفس مع انتعاش وشيك من التخدير.
  14. بعد قاكتمال ession، وإزالة القط من زلاجات. الاستمرار في توفير التدفئة تكميلية مع منصات التدفئة والمناشف حتى الحيوان للشفاء تماما. بمجرد عودة هفوة لا ارادي، وإزالة الأنبوب الرغامي. مراقبة القط حتى يتم استعادة المنعكس المقوم ثم العودة الحيوان إلى المرفق. تقييم هذا الحيوان بعد يوم من إجراء لضمان عدم وجود آثار سلبية من التجربة.

3. التصوير الدماغ

  1. جمع بالاشعة التشريحية للدماغ القط في توجيه شريحة المحوري. استخدام المعلمات التصوير التالية لحجم إشارة التشريحية: تسلسل التصوير FLASH مع TR = 750 ميللي ثانية، TE = 8 ميللي ثانية، مصفوفة = 256 × 256، واقتناء حجم فوكسل = 281 ميكرون س 281 ميكرون × 1.0 مم. مدة الفحص التشريحي ما يقرب من 6 دقائق. الشكل 4 (اللوحة اليسرى) على شريحة صورة تشريحية العينة التي تم الحصول عليها باستخدام المعايير المحددة.
  2. استخدام المعلمات التالية التصوير لfunctioأحجام نال: مجزأة معشق الصدى مستو اقتناء (برنامج التحصين الموسع) مع TR = 1،000 ميللي ثانية، TE = 15 مللي ثانية، 3 شرائح / طائرة، 21 × 1 مم شرائح؛ مصفوفة = 96 × 96؛ الحقل من رأي = 72 مم × 72 مم؛ اقتناء حجم فوكسل = 0.75 ملم × 0.75 ملم × 1.0 ملم؛ اكتساب الوقت = 3 ثانية / حجم الشكل 4 (اللوحة اليمنى) على شريحة وظيفية صورة العينة التي تم الحصول عليها باستخدام المعايير المحددة.

4. عرض الحوافز

  1. تقديم النطاق العريض الضوضاء البيضاء التحفيز (0-25 كيلو هرتز، 100 ميللي ثانية رشقات نارية مع 5 ميللي ثانية الوقت ارتفاع / الخريف، 1 عرض كل 200 ميللي ثانية، 90-100 ديسيبل SPL) في تصميم كتلة التي لعبت التحفيز السمعي لمدة 30 ثانية و تناوبت مع 30 ثانية الأساس (أي التحفيز) حالة (الشكل 5). كرر هذه الخطوة حتى لوحظ أثار سمعيا-BOLD النشاط في القشرة السمعية. مدة كل شوط وظيفية باستخدام تصميم القطاعات ما يقرب من 4.5 دقيقة لمدة 90 مجلدا.
  2. تقديم الحوافز في أبتكبده كتلة التكوين للتصميم العدد المرغوب فيه من أشواط وظيفية.

5. تحليل البيانات

  1. تحديد البرامج المناسبة تحليل الرنين المغناطيسي الوظيفي (مثل إدارة الأداء الاجتماعي، FSL) لمعالجة كميات الوظيفية المكتسبة.
  2. إعادة تنظيم كل وحدة تخزين وظيفية لحجم المكتسبة الأقرب في الوقت المناسب لالمرجع التشريحية الفحص. حفظ الناتجة الحركة القيم التصحيح للاستخدام في الخطوة 5.6. استبعاد أي أشواط وظيفية في حركات الرأس التي التناوب تتجاوز 1 درجة أو حركات الرأس متعدية يتجاوز 1 مم.
  3. Coregister كل وحدة تخزين إلى مرجع التشريحية الفحص.
  4. السلس كل وحدة تخزين مع 2 ملم ذات العرض الكامل نصف الحد الأقصى (FWHM) مرشح التمويه.
  5. دمج وظيفة مربع موجة (عربة النقل) والتي تتطابق مع ON-OFF تصميم كتلة التحفيز باعتبارها regressor إلى النموذج الخطي العام (GLM).
  6. دمج القيم تصحيح الحركة كما تراجع للا مصلحة لحساب التحف المتصلة الحركة. تطبيق يوعتبة الإحصائية ncorrected ع = 0.001 إلى GLM النتائج لعرض مجموعات من تفعيل BOLD. تحديد حجم أصغر العنقودية التي يلتقي تصحيح (الخطأ للأسرة الحكيم: FWE) عتبة ع <0.05 على مستوى المجموعة. تعيين عتبة حد العنقودية إلى هذه القيمة لعرض مجموعات ذات دلالة إحصائية في المناطق ذات الاهتمام.
  7. تحديد BOLD تغيير إشارة المئة (PSC) في كل فوكسل بالفرق بين إشارة BOLD يعني خلال كتل التحفيز وإشارة BOLD يعني خلال كتل الأساس.

النتائج

تم الحصول على بيانات وظيفية ممثل في 7T الأفقي الماسح الضوئي تتحمل وتحليلها باستخدام الأدوات الإحصائية حدودي رسم الخرائط في MATLAB. وقد لوحظ باستمرار استجابات الدورة الدموية القشرية قوية لتحفيز السمعية في القطط باستخدام بروتوكول التجريبية وصفها 43. يوضح الشكل ...

Discussion

في تصميم تجربة الرنين المغناطيسي الوظيفي لنموذج حيواني تخدير وظيفة السمع، ينبغي إيلاء المسائل التالية دراسة متأنية: (ط) تأثير التخدير على الاستجابات القشرية، (ب) تأثير الضوضاء الماسح الضوئي الخلفية، و (ج) التحسين من مرحلة جمع البيانات من إجراء التجارب.

Disclosures

الكتاب تعلن أي تضارب في المصالح أو مالية أو خلاف ذلك.

Acknowledgements

فإن الكتاب أود أن أنوه مساهمات كايل جيلبرت، الذي صمم لفائف RF العرف، وكيفن باركر، الذي صمم زلاجات التصوير بالرنين المغناطيسي المتوافقة. وأيد هذا العمل من قبل المعاهد الكندية لأبحاث الصحة (CIHR)، العلوم الطبيعية والهندسة مجلس البحوث كندا (NSERC)، والمؤسسة الكندية للابتكار (CFI).

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Materials
Atropine sulphate injection 0.5 mg/mlRafter 8 Products
Acepromazine 5 mg/mlVetoquinol Inc.
Ketamine hydrochloride 100 mg/mlBimeda-MTC
Dexmedetomidine hydrochloride (Dexdomitor 0.5 mg/ml)Orion Pharma
Isoflurane 99.9%Abbott Laboratories
Lidocaine (Xylocaine endotracheal 10 mg/metered dose)Astra Zeneca
Lubricating opthalmic ointment (Refresh Lacri Lube)Allergan Inc.
Saline 0.95%
IV Catheter 22 g (wings)
IV Extension SetCodan US Corp.BC 269
IV Administration Set 10 drips/ml
Endotracheal tube 4.0
Heating pads (Snuggle Safe)Lenric C21 Ltd.
Syringe 60 ml
Equipment
External sound cardRoland CorporationCakewalk UA-25EX
Stereo power amplifierPyle Audio Inc.Pyle Pro PCAU11
MRI-compatible insert earphone systemSensimetric CorporationModel S14
Foam ear tips for insert earphonesE-A-R Auditory SystemsEarlink 3B
End-tidal CO2 monitorNellcorN-85
MRI-compatible pulse oximeterNonin Medical Inc.Model 7500
Syringe pumpHarvard Apparatus70-2208

References

  1. Kaas, J. H., Hackett, T. A. Subdivisions of auditory cortex and processing streams in primates. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 97, 11793-11799 (2000).
  2. Kusmierek, P., Rauschecker, J. P. Functional Specialization of Medial Auditory Belt Cortex inthe Alert Rhesus Monkey. J. Neurophysiol. 102, 1606-1622 (2009).
  3. Recanzone, G. H., Guard, D. C., Phan, M. L. Frequency and Intensity Response Properties of Single Neurons in the Auditory Cortex of the Behaving Macaque Monkey. J. Neurophysiol. 83, 2315-2331 (2000).
  4. Godey, B., Atencio, C. A., Bonham, B. H., Schreiner, C. E., Cheung, S. W. Functional organization of squirrel monkey primary auditory cortex: Responses to frequency-modulation sweeps. J. Neurophysiol. 94, 1299-1311 (2005).
  5. Tian, B., Rauschecker, J. P. Processing of frequency-modulated sounds in the lateral auditory belt cortex of the rhesus monkey. J. Neurophysiol. 92, 2993-3013 (2004).
  6. Mrsic-Flogel, T. D., Versnel, H., King, A. J. Development of contralateral and ipsilateral frequency representations in ferret primary auditory cortex. Eur. J. Neurosci. 23, 780-792 (2006).
  7. Elhilali, M., Fritz, J. B., Chi, T. -. S., Shamma, S. A. Auditory Cortical Receptive Fields: Stable Entities with Plastic Abilities. J. Neurosci. 27, 10372-10382 (2007).
  8. Shamma, S. A., Fleshman, J. W., Wiser, P. R., Versnel, H. Organization of Response Areas in Ferret Primary Auditory Cortex. J. Neurophysiol. 69, 367-383 (1993).
  9. Kowalski, N., Versnel, H., Shamma, S. A. Comparison of Responses in the Anterior and Primary Auditory Fields of the Ferret Cortex. J. Neurophysiol. 73, 1513-1523 (1995).
  10. Nelken, I., Versnel, H. Responses to linear and logarithmic frequency-modulated sweeps in ferret primary auditory cortex. Eur. J. Neurosci. 12, 549-562 (2000).
  11. Shannon-Hartman, S., Wong, D., Maekawa, M. Processing Of Pure-Tone And FM Stimuli In The Auditory Cortex Of The FM Bat, Myotis lucifugus. Hearing Res. 61, 179-188 (1992).
  12. Razak, K. A., Fuzessery, Z. M. Neural Mechanisms Underlying Sensitivity for the Rate and Direction of Frequency-Modulated Sweeps in the Auditory Cortex of the Pallid. J. Neurophysiol. 96, 1303-1319 (2006).
  13. Razak, K. A., Fuzessery, Z. M. GABA Shapes Selectivity for the Rate and Direction of Frequency-Modulated Sweeps in the Auditory Cortex. J. Neurophysiol. 102, 1366-1378 (2009).
  14. Suga, N. Functional Properties of Auditory Neurones in the Cortex of Echo-Locating Bats. J. Physiol. 181, 671-700 (1965).
  15. Harrison, R. V., Kakigi, A., Hirakawa, H., Harel, N., Mount, R. J. Tonotopic mapping in auditory cortex of chinchilla. Hearing Res. 100, 157-163 (1996).
  16. Benson, D. A., Teas, D. C. Single Unit Study of Binaural Interaction in the Auditory Cortex of the Chinchilla. Brain Res. 103, 313-338 (1976).
  17. Ricketts, C., Mendelson, J. R., Anand, B., English, R. Responses to time-varying stimuli in rat auditory cortex. Hearing Res. 123, 27-30 (1998).
  18. Gaese, B. H., Ostwald, J. Temporal Coding of Amplitude and Frequency Modulation in the Rat Auditory Cortex. European J. Neurosci. 7, 438-450 (1995).
  19. Hage, S. R., Ehret, G. Mapping responses to frequency sweeps and tones in the inferior colliculus of house mice. Eur. J. Neurosci. 18, 2301-2312 (2003).
  20. Merzenich, M. M., Knight, P. L., Roth, G. L. Representation of Cochlea Within Primary Auditory Cortex in the Cat. J. Neurophysiol. 38, 231-249 (1975).
  21. Knight, P. L. Representation of the Cochlea within the Anterior Auditory Field (AAF) of the Cat. Brain Res. 130, 447-467 (1977).
  22. Sutter, M. L., Schreiner, C. E., McLean, M., O'Connor, K. N., Loftus, W. C. Organization of Inhibitory Frequency Receptive Fields in Cat Primary Auditory Cortex. J. Neurophysiol. 82, 2358-2371 (1999).
  23. Whitfield, I. C., Evans, E. F. Responses of Auditory Cortical Neurons to Stimuli of Changing Frequency. J. Neurophysiol. 28, 655-672 (1965).
  24. Mendelson, J. R., Cynader, M. S. Sensitivity of cat primary auditory cortex (AI) neurons to the direction and rate of frequency modulation. Brain Res. 327, 331-335 (1985).
  25. Pouratian, N., Toga, A. W., Toga, A. W., Mazziotta, J. C. . Brain Mapping: The Methods. , 97-140 (2002).
  26. Harel, N., Lee, S. P., Nagaoka, T., Kim, D. S., Kim, S. G. Origin of negative blood oxygenation level-dependent fMRI signals. J. Cereb. Blood Flow Metab. 22, 908-917 (2002).
  27. Olman, C., Ronen, I., Ugurbil, K., Kim, D. S. Retinotopic mapping in cat visual cortex using high-field functional magnetic resonance imaging. J. Neurosci. Methods. 131, 161-170 (2003).
  28. Kim, D. S., Duong, T. Q., Kim, S. G. High-resolution mapping of iso-orientation columns by fMRI. Nat. Neurosci. 3, 164-169 (2000).
  29. Belin, P., Zatorre, R. J., Hoge, R., Evans, A. C., Pike, B. Event-related fMRI of the auditory cortex. NeuroImage. 10, 417-429 (1999).
  30. Logothetis, N. K., Pauls, J., Augath, M., Trinath, T., Oeltermann, A. Neurophysiological investigation of the basis of the fMRI signal. Nature. 412, 150-157 (2001).
  31. Mukamel, R., et al. Coupling between neuronal firing, field potentials, and fMR1 in human auditory cortex. Science. 309, 951-954 (2005).
  32. Bilecen, D., Scheffler, K., Schmid, N., Tschopp, K., Seelig, J. Tonotopic organization of the human auditory cortex as detected by BOLD-FMRI. Hearing Res. 126, 19-27 (1998).
  33. Talavage, T. M., Ledden, P. J., Benson, R. R., Rosen, B. R., Melcher, J. R. Frequency-dependent responses exhibited by multiple regions in human auditory cortex. Hearing Res. 150, 225-244 (2000).
  34. Talavage, T. M., et al. Tonotopic organization in human auditory cortex revealed by progressions of frequency sensitivity. J. Neurophysiol. 91, 1282-1296 (2004).
  35. Wessinger, C. M., Buonocore, M. H., Kussmaul, C. L., Mangun, G. R. Tonotopy in human auditory cortex examined with functional magnetic resonance imaging. Human Brain Map. 5, 18-25 (1997).
  36. Cheung, M. M., et al. BOLD fMRI investigation of the rat auditory pathway and tonotopic organization. NeuroImage. 60, 1205-1211 (2012).
  37. Langers, D. R. M., van Dijk, P., Backes, W. H. Lateralization connectivity and plasticity in the human central auditory system. NeuroImage. 28, 490-499 (2005).
  38. Petkov, C. I., Kayser, C., Augath, M., Logothetis, N. K. Functional imaging reveals numerous fields in the monkey auditory cortex. PLoS Biol. 4, 1213-1226 (2006).
  39. Tanji, K., et al. Effect of sound intensity on tonotopic fMRI maps in the unanesthetized monkey. NeuroImage. 49, 150-157 (2010).
  40. Zhang, J. W., et al. Functional magnetic resonance imaging of sound pressure level encoding in the rat central auditory system. NeuroImage. 65, 119-126 (2013).
  41. Baumann, S., et al. Characterisation of the BOLD response time course at different levels of the auditory pathway in non-human primates. NeuroImage. 50, 1099-1108 (2010).
  42. Jezzard, P., Rauschecker, J. P., Malonek, D. An in vivo model for functional MRI in cat visual cortex. Magn. Reson. Med. 38, 699-705 (1997).
  43. Brown, T. A., et al. Characterisation of the blood-oxygen level-dependent (BOLD) response in cat auditory cortex using high-field fMRI. NeuroImage. 64, 458-465 (2013).
  44. Olfert, E. D., Cross, B. M., McWilliam, A. A. . Canadian Council on Animal Care. 1, (1993).
  45. Franceschini, M. A., et al. The effect of different anesthetics on neurovascular coupling. NeuroImage. 51, 1367-1377 (2010).
  46. Heil, P., Irvine, D. R. F. Functional specialization in auditory cortex: Responses to frequency-modulated stimuli in the cat's posterior auditory field. J. Neurophysiol. 79, 3041-3059 (1998).
  47. Norena, A. J., Gourevitch, B., Pienkowski, M., Shaw, G., Eggermont, J. J. Increasing spectrotemporal sound density reveals an octave-based organization in cat primary auditory cortex. J. Neurosci. 28, 8885-8896 (2008).
  48. Pienkowski, M., Eggermont, J. J. Long-term, partially-reversible reorganization of frequency tuning in mature cat primary auditory cortex can be induced by passive exposure to moderate-level sounds. Hearing Res. 257, 24-40 (2009).
  49. Zurita, P., Villa, A. E. P., de Ribaupierre, Y., de Ribaupierre, F., Rouiller, E. M. Changes of single unit activity in the cat auditory thalamus and cortex associated with different anesthetic conditions. Neurosci. Res. 19, 303-316 (1994).
  50. Crosby, G., Crane, A. M., Sokoloff, L. Local changes in cerebral glucose-utilization during ketamine anesthesia. Anesthesiology. 56, 437-443 (1982).
  51. Zhao, F., Jin, T., Wang, P., Kim, S. -. G. Isoflurane anesthesia effect in functional imaging studies. NeuroImage. 38, 3-4 (2007).
  52. Cheung, S. W., et al. Auditory cortical neuron response differences under isoflurane versus pentobarbital anesthesia. Hearing Res. 156, 115-127 (2001).
  53. Dueck, M. H., et al. Propofol attenuates responses of the auditory cortex to acoustic stimulation in a dose-dependent manner: A FMRI study. Acta Anaesthesiol. Scand. 49, 784-791 (2005).
  54. Seifritz, E., et al. Spatiotemporal pattern of neural processing in the human auditory cortex. Science. 297, 1706-1708 (2002).
  55. Hall, D. A., et al. 34;Sparse" temporal sampling in auditory fMRI. Human Brain Map. 7, 213-223 (1999).
  56. Backes, W. H., van Dijk, P. Simultaneous sampling of event-related BOLD responses in auditory cortex and brainstem. Magn. Reson. Med. 47, 90-96 (2002).
  57. Grubb, T., Greene, S. A. . In Veterinary Anesthesia and Pain Management Secrets. , 121-126 (2002).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

84 BOLD

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved