El financiamiento para esta investigación fue proporcionado por la Fundación de Epilepsia de América, el Colegio Baylor de Medicina Computacional y Integrativa Centro de Investigación Biomédica (CIBR) Seed Premios Grant (ZH); NIH NINDS subvención K23 NS044936 (JMS); . y La Fundación de la Familia Leff (JMS) La adquisición de datos fue asistido por: Elizabeth Pierce (UCLA).

1. Los sujetos <ol><li> La población de estudio de 36 temas incluye 3 grupos: derecho TLE (n = 11), a la izquierda TLE (n = 12) y controles sanos (n = 13). Obtener el consentimiento informado por escrito de todos los sujetos. El estudio sigue los lineamientos de la Universidad de California, Los Angeles (UCLA) Junta de Revisión Institucional. </li><li> Los grupos de sujetos con epilepsia deberían ser los pacientes que son candidatos para la resección anterior del lóbulo temporal determinada por monitorización de vídeo-EEG, resonancia magnética del cerebro, la PET y pruebas neuropsicológicas. Los pacientes deben continuar con sus medicamentos habituales durante la exploración de resonancia magnética funcional y no deben ser escaneada inmediatamente después de una convulsión. Asegúrese de que todos los sujetos tienen resonancias magnéticas cerebrales normales y están libres de enfermedad neurológica (aparte de la epilepsia en los grupos de pacientes) o está utilizando medicamentos neurológicos. </li></ol> 2. Imaging <ol><li> Utilice un sistema de 3 Tesla MRI para obtener imágenes. Obtener cortes axiales de imágenes funcionales utilizando una imag ecoplanaring (PAI) de secuencia y para las imágenes anatómicas utilizando un gradiente mimado recordó secuencia (SPGR). </li><li> Realice imagen funcional utilizando los siguientes parámetros: TR = 2000 ms, TE = 30 ms, FOV = 210 mm, matriz = 64 x 64, grosor de corte de 4 mm, 34 rebanadas. Utilice los siguientes parámetros para la imagen estructural de alta resolución: TR = 20 ms, TE = 3 ms, FOV = 256 mm, matriz = 256 x 256, grosor de corte de 1 mm, 160 rebanadas. </li><li> Cada sesión de imágenes debe durar 20 min. Pida a los participantes a relajarse con los ojos cerrados. No se requiere la entrada auditiva especial. </li></ol> 3. Preprocesamiento de datos BOLD <ol><li> Preproceso de los datos de la fMRI utilizando FSL (FMRIB Software Library) la versión del software 4.1.6 (Oxford, Reino Unido, www.fmrib.ox.ac.uk / FSL) 13,14. Pasos de preprocesamiento deben incluir lo siguiente: Utilice FSL MCFLIRT para eliminar el movimiento de cabeza artefacto 15. Utilice BET FSL para extraer tejido nonbrain 16 con BET opción-F para archivos BOLD. Esto ayuda a una carrera fpasos de análisis ás sobre el tejido cerebral solamente. </li><li> En HAZAÑA, ejecute un análisis mínimamente procesado con el registro. Seleccione &quot;análisis de primer nivel&quot; y cambie &quot;análisis completo&quot; a &quot;Pre-stats&quot; de los dos botones superiores. <ol><li> En la pestaña de Pre-stats, desmarque la opción &quot;extracción BET cerebro&quot; y seleccione &quot;Ninguno&quot; para &quot;corrección Motion&quot; (puesto que ya se realizaron anteriormente). Registre las imágenes funcionales (BOLD) a la anatómica (SPGR) imágenes, y luego a un nivel de imagen (MNI). Esto resulta en la generación de matrices de transformación, que se utilizan más tarde durante el análisis para deformar las semillas seleccionadas en el espacio estándar en el espacio el cerebro del sujeto. </li></ol></li><li> Utilice la matriz de transformación generado (llamado &quot;standard2example_func.mat&quot;) y transformar CSF y regiones de interés de la materia blanca en el espacio BOLD individual. <ol><li> Extracto de la serie temporal de la CSF y regiones de interés en la sustancia blanca con el comando fslmeants,usando el retorno de la inversión en el espacio sujeto individual como una máscara. Normalizar la serie temporal extraída usando el software &quot;R&quot;. Estas series de tiempo se utilizan como regresores en la GLM más adelante para eliminar las señales de artefactos correspondientes del análisis. </li></ol></li><li> El siguiente paso es la eliminación de sujetos artefactos de movimiento relacionados. Para la regresión de los parámetros de movimiento, establezca lo siguiente dentro HAZAÑA FSL antes de ejecutarlo. <ol><li> Dentro de la ficha de datos, utilice el movimiento con corrección y archivo extraído del cerebro como entradas, establezca el valor de TR para corresponder a su conjunto de datos. Conjunto filtrado de paso alto utilizando un filtro de 100 seg. El filtrado de paso alto elimina las señales de interés, que son de muy baja frecuencia. Un filtro de paso bajo para eliminar las señales de alta frecuencia se aplicará más tarde en el paso 4.1. </li><li> Dentro de la pestaña Pre-stats, elegir la opción &quot;Ninguno&quot; en &quot;la corrección de movimiento&quot;, ya que ya estaba hecho. Desmarque &quot;extracción BET de cerebros&quot;, ya que ya estaba hecho. Realice suavizamiento espacialutilizando un 5 mm medio-máximo de ancho total (FWHM). </li><li> Dentro de la pestaña de estadísticas, regresión de los parámetros de movimiento 6 y sus derivadas temporales. Seleccione &quot;Ninguno&quot; para convolución, y marca &quot;Aplicar filtro temporal&quot;. Utilice la salida de FSL MCFLIRT para obtener los archivos de texto de los parámetros de movimiento, que puede ser luego introducirse en el modelo de análisis HAZAÑA a retroceder estos en un Modelo Lineal General (GLM) </li><li> También agregue el LCR y las señales de la sustancia blanca que se extrae y se normalizó en los pasos previos a la GLM. Seleccione &quot;Ninguno&quot; para convolución, añadir derivada temporal, y desmarque la opción &quot;Aplicar filtros temporales&quot;. </li></ol></li></ol> 4. Métodos Estadísticos <ol><li> Los residuos de preprocesamiento descrito anteriormente se deben utilizar para la correlación basada en la semilla. Estos residuos se deben pasar primero a través de un filtro de paso bajo de 0,1 Hz, luego degradaron restando la media, dividiendo entre la desviación estándar, y luego a escala mediante la adición100. Las semillas deben ser definidos con un diámetro de 6 mm en el espacio estándar MNI usando software MRIcron. </li><li> El posterior y las semillas anteriores deben corresponder a las coordenadas siguientes: (1) Región Rsp / PCUN (x = 2, y = -60, z = 36) y (2) la corteza prefrontal ventromedial (vmPFC; x = 3, y = 60, z = -1). Estos lugares de semillas se han definido dentro de los controles sanos y se transforman en el espacio objeto en el siguiente paso 17-19. <ol><li> Las semillas, posteriormente, deberán ser transformadas en el espacio funcional del cerebro individual de cada sujeto desde el espacio estándar de MNI. Para ello, utilice la matriz de transformación generada anteriormente (llamado &quot;standard2example_func.mat&quot;) para transformar la semilla (MNI) Espacio estándar para el espacio (BOLD) individuo funcional. </li><li> Utilice el comando fslmeants para extraer la serie temporal de la previamente degradado y reducido residual, usando la semilla en el espacio sujeto individual como una máscara. Normalizar la serie temporal extraída mediante el programa informáticoware &quot;R&quot;. </li></ol></li><li> Las correlaciones parciales entre los voxels de semillas y el resto de los voxels cerebrales deben calcularse por separado para cada materia para cada ejecución. Para ello, dentro de la interfaz gráfica de usuario HAZAÑA FSL, seleccione &quot;análisis de primer nivel&quot;, y luego &quot;Estadísticas + Post-stats&quot;. Dentro de la ficha Datos, el residual previamente degradado y reducido se debe utilizar como materia prima en FEAT. </li><li> Configurar el filtro de corte alto pase a 10.000, como se pasa ya alto el residual a 100 seg. Dentro de la pestaña Estadísticas, anule la selección &quot;Usar prewhitening FILM&quot;, y el uso de la serie de tiempo de siembra previamente extraída y normalizado en el GLM. Dentro de la pestaña Post-estadísticas, establecer el umbral de Z-stat deseada a un valor de 2,0. </li><li> Antes de ejecutar el análisis grupo de la combinación de carreras dentro de los sujetos, de Fisher transformada Z se debe realizar en el archivo de COPE (Contraste de Estimaciones de los parámetros) generado a partir del análisis de correlación ejecutado anteriormente (paso 4.3). Fr datos de registro de copiaom el directorio &quot;reg&quot; del análisis HAZAÑA hecho en el paso 3.1 en el plazo de correlación del paso 4.3. </li><li> Ejecute un análisis de alto nivel mediante la combinación de carreras dentro de cada tema. Para ello, dentro de la interfaz gráfica de usuario HAZAÑA FSL, seleccione &quot;análisis a nivel superior&quot;, y luego &quot;Estadísticas + Post-stats&quot;. Dentro de la pestaña &quot;Datos&quot;, elija &quot;Las entradas son directorios FEAT de nivel inferior&quot; y entrar en carreras del sujeto desde el paso 4.4. Dentro de la pestaña &quot;Estadísticas&quot;, elija &quot;efectos mixtos: MCO simples&quot;. Establecer un modelo de efectos como media; introducir el valor de 1 para cada uno de la carrera de la asignatura. </li><li> Para combinar los datos en las tandas entre los sujetos, un Mínimos Cuadrados Ordinarios (MCO) se debe utilizar un simple análisis de efectos mixtos. Para ello, dentro de la interfaz gráfica de usuario HAZAÑA FSL, elija &quot;análisis a nivel superior&quot;, y &quot;Estadísticas + Post-stats&quot;. Dentro de la ficha Datos, elija &quot;Las entradas son directorios FEAT de nivel inferior&quot; y entran en carreras combinadas de los sujetos de la etapa 4.5. </li><li> Dentro de la pestaña Estadísticas, seleccione &quot;efectos mixtos: MCO simples&quot; &#39;Establecer un modelo como 3 grupos; introducir el valor de 1 para el grupo cada sujeto pertenece, 0 en caso contrario. Análisis de grupo se debe hacer en cada voxel utilizando un ANOVA de una vía con tres niveles que se corresponden con los tres grupos (TLE derecho, izquierdo TLE, y controles sanos). </li><li> Para umbral de las imágenes estadístico z para uso del clúster formando umbral de la Z&gt; 2,0 y corregidos umbral cúmulo significativo de p = 0,05 20. Para obtener valores z correctas en el mapa de correlación, de Fisher inversa transformada Z se debe realizar en los resultados. </li><li> Los siguientes contrastes específicos deben ser comparados (1) derecho TLE&gt; Controles; (2) a la izquierda TLE&gt; Controles; (3) el derecho TLE&gt; izquierda TLE; (4) a la izquierda TLE&gt; derecho TLE; (5) Control&gt; derecho TLE; (6) Control&gt; izquierda TLE; (7) TLE (derecha combinada e izquierda)&gt; control; y (7) de control&gt; TLE (derecha combinada e izquierda). </li></ol>

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P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Default+mode+network+connectivity+indicates+episodic+memory+capacity+in+mesial+temporal+lobe+epilepsy.">Default mode network connectivity indicates episodic memory capacity in mesial temporal lobe epilepsy.</a> Epilepsia. 54, (2013).</li><li>Zhang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Altered+spontaneous+neuronal+activity+of+the+default-mode+network+in+mesial+temporal+lobe+epilepsy.">Altered spontaneous neuronal activity of the default-mode network in mesial temporal lobe epilepsy.</a> Brain Res. 1323, 152-160 (2010).</li><li>Horovitz, S. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decoupling+of+the+brain's+default+mode+network+during+deep+sleep.">Decoupling of the brain's default mode network during deep sleep.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 106, 11376-11381 (2009).</li><li>Deshpande, G., Kerssens, C., Sebel, P. S., Hu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Altered+local+coherence+in+the+default+mode+network+due+to+sevoflurane+anesthesia.">Altered local coherence in the default mode network due to sevoflurane anesthesia.</a> Brain Res. 1318, 110-121 (2010).</li></ol>

Dr. Engel es financiado por subvenciones NIH P01 NS02808, R01 NS33310 y NS42372 U01, tiene patentes WO 2009/123734A1, y WO 2009/123735A1, recibe regalías de MedLink, Wolters Kluwer, Blackwell y Elsevier, y ha recibido honorarios de Medtronics , Wolters Kluwer, y Best Doctors. El Dr. Stern ha desempeñado como consultor pagado por UCB y Lundbeck. El Dr. Stern es un editor de MedLink Neurología, y ha recibido regalías de Wolters Kluwer y de McGraw-Hill. El resto de autores no tener ningún conflicto o los conflictos de intereses que declarar.

La epilepsia se cree que es una enfermedad de la red, y anomalías de las redes implicadas están presentes durante las convulsiones y en el estado interictal 21. FMRI por tareas se ha utilizado para analizar las anomalías de la lengua y de las redes de memoria en la ELT 8. FcMRI tiene ventajas inherentes en el estudio de la DMN 12, ya que es una red principalmente activo en el estado de reposo. La DMN es una red de regiones del cerebro que se ha encontrado para ser activo en los indivi...

Funcional Conectividad MRI (fcMRI) es un enfoque analítico relativamente reciente a los datos fMRI que cuantifica la relación entre diferentes regiones del cerebro basado en la similitud de su nivel de oxigenación de la sangre dependiente (BOLD) de series de tiempo de la señal - esto se llama conectividad &quot;funcional&quot;, y es distinguible de conectividad anatómica que describe la existencia de conexiones físicas entre las regiones (por ejemplo, fibras de materia blanca). En una aplicación especial de este enfoque, la serie de tiempo se recogen cuando el participante no se dedica a una tarea o se encuentra en el llamado &quot;estado de reposo&quot;. Aunque primero descrito en 1995 1, ha habido un enorme interés en fcMRI resultando en aproximadamente 1000 publicaciones relacionadas con la técnica en 2012. FcMRI tiene beneficios intrínsecos más de fMRI basada en tareas en (1) que no hay ninguna tarea específica a realizar, ( 2) Cooperación tema esno es necesario, (3) conjuntos de datos se pueden utilizar para consultar varias redes diferentes, (4) una mejor relación señal a ruido está presente probablemente debido a las diferencias en la energética cerebrales involucradas, y (5) la elusión de los factores de confusión relacionadas con la tarea 2. Como una prueba de su concepto, se han mostrado cambios fcMRI para corresponder con los cambios en el EEG 3 y los potenciales de campo locales 4 en el cerebro. Técnicas de análisis fcMRI incluyen técnicas de ROI / a base de semillas, análisis de componentes independientes (ICA), el análisis de la teoría de grafos, el análisis de causalidad de Granger, los métodos locales (amplitud de las fluctuaciones de baja frecuencia, el análisis de homogeneidad regional), y otros 5. Ninguna técnica ha demostrado todavía una clara superioridad sobre el otro, a pesar de los métodos más populares son a base de semillas y métodos de ICA 6. Basado en Seed fcMRI correlaciona fluctuaciones temporales en la señal BOLD de una parte preseleccionada de la red putativo en estudio denomina la &quot;semilla1; o &quot;región de interés (ROI)&quot; a todas las otras partes del cerebro. Las áreas del cerebro que muestra correlacionar la señal BOLD a la zona de la semilla se piensan para delimitar las partes de la red de los involucrados. Por el contrario, el ICA utiliza un análisis basado en datos modelo libre para extraer las áreas cerebrales espacio-temporalmente correlacionados (Componentes Independientes, CI) mediante el análisis de las características de la señal hemodinámicos de todo el cerebro 5. En el manuscrito actual, una descripción de los métodos utilizados en un estudio publicado previamente de análisis de estado de reposo a base de semillas de conectividad de la DMN en la ELT se presenta 7. TLE es la forma más común de la epilepsia adulto. Además de las convulsiones, epilepsia del lóbulo temporal causa la disfunción de múltiples redes del cerebro incluyendo la memoria, el comportamiento, el pensamiento y la función sensorial 8. La DMN está constituido por las regiones cerebrales que inervan consciente, la cognición en estado de reposo. La DMN se ha informado a participar en las convulsiones asociadas con consc reducidaiousness 9,10. Además, el hipocampo es la estructura clave que participa en la ELT y se ha pensado que ser componente de la DMN. Sin embargo, la conectividad de la PCC a la formación del hipocampo es más débil que con otros componentes de DMN, tales como medial prefrontal y la corteza parietal inferior. Esto sugiere que el hipocampo es o bien una subred de la DMN o un 11,12 red que interactúan. Estos puntos en común entre TLE y DMN plantean la posibilidad de que DMN conectividad funcional se altera en la ELT. Este análisis compara el DMN de los sujetos con epilepsia del lóbulo temporal con los controles sanos para profundizar en la participación de los DMN en la ELT. La conectividad de las semillas colocadas en los principales centros de la DMN - las regiones del cubo anterior y posterior se analizaron 12. Las semillas se colocan en el centro posterior que consiste en la retrosplenium / precuneus (RSP / pcun), así como el eje anterior que consiste en la corteza prefrontal ventromedial (CPFVM) en pacientes que tienen TLE y ensaludable controla para identificar las subredes posterior y anterior de la DMN.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>MRI machine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Linux workstation with image analysis software installed</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

network analysis of the default mode network using functional connectivity mri in temporal lobe epilepsy

La conectividad funcional de resonancia magnética (fcMRI) es un método de resonancia magnética funcional que examina la conectividad de diferentes áreas del cerebro basado en la correlación de las fluctuaciones de la señal BOLD con el tiempo. Epilepsia del lóbulo temporal (ELT) es el tipo más común de epilepsia para adultos e implica múltiples redes cerebrales. La red de modo por defecto (DMN) participa en conciencia, la cognición estado de reposo y se piensa que se verá afectada de TLE donde las convulsiones causan alteraciones de la conciencia. La DMN en la epilepsia se examinó utilizando semilla basada fcMRI. Los anteriores y posteriores centros de la DMN se usaron como semillas en este análisis. Los resultados muestran una desconexión entre el anterior y posterior centros de la DMN en el TLE durante el estado basal. Además, el aumento de la conectividad DMN a otras regiones del cerebro en la ELT izquierda, junto con una disminución de la conectividad en la derecha TLE es revelado. El análisis demuestra cómo fcMRI a base de semillas se pueden usar para sondear las redes cerebrales en los trastornos cerebrales tales como epilepsia del lóbulo temporal.

La figura 1 muestra la DMN reveló con conectividad de una semilla posterior (RSP / PCUN, colores rojo-amarillo) y una semilla anterior (vmPFC, colores azul-verde) y compara las redes que se encuentran en los diferentes grupos de sujetos (Figuras 1A-C) y entre sí, a saber, los controles sanos en comparación con todos los pacientes con epilepsia del lóbulo temporal (Figuras 1D y 1E), y luego los controles sanos, se compararon por separado a la izquier...

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Network Analysis of the Default Mode Network Using Functional Connectivity MRI in Temporal Lobe Epilepsy

El modo de red por defecto (DMN) en epilepsia del lóbulo temporal (ELT) se analiza en el estado de reposo del cerebro mediante la conectividad funcional basado en la semilla MRI (fcMRI).

Análisis de red de la red de modo predeterminado Usando Funcional Conectividad RM en epilepsia del lóbulo temporal

Functional connectivity MRI (fcMRI) is an fMRI method that examines the connectivity of different brain areas based on the correlation of BOLD signal ...

network-analysis-default-mode-network-using-functional-connectivity

Research

JoVE Journal

Medicine

17.8K vistas.  Baylor College of Medicine.  El modo de red por defecto (DMN) en epilepsia del lóbulo temporal (ELT) se analiza en el estado de reposo del cerebro mediante la conectividad funcional basado en la semilla MRI (fcMRI). 

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Generation of Subcutaneous and Intrahepatic Human Hepatocellular Carcinoma Xenografts in Immunodeficient Mice

In vivo experimental models of hepatocellular carcinoma (HCC) that recapitulate the human disease provide a valuable platform for research into disease pathophysiology and for the preclinical evaluation of novel therapies. We present a variety of methods to generate subcutaneous or orthotopic human HCC xenografts in immunodeficient mice that could be utilized in a variety of research applications. With a focus on the use of primary tumor tissue from patients undergoing surgical resection as a starting point, we describe the preparation of cell suspensions or tumor fragments for xenografting. We describe specific techniques to xenograft these tissues i) subcutaneously; or ii) intrahepatically, either by direct implantation of tumor cells or fragments into the liver, or indirectly by injection of cells into the mouse spleen. We also describe the use of partial resection of the native mouse liver at the time of xenografting as a strategy to induce a state of active liver regeneration in the recipient mouse that may facilitate the intrahepatic engraftment of primary human tumor cells. The expected results of these techniques are illustrated. The protocols described have been validated using primary human HCC samples and xenografts, which typically perform less robustly than the well-established human HCC cell lines that are widely used and frequently cited in the literature. In comparison with cell lines, we discuss factors which may contribute to the relatively low chance of primary HCC engraftment in xenotransplantation models and comment on technical issues that may influence the kinetics of xenograft growth. We also suggest methods that should be applied to ensure that xenografts obtained accurately resemble parent HCC tissues.

Human tumor xenografts in immunodeficient mice are valuable tools to study cancer biology. Specific protocols to generate subcutaneous and intrahepatic xenografts from human hepatocellular carcinoma cells or tumor fragments are described. Liver regeneration induced by partial hepatectomy in recipient mice is presented as a strategy to facilitate intrahepatic engraftment.

Generación de subcutánea e intrahepática hepatocelular carcinoma humano xenoinjertos en ratones inmunodeficientes

In  vivo experimental models of hepatocellular carcinoma (HCC) that recapitulate  the human disease provide a valuable platform for research into disease  ...

Investigación

Medicina

Developing Neuroimaging Phenotypes of the Default Mode Network in PTSD: Integrating the Resting State, Working Memory, and Structural Connectivity

Complementary structural and functional neuroimaging techniques used to examine the Default Mode Network (DMN) could potentially improve assessments of psychiatric illness severity and provide added validity to the clinical diagnostic process. Recent neuroimaging research suggests that DMN processes may be disrupted in a number of stress-related psychiatric illnesses, such as posttraumatic stress disorder (PTSD).
Although specific DMN functions remain under investigation, it is generally thought to be involved in introspection and self-processing. In healthy individuals it exhibits greatest activity during periods of rest, with less activity, observed as deactivation, during cognitive tasks, e.g., working memory. This network consists of the medial prefrontal cortex, posterior cingulate cortex/precuneus, lateral parietal cortices and medial temporal regions.
Multiple functional and structural imaging approaches have been developed to study the DMN. These have unprecedented potential to further the understanding of the function and dysfunction of this network. Functional approaches, such as the evaluation of resting state connectivity and task-induced deactivation, have excellent potential to identify targeted neurocognitive and neuroaffective (functional) diagnostic markers and may indicate illness severity and prognosis with increased accuracy or specificity. Structural approaches, such as evaluation of morphometry and connectivity, may provide unique markers of etiology and long-term outcomes. Combined, functional and structural methods provide strong multimodal, complementary and synergistic approaches to develop valid DMN-based imaging phenotypes in stress-related psychiatric conditions. This protocol aims to integrate these methods to investigate DMN structure and function in PTSD, relating findings to illness severity and relevant clinical factors.

This protocol describes the complementary neuroimaging techniques of resting state structural connectivity, task-induced deactivation, and structural connectivity analyses to examine the default network in post-traumatic stress disorder. The use of synergistic methods could potentially lead to improved diagnostics and assessments of severity, outcome, and other relevant clinical factors.

El desarrollo de Neuroimagen fenotipos del modo de red por defecto en el TEPT: Integrando el estado de reposo, la memoria de trabajo, y la conectividad estructural

Complementary structural and functional neuroimaging techniques used to examine the Default Mode Network (DMN) could potentially improve assessments of ...

MRI-guided dmPFC-rTMS as a Treatment for Treatment-resistant Major Depressive Disorder

Here we outline the protocol for magnetic resonance imaging (MRI) guided repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) to the dorsal medial prefrontal cortex (dmPFC) in patients with major depressive disorder (MDD). Technicians used a neuronavigation system to process patient MRIs to generate a 3-dimensional head model. The head model was subsequently used to identify patient-specific stimulatory targets. The dmPFC was stimulated daily for 20 sessions. Stimulation intensity was titrated to address scalp pain associated with rTMS. Weekly assessments were conducted on the patients using the Hamilton Rating Scale for Depression (HamD17) and Beck Depression Index II (BDI-II). Treatment-resistant MDD patients achieved significant improvements on both HAMD and BDI-II. Of note, angled, double-cone coil rTMS at 120% resting motor threshold allows for optimal stimulation of deeper midline prefrontal regions, which results in a possible therapeutic application for MDD. One major limitation of the rTMS field is the heterogeneity of treatment parameters across studies, including duty cycle, number of pulses per session and intensity. Further work should be done to clarify the effect of stimulation parameters on outcome. Future dmPFC-rTMS work should include sham-controlled studies to confirm its clinical efficacy in MDD.

Here we outline the procedure for MRI-guided repetitive transcranial magnetic stimulation to the dorsomedial prefrontal cortex as an experimental treatment for major depressive disorder.

RM guiada dmPFC-rTMS como tratamiento para el trastorno depresivo mayor resistente al tratamiento

Here we outline the protocol for magnetic resonance imaging (MRI) guided repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) to the dorsal medial ...

Network Analysis of Foramen Ovale Electrode Recordings in Drug-resistant Temporal Lobe Epilepsy Patients

Approximately 30% of epilepsy patients are refractory to antiepileptic drugs. In these cases, surgery is the only alternative to eliminate/control seizures. However, a significant minority of patients continues to exhibit post-operative seizures, even in those cases in which the suspected source of seizures has been correctly localized and resected. The protocol presented here combines a clinical procedure routinely employed during the pre-operative evaluation of temporal lobe epilepsy (TLE) patients with a novel technique for network analysis. The method allows for the evaluation of the temporal evolution of mesial network parameters. The bilateral insertion of foramen ovale electrodes (FOE) into the ambient cistern simultaneously records electrocortical activity at several mesial areas in the temporal lobe. Furthermore, network methodology applied to the recorded time series tracks the temporal evolution of the mesial networks both interictally and during the seizures. In this way, the presented protocol offers a unique way to visualize and quantify measures that considers the relationships between several mesial areas instead of a single area.

This protocol describes a procedure to track the evolution of mesial network measures in temporal lobe epilepsy (TLE) patients. It is based on the combination of intracranial recordings with a novel numerical technique for data analysis. Specifically, we present a protocol for network analyses of foramen ovale recordings.

Análisis de la red de foramen oval de electrodos Grabaciones en epilepsia del lóbulo temporal pacientes resistentes a los medicamentos

Approximately 30% of epilepsy patients are refractory to antiepileptic drugs. In these cases, surgery is the only alternative to eliminate/control ...

The Pilocarpine Model of Temporal Lobe Epilepsy and EEG Monitoring Using Radiotelemetry System in Mice

Temporal lobe epilepsy (TLE) is a common neurological disorder in adulthood. For translational studies of chronic epilepsy, pilocarpine-induced status epilepticus (SE) is frequently selected to recapitulate spontaneous recurrent seizures (SRS). Here we present a protocol of SE induction by intraperitoneal (i.p.) injection of pilocarpine and monitoring of chronic recurring seizures in live animals using a wireless telemetry video and electroencephalogram (EEG) system. We demonstrated notable behavioral changes that need attention after pilocarpine injection and their correlation with hippocampal neuronal loss at 7 days and 6 weeks post-pilocarpine. We also describe the experimental procedures of electrode implantation for video and EEG recording, and analysis of the frequency and duration of chronic recurrent seizures. Finally, we discuss the possible reasons why the expected results are not achieved in each case. This provides a basic overview of modeling chronic epilepsy in mice and guidelines for troubleshooting. We believe this protocol can serve as a baseline for suitable models of chronic epilepsy and epileptogenesis.

This manuscript describes a method of inducing status epilepticus by systemic pilocarpine injection and of monitoring spontaneous recurrent seizures in live animals using a wireless telemetry video and electroencephalogram system. This protocol can be utilized for studying the pathophysiologic mechanisms of chronic epilepsy, epileptogenesis, and acute seizures.

El modelo de pilocarpina de epilepsia del lóbulo Temporal y EEG monitoreo con radiotelemetría sistema en ratones

Temporal lobe epilepsy (TLE) is a common neurological disorder in adulthood. For translational studies of chronic epilepsy, pilocarpine-induced status ...

Whole-brain Segmentation and Change-point Analysis of Anatomical Brain MRI&#8212;Application in Premanifest Huntington's Disease

Recent advances in MRI offer a variety of useful markers to identify neurodegenerative diseases. In Huntington&#39;s disease (HD), regional brain atrophy begins many years prior to the motor onset (during the &#34;premanifest&#34; period), but the spatiotemporal pattern of regional atrophy across the brain has not been fully characterized. Here we demonstrate an online cloud-computing platform, &#34;MRICloud&#34;, which provides atlas-based whole-brain segmentation of T1-weighted images at multiple granularity levels, and thereby, enables us to access the regional features of brain anatomy. We then describe a regression model that detects statistically significant inflection points, at which regional brain atrophy starts to be noticeable, i.e. the &#34;change-point&#34;, with respect to a disease progression index. We used the CAG-age product (CAP) score to index the disease progression in HD patients. Change-point analysis of the volumetric measurements from the segmentation pipeline, therefore, provides important information of the order and pattern of structural atrophy across the brain. The paper illustrates the use of these techniques on T1-weighted MRI data of premanifest HD subjects from a large multicenter PREDICT-HD study. This design potentially has wide applications in a range of neurodegenerative diseases to investigate the dynamic changes of brain anatomy.

Whole-brain Segmentation and Change-point Analysis of Anatomical Brain MRI&amp;#8212;Application in Premanifest Huntington&#039;s Disease

This paper describes a statistical model for volumetric MRI data analysis, which identifies the &#34;change-point&#34; when brain atrophy begins in premanifest Huntington&#39;s disease. Whole-brain mapping of the change-points is achieved based on brain volumes obtained using an atlas-based segmentation pipeline of T1-weighted images.

Todo cerebro segmentación y análisis de punto de cambio anatómico cerebral MRI — aplicación asintomático enfermedad de Huntington

Recent advances in MRI offer a variety of useful markers to identify neurodegenerative diseases. In Huntington&#39;s disease (HD), regional brain atrophy ...

Harvest of Endothelial Cells from the Balloon Tips of Swan-Ganz Catheters after Right Heart Catheterization

A variety of pathologies lead to pulmonary hypertension (PH), which is defined as a mean pulmonary artery pressure exceeding 25 mmHg at rest. To further diagnose and manage PH, patients undergo repeated right heart catheterizations (RHC) wherein a Swan-Ganz catheter is advanced into a branch of the pulmonary artery and a balloon is inflated to wedge the catheter tip. This article illustrates a protocol whereby pulmonary artery endothelial cells (PAECs) may be harvested from the balloon tips of Swan-Ganz catheters after RHC, and purified with an anti- CD146 affinity column technique to purify putative PAECs. These cells might be used to provide an in situ snapshot of the biological state of the pulmonary vasculature endothelium to complement hemodynamic measurements obtained during RHC. Harvested and purified PAECs may be used for either cell culture or for subsequent analytical assays such as flow cytometery.

This protocol describes the removal and purification of pulmonary artery endothelial cells (PAECs) that adhere to the balloon tips of Swan-Ganz catheters while they are wedged in the pulmonary artery during right heart catheterization and remain adherent to the deflated balloon following removal from the patient's body.

Cosecha de las células endoteliales de las puntas del globo de catéteres de Swan-Ganz después de cateterismo cardíaco derecho

A variety of pathologies lead to pulmonary hypertension (PH), which is defined as a mean pulmonary artery pressure exceeding 25 mmHg at rest. To further ...

Normothermic Ex Vivo Pancreas Perfusion for the Preservation of Pancreas Allografts before Transplantation

Pancreas transplantation (PTx) is a curative treatment for people who live with the burden of a diagnosis of diabetes mellitus (DM). However, due to organ shortages and increasing numbers of patients being listed for PTx, new strategies are needed to increase the number of available grafts for transplantation. 
Static cold storage (SCS) is considered the gold standard for standard criteria organs. However, standard criteria donors (SCD) are becoming scarce and new strategies that can increase the rate of organ acceptance from extended criteria donors (ECD) are urgently needed. 
Normothermic ex vivo perfusion (NEVP) is one of the strategies that has become increasingly popular over the past couple of decades. This preservation method has already been used successfully in other organs (liver, kidneys, and lungs) but has been minimally explored in pancreas transplantation. The few papers that describe the method for pancreas show little success, edema being one of the major issues. The following manuscript describes the successful NEVP method and setup developed by our group to perfuse swine pancreas.

Normothermic Ex Vivo Pancreas Perfusion for the Preservation of Pancreas Allografts before Transplantation

Normothermic ex vivo machine perfusion (NEVP) has scarcely been explored for the preservation of pancreas allografts. We present an innovative preservation technique for pancreas allografts before transplantation.

Perfusión pancreática normothermic ex vivo para la preservación de los aloinjertos pancreáticos antes del trasplante

Pancreas transplantation (PTx) is a curative treatment for people who live with the burden of a diagnosis of diabetes mellitus (DM). However, due to organ ...

Exploración de la enfermedad obliterante de las vías respiratorias en los trasplantes de pulmón

Murine Intrapulmonary Tracheal Transplantation: A Model for Investigating Obliterative Airway Disease After Lung Transplantation

Murine intrapulmonary tracheal transplantation (IPTT) is used as a model of obliterative airway disease (OAD) following lung transplantation. Initially reported by our team, this model has gained use in the study of OAD due to its high technical reproducibility and suitability for investigating immunological behaviors and therapeutic interventions.
In the IPTT model, a rodent tracheal graft is directly inserted into the recipient's lung through the pleura. This model is distinct from the heterotopic tracheal transplantation (HTT) model, wherein grafts are transplanted into subcutaneous or omental sites, and from the orthotopic tracheal transplantation (OTT) model in which the donor trachea replaces the recipient's trachea. 
Successful implementation of the IPTT model requires advanced anesthetic and surgical skills. Anesthetic skills include endotracheal intubation of the recipient, setting appropriate ventilatory parameters, and appropriately timed extubation after recovery from anesthesia. Surgical skills are essential for precise graft placement within the lung and for ensuring effective sealing of the visceral pleura to prevent air leakage and bleeding. In general, the learning process takes approximately 2 months.
In contrast to the HTT and OTT models, in the IPTT model, the allograft airway develops airway obliteration in the relevant lung microenvironment. This allows investigators to study lung-specific immunological and angiogenic processes involved in airway obliteration after lung transplantation. Furthermore, this model is also unique in that it exhibits tertiary lymphoid organs (TLOs), which are also seen in human lung allografts. TLOs are comprised of T and B cell populations and characterized by the presence of high endothelial venules that direct immune cell recruitment; therefore, they are likely to play a crucial role in graft acceptance and rejection. We conclude that the IPTT model is a useful tool for studying intrapulmonary immune and profibrotic pathways involved in the development of airway obliteration in the lung transplant allograft.

Autor destacado: Investigación de los factores clave de la bronquiolitis obliterante después del trasplante de pulmón

The murine intrapulmonary tracheal transplantation (IPTT) model is valuable for studying obliterative airway disease (OAD) after lung transplantation. It offers insights into lung-specific immunological and angiogenic behavior in airway obliteration after allotransplantation with high reproducibility. Here, we describe the IPTT procedure and its expected results.

Trasplante de tráquea intrapulmonar murina: un modelo para investigar la enfermedad obliterante de las vías respiratorias después de un trasplante de pulmón

Murine intrapulmonary tracheal transplantation (IPTT) is used as a model of obliterative airway disease (OAD) following lung transplantation. Initially ...