Cette recherche a été financée par des subventions de la Fondation de la recherche - Flandre (FWO, le projet Nr G.0420.02 et G.0443.11N), la Fondation Hercules (subvention Nr AUHA0012), Actions de Recherche Concertées (financement GOA) de l&#39;Université d&#39;Anvers, et en partie financé par la CE - projet FP6 DiMI, LSHB-CT-2005-512146 et CE - projet FP6 EMIL LSHC-CT-2004-503569 à A.VdL. G.DG et CP sont des boursiers postdoctoraux de la Fondation de la recherche - Flandre (FWO).

1. Préparation des stimuli auditifs <ol><li> D&#39;abord enregistrer les sons stimuli tout en étant joué à l&#39;intérieur de l&#39;alésage du système MR 7T. L&#39;alésage est un espace clos qui peut fausser les stimuli auditifs résultant dans l&#39;amélioration de certaines fréquences sonores. Figure 1 montre les fréquences améliorées et supprimé comme indiqué par nos enregistrements de bruit blanc fait à l&#39;endroit de la tête de l&#39;oiseau à l&#39;intérieur de l&#39;aimant portaient l&#39;aide d&#39;un microphone à fibre optique (Optimic 1160, Optoacoustics). Pour compenser cette augmentation artificielle, une fonction égaliseur est appliqué à chaque stimulus en utilisant le logiciel WaveLab. Pour notre configuration particulière, la fonction se compose d&#39;un noyau gaussien avec les paramètres suivants: amplitude maximale:-20dB, centré sur 3750 Hz, largeur: 0,05 octaves (correspondant à la gamme 2,500-5,000 Hz pour notre système). </li><li> Les stimuli de morceaux sont composés de plusieurs motifs de morceaux individuels de chaque oiseau entrelacés avec des périodes de silence. Le duration de ces périodes de silence est ajustée pour maintenir la quantité totale de bruit et de silence identique sur tous les stimuli. Ce bâtiment conserve la variabilité intra-individuelle et interindividuelle naturel de la longueur du morceau. La longueur totale de chaque stimulus est de 16 sec. L&#39;intensité de chaque chanson est normalisée en termes de apparié racine carrée moyenne et passe-haut filtré à 400 Hz avant d&#39;être intégré dans la relance complète (chant et périodes de silence). Ces manipulations sont effectuées en utilisant le logiciel Praat. </li><li> L&#39;expérience se compose d&#39;un ON / OFF conception alternant périodes de stimulation auditive de blocs (ON blocs) avec des périodes de repos (OFF blocs) (Figure 2). Chaque bloc (ON et OFF) dure 16 s, ce qui correspond au temps d&#39;acquisition de deux images (voir ci-dessous pour l&#39;acquisition). Chaque type de stimulus est présenté 25 fois, ce qui entraîne l&#39;acquisition de 50 images par stimulus et par sujet. L&#39;ordre de présentation des conditions doit être randomisés au sein et entresujets. Cet ordre aléatoire des stimuli peut être codée dans un logiciel de présentation. </li></ol> 2. Préparation sujet 2.1 Objet et taille du groupe Nous présentons ici un protocole spécifiquement adapté à l&#39;utilisation de (adultes) les diamants mandarins. Le choix de l&#39;espèce dépend de la question scientifique. Cependant, d&#39;autres considérations comme l&#39;oiseau robustesse à l&#39;anesthésie peuvent également être prises en compte. Les diamants mandarins (Taeniopygia guttata) devraient être logés dans des volières sous une lumière 12 h: photopériode de 12 heures sombres et avoir accès à la nourriture et de l&#39;eau ad libitum pendant toute l&#39;étude. Le nombre minimum d&#39;individus par expérience est de 15. Ce chiffre tient compte de la sensibilité de l&#39;IRMf spin-écho et le naturel variabilité inter-individuelle des phénomènes biologiques mesurés dans l&#39;expérience. 2.2 Installation de la configuration et de la préparation de l&#39;animal (Pour les spécificationsde l&#39;équipement utilisé, nous nous référons à la liste des réactifs et du matériel spécifique à la fin de cet article) <ol><li> Installer le masque de bec sur le lit d&#39;un système d&#39;IRM 7T MR et le connecter à l&#39;appareil de commande de gaz avec des tubes en plastique. Ouvrez l&#39;oxygène et les bouteilles de gaz d&#39;azote et l&#39;interrupteur sur le dispositif de commande des gaz (oxygène de débit: 200 cc / min; azote: 400 cc / min). </li></ol> Comme mentionné ci-dessus, un système MR 7T est utilisé dans la configuration présentée. D&#39;autres systèmes IRM avec différentes intensités de champ sont également possibles, mais à 7T un bon compromis est atteint entre le rapport signal-sur-bruit et le degré d&#39;artefacts de susceptibilité (voir discussion). Pour des intensités de champ supérieures du rapport signal à bruit augmente en même temps que le degré d&#39;artéfacts de susceptibilité. <ol start="2"><li> Mettez le système contrôlé de rétroaction et un dispositif de circulation d&#39;air chaud. </li><li> Anesthésier le diamant mandarin avec 3% d&#39;isoflurane dans un mélange d&#39;oxygène et d&#39;azote en introduisant son becdans le masque et tenant la tête vers le bas jusqu&#39;à ce que l&#39;oiseau est totalement anesthésié. Cela peut être vérifié en tirant le pied doucement: quand l&#39;oiseau est entièrement sous sédation pied ne sera pas escamoté par l&#39;oiseau. En outre, aux yeux de l&#39;oiseau seront partiellement fermés. </li><li> Introduire la sonde de température du cloaque pour cribler la température du corps et de surveiller le taux de respiration en plaçant un capteur pneumatique sous le pinson ventre zèbre. Fermer l&#39;enveloppe pour retenir le corps de l&#39;oiseau (figure 3). </li><li> Maintenir le taux de respiration dans la plage de 40 à 100 respirations par minute et maintenir constante la température du corps au sein d&#39;une gamme étroite de 40 ± 0,5 ° C. Lorsque la plage de la respiration est trop faible / élevé, réglez le niveau de l&#39;anesthésie (isoflurane%) en conséquence. Quand le problème persiste, l&#39;expérience doit être arrêté et l&#39;animal retiré de la configuration afin de récupérer. </li><li> Placez les haut-parleurs dynamiques non-magnétiques de chaque côté de la tête diamant mandarin et conbrancher à l&#39;amplificateur. Assurez-vous que les fils des haut-parleurs sont dirigés loin de la sonde de température, car elle peut influencer la lecture de la température lorsque trop près. </li><li> Placez la bobine RF de surface au-dessus de la tête de diamant mandarin et la position du diamant mandarin dans le centre de l&#39;aimant (et automatiquement le centre de la bobine d&#39;émission qui se situe dans le milieu de l&#39;aimant). </li><li> Réduire le niveau d&#39;anesthésie à 1,5% d&#39;isoflurane mélangé avec de l&#39;oxygène et de l&#39;azote. </li></ol> 3. Acquisition de données <ol><li> Acquérir un ensemble de 1 sagittal, 1 horizontal et 1 image scout coronale en écho de gradient (GE) (séquence tri-pilote) et des ensembles d&#39;images multi-coupes horizontales, frontal et sagittal (pilotage T 2-pondéré rapide acquisition relaxation-enhanced ( RARE) séquence SE) pour déterminer la position du cerveau dans l&#39;aimant (figure 4). </li><li> Diminuer le bruit des gradients en augmentant leur temps de rampe à 1.000 ms. </li> &lt;li&gt; Préparer la séquence IRMf: RARE T de la séquence 2-pondéré, efficace TE: 60 ms, TR: 2,000 ms, facteur RARE: 8, FOV: 16 mm, taille de la matrice: 64 x 32, orientation: sagittal, l&#39;épaisseur de la tranche: 0,75 mm, Inter-tranche épaisseur d&#39;espace: 0,05 mm, 15 tranches couvrant presque la totalité du cerveau (Figure 4). </li><li> Sélectionnez le protocole auditif (des stimuli auditifs et le calendrier de livraison de relance) dans le logiciel de présentation. Ce protocole consiste en une séquence de commandes - pour l&#39;ouverture de stimuli auditifs spécifiques - qui sont exécutées lors d&#39;une numérisation nombre spécifique. A chaque répétition à l&#39;intérieur de la séquence IRMf, le logiciel du scanner envoie un déclencheur pour le logiciel de présentation des informations auditives qui à son tour, enregistre le nombre de balayage et exécute la commande correspondante. </li><li> Afin de s&#39;assurer que le logiciel de présentation des informations auditives ne manque pas de déclenchement du scanner, le protocole auditif est lancé en premier. Une fois le protocole est complètement chargée, la séquence IRMf est démarré. </li><li> Chaque expérience IRMf est précédée par l&#39;acquisition de 12 images factices pour permettre au signal attribué au bruit du scanner pour atteindre un état stable avant de commencer la stimulation auditive. </li><li> Après l&#39;acquisition zéro remplir les données de 64 x 64. </li><li> Jetez un premier coup d&#39;oeil (préliminaire) sur les résultats à l&#39;aide de l&#39;outil fonctionnel de Paravision (option Traitement / imagerie fonctionnelle). Calculer la réponse BOLD différentiel entre tous sur des blocs et la base (rabais blocs). Cette analyse donne une première indication de la qualité de l&#39;expérience. Si aucune activation se voit dans les aires auditives primaires, à ce stade, l&#39;oiseau n&#39;a probablement pas entendu / traitement des stimuli auditifs dus à des problèmes techniques avec la présentation de relance, le niveau d&#39;anesthésie, etc L&#39;installation doit être vérifiée et la mesure répétée. </li><li> Exécuter une séquence RARE 3D anatomique pondérée en T2 dans la même orientation que les scans IRMf précédentes et avec TE efficace: 60 ms, TR: 2,000 ms, facteur RARE: 8, FOV: 16 mm, taille de la matrice: 256 x 128 x 64. </li><li> Compléter par des zéros les données de 256 x 256 x 256. </li><li> Prenez le diamant mandarin du lit IRM et laissez-le se remettre de l&#39;anesthésie dans une cage sous une lampe rouge. Normalement, la récupération d&#39;un diamant mandarin après l&#39;isoflurane va relativement rapide (maximum 5 min). Après seulement quelques minutes, les oiseaux vont essayer de se lever et une fois que l&#39;oiseau est complètement rétabli, il se percher sur une branche au lieu de s&#39;asseoir sur le fond de la cage. La durée de l&#39;anesthésie est d&#39;environ 2 h pour la présente expérience. La durée maximale de l&#39;isoflurane appliqué aux diamants mandarins dans notre laboratoire est de 6 heures, après quoi les oiseaux ont également récupéré dans les 5 min. </li></ol> 4. Traitement des données <ol><li> Convertir le-MR données dans Analyser ou le format Nifti. </li><li> Parce que SPM a été développé pour traiter les données d&#39;IRMf acquises chez l&#39;homme, c&#39;est-à voxels de l&#39;ordre de 2 mm. De nombreux paramètres de SPM sont adaptées à cette taille approximative de voxel. Si l&#39;on ne want de changer tous ces paramètres, la façon la plus simple de procéder consiste à augmenter artificiellement la taille de voxel de données d&#39;IRMf d&#39;oiseaux. Ajustez la taille de voxel dans l&#39;en-tête en multipliant la taille de voxel réel par 10 en utilisant MRIcro. Il convient de noter que cet ajustement ne modifie pas les données en soi, ré-échantillonnage ou d&#39;autres modifications aux données est appliquée. </li></ol> Une alternative à cela est l&#39;utilisation de «SPMMouse», qui est une boîte à outils permettant SPM pour ouvrir et analyser les fichiers de toute dimension voxel. L&#39;outil permet de «cerveaux de verre» SPM être créés à partir de n&#39;importe quelle image et ajuste automatiquement par défaut des échelles de longueur basé sur les en-têtes de fichiers image ou des données entrées par l&#39;utilisateur. Par conséquent, cette boîte à outils fonctionne dans le sens inverse de ce que nous proposons. Au lieu de changer la taille de voxel des images pour s&#39;adapter à SPM, les paramètres par défaut du SPM sont modifiés pour utiliser des images avec différentes tailles de voxel. <ol start="3"><li> Réaligner les données d&#39;IRMf. Co-enregistrer le jeu de données 3D anatomique til séries chronologiques IRMf. Normaliser les données 3D (et la série co-recommandé temps IRMf) pour le diamant mandarin IRM cérébrale atlas. Appliquer la matrice de transformation de l&#39;ensemble de données IRMf. Tout cela peut être fait en utilisant la cartographie statistique paramétrique (SPM) du logiciel 8. </li><li> Lisser les données avec une largeur noyau gaussien de 0,5 mm en utilisant SPM8. </li><li> Effectuer des analyses statistiques voxel en utilisant SPM8. Modéliser les données sous forme de box-car (pas de fonction de réponse hémodynamique). Estimer les paramètres du modèle avec l&#39;algorithme de maximum de vraisemblance restreint classique. Calculer l&#39;effet moyen de chaque stimulus auditif dans chaque matière (analyse des effets fixes), puis calculer les statistiques comme souhaité pour des analyses de groupe (analyses à effets mixtes). </li><li> Projeter la carte paramétrique statistique sur le diamant mandarin atlas (Figure 5) 9 SPM8 pour localiser les activations fonctionnelles (figure 6). </li></ol>

<ol>
	<li>Van Meir, V., 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=Spatiotemporal+properties+of+the+BOLD+response+in+the+songbirds'+auditory+circuit+during+a+variety+of+listening+tasks.">Spatiotemporal properties of the BOLD response in the songbirds' auditory circuit during a variety of listening tasks.</a> Neuroimage. 25, 1242-1255 (2005).</li><li>Boumans, T., Theunissen, F. E., Poirier, C., Van Der Linden, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+representation+of+spectral+and+temporal+features+of+song+in+the+auditory+forebrain+of+zebra+finches+as+revealed+by+functional+MRI.">Neural representation of spectral and temporal features of song in the auditory forebrain of zebra finches as revealed by functional MRI.</a> The European Journal of Neuroscience. 26, 2613-2626 (2007).</li><li>Boumans, T., 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=Functional+magnetic+resonance+imaging+in+zebra+finch+discerns+the+neural+substrate+involved+in+segregation+of+conspecific+song+from+background+noise.">Functional magnetic resonance imaging in zebra finch discerns the neural substrate involved in segregation of conspecific song from background noise.</a> Journal of Neurophysiology. 99, 931-938 (2008).</li><li>Boumans, T., 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=Functional+MRI+of+auditory+responses+in+the+zebra+finch+forebrain+reveals+a+hierarchical+organisation+based+on+signal+strength+but+not+selectivity.">Functional MRI of auditory responses in the zebra finch forebrain reveals a hierarchical organisation based on signal strength but not selectivity.</a> PloS ONE. 3, e3184 (2008).</li><li>Vignal, C., 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=Measuring+brain+hemodynamic+changes+in+a+songbird:+responses+to+hypercapnia+measured+with+functional+MRI+and+near-infrared+spectroscopy.">Measuring brain hemodynamic changes in a songbird: responses to hypercapnia measured with functional MRI and near-infrared spectroscopy.</a> Physics in Medicine and Biology. 53, 2457-2470 (2008).</li><li>Van der Linden, A., Van Meir, V., Boumans, T., Poirier, C., Balthazart, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MRI+in+small+brains+displaying+extensive+plasticity.">MRI in small brains displaying extensive plasticity.</a> Trends in Neurosciences. 32, 257-266 (2009).</li><li>Poirier, C., Van der Linden, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spin+echo+BOLD+fMRI+on+songbirds.">Spin echo BOLD fMRI on songbirds.</a> Methods Mol. Biol. 771, 569-576 (2011).</li><li>Poirier, C., Verhoye, M., Boumans, T., Van der Linden, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Implementation+of+spin-echo+blood+oxygen+level-dependent+(BOLD)+functional+MRI+in+birds.">Implementation of spin-echo blood oxygen level-dependent (BOLD) functional MRI in birds.</a> NMR in Biomedicine. 23, 1027-1032 (2010).</li><li>Poirier, C., 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=A+three-dimensional+MRI+atlas+of+the+zebra+finch+brain+in+stereotaxic+coordinates.">A three-dimensional MRI atlas of the zebra finch brain in stereotaxic coordinates.</a> Neuroimage. 41, 1-6 (2008).</li><li>Zhao, F., Wang, P., Kim, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cortical+depth-dependent+gradient-echo+and+spin-echo+BOLD+fMRI+at+9.4T.">Cortical depth-dependent gradient-echo and spin-echo BOLD fMRI at 9.4T.</a> Magnetic Resonance in Medicine: Official Journal of the Society of Magnetic Resonance in Medicine / Society of Magnetic Resonance in Medicine. 51, 518-524 (2004).</li><li>Harel, N., Lin, J., Moeller, S., Ugurbil, K., Yacoub, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combined+imaging-histological+study+of+cortical+laminar+specificity+of+fMRI+signals.">Combined imaging-histological study of cortical laminar specificity of fMRI signals.</a> NeuroImage. 29, 879-887 (2006).</li><li>Duong, T. Q., 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=Microvascular+BOLD+contribution+at+4+and+7+T+in+the+human+brain:+gradient-echo+and+spin-echo+fMRI+with+suppression+of+blood+effects.">Microvascular BOLD contribution at 4 and 7 T in the human brain: gradient-echo and spin-echo fMRI with suppression of blood effects.</a> Magnetic Resonance in Medicine: Official Journal of the Society of Magnetic Resonance in Medicine / Society of Magnetic Resonance in Medicine. 49, 1019-1027 (2003).</li><li>Lee, S. P., Silva, A. C., Ugurbil, K., Kim, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diffusion-weighted+spin-echo+fMRI+at+9.4+T:+microvascular/tissue+contribution+to+BOLD+signal+changes.">Diffusion-weighted spin-echo fMRI at 9.4 T: microvascular/tissue contribution to BOLD signal changes.</a> Magnetic Resonance in Medicine: Official Journal of the Society of Magnetic Resonance in Medicine / Society of Magnetic Resonance in Medicine. 42, 919-928 (1999).</li><li>Uludag, K., Muller-Bierl, B., Ugurbil, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+integrative+model+for+neuronal+activity-induced+signal+changes+for+gradient+and+spin+echo+functional+imaging.">An integrative model for neuronal activity-induced signal changes for gradient and spin echo functional imaging.</a> NeuroImage. 48, 150-165 (2009).</li><li>Yacoub, E., 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=Spin-echo+fMRI+in+humans+using+high+spatial+resolutions+and+high+magnetic+fields.">Spin-echo fMRI in humans using high spatial resolutions and high magnetic fields.</a> Magnetic Resonance in Medicine: Official Journal of the Society of Magnetic Resonance in Medicine / Society of Magnetic Resonance in Medicine. 49, 655-664 (2003).</li><li>Keilholz, S. D., Silva, A. C., Raman, M., Merkle, H., Koretsky, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+MRI+of+the+rodent+somatosensory+pathway+using+multislice+echo+planar+imaging.">Functional MRI of the rodent somatosensory pathway using multislice echo planar imaging.</a> Magnetic Resonance in Medicine: Official Journal of the Society of Magnetic Resonance in Medicine / Society of Magnetic Resonance in Medicine. 55, 316-324 (2006).</li><li>Keilholz, S. D., Silva, A. C., Raman, M., Merkle, H., Koretsky, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+MRI+of+the+rodent+somatosensory+pathway+using+multislice+echo+planar+imaging.">Functional MRI of the rodent somatosensory pathway using multislice echo planar imaging.</a> Magnetic Resonance in Medicine: Official Journal of the Society of Magnetic Resonance in Medicine / Society of Magnetic Resonance in Medicine. 52, 89-99 (2004).</li><li>Goloshevsky, A. G., Silva, A. C., Dodd, S. J., Koretsky, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=BOLD+fMRI+and+somatosensory+evoked+potentials+are+well+correlated+over+a+broad+range+of+frequency+content+of+somatosensory+stimulation+of+the+rat+forepaw.">BOLD fMRI and somatosensory evoked potentials are well correlated over a broad range of frequency content of somatosensory stimulation of the rat forepaw.</a> Brain Research. 1195, 67-76 (2008).</li><li>Kida, I., Yamamoto, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stimulus+frequency+dependence+of+blood+oxygenation+level-dependent+functional+magnetic+resonance+imaging+signals+in+the+somatosensory+cortex+of+rats.">Stimulus frequency dependence of blood oxygenation level-dependent functional magnetic resonance imaging signals in the somatosensory cortex of rats.</a> Neuroscience Research. 62, 25-31 (2008).</li><li>Poirier, C., Boumans, T., Verhoye, M., Balthazart, J., Van der Linden, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Own-song+recognition+in+the+songbird+auditory+pathway:+selectivity+and+lateralization.">Own-song recognition in the songbird auditory pathway: selectivity and lateralization.</a> The Journal of Neuroscience: The Official Journal of the Society for Neuroscience. 29, 2252-2258 (2009).</li><li>Poirier, C., 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=Own+song+selectivity+in+the+songbird+auditory+pathway:+suppression+by+norepinephrine.">Own song selectivity in the songbird auditory pathway: suppression by norepinephrine.</a> PloS ONE. 6, e20131 (2011).</li><li>Logothetis, N. K., Pauls, J., Augath, M., Trinath, T., Oeltermann, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurophysiological+investigation+of+the+basis+of+the+fMRI+signal.">Neurophysiological investigation of the basis of the fMRI signal.</a> Nature. 412, 150-157 (2001).</li></ol>

Aucun conflit d&#39;intérêt déclaré.

Dans ce rapport, nous décrivons un protocole optimisé pour la fiche détaillée de la caractérisation in vivo des substrats neuronaux de la stimulation auditive en diamants mandarins anesthésiés. En accord avec le protocole présenté, la majorité des études d&#39;activation cérébrale fonctionnelle chez les animaux à l&#39;aide de l&#39;IRMf BOLD, anesthésier les animaux lors de l&#39;acquisition. animaux de formation pour les habituer à l&#39;environnement de l...

<table border="1">
 <tbody>
 <tr>
 <td>Name of the reagent/equipment</td>
 <td>Company</td>
 <td>Catalogue number</td>
 <td>Comments </td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Isoflurane anaesthetic</td>
 <td>Isoflo</td>
 <td>05260-05</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>PC-Sam hardware/software</td>
 <td>SA-Instruments</td>
 <td></td>
 <td><a href="http://www.i4sa.com" target="_blank">http://www.i4sa.com</a></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Monitoring and gating system</td>
 <td></td>
 <td>1025</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>MR-compatible small rodent heater system</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Model 1025 compatible</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Rectal temperature probe</td>
 <td></td>
 <td>RTP-102B</td>
 <td>7'', 0.044'' </td>
 </tr>
 <tr>
 <td>7T MR scanner</td>
 <td>Bruker Biospin</td>
 <td>PHS 70/16 </td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Paravision software</td>
 <td></td>
 <td>5.1</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Gradient Insert</td>
 <td></td>
 <td>BGA9S</td>
 <td>400 mT/m, 300A, 500V</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Gradient Amplifiers</td>
 <td>Copley Co., USA</td>
 <td>C256</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Transmit resonators</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Inner diameter: 72 mm, transmit only, active decoupled</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Receiver antenna - 20 mm quadrature Mouse Head</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Receive only, active decoupled</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>WaveLab software</td>
 <td>Steinberg</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Praat software</td>
 <td>Paul Boersma, University of Amsterdam</td>
 <td></td>
 <td><a href="http://www.praat.org" target="_blank">http://www.praat.org</a></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Non-magnetic dynamic speakers</td>
 <td>Visation, Germany</td>
 <td>HK 150</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Fiber optic microphone</td>
 <td>Optoacoustics, </td>
 <td>Optimic 1160</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Sound amplifier</td>
 <td>Phonic corporation</td>
 <td>MM 1002a</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Presentation software</td>
 <td>Neurobehavioral Systems Inc.</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>MRIcro</td>
 <td>Chris Rorden</td>
 <td></td>
 <td><a href="http://www.cabiatl.com/mricro/mricro/" target="_blank">http://www.cabiatl.com/mricro/mricro/</a></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Statistical Parametric Mapping (SPM)</td>
 <td>Welcome Trust Centre for Neuroimaging</td>
 <td>8</td>
 <td><a href="http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/" target="_blank">http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/</a></td>
 </tr>
 </tbody>
</table>

functional magnetic resonance imaging (fmri) with auditory stimulation in songbirds

La neurobiologie de chants d&#39;oiseaux, comme un modèle pour la parole humaine, est une zone marquée de la recherche en neurosciences comportementales. Alors que les approches électrophysiologiques et moléculaires permettent l&#39;enquête soit de différents stimuli sur quelques neurones, ou une relance dans de grandes parties du cerveau, le niveau d&#39;oxygénation du sang (BOLD) d&#39;imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) permet de combiner les deux avantages, à savoir comparer l&#39;activation des neurones induite par différents stimuli dans l&#39;ensemble du cerveau à la fois. IRMf chez les oiseaux chanteurs est difficile en raison de la petite taille de leur cerveau et parce que leurs os et surtout de leur crâne comporte de nombreuses cavités d&#39;air, ce qui induit des artefacts de susceptibilité importants. En écho de gradient (GE) IRMf BOLD a été appliquée avec succès pour les oiseaux chanteurs 1-5 (pour une revue, voir 6). Ces études ont porté sur les zones du cerveau auditifs primaires et secondaires, qui sont des régions exemptes d&#39;artéfacts de susceptibilité. Toutefois, en raison processes d&#39;intérêts peuvent survenir au-delà de ces régions, tout le cerveau IRMf BOLD est nécessaire en utilisant une séquence IRM moins sensibles à ces objets. Ceci peut être réalisé à l&#39;aide d&#39;écho de spin (SE) BOLD IRMf 7,8. Dans cet article, nous décrivons comment utiliser cette technique dans les diamants mandarins (Taeniopygia guttata), qui sont de petits oiseaux chanteurs avec un poids de 15-25 g d&#39;études approfondies en neurosciences comportementales des oiseaux. Le thème principal des études IRMf sur les oiseaux chanteurs est la perception de la chanson et de l&#39;apprentissage du chant. La nature auditive des stimuli associés à la faible sensibilité BOLD de SE (contre GE) séquences IRMf base rend la mise en œuvre de cette technique très difficile.

<html> Nous avons ici présentés visuellement une séquence optimisée des procédures pour l&#39;imagerie réussie de substrats neuronaux de stimuli auditifs chez le pinson cerveau zèbre. Tout d&#39;abord, la procédure décrite pour la préparation des stimuli auditifs résultats de stimuli qui peut être incorporé dans un ON / OFF paradigme de bloc (Figure 2) et qui sont normalisés afin d&#39;éliminer les différences potentielles dans le niveau de pression acoustique qui pourrait évoquer une r?...

Watch this Scientific Journal Video about Functional Magnetic Resonance Imaging fMRI with Auditory Stimulation in Songbirds at JoVE.com

Functional Magnetic Resonance Imaging fMRI with Auditory Stimulation in Songbirds

Cet article montre une procédure optimisée pour l&#39;imagerie des substrats neuronaux de la stimulation auditive dans le cerveau des oiseaux chanteurs en utilisant l&#39;imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf). Il décrit la préparation des stimuli sonores, le positionnement du sujet et de l&#39;acquisition et de l&#39;analyse ultérieure des données d&#39;IRMf.

Imagerie par résonance magnétique (IRMf) avec une stimulation auditive chez les oiseaux chanteurs

The neurobiology of birdsong, as a model for human speech, is a pronounced area of research in behavioral neuroscience. Whereas electrophysiology and ...

functional-magnetic-resonance-imaging-fmri-with-auditory-stimulation

Research

JoVE Journal

Behavior

Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) with Auditory Stimulation in Songbirds

18.0K vues.  University of Antwerp. Cet article montre une procédure optimisée pour l'imagerie des substrats neuronaux de la stimulation auditive dans le cerveau des oiseaux chanteurs en utilisant l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf). Il décrit la préparation des stimuli sonores, le positionnement du sujet et de l'acquisition et de l'analyse ultérieure des données d'IRMf.

Vidéo: Functional Magnetic Resonance Imaging fMRI with Auditory Stimulation in Songbirds

Best Current Practice for Obtaining High Quality EEG Data During Simultaneous fMRI

Simultaneous EEG-fMRI allows the excellent temporal resolution of EEG to be combined with the high spatial accuracy of fMRI. The data from these two modalities can be combined in a number of ways, but all rely on the acquisition of high quality EEG and fMRI data. EEG data acquired during simultaneous fMRI are affected by several artifacts, including the gradient artefact (due to the changing magnetic field gradients required for fMRI), the pulse artefact (linked to the cardiac cycle) and movement artifacts (resulting from movements in the strong magnetic field of the scanner, and muscle activity). Post-processing methods for successfully correcting the gradient and pulse artifacts require a number of criteria to be satisfied during data acquisition. Minimizing head motion during EEG-fMRI is also imperative for limiting the generation of artifacts.
Interactions between the radio frequency (RF) pulses required for MRI and the EEG hardware may occur and can cause heating. This is only a significant risk if safety guidelines are not satisfied. Hardware design and set-up, as well as careful selection of which MR sequences are run with the EEG hardware present must therefore be considered.
The above issues highlight the importance of the choice of the experimental protocol employed when performing a simultaneous EEG-fMRI experiment. Based on previous research we describe an optimal experimental set-up. This provides high quality EEG data during simultaneous fMRI when using commercial EEG and fMRI systems, with safety risks to the subject minimized. We demonstrate this set-up in an EEG-fMRI experiment using a simple visual stimulus. However, much more complex stimuli can be used. Here we show the EEG-fMRI set-up using a Brain Products GmbH (Gilching, Germany) MRplus, 32 channel EEG system in conjunction with a Philips Achieva (Best, Netherlands) 3T MR scanner, although many of the techniques are transferable to other systems.

Simultaneous electroencephalography (EEG) and functional Magnetic Resonance imaging (fMRI) is a powerful neuroimaging tool. However, the inside of an MRI scanner forms a difficult environment for EEG data recording and safety must be considered whenever operating EEG equipment inside a scanner. Here, we present an optimised EEG-fMRI data acquisition protocol.

Meilleures pratiques actuelles pour l&#39;obtention de données à haut EEG de qualité lors de l&#39;IRMf simultanées

Simultaneous  EEG-fMRI allows the excellent temporal resolution of EEG to be combined with the  high spatial accuracy of fMRI. The data  from these two ...

Recherche

Sciences du comportement

Quantitative Assessment of Cortical Auditory-tactile Processing in Children with Disabilities

Objective and easy measurement of sensory processing is extremely difficult in nonverbal or vulnerable pediatric patients. We developed a new methodology to quantitatively assess children&#39;s cortical processing of light touch, speech sounds and the multisensory processing of the 2 stimuli, without requiring active subject participation or causing children discomfort. To accomplish this we developed a dual channel, time and strength calibrated air puff stimulator that allows both tactile stimulation and sham control. We combined this with the use of event-related potential methodology to allow for high temporal resolution of signals from the primary and secondary somatosensory cortices as well as higher order processing. This methodology also allowed us to measure a multisensory response to auditory-tactile stimulation.

Objective and easy measurement of sensory processing is extremely difficult in nonverbal or vulnerable pediatric patients. We developed a new methodology to quantitatively assess infants and children&#39;s cortical processing of light touch, speech sounds, and the multisensory processing of the 2 stimuli, without requiring active subject participation or causing discomfort in vulnerable patients.

Évaluation quantitative de traitement cortical auditif-tactile dans les enfants handicapés

Objective and easy measurement of sensory processing is extremely difficult in nonverbal or vulnerable pediatric patients. We developed a new methodology ...

Stimulating the Lip Motor Cortex with Transcranial Magnetic Stimulation

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has proven to be a useful tool in investigating the role of the articulatory motor cortex in speech perception. Researchers have used single-pulse and repetitive TMS to stimulate the lip representation in the motor cortex. The excitability of the lip motor representation can be investigated by applying single TMS pulses over this cortical area and recording TMS-induced motor evoked potentials (MEPs) via electrodes attached to the lip muscles (electromyography; EMG). Larger MEPs reflect increased cortical excitability. Studies have shown that excitability increases during listening to speech as well as during&#160;viewing speech-related movements. TMS can be used also to disrupt the lip motor representation. A 15-min train of low-frequency sub-threshold repetitive stimulation has been shown to suppress motor excitability for a further 15-20 min. This TMS-induced disruption of the motor lip representation impairs subsequent performance in demanding speech perception tasks and modulates auditory-cortex responses to speech sounds. These findings are consistent with the suggestion that the motor cortex contributes to speech perception. This article describes how to localize the lip representation in the motor cortex and how to define the appropriate stimulation intensity for carrying out both single-pulse and repetitive TMS experiments.

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has proven to be a useful tool in investigating the role of the articulatory motor cortex in speech perception.&#160; This article describes how to record motor evoked potentials (MEPs) from the lip muscles and how to disrupt the motor lip representation using repetitive TMS.

Stimuler la lèvre Cortex moteur avec la stimulation magnétique transcrânienne

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has proven to be a useful tool in investigating the role of the articulatory motor cortex in speech perception. ...

Transcranial Direct Current Stimulation and Simultaneous  Functional Magnetic Resonance Imaging

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique that uses weak electrical currents administered to the scalp to manipulate cortical excitability and, consequently, behavior and brain function. In the last decade, numerous studies have addressed short-term and long-term effects of tDCS on different measures of behavioral performance during motor and cognitive tasks, both in healthy individuals and in a number of different patient populations. So far, however, little is known about the neural underpinnings of tDCS-action in humans with regard to large-scale brain networks. This issue can be addressed by combining tDCS with functional brain imaging techniques like functional magnetic resonance imaging (fMRI) or electroencephalography (EEG).
In particular, fMRI is the most widely used brain imaging technique to investigate the neural mechanisms underlying cognition and motor functions. Application of tDCS during fMRI allows analysis of the neural mechanisms underlying behavioral tDCS effects with high spatial resolution across the entire brain. Recent studies using this technique identified stimulation induced changes in task-related functional brain activity at the stimulation site&#160;and also in more distant brain regions, which were associated with behavioral improvement. In addition, tDCS administered during resting-state fMRI allowed identification of widespread changes in whole brain functional connectivity.
Future studies using this combined protocol should yield new insights into the mechanisms of tDCS action in health and disease and new options for more targeted application of tDCS in research and clinical settings. The present manuscript describes this novel technique in a step-by-step fashion, with a focus on technical aspects of tDCS administered during fMRI.

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique. It has successfully been used in basic research and clinical settings to modulate brain function in humans. This article describes the implementation of tDCS and simultaneous functional magnetic resonance imaging (fMRI), to investigate the neural basis of tDCS effects.

Transcrânienne à courant de stimulation et simultanée fonctionnelle imagerie par résonance magnétique

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique that uses weak electrical currents administered to the scalp ...

Transcranial Magnetic Stimulation for Investigating Causal Brain-behavioral Relationships and their Time Course

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a safe, non-invasive brain stimulation technique that uses a strong electromagnet in order to temporarily disrupt information processing in a brain region, generating a short-lived &#8220;virtual lesion.&#8221; Stimulation that interferes with task performance indicates that the affected brain region is necessary to perform the task normally. In other words, unlike neuroimaging methods such as functional magnetic resonance imaging (fMRI) that indicate correlations between brain and behavior, TMS can be used to demonstrate causal brain-behavior relations. Furthermore, by varying the duration and onset of the virtual lesion, TMS can also reveal the time course of normal processing. As a result, TMS has become an important tool in cognitive neuroscience. Advantages of the technique over lesion-deficit studies include better spatial-temporal precision of the disruption effect, the ability to use participants as their own control subjects, and the accessibility of participants. Limitations include concurrent auditory and somatosensory stimulation that may influence task performance, limited access to structures more than a few centimeters from the surface of the scalp, and the relatively large space of free parameters that need to be optimized in order for the experiment to work. Experimental designs that give careful consideration to appropriate control conditions help to address these concerns. This article illustrates these issues with TMS results that investigate the spatial and temporal contributions of the left supramarginal gyrus (SMG) to reading.

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a technique for non-invasively disrupting neural information processing and measuring its effect on behavior. When TMS interferes with a task, it indicates that the stimulated brain region is necessary for normal task performance, allowing one to systematically relate brain regions to cognitive functions.

Stimulation magnétique transcrânienne pour l&#39;étude des relations causales Brain-comportementales et leur temps de parcours

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a safe, non-invasive brain stimulation technique that uses a strong electromagnet in order to temporarily ...

Transferring Cognitive Tasks Between Brain Imaging Modalities: Implications for Task Design and Results Interpretation in fMRI Studies

As cognitive neuroscience methods develop, established experimental tasks are used with emerging brain imaging modalities. Here transferring a paradigm (the visual oddball task) with a long history of behavioral and electroencephalography (EEG) experiments to a functional magnetic resonance imaging (fMRI) experiment is considered. The aims of this paper are to briefly describe fMRI and when its use is appropriate in cognitive neuroscience; illustrate how task design can influence the results of an fMRI experiment, particularly when that task is borrowed from another imaging modality; explain the practical aspects of performing an fMRI experiment. It is demonstrated that manipulating the task demands in the visual oddball task results in different patterns of blood oxygen level dependent (BOLD) activation. The nature of the fMRI BOLD measure means that many brain regions are found to be active in a particular task. Determining the functions of these areas of activation is very much dependent on task design and analysis. The complex nature of many fMRI tasks means that the details of the task and its requirements need careful consideration when interpreting data. The data show that this is particularly important in those tasks relying on a motor response as well as cognitive elements and that covert and overt responses should be considered where possible. Furthermore, the data show that transferring an EEG paradigm to an fMRI experiment needs careful consideration and it cannot be assumed that the same paradigm will work equally well across imaging modalities. It is therefore recommended that the design of an fMRI study is pilot tested behaviorally to establish the effects of interest and then pilot tested in the fMRI environment to ensure appropriate design, implementation and analysis for the effects of interest.

Transferring a paradigm with a history of use in EEG experiments to an fMRI experiment is considered. It is demonstrated that manipulating the task demands in the visual oddball task resulted in different patterns of BOLD activation and illustrated how task design is crucial in fMRI experiments.

Transfert de tâches cognitives entre le cerveau modalités d&#39;imagerie: Implications pour la conception des tâches et l&#39;interprétation des résultats dans les études IRMf

As cognitive neuroscience methods develop, established experimental tasks are used with emerging brain imaging modalities. Here transferring a paradigm ...

Design and Implementation of an fMRI Study Examining Thought Suppression in Young Women with, and At-risk, for Depression

Ruminative brooding is associated with increased vulnerability to major depression. Individuals who regularly ruminate will often try to reduce the frequency of their negative thoughts by actively suppressing them. We aim to identify the neural correlates underlying thought suppression in at-risk and depressed individuals. Three groups of women were studied; a major depressive disorder group, an at-risk group (having a first degree relative with depression) and controls. Participants performed a mixed block-event fMRI paradigm involving thought suppression, free thought and motor control periods. Participants identified the re-emergence of &#8220;to-be-suppressed&#8221; thoughts (&#8220;popping&#8221; back into conscious awareness) with a button press. During thought suppression the control group showed the greatest activation of the dorsolateral prefrontal cortex, followed by the at-risk, then depressed group. During the re-emergence of intrusive thoughts compared to successful re-suppression of those thoughts, the control group showed the greatest activation of the anterior cingulate cortices, followed by the at-risk, then depressed group. At-risk participants displayed anomalies in the neural regulation of thought suppression resembling the dysregulation found in depressed individuals. The predictive value of these changes in the onset of depression remains to be determined.

We aim to identify the neural correlates underlying sustained and transient thought suppression, and thought re-emergence in controls, at-risk and depressed individuals. Activation was greatest for controls compared to the at-risk and the depressed group in the dorsolateral prefrontal cortex during thought suppression and anterior cingulate cortex during thought re-emergence.

Conception et mise en œuvre d&#39;une étude IRMf examen Pensée répression chez les jeunes femmes avec, et à risque, pour la dépression

Ruminative brooding is associated with increased vulnerability to major depression. Individuals who regularly ruminate will often try to reduce the ...

Neuronavigation-guided Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation for Aphasia

Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) is widely used for several neurological conditions, as it has gained acknowledgement for its potential therapeutic effects. Brain excitability is non-invasively modulated by rTMS, and rTMS to the language areas has proved its potential effects on treatment of aphasia. In our protocol, we aim to artificially induce virtual aphasia in healthy subjects by inhibiting Brodmann area 44 and 45 using neuronavigational TMS (nTMS), and F3 of the International 10-20 EEG system for conventional TMS (cTMS). To measure the degree of aphasia, changes in reaction time to a picture naming task pre- and post-stimulation are measured and compare the delay in reaction time between nTMS and cTMS. Accuracy of the two TMS stimulation methods is compared by averaging the Talairach coordinates of the target and the actual stimulation. Consistency of stimulation is demonstrated by the error range from the target. The purpose of this study is to demonstrate use of nTMS and to describe the benefits and limitations of the nTMS compared to those of cTMS.

This study is designed to test the hypothesis that neuronavigational system-guided transcranial magnetic stimulation has higher accuracy for targeting the intended target as demonstrated by eliciting a greater degree of virtual aphasia in healthy subjects, measured by delay in reaction time to picture naming.

Neuronavigation guidée Répétitive stimulation magnétique transcrânienne pour Aphasia

Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) is widely used for several neurological conditions, as it has gained acknowledgement for its potential ...

Treating Clinical Depression with Repetitive Deep Transcranial Magnetic Stimulation Using the Brainsway H1-coil

Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) is an emerging non-pharmacological approach to treating many brain-based disorders. rTMS uses electromagnetic coils to stimulate areas of the brain non-invasively. Deep transcranial magnetic stimulation (dTMS) with the Brainsway H1-coil system specifically is a type of rTMS indicated for treating patients with major depressive disorder (MDD) who are resistant to medication. The unique H1-coil design of this device is able to stimulate neuronal pathways that lie deeper in the targeted brain areas than those reached by conventional rTMS coils. dTMS is considered to be low-risk and well tolerated, making it a viable treatment option for people who have not responded to medication or psychotherapy trials for their depression.
Randomized, sham-control studies have demonstrated that dTMS produces significantly greater improvement in depressive symptoms than sham dTMS treatment in patients with major depression that has not responded to antidepressant medication. In this paper, we will review the methodology for treating major depression with dTMS using an H1-coil.

Here we present a protocol outlining the methodology for treatment of Major Depressive Disorder using the deep Transcranial Magnetic Stimulation (dTMS) system.

Traitement de la dépression clinique avec Répétitive profonde stimulation magnétique transcrânienne Utilisation du Brainsway H1-bobine

Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) is an emerging non-pharmacological approach to treating many brain-based disorders. rTMS uses ...

Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation to the Unilateral Hemisphere of Rat Brain

Previous rodent models of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) adopted whole-brain stimulation instead of unilateral hemispheric rTMS, which is unlike the protocols used for human subjects. We report a successful application of rTMS to the unilateral hemisphere of rat brain. The rTMS was delivered with a low-frequency (1 Hz), high-frequency (20 Hz), or sham stimulation protocol to one side of the brain by using a small 25-mm figure-8 coil. We placed the center of the coil 1 cm lateral to the vertex on the biauricular line and angulated the coil 45&#176; to the ground to minimize a potential direct effect of rTMS on the contralateral cortex. We also used an in-house water cooling system to enable repetitive magnetic stimulation for more than 20 min, even at a 20-Hz stimulation frequency. Increases in the transcriptions of immediate early genes (Arc, Junb, and Egr2) were greater after rTMS than after sham stimulation. After 5 consecutive days of 20-min 1-Hz rTMS, bdnf mRNA expression was significantly higher in stimulated cortex than in contralateral side. The model presented herein will elucidate the molecular mechanisms of rTMS by allowing analysis of the inter-hemispheric difference in its effect.

We applied repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) to the unilateral hemisphere of rat brain, by placing a 25-mm figure-8 coil 1 cm lateral to the vertex on the biauricular line and angulating the coil by 45&#176;. An in-house water cooling system was used for rTMS for more than 20 min.

Répétitif stimulation magnétique transcrânienne à l&#39;Unilatérale hémisphère de cerveau de rat

Previous rodent models of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) adopted whole-brain stimulation instead of unilateral hemispheric rTMS, ...