Le financement de cette recherche a été fourni par l&#39;Epilepsy Foundation of America, Baylor College of Medicine informatique et intégrative Biomedical Research Center (CIBR) Seed Grant Prix (ZH), NIH-NINDS K23 Grant NS044936 (JMS); . et La Fondation de la famille Leff (JMS) acquisition des données a été assisté par: Elizabeth Pierce (UCLA).

1. Sujets <ol><li> La population de l&#39;étude de 36 sujets comprend 3 groupes: droit TLE (n = 11), à gauche TLE (n = 12), et les contrôles sains (n ​​= 13). Obtenir le consentement éclairé de tous les sujets. L&#39;étude suit les lignes directrices de l&#39;Université de Californie, Los Angeles (UCLA) Institutional Review Board. </li><li> Les groupes de matières d&#39;épilepsie devraient être patients qui sont candidats à la résection du lobe temporal antérieur tel que déterminé par vidéo-EEG surveillance, l&#39;IRM cérébrale, l&#39;imagerie TEP, et des tests neuropsychologiques. Les patients doivent poursuivre leurs médicaments habituels pendant le balayage IRMf et ne doivent pas être numérisée immédiatement après une crise. Assurez-vous que tous les sujets ont IRM cérébrales normales et sont exempts de maladie neurologique (autres que l&#39;épilepsie chez les groupes de patients) ou utilisent des médicaments neurologiques. </li></ol> 2. Imaging <ol><li> Utilisez un système à 3 Tesla IRM pour l&#39;imagerie. Obtenir des tranches axiales pour des images fonctionnelles en utilisant un plan imagerie échotion (PEV) et la séquence des images anatomiques en utilisant un gradient gâté rappelé (SPGR) séquence. </li><li> Effectuez l&#39;imagerie fonctionnelle en utilisant les paramètres suivants: TR = 2000 ms, TE = 30 ms, FOV = 210 mm, matrice = 64 x 64, épaisseur de la tranche 4 mm, 34 tranches. Utilisez les paramètres suivants pour l&#39;imagerie structurelle haute résolution: TR = 20 ms, TE = 3 ms, FOV = 256 mm, matrice = 256 x 256, l&#39;épaisseur de la tranche de 1 mm, 160 tranches. </li><li> Chaque session d&#39;imagerie devrait durer 20 minutes. Demandez aux participants de se détendre avec les yeux fermés. Aucune entrée auditive particulière n&#39;est requise. </li></ol> 3. Prétraitement des données BOLD <ol><li> Prétraiter les données d&#39;IRMf utilisant FLS (fMRIB Software Library) version 4.1.6 (Oxford, Royaume-Uni, www.fmrib.ox.ac.uk / FLS) 13,14. Étapes de prétraitement devraient inclure les éléments suivants: utilisation FSL MCFLIRT pour supprimer le mouvement de la tête artefact 15. Utilisez BET FLS pour enlever le tissu nonbrain 16 avec l&#39;option BET-F pour les fichiers BOLD. Cela permet un terme fdes étapes d&#39;analyse d&#39;utres sur le tissu cérébral seul. </li><li> En FEAT, exécutez une analyse peu transformés à l&#39;enregistrement. Sélectionnez &quot;analyse de premier niveau&quot; et changer &quot;analyse complète&quot; à &quot;Pre-stats&quot; des deux boutons du haut. <ol><li> Sous l&#39;onglet Pré-stats, décochez la case &quot;extraction BET de cerveau&quot; et sélectionnez &quot;Aucun&quot; pour &quot;correction Motion&quot; (que ceux-ci avaient déjà été faites ci-dessus). Enregistrez les images (en gras) fonctionnels pour la anatomique (SPGR) images, puis à un niveau d&#39;image (INM). Cela se traduit par la génération de matrices de transformation, qui sont utilisés par la suite au cours de l&#39;analyse pour déformer les graines sélectionnées dans l&#39;espace standard dans l&#39;espace du cerveau du sujet. </li></ol></li><li> Utilisez la matrice de transformation généré (nommé &quot;standard2example_func.mat&quot;) et transformer CSF et blanc ROI de la matière dans l&#39;espace BOLD individu. <ol><li> Extrait de la série chronologique de la CSF et blanc ROI de la matière à l&#39;aide de la commande fslmeants,en utilisant la ROI dans l&#39;espace de l&#39;objet individuel en tant que masque. Normaliser la série chronologique extraite à l&#39;aide du logiciel &quot;R&quot;. Ces séries sont utilisées comme variables explicatives dans le GLM plus tard pour éliminer les signaux d&#39;artefact correspondant de l&#39;analyse. </li></ol></li><li> La prochaine étape est la suppression de mouvement des artefacts liés en question. Pour la régression des paramètres de mouvement, définir les paramètres suivants dans FLS FEAT avant de l&#39;exécuter. <ol><li> Dans l&#39;onglet de données, utilisez la motion corrigée et le fichier de cerveau extrait comme entrées, définissez la valeur de TR pour correspondre à votre ensemble de données. Réglez filtrage passe-haut en utilisant un filtre de 100 sec. Le filtre passe-haut supprime les signaux sans intérêt, qui sont de très basse fréquence. Un filtre passe-bas pour éliminer des signaux haute fréquence est appliqué plus tard à l&#39;étape 4.1. </li><li> Dans l&#39;onglet Pré-stats, choisissez &quot;Aucun&quot; dans &quot;la correction de mouvement», comme il a déjà été fait. Décochez la case &quot;extraction BET de cerveau», comme il a déjà été fait. Effectuer un lissage spatiall&#39;aide d&#39;un 5 mm mi-hauteur sur toute la largeur (FWHM). </li><li> Dans l&#39;onglet Statistiques, régresser les 6 paramètres de mouvement et de leurs dérivées temporelles. Sélectionnez &quot;Aucun&quot; pour convolution et cochez la case &quot;Appliquer filtrage temporel.&quot; Utiliser la sortie de FLS MCFLIRT pour obtenir des fichiers de texte des paramètres de mouvement, qui peut être ensuite entrées dans le modèle d&#39;analyse de FEAT régresser ceux-ci dans un modèle linéaire général (GLM) </li><li> Ajoutez également le CSF et les signaux de la substance blanche qui ont été extraites et normalisées dans les étapes précédentes de la GLM. Sélectionnez &quot;Aucun&quot; pour convolution, ajouter dérivée temporelle, et décochez la case &quot;Appliquer filtrage temporel&quot;. </li></ol></li></ol> 4. Méthodes statistiques <ol><li> Les résidus de prétraitement décrit ci-dessus doivent être utilisés pour la corrélation à base de graines. Ces résidus doivent être transmis à travers un premier filtre passe-bas de 0,1 Hz, alors rabaissée en soustrayant la moyenne, en divisant par l&#39;écart type, puis mis à l&#39;échelle par l&#39;addition100. Graines doivent être définis avec un diamètre de 6 mm dans l&#39;espace INM norme en utilisant le logiciel MRICron. </li><li> Le postérieur et les graines antérieures doivent correspondre aux coordonnées suivantes: (1) Région Rsp / PCUn (x = 2, y = -60, z = 36) et (2) cortex préfrontal ventromédian (vmPFC; x = 3, y = 60, z = -1). Ces lieux de semences ont été définies dans les contrôles sains et sont transformés à l&#39;espace de l&#39;objet à l&#39;étape suivante 17-19. <ol><li> Les graines doivent ensuite être transformées en espace individuel fonctionnelle du cerveau de chaque sujet de l&#39;espace INM standard. Pour cela, utiliser la matrice de transformation généré ci-dessus (nommé &quot;standard2example_func.mat&quot;) pour transformer les graines de la norme (INM) à l&#39;espace fonctionnelle (BOLD) espace individuel. </li><li> Utilisez le fslmeants commande pour extraire la série chronologique de la déjà humilié et mis à l&#39;échelle résiduelle, en utilisant la graine dans l&#39;espace individuel de l&#39;objet comme un masque. Normaliser la série temporelle extraite en utilisant le software &quot;R&quot;. </li></ol></li><li> Les corrélations partielles entre les voxels de semences et tous les autres voxels du cerveau doivent être calculées séparément pour chaque sujet pour chaque course. Pour cela, dans le FEAT GUI FLS, sélectionnez &quot;analyse de premier niveau&quot;, puis &quot;Des chiffres et des Post-stats&quot;. Dans l&#39;onglet Données, la valeur résiduelle auparavant rabaissé et mise à l&#39;échelle doit être utilisée comme entrée dans FEAT. </li><li> Réglez la coupure du filtre passe haut à 10 000, comme le résidu est déjà élevé passée à 100 secondes. Dans l&#39;onglet Statistiques, désélectionner &quot;Utiliser pré-blanchir FILM&quot;, et utiliser la semence série de temps auparavant et extrait normalisé dans le GLM. Dans l&#39;onglet Post-stats, fixer le seuil Z-stat souhaitée à une valeur de 2,0. </li><li> Avant d&#39;exécuter l&#39;analyse de groupe combinant courses dans les sujets, Z de Fisher transformer doit être effectuée sur le fichier COPE (contraste des estimations des paramètres) généré à partir de l&#39;analyse de corrélation précédemment exécuté (étape 4.3). données d&#39;enregistrement de copie from le répertoire &quot;reg&quot; de l&#39;analyse de FEAT fait dans l&#39;étape 3.1 dans le terme de corrélation de l&#39;étape 4.3. </li><li> Exécutez une analyse de niveau supérieur en combinant courses au sein de chaque sujet. Pour cela, dans le FEAT GUI FLS, sélectionnez &quot;analyse de niveau supérieur&quot;, puis &quot;Des chiffres et des Post-stats&quot;. Dans l&#39;onglet &quot;Données&quot;, choisissez &quot;entrées des répertoires FEAT niveau inférieur&quot; et entrer les pistes de l&#39;objet de l&#39;étape 4.4. Dans l&#39;onglet &quot;Statistiques&quot;, choisissez &quot;effets mixtes: MCO simples&quot;. Mettre en place le modèle effet moyen; entrer la valeur de 1 pour chaque de la course de l&#39;objet. </li><li> Pour combiner des données sur pistes entre les sujets, un des moindres carrés ordinaires (MCO) simple analyse des effets mixtes doit être utilisé. Pour cela, dans le FEAT GUI FLS, choisissez &quot;analyse de niveau supérieur&quot;, et &quot;Des chiffres et des Post-stats&quot;. Dans l&#39;onglet Données, choisissez &quot;entrées des répertoires FEAT niveau inférieur&quot; et entrer les pistes combinées des sujets de l&#39;étape 4.5. </li><li> Dans l&#39;onglet Statistiques, choisissez «effets mixtes: MCO simples» «Mettre en place un modèle de 3 groupes; entrer la valeur de 1 pour le groupe chaque objet appartient, 0 sinon. analyse de groupe doit être effectuée sur chaque voxel en utilisant une ANOVA à trois niveaux qui correspondent aux trois groupes (à droite TLE, gauche TLE, et les contrôles sains). </li><li> Pour seuil des images statistiques Z utilisent groupe formant seuil de Z&gt; 2.0 et corrigées seuil grappe importante de p = 0,05 20. Pour obtenir les valeurs z correctes sur le plan de corrélation, Z d&#39;un revers Fisher transformer doit être effectuée sur les résultats. </li><li> Les contrastes spécifiques suivantes doivent être comparés (1) droit TLE&gt; contrôles; (2) à gauche TLE&gt; contrôles; (3) le droit TLE&gt; gauche TLE; (4) gauche TLE&gt; droit TLE; (5) Contrôle&gt; droit TLE; (6) commande&gt; à gauche TLE; (7) TLE (droit combiné et gauche)&gt; contrôle; et (7) commande&gt; TLE (droit combiné et gauche). </li></ol>

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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=Functional+MRI+in+chronic+epilepsy:+associations+with+cognitive+impairment.">Functional MRI in chronic epilepsy: associations with cognitive impairment.</a> Lancet Neurol. 9, 1018-1027 (2010).</li><li>McCormick, C., Quraan, M., Cohn, M., Valiante, T. A., McAndrews, M. 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 est financé par des subventions du NIH NS02808 P01, R01 NS33310 et U01 NS42372, a brevets WO 2009/123734A1, et WO 2009/123735A1, reçoit des redevances d&#39;MedLink, Wolters Kluwer, Blackwell, Elsevier et, et a reçu des honoraires de Medtronic , Wolters Kluwer, et Best Doctors. M. Stern a servi comme consultant rémunéré pour UCB et Lundbeck. Dr Stern est un éditeur de MedLink neurologie, et a reçu des redevances de Wolters Kluwer et de McGraw-Hill. Les autres auteurs n&#39;ont aucune divulgation des conflits d&#39;intérêts à déclarer.

L&#39;épilepsie est considérée comme une maladie de réseau, et des anomalies des réseaux impliqués sont présents pendant les crises et à l&#39;état intercritique 21. IRMf à base de tâche a été utilisé pour analyser les anomalies de la langue et des réseaux de mémoire en 8 TLE. FcMRI présente des avantages inhérents à l&#39;étude de la DMN 12 qui est un réseau principalement actif dans l&#39;état de repos. La DMN est un réseau de régions du cerveau qui a été trou...

Fonctionnelle Connectivité IRM (fcMRI) est une approche relativement récente analytique de données IRMf qui quantifie la relation entre les différentes régions du cerveau en fonction de la similitude de leur niveau d&#39;oxygénation du sang (BOLD) signal de série de temps - c&#39;est ce qu&#39;on appelle la connectivité «fonctionnelle», et est distingue de la connectivité anatomique qui décrit l&#39;existence de connexions physiques entre les régions (par exemple, les fibres de la substance blanche). Dans une application particulière de cette approche, les séries chronologiques sont collectées lorsque le participant n&#39;est pas engagé dans une tâche ou est dans le soi-disant &quot;état de repos&quot;. Bien que décrite pour la première en 1995 1, il a été un immense intérêt dans fcMRI résultant dans environ 1000 publications liées à la technique en 2012. FcMRI présente des avantages intrinsèques sur IRMf basée sur les tâches dans (1) qu&#39;il n&#39;y a pas une tâche spécifique à accomplir, ( 2) l&#39;objet de la coopération estpas nécessaire, (3) ensembles de données peuvent être utilisées pour interroger plusieurs réseaux différents, (4) un meilleur rapport signal sur bruit est présent probablement dû à des différences dans l&#39;énergétique cérébrales impliquées, et (5) le contournement des facteurs de confusion liés à la tâche 2. En tant que preuve de son concept, fcMRI changements se sont avérés correspondre à des changements dans 3 EEG et des potentiels de champ local 4 dans le cerveau. Techniques d&#39;analyse fcMRI comprennent / techniques de ROI à base de graines, analyse en composantes indépendantes (ICA), l&#39;analyse de la théorie des graphes, Granger analyse de causalité, les méthodes locales (amplitude des variations de basse fréquence, analyse régionale de l&#39;homogénéité), et d&#39;autres 5. Aucune technique n&#39;a encore démontré une nette supériorité sur l&#39;autre, bien que les méthodes les plus populaires sont à base de graines et méthodes ICA 6. À base de graines fcMRI corrélation fluctuations temporelles de signal BOLD d&#39;une partie présélectionnée du réseau putatif à l&#39;étude appelle la «semence1; ou &quot;région d&#39;intérêt (ROI)&quot; à toutes les autres parties du cerveau. Zones du cerveau montrant BOLD signal de corrélation à la zone de semences sont pensés pour délimiter les parties du réseau concernées. En revanche, l&#39;ICA utilise une analyse fondée sur les données sans modèle pour extraire les zones du cerveau spatio-temporellement corrélées (composants indépendants, CI) en analysant les caractéristiques des signaux hémodynamiques de l&#39;ensemble du cerveau 5. Dans le manuscrit actuel, une description des méthodes utilisées dans une étude publiée précédemment de repos état ​​à base de graines analyse de la connectivité de la DMN dans TLE est présenté 7. TLE est la forme la plus courante d&#39;épilepsie adulte. En plus de crises, TLE provoque un dysfonctionnement de plusieurs réseaux du cerveau, y compris la mémoire, le comportement, la pensée, et la fonction sensorielle 8. La DMN est constitué par régions cérébrales subserving conscient, l&#39;état de repos de la cognition. La DMN a été signalé à être impliqués dans les convulsions associées avec consc réduiteiousness 9,10. En outre, l&#39;hippocampe est la structure clé impliquée dans TLE et a été pensé pour être le composant de la DMN. Cependant, la connectivité du PCC de la formation hippocampique est plus faible que d&#39;autres composants de DMN, telles que le cortex préfrontal médian et pariétales inférieures. Ceci suggère que l&#39;hippocampe est soit un sous-réseau de l&#39;une ou DMN 11,12 de réseau interactif. Ces points communs entre TLE et DMN soulèvent la possibilité que DMN connectivité fonctionnelle est altérée dans TLE. Cette analyse compare le DMN des sujets avec TLE à des témoins sains afin de mieux comprendre l&#39;implication de DMN dans TLE. La connectivité des graines placées dans les principaux centres de la DMN - les régions de moyeu antérieures et postérieures ont été analysés 12. Les graines ont été placées dans le moyeu postérieur constitué par le retrosplenium / precuneus (Rsp / PCUn) ainsi que le moyeu antérieur constitué par le cortex préfrontal ventro-médian (vmPFC) chez les patients ayant des TLE et ensaine contrôle pour identifier les postérieures et antérieures sous-réseaux 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

Connectivité IRM fonctionnelle (fcMRI) est une méthode IRMf qui examine la connectivité des différentes zones du cerveau basé sur la corrélation des fluctuations du signal BOLD dans le temps. Épilepsie du lobe temporal (ELT) est la forme la plus courante d&#39;épilepsie adulte et implique des réseaux cérébraux multiples. Le réseau du mode par défaut (DMN) est impliqué dans conscient, repos cognition de l&#39;Etat et est pensé pour être affectés dans TLE où les crises provoquent troubles de la conscience. La DMN dans l&#39;épilepsie a été examinée à l&#39;aide de semences à base fcMRI. Les antérieurs et postérieurs pôles de la DMN ont été utilisés comme semences dans cette analyse. Les résultats montrent une déconnexion entre la partie antérieure et moyeux postérieurs de la DMN dans TLE pendant l&#39;état basal. En outre, l&#39;augmentation de la connectivité de DMN à d&#39;autres régions du cerveau à gauche TLE avec diminution de la connectivité en droit TLE est révélé. L&#39;analyse montre comment fcMRI à base de graines peuvent être utilisées pour sonder les réseaux cérébraux dans les troubles du cerveau comme la TLE.

La figure 1 montre la DMN a révélé avec une connectivité d&#39;une graine postérieure (RSP / PCUn, couleurs rouge-jaune) et une graine antérieure (vmPFC, couleurs bleu-vert) et compare les réseaux trouvés dans les différents groupes de matières (figures 1A-C) et entre eux, à savoir les contrôles sains par rapport à tous les patients atteints TLE (figures 1D et 1E), puis les témoins sains comparés séparément à TLE gauche (figure...

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

Le Réseau de Mode par défaut (DMN) en épilepsie du lobe temporal (ELT) est analysé à l&#39;état de repos du cerveau en utilisant la connectivité fonctionnelle à base de graines IRM (fcMRI).

Analyse du réseau de la mode par défaut du réseau utilisant la connectivité fonctionnelle IRM en épilepsie du lobe 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 vues.  Baylor College of Medicine.  Le Réseau de Mode par défaut (DMN) en épilepsie du lobe temporal (ELT) est analysé à l'état de repos du cerveau en utilisant la connectivité fonctionnelle à base de graines IRM (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.

Génération de sous-cutanée et intra-hépatique droits de carcinome hépatocellulaire xénogreffes chez la souris immunodéficientes

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

Recherche

Médecine

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.

Développer neuroimagerie phénotypes du défaut réseau mode dans le SSPT: Intégration de l&#39;état de repos, la mémoire de travail, et de la connectivité structurelle

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.

Guidée par IRM dmPFC-SMTr comme un traitement pour trouble dépressif majeur résistant au traitement

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.

Analyse du réseau de foramen ovale électrodes Recordings en résistant aux médicaments épilepsies temporales patients

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.

Le modèle Pilocarpine d’épilepsie du Lobe Temporal et EEG surveillance d’un système de télémétrie chez la souris

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.

Ensemble-cerveau Segmentation et analyse des points de changement d’IRM anatomique cérébrale — Application dans Premanifest la maladie 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.

Récolte des cellules endothéliales de l’info-bulles des cathéters Swan-Ganz après cathétérisme cardiaque droit

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.

Perfusion pancréatique ex vivo normamère pour la conservation des allogreffes de pancréas avant 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 ...

Exploration de la maladie oblitérative des voies respiratoires dans les transplantations pulmonaires

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.

Pleins feux sur l’auteur : Étude des facteurs clés de la bronchiolite oblitérative après une transplantation pulmonaire

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.

Transplantation trachéale intrapulmonaire murine : un modèle pour étudier la maladie oblitérante des voies respiratoires après une transplantation pulmonaire

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