אנו מודים לג Montojo, ג&#39;רייס, ומ &#39;שריון לקבלת ייעוץ וסיוע טכניים. עבודה זו נתמכה על ידי המכונים הלאומיים אמריקאים לבריאות מענק NS063550 F31 (לDAL), פרס בזיל אוקונור Starter Scholar ומענקים מקרן Klingenstein וNARSAD (לSB). SB הוא צעיר נכבד Scholar קק WM במחקר רפואי.

שימוש בבעלי חיים לקבל אישור מועדת טיפול בבעלי חיים והשימוש מוסדי לפרוטוקולי טיפול ושימוש סטנדרטיים. הפרוטוקול הנוכחי פותח ללימודי הקרנת מוקד בעכברים בוגרים ישנים 5.5-10 שבוע C57BL6 / J, כפי שתואר לעיל (איור 2) 2. עם זאת, בגילים אחרים וגם מינים של בעלי חיים קטנים (חולדות, אוגרים, סנאי קרקע, וכו &#39;) יכולים לשמש, ובלבד שפרוטוקולי הרדמה יעילים ואטלס התייחסות רדיוגרפי המאפשר זיהוי של האזור של עניין (ROI) הנן זמינים. 1. כיול של פלטפורמה רדיולוגית מודרכת-CT לבצע כיולים מבוססי סרט למינון קרינה על פלטפורמת רדיולוגי מראש לכל גודל collimator וסוג של מסנן שפופרת רנטגן בשימוש. על מנת למקד את קרן קשת של קרינה באתר היעד הרצוי, השתמש בavailabl 49 תוכנת מינון תכנון קרינהדואר ברוב פלטפורמות קרינה מסחריות לחישוב זמן אספקה ​​הנדרש המבוסס על מינון הקרינה, את עומק את האזור של העניין (ROI) המבוסס על סריקות CT של העכבר, ומהירות הסיבוב של הפלטפורמה רובוטית; פרטים בעניין זה נותרים בחוץ של פרוטוקול זה כפי שהם שונים בין פלטפורמות קרינה. לצורך המחשת ההיפותלמוס ventrobasal 2 (איור 3) עם ההדמיה CT, להפעיל את שפופרת רנטגן עם כתם 0.4 מ&quot;מ מוקד ואנרגיה אלומת 100 kVp עם 1 מ&quot;מ סינון אל. עבור הקרנת מוקד של HPZ, להפעיל את שפופרת רנטגן ב225 kVp, 13 mA, ובמקום מוקד 1 מ&quot;מ עם סינון של 0.15 מ&quot;מ Cu, כדי לספק 10 Gy של קרינה בעומק רקמה של 0.6 סנטימטר מעל טיפול זמן של 4.6 דקות. מיקוד בין ROIs שונה ידרוש חישוב פרמטרים שונים. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם לומד את ההשפעות של דיאטה עתירה שומן על נוירוגנזה ברוממות החציוני כפי שתואר 2 בעבר, לקבל נשי C57B ארבעה שבועות בןעכברי L6 / י ממעבדות ג&#39;קסון מאוס, ובית ארבעה עכברים בכל כלוב. החלף מזון מאוכל רגיל לתזונה עתירה שומן בחמישה שבועות. לאפשר עכברים להסתגל לדיור ומזון חדשים. בצע טיפול CFIR ב5.5 שבועות ישנים. תחבורה מכפיפה לחדר הניתוח הכולל את פלטפורמת רדיולוגי. למזער את רמות לחץ בעת ההעברה. הכן את חדר הרדמה גז isoflurane. לאחר מכן, להוסיף עכבר אחת לחדר. במקביל, להכין כרית חימום (הגדרה נמוכה) שללאחר טיפול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שהעכבר נמצא תחת ואינו מגיב לדחיסת הרגל-pad, להביא את הנושא לפלטפורמת רדיולוגי ומניח על מיטת הקיבוע של השלב רובוטית. הנח את פיו של הנושא לתוך כוס ההרדמה האף קונוס, ושיניים לשומר הביס (1D איור). שכב עכבר על מיטת חוסר התנועה ולבדוק כדי לראות אם הוא ממשיך לשמור על חוסר תגובה. אם כן, קלטת את העכבר למיטה עם קלטת גזה. אמנם מקליט את העכבר למיטה, ודא שראשו מפולס למישור אופקי. זה יכול להיקבע על ידי משיכת האוזניים ולראות אם הם מפולסים. ברגע שהעכבר נמצא במיקום הנכון, סגור את מגן העופרת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לרכוש את סריקת מחשב טומוגרפיה באמצעות תוכנה של פלטפורמת רדיולוגי של הנסיין על הלוח (זה יהיה שונה בין פלטפורמות), אשר תספק סריקה מבנית אנטומיים תלת ממדית של נושא העכבר. בדקו אם ראש העכבר מפולס למישור האופקי. אם לא, חזור על שלבים 1.2-1.3 עד שראשו של הנושא מפולס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זהה את ההחזר על ההשקעה על ידי תמונת ה-CT. לחשב את המרחק מההחזר על השקעה על פני השטח של הגולגולת באמצעות זווית של ° 45 למישור האופקי, כפי שמוצג באיור 3E. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שימוש בתוכנה על הלוח, לקחת את קרני ה-X של נושא העכבר מלמעלה, כפי שמוצג באיור 4 א. לאחר מכן, להסיר את העכבר מפלטפורמת רדיולוגי, לשים על כרית חימום, ולפקח עד פעיל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מתמונות CT העטרה, לחשב את העומק אנטומיים ROI הממוצע של לפחות שלושה עכברים על מנת לקבוע מינון מסירה. כדוגמא ממחקר קודם שבו 2 10 Gy של קרינה היה מנוהל על ההיפותלמוס ventrobasal, עומק את ההחזר על ההשקעה מהגולגולת (מזווית של ° 45) הוא 0.66 סנטימטר (ראה איור 3E). בידיעה, החוקרים השתמשו בתוכנת תכנון מינון (DPS) המותקנת בפלטפורמת רדיולוגי כדי לחשב את המהירות המתאימה לסיבוב ואורך הטיפול להשגת מינון הרצוי להחזר על ההשקעה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר קביעת משך טיפול ומהירות סיבוב של הבמה רובוטית עם תוכנת מינון תכנון, למדוד הפצות מינון של הפרמטרים מחושבים עם סרטי קרינה רגישה GAFchromic המוטבע במודל חיקוי עכבר פלסטיק במים שווי ערך. כדי לעשות זאת, כדי לשבץ את שלושה סרטי קרינה רגישה GAFchromic בין ארבעה בלוקים נערמים אנכי מים שווי ערך פלסטיק 29 כמושמוצג באיור 4. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח מודל עכבר מדומה המכיל סרטי GAFchromic על במה רובוטית, ולהפעיל את קרן הקרנת המוקד עם הפרמטרים מחושבים מחדש. לדוגמה, כדי למקד את ההיפותלמוס ventrobasal, קלט הפרמטרים של 0.15 מסנן Cu מ&quot;מ, 225 kVp, 13 mA, הגדרת 1 מ&quot;מ קוטר אלומת קרינה, זווית gantry 45 °, 1.3 סיבוב ° / sec, ו4.6 דקות כדי להשיג את ההחזר על ההשקעה מינון רדיולוגי של 10 Gy. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעקבות הקרנה, לבדוק סרטים לדפוס ועוצמת מינון קרינה. לסיבוב זווית 360 ° עם הפרמטרים המפורטים למקד את ההיפותלמוס ventrobasal, טבעת כהה בסרט מעל isocenter, נקודה פריכה קטנה בסרט isocenter, וטבעת בהירה יותר בסרט מתחת לisocenter המתאימה החרוט ממשל אלומת הקרינה יקויימו (איור 4). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרכיב סרט GAFchromic isocenter על צילומי רנטגן של נושאי עכבר ממנו הפרמטרים היו calמחושב על. המוקד המוקרן בisocenter צריך חפיפה עם אזור ההחזר הרצוי על ההשקעה כפי שמוצג באיור 4C. </li></ol> שיטה חלופית: אם קושי במיקוד ROI המוח נמשך, השתמש ניגוד יוד מוזרק intrathecally כדי לשפר את ההדמיה של חדרים מתחת לתמונות CT. לשם קיצור, הליך זה נשאר בחוץ של פרוטוקול זה, אבל מתואר 35, 50 בעבר. לעומת זאת יוד יספק ציוני דרך נוספות חדרית (איור 5 א). 2. קביעת דיוק של ההקרנה Beam נוסף לאשר דיוק קרן CFIR ידי הדמיה ישירה של אלומת הקרינה ברקמות 2, 35, 51. כדי לעשות זאת, לבצע אימונוהיסטוכימיה לזהות 51 γH2AX, חלבון היסטון וסמן מוקדם של הפסקות גדיל כפולות ה-DNA. נושאים מאוס חייבים להיות perfused transcardially וקבוע בתוך שעה אחת של קרינה. irradi הבאation, תיקון דנ&quot;א במהירות ensues, והרמות של ΥH2Ax להקטין באופן משמעותי 35. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלבים 1.1-1.3. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר היעד מזוהה על CT, נושא ההזזה העכבר שבשליטת רובוטית ליישר יעד זה עם קורה משלוח הקרינה. פרמטרים של קלט מחושבים (מהירות סיבוב ואורך הטיפול להשגת מינון הרצוי) משלב 1.6 לתוך תוכנת מינון תכנון ולהתחיל בטיפול. טיפול מועבר עם gantry הצביע 45 ° מהאנכי בזמן שהעכבר מסתובב על ציר אנכי בכיוון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעקבות הקרנה, לבצע זלוף transcardial בנושאי עכבר. בצע זלוף בתוך שעה אחת 52. בעקבות מוח זלוף, לתקן טבילה בPFA 4% / PBS ועדינות רוק הלילה בשעה 4 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למחרת בבוקר, לשטוף 5 דקות ב3x PBS להסיר מקבע paraformaldehyde. לאחר מכן, לטבול בסוכרוז 30% ב 1x PBS על כיסא נדנדה ב 4 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נער בעדינות על 4 מעלות צלזיוס (ually 12-16 שעה), עד שהמוח שוקע לתחתית צינור. זה משמש כצעד cryoprotection. ברגע שהמוח לשקוע, להסיר מוח עם כף מחוררת כדי למנוע 30% העברת PBS sucrose/1x עודפת. להטביע במהירות בהקפאה בינונית על קרח יבש. מערבולת מדיום הקפאה עם קצה פיפטה וליישר מוח בתבנית פלסטיק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע קפוא לחלוטין, להעביר בלוקים מוח למקפיא -20 ° לאחסון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ביום שבי אימונוהיסטוכימיה תבוצע, סעיף coronally ב40 עובי מיקרומטר, ולצוף לתוך צלחת 24 גם מכילה PBS עם מכחול דק. צריכים להישמר סעיפים על מנת סידורי נכון עבור immunostaining לקבוע כיסוי הקרנה של אזור היעד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> 0.01 Prewarm M פתרון נתרן ציטראט 80 מעלות צלזיוס באמבט מים כהכנה לצעד אחזור אנטיגן. במקביל, בעוד ציטרט הנתרן מתחמם, לבצע 5 שטיפות דקות 3x ב0.01 M PBS. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שפתרון ציטרט הנתרן הוא על 80 מעלות צלזיוס, להטביע חלקים במוח in פתרון חיץ ציטרט הנתרן. השאר באמבט מים ב 80 מעלות צלזיוס במשך שעה 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את הסעיף ולאפשר פתרון ציטרט הנתרן להגיע לטמפרטורת חדר, ולאחר מכן לבצע שלוש שוטף של 5 דקות הליכה ב0.01 M PBS. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחסום חלקים במוח במשך שעה 1 ב-PBS-טריטון המכילה 5% נסיוב עזים נורמלים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סעיפי דגירה הלילה במוח ב-PBS-טריטון המכילים 5% נסיוב עזים נורמלים עם 1:700 ריכוז של נוגדן ראשוני עכבר אנטי phospho-H2AX ב 4 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למחרת, לבצע 15 שוטף דקות 3x ב0.01 M-PBS טריטון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דגירה חלקים במוח-PBS טריטון המכיל 5% נסיוב עזים נורמלים עם נוגדנים משני עז אנטי עכבר מצומד עם fluorphore 488 ננומטר ב1:500 ריכוז במשך שעה 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע 15 שוטף דקות 3x ב0.01 M-PBS טריטון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע כתם 4 &#39;,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) (1:5,000 PBS) עבור 10 דקות לדמיין גרעין. לאחר מכן, לשטוף חלקים במוח למשך 5 דקות עם PBS. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הר על אלקטרוסטטי chמיקרוסקופ arged מחליק על ידי סעיף צף בPBS. נגב את PBS העודף ולאפשר שקופיות לייבוש. Coverslip השקופיות באמצעות הרכבה בינונית ולאפשר את השקופיות לייבוש בחושך בטמפרטורת חדר למשך הלילה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח תמונות של סעיפי העטרה סידוריים עם מיקרוסקופ פלואורסצנטי. immunostaining ΥH2Ax (ירוק) עולה באתר של קרינה. DAPI (כחול) הוא כתם גרעיני (איור 5). </li></ol> 3. הכנת עכבר נושאים להקרנת הפוקוס בחן את תוצאות immunostaining ΥH2Ax. ברגע שמרוצה מהכיול והמיקוד של אלומת הקרינה, להמשיך בניסוי. בשלב זה, את הסך כל הזמן הנדרש לטיפול בעכבר (מהגדרה של בעלי חיים להשלמת מסירת קרן) הוא כ 10-15 דקות לטיפול 10-Gy עם קרן 1 מ&quot;מ. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להזמין נקבות עכברי ארבעה שבועות בן C57BL6 / י ממעבדות ג&#39;קסון מאוס. בית ארבעה עכברים בכל כלוב, ולעבור מזון מאוכל רגיללתזונה עתירה שומן בחמישה שבועות. עכברי אגרוף באוזן לתת להם סימני זיהוי ייחודיים. לפקח על בריאותם של עכברים יומיים. הערה: סמנים מתכתיים לא ניתן להשתמש כפי שהם יגרמו לפסי חפצים על CT. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שוקל עכברים היום לפני טיפול קרינה או אחיזת עיניים. עכברי פיצול לשני מחזורים לקרינה או טיפול דמה ולהבטיח כי אין הבדל משמעותי במשקל בין קבוצות. ביום של טיפול, כאשר עכברים הם בן שישה שבועות, reweigh כל העכברים ולהקליט את המסה שלהם. בעדינות להעביר את שני הקבוצות לפלטפורמת רדיולוגי. תשמור על עצמך כדי למזער את רמות לחץ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את חדר הרדמה גז isoflurane. הרדימי שני עכברים, אחד בקבוצת הקרינה שנקבעה מראש, ועוד בקבוצת ביקורת הדמה. הכן את כרית חימום שנקבעה בהגדרה הנמוכה לטיפול לאחר ניתוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע את הפעולות 1.2-1.4 לעכבר כדי לקבל הקרנה. לעכבר הדמה, לשמור על עכבר בחדר הרדמה בזמן הטיפול קורה. הפוך surדואר שתא ההרדמה הנמצא בסמוך לפלטפורמת CFIR כך שום השפעה על קרינה סביבתית נלקחת פנימה אחרי היעד מזוהה על CT, להעביר נושא העכבר שבשליטת רובוטית ליישר יעד זה עם קורה משלוח הקרינה. קלט מחושב פרמטרים (מהירות סיבוב ומשך טיפול) לתוך תוכנת מינון תכנון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר טיפול הקרנה יושלם, תחזור גם זיוף ועכברים מוקרנים לכרית חימום, ולפקח עד שהם מתעוררים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להחזיר שני דמה ועכברים מוקרנים למתקן חי. לפקח על כל יום. לשקול את העכברים כל חצי שבוע. כדי לאשר את ההקרנה של אזור שגשוג ההיפותלמוס הממוקד, להזריק intraperitoneal של BrdU (50 מ&quot;ג / קילוגרם) נוירוגנזה שלושה ימים שלאחר טיפול ולבחון בין קבוצות על ידי colabeling של אימונוהיסטוכימיה לBrdU וחודש סמן עצבי אחד לאחר חשיפת BrdU ראשונית (איור 6) 2. </li></ol>

יש JW מימון מחקר וייעוץ הסכמים עם Xstrahl, Inc

הקרנה מודרכת-CT מוקד (CFIR) היא רומן גישת מערכת שלמה מסוגל לספק שדות קרינה למטרות בבעלי חיים קטנים שבשליטה רובוטית באמצעות CT-הדרכה 32. היכולת של CFIR לספק אלומה ממוקדת מאוד למודלים של בעלי חיים קטנים מספקת הזדמנויות מחקר חדשות לגשר מחקר במעבדה ותרגום קליני. מאמר זה מת?...

תגליות שנעשו לאחרונה הראו כי המוח של היונקים הבוגרים יכול לעבור במידה יוצאת דופן של גמישות. מבוגר יליד נוירונים נוצרים לאורך הבגרות בנישות מיוחדות של המוח של היונקים 1. מהו תפקידיו של מבוגר יליד נוירונים אלה? ויותר מכך, אין הם ממלאים תפקיד בפיזיולוגיה והתנהגות? מחקרים בנושא זה התמקדו באופן מסורתי באזור subventricular של החדרים לרוחב ואזור subgranular של ההיפוקמפוס, עם זאת, מחקרים שנעשו לאחרונה מתאפיינים נוירוגנזה באזורים אחרים במוח כגון ההיפותלמוס היונקים 2. נוירוגנזה כבר דווחה שבלאחר הלידה וההיפותלמוס המבוגר 2-10, ואת הפונקציה של הנוירונים ההיפותלמוס יילוד אלה נותרת אזור פעיל של חקירה. האפיון הפונקציונלי של מבוגר יליד נוירונים עדיין מהוות אתגר משמעותי עבור תחום מדעי המוח באופן כללי. עיכוב סלקטיבי של מפרטific אוכלוסיות עצביות נותרת מוגבלות על ידי חוסר של סמנים מולקולריים זמינים שהנם ייחודיים לאוכלוסיות עצביות אחת 11. לפיכך, מחיקה סלקטיבית של מבוגר יליד נוירונים מאבות העצביים אלה באמצעות מיקוד גנטי עדיין קשה. כמו כן, משלוח ויראלי למקד מבוגר יליד נוירונים סובל ממשתנים מבלבלים פוטנציאליים כגון החדרת פציעה ודלקת לתוך הסביבה 12. הכלים רדיולוגי חדשים צצים, לעומת זאת, המאפשרים אחד כדי לעקוף את הבלבול אלה ולחקור את השאלות האלה באמצעות מיקוד האנטומי מדויק ומדויק בבעלי חיים קטנים. קרינה מייננת מעכבת את הלידה והתמיינות של תאי עצב חדשים, ומאפשרת בשיטה לא פולשנית למקד אוכלוסיות עצביות 13-15. לאחרונה, תיארתי את האזור נבטי של רוממות היונקים ההיפותלמוס החציוני (ME) שכינינו את אזור שגשוג ההיפותלמוס (HPZ) 2 </sup&gt;. מצאנו כי כאשר עכברי נקבה בוגרים צעירים קיבלו תזונה עתירה שומן (HFD), רמות הנוירוגנזה בעכברים שהוזנו-HFD היו גבוהות משמעותי מהאוכל שלהם הנורמלי (NC) בקרות האכילו בי האזור הזה 2. כדי לבדוק אם neurogenesis למבוגרים בתוך ME ההיפותלמוס מווסת את חילוף החומרים ומשקל, שבקשנו לשבש את התהליך הזה. רוממות החציוני היא מבנה חד צדדי קטן בבסיס של החדר השלישי שממנו ההורמונים רגולטוריים הם שוחררו. על מנת לעכב את התפשטות ונוירוגנזה הבאה מבלי לשנות את הפונקציות פיסיולוגיות האחרות של האזור הזה במוח, שפיתחנו טכניקת הקרנת מוקד פולשנית כדי לעכב את לידתו של נוירונים בוגרים שזה עתה נולדו ברוממות החציוני ההיפותלמוס 2 באופן סלקטיבי. מספר הקבוצות מועסק קרינה לדכא נוירוגנזה באזורים הקנונית 14-28. עם זאת, גישות רדיולוגי קודמות בדרך כלל ממוקדות שטחים גדולים, או often שלא במתכוון גם ממוקד אזורים במוח שבו מספר רב של נוירוגנזה כבר דיווחו, ולכן קשה לשייך באופן חד משמעי כל פגמים התנהגותיים שנצפו עם מומים באוכלוסיות עצביות ספציפיות. היכולת להקרנה ממוקדת יותר מסופקת על ידי פלטפורמות רדיולוגי המשלבות הדמיה מודרכת טומוגרפיה omputer ג עם הקרינה ו ocal ir קרן מסירה (CFIR) כדי לאפשר האנטומי מדויקת מיקוד 29-36. קורות קרינה קטנות כמו 0.5 מ&quot;מ קוטר זמינות למקד אוכלוסיות עצביות ספציפיות 35. מתודולוגיה זו מאפשרת לנו למקד את ME ההיפותלמוס ולעצור את ההתפשטות ולחסום נוירוגנזה בבעלי חיים קטנים. בעקבות טיפול רדיולוגי על אוכלוסיות אב אלה, ניתן לבצע בדיקות פיסיולוגיות והתנהגותיים כדי להאיר את פונקצית הפוטנציאל של תאי בוגרים שנולדו. מיקוד הפוקוס הוא חשוב במיוחד עבור היישום שלנו מאזבלוטת יותרת המוח ממוקמת קרובה לרוממות החציוני ההיפותלמוס; הקרנה של יותרת המוח עשויה להשפיע על תפקוד הורמונלי ובהמשך לבלבל את התוצאות. הבסיס הביולוגי לדיכוי ההקרנה הבאה נוירוגנזה עדיין אינו ברור. מחקרי קרינה קודמים הסתמכו על קורות שטח גדולות, והגיעו למסקנה כי דיכוי נוירוגנזה מתווך דרך תגובה דלקתית 14, 37. ככזה הוא לא ברור אם הקרנת מוקד מאוד יכולה לדכא נוירוגנזה, שכן הוא אינו מעורר תגובה דלקתית משמעותית. עם זאת, מחקרים שנעשה לאחרונה על ידי הקבוצה של האזור העצבי הקלאסי בהיפוקמפוס שלנו הוכיחו כי הקרנת מוקד מאוד עם מינון של 10 Gy יכולה לדכא נוירוגנזה לפחות 4 שבועות לאחר הקרנת 35. כדי לחקור את הפונקציה של הנוירונים ההיפותלמוס בוגרים שנולדו ברוממות החציוני, אנו משתמשים ד קרינת דיוקevice מסוגל לספק הדמיה CT בשילוב עם קורות קרינה בקוטר קטן כדי לעכב ME נוירוגנזה. שימוש בשפופרת רנטגן מצורף gantry שמסתובבת על פני טווח של 360 °, שאנו מספקים אלומת קרינת מיקרו קשת קורה עם השימוש בשלב דגימת רובוט מבוקר המאפשר סיבוב של נושא בעלי החיים במהלך טיפול בקרינה (איור 1) . גלאי רנטגן ברזולוציה גבוהה המשמשים לרכישת תמונות כאשר gantry הוא במצב האופקי 33. לצורך המחקר, תמונות CT שוחזרו בגודל voxel איזוטרופיים של 0.20 מ&quot;מ. ההדמיה CT על הלוח אפשרה זיהוי של יעד בעוד החיה נמצאת במצב הטיפול. היעד מקומי באמצעות תוכנת CT הניווט מתכנן במינון, שנכללה עם פלטפורמת רדיולוגי זמינה המסחרית שלנו. לאחר האיתור את ההחזר על ההשקעה שלנו על ידי הדמיה של CT, בעלי החיים הועברו לתפקיד על ידי הטיפול המתאים בשלב הדגימה רובוטית שיש לו ארבע מעלותריס של חופש (X, Y, Z, θ). באמצעות שילוב של זוויות פיגום ושלב רובוט, קורות יכולות להיות מועברות כמעט מכל כיוון ביחס לבעלי החיים, וטיפולים כמו קשת stereotactic אפשריים 29. לבדיקות הדמיה אחרות אלה וכל, העכברים הוצבו במכשיר קיבוע המאפשר אספקה ​​של גז isoflurane הרדמה תוך הגבלת תנועה. מיטת חוסר התנועה היא CT תואם, ומתחברת לשלב הדגימה רובוטית 34. אנו מצפים כי CFIR יספק התקדמות רעיונית במספר תחומי מחקר. למרות שאנו משתמשים במיקוד לפי רדיולוגי של רוממות החציוני ההיפותלמוס כהוכחה לעיקרון של טכניקה זו, CFIR יכול לשמש היעד כל אזור של הגוף של כל אורגניזם מודל קטן באופן עקרוני. בתחום מדעי המוח, למשל, אנו רואים בטכניקה זו יכולה לשמש כדי להעריך את תפקודן של אוכלוסיות אב פעיל שגשוג שהוצע לExis<html> לא באיברי circumventricular אחרים, כגון postrema האזור 38, 39, איבר subfornical 40, ובלוטת יותרת המוח 41. מחלוקות ארוכי שנים בנוגע לתפקיד הפונקציונלי של neurogenesis למבוגרים וזיהוי תפקיד סיבתי בהתנהגות יכולות גם עכשיו יהיו טובות יותר לטפל. בציפור שיר, טכניקה זו עשויה להתייחס לתפקיד של neurogenesis המבוגר בשמירה על ההתנהגות החזקה ועונתית של ציוץ ציפור 42, שכבר הקשו על ידי היכולת לעכב באופן סלקטיבי נוירוגנזה באזורים מסוימים במוח. הבנת מודל התנהגותי חזק זה עשויה לשפוך תובנה חדשה את התפקיד של neurogenesis למבוגרים בויסות התנהגויות מיניים דימורפית אחרות. לחלופין, בתחום מטבולים, CFIR עשוי לשמש כדי לחקור היבטים של התפקיד של התפשטות הפטוציט ותפקידה בחילוף חומרים ומאזן אנרגיה. האפשרות להתקדמות רעיונית בתחומי מחקר רבים היא משופרת על ידי ההקדמה של טכניקה זו. = &quot;Jove_content&quot;&gt; במאמר זה, אנחנו מדגימים את היכולות של CFIR לאנטומיים דיוק מיקוד של אלומת קרינת מוקד. למרות שאנחנו בהתחלה פיתחנו פלטפורמה זו קרינת חיה קטנה מחקר (SARRP) ללימודים שלנו, מכשירים דומים אחרים זמינים באופן מסחרי, שיכול להשיג הקרנה דומה מודרך CT מוקד 43, 44 עכשיו. לפיכך, אנו מכלילים פרוטוקול CFIR זה בצעדים הנדרשים לכל פלטפורמות המחקר ולא את אלה ספציפיים לSARRP. היתרונות של CFIR פני גישות רדיולוגי קודמות לעכב נוירוגנזה הם כי טכניקה זו מאפשרת הדרכת תמונת נפח תלת ממדים ללוקליזציה והמיקוד של המינון, מינון קונפורמי ממזער את החשיפה לאזורים במוח nontargeted, והגיאומטריה קורה דיוק גבוה מאפשרת להפצת מינון קונפורמי עם גבולות קורה חדים. אנחנו מתארים כיצד להשתמש דמיון מודרך-CT למקד את המינון לאזור אנטומי ספציפי, ועל כך, איך לדמיין את הקרינהמינון הפצה ישירות ברקמות באמצעות מכתים immunohistochemical לγ-H2AX, סמן של הפסקות גדילי הדנ&quot;א כפולות 35, 45-48. השימוש בגישה זו להקרנה סלקטיבית של נישות עצביות עשויה להיות השלכות משמעותיות בחושף את התפקיד הפונקציונלי של מבוגר יליד נוירונים חדש על פיזיולוגיה ומחלות.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Name of the reagent</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalogue number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SARRP research platform</td>
			<td>Xstrahl</td>
			<td>RS225A</td>
			<td><a href="http://www.xstrahl.com/xstrahlrs225.htm" target="_blank">http://www.xstrahl.com/xstrahlrs225.htm</a></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SARRP irradiation bunker</td>
			<td>Xstrahl</td>
			<td></td>
			<td>Optional, but radiation exposure should be contained with alternative lead shielding</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GAF chromic film</td>
			<td>IPS</td>
			<td>GAFchromic ETB2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse phantom</td>
			<td>Gammex</td>
			<td>457</td>
			<td>Purchase 0.5 cm x 30 cm x 30 cm solid water slabs from Gammex and cut to desired size.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse anti-phospho-histone H2AX Ser139 antibody</td>
			<td>Millipore, Inc.</td>
			<td>05-636</td>
			<td>clone JBW301</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High-fat rodent diet</td>
			<td>Research Diets</td>
			<td>D12492i</td>
			<td>60% of the calories as fat, food should be irradiated</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Baxter Healthcare Corporation</td>
			<td>10019-360-40</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.01 M Sodium citrate</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td></td>
			<td>1.471 g of sodium citrate dissolved in 500 ml deionized water</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Superfrost Plus slides</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>12-550-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DAPI</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td></td>
			<td>nuclear counterstain</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mounting medium</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td></td>
			<td>Vectashield or Gelvatol is preferred</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

functional interrogation of adult hypothalamic neurogenesis with focal radiological inhibition

האפיון הפונקציונלי של מבוגר יליד נוירונים עדיין מהווה אתגר משמעותי. יש גישות לעכב neurogenesis למבוגרים באמצעות משלוח נגיפי פולשניים או בעלי חיים מהונדסים בלבול פוטנציאלי שהופכים את הפרשנות של תוצאות מהמחקרים אלה קשים. הכלים רדיולוגי חדשים צצים, לעומת זאת, המאפשרים אחד כדי לחקור noninvasively הפונקציה של קבוצות נבחרות של מבוגר יליד נוירונים באמצעות מיקוד האנטומי מדויק ומדויק בבעלי חיים קטנים. קרינה מייננת המוקדים מעכבת את הלידה והתמיינות של תאי עצב חדשים, ומאפשרת מיקוד של אזורים עצביים ספציפיים. על מנת להאיר את התפקיד הפונקציונלי הפוטנציאלי שנוירוגנזה ההיפותלמוס מבוגר משחקת בוויסות של תהליכים פיסיולוגיים, פיתחנו טכניקת הקרנת מוקד פולשנית כדי לעכב את לידתו של מבוגר יליד נוירונים ברוממות החציוני ההיפותלמוס באופן סלקטיבי. אנו מתארים שיטה לomputer C-מודרך טומוגרפיהמשלוח ו ocal ir קרינה (CFIR) כדי לאפשר האנטומי מדויקת מדויקת מיקוד בבעלי חיים קטנים. CFIR משתמש בהדרכת תמונת נפח תלת ממדים ללוקליזציה והמיקוד של מינון הקרינה, מצמצם את החשיפה לקרינה לאזורים במוח nontargeted, ומאפשר להפצת מינון קונפורמי עם גבולות חדים קרן. פרוטוקול זה מאפשר לאדם לשאול שאלות לגבי תפקידו של מבוגר יליד נוירונים, אבל גם פותח אזורים לשאלות בתחומי radiobiology, ביולוגיה של גידול, ואימונולוגיה. הכלים רדיולוגי אלה יקלו את התרגום של תגליות בספסל לצד המיטה.

מיקוד ודיוק מודרכים-CT הערכה הכיול המכני של המערכת הוא חיוני להבטחה שקורות מזוויות שונות בכל מצטלבות בנקודה אחת. כיול בוצע עם שיטת הדמיה מבוססת אוטומטית למחצה, שבו דיוק יישור קצה לקצה כבר נמדד להיות 0.2 מ&quot;מ 29. דיוק זה הוא קריט?...

Watch this Scientific Journal Video about Functional Interrogation of Adult Hypothalamic Neurogenesis with Focal Radiological Inhibition at JoVE.com

Functional Interrogation of Adult Hypothalamic Neurogenesis with Focal Radiological Inhibition

הפונקציה של תאי עצב של יונקים בוגרים שנולדו נשארת אזור פעיל של חקירה. קרינה מייננת מעכבת את לידתו של נוירונים חדשים. באמצעות הקרנה המונחה טומוגרפיה מחשב מוקד (CFIR), מיקוד אנטומיים תלת ממדי של אוכלוסיות עצביות ספציפיות כעת ניתן להשתמש כדי להעריך את התפקיד הפונקציונלי של neurogenesis למבוגרים.

חקירה תפקודית של מבוגרים ההיפותלמוס Neurogenesis עם הפוקוס ברדיולוגית עיכוב

The functional characterization of adult-born neurons remains a significant challenge. Approaches to inhibit adult neurogenesis via invasive viral ...

functional-interrogation-adult-hypothalamic-neurogenesis-with-focal

Research

JoVE Journal

Neuroscience

12.1K Views.  California Institute of Technology.  הפונקציה של תאי עצב של יונקים בוגרים שנולדו נשארת אזור פעיל של חקירה. קרינה מייננת מעכבת את לידתו של נוירונים חדשים. באמצעות הקרנה המונחה טומוגרפיה מחשב מוקד (CFIR), מיקוד אנטומיים תלת ממדי של אוכלוסיות עצביות ספציפיות כעת ניתן להשתמש כדי להע...

Video: Functional Interrogation of Adult Hypothalamic Neurogenesis with Focal Radiological Inhibition

Functional Mapping with Simultaneous MEG and EEG

We use magnetoencephalography (MEG) and electroencephalography (EEG) to locate and determine the temporal evolution in brain areas involved in the processing of simple sensory stimuli. We will use somatosensory stimuli to locate the hand somatosensory areas, auditory stimuli to locate the auditory cortices, visual stimuli in four quadrants of the visual field to locate the early visual areas. These type of experiments are used for functional mapping in epileptic and brain tumor patients to locate eloquent cortices. In basic neuroscience similar experimental protocols are used to study the orchestration of cortical activity. The acquisition protocol includes quality assurance procedures, subject preparation for the combined MEG/EEG study, and acquisition of evoked-response data with somatosensory, auditory, and visual stimuli. We also demonstrate analysis of the data using the equivalent current dipole model and cortically-constrained minimum-norm estimates. Anatomical MRI data are employed in the analysis for visualization and for deriving boundaries of tissue boundaries for forward modeling and cortical location and orientation constraints for the minimum-norm estimates.

We use magnetoencephalography (MEG) and electroencephalography (EEG) to map brain areas involved in the processing of simple sensory stimuli.

מיפוי פונקציונלית עם מג סימולטני EEG

We use magnetoencephalography (MEG) and electroencephalography (EEG) to locate and determine the temporal evolution in brain areas involved in the ...

Heat-Induced Antigen Retrieval: An Effective Method to Detect and Identify Progenitor Cell Types during Adult Hippocampal Neurogenesis

Traditional methods of immunohistochemistry (IHC) following tissue fixation allow visualization of various cell types. These typically proceed with the application of antibodies to bind antigens and identify cells with characteristics that are a function of the inherent biology and development. Adult hippocampal neurogenesis is a sequential process wherein a quiescent neural stem cell can become activated and proceed through stages of proliferation, differentiation, maturation and functional integration. Each phase is distinct with a characteristic morphology and upregulation of genes. Identification of these phases is important to understand the regulatory mechanisms at play and any alterations in this process that underlie the pathophysiology of debilitating disorders. Our heat-induced antigen retrieval approach improves the intensity of the signal that is detected and allows correct identification of the progenitor cell type. As discussed in this paper, it especially allows us to circumvent current problems in detection of certain progenitor cell types.

During adult hippocampal neurogenesis, a distinct set of genetic markers are expressed when a quiescent neural stem cell sequentially progresses and develops into a functionally integrated neuron in the circuit. Using heat-induced antigen retrieval, progenitor cell types that are otherwise difficult to detect are identified with improved effectiveness.

Traditional  methods of immunohistochemistry (IHC) following tissue fixation allow visualization  of various cell types. These typically proceed with the ...

Methods for the Modulation and Analysis of NF-&#954;B-dependent Adult Neurogenesis

The hippocampus plays a pivotal role in the formation and consolidation of episodic memories, and in spatial orientation. Historically, the adult hippocampus has been viewed as a very static anatomical region of the mammalian brain. However, recent findings have demonstrated that the dentate gyrus of the hippocampus is an area of tremendous plasticity in adults, involving not only modifications of existing neuronal circuits, but also adult neurogenesis. This plasticity is regulated by complex transcriptional networks, in which the transcription factor NF-&#954;B plays a prominent role. To study and manipulate adult neurogenesis, a transgenic mouse model for forebrain-specific neuronal inhibition of NF-&#954;B activity can be used.
In this study, methods are described for the analysis of NF-&#954;B-dependent neurogenesis, including its structural aspects, neuronal apoptosis and progenitor proliferation, and cognitive significance, which was specifically assessed via a dentate gyrus (DG)-dependent behavioral test, the spatial pattern separation-Barnes maze (SPS-BM). The SPS-BM protocol could be simply adapted for use with other transgenic animal models designed to assess the influence of particular genes on adult hippocampal neurogenesis. Furthermore, SPS-BM could be used in other experimental settings aimed at investigating and manipulating DG-dependent learning, for example, using pharmacological agents.

Methods for the manipulation and analysis of NF-&#954;B-dependent adult hippocampal neurogenesis are described. A detailed protocol is presented for a dentate gyrus-dependent behavioral test (termed the spatial pattern separation-Barnes maze) for the investigation of cognitive outcome in mice. This technique should also help enable investigations in other experimental settings.

שיטות לאפנון וניתוח של Neurogenesis מבוגרים NF-κB תלוי

The hippocampus plays a pivotal role in the formation and consolidation of episodic memories, and in spatial orientation. Historically, the adult ...

Functional Imaging of Auditory Cortex in Adult Cats using High-field fMRI

Current knowledge of sensory processing in the mammalian auditory system is mainly derived from electrophysiological studies in a variety of animal models, including monkeys, ferrets, bats, rodents, and cats. In order to draw suitable parallels between human and animal models of auditory function, it is important to establish a bridge between human functional imaging studies and animal electrophysiological studies. Functional magnetic resonance imaging (fMRI) is an established, minimally invasive method of measuring broad patterns of hemodynamic activity across different regions of the cerebral cortex. This technique is widely used to probe sensory function in the human brain, is a useful tool in linking studies of auditory processing in both humans and animals and has been successfully used to investigate auditory function in monkeys and rodents. The following protocol describes an experimental procedure for investigating auditory function in anesthetized adult cats by measuring stimulus-evoked hemodynamic changes in auditory cortex using fMRI. This method facilitates comparison of the hemodynamic responses across different models of auditory function thus leading to a better understanding of species-independent features of the mammalian auditory cortex.

Functional studies of the auditory system in mammals have traditionally been conducted using spatially-focused techniques such as electrophysiological recordings. The following protocol describes a method of visualizing large-scale patterns of evoked hemodynamic activity in the cat auditory cortex using functional magnetic resonance imaging.

הדמיה תפקודית של השמיעתי Cortex בחתולים בוגרים באמצעות גבוהה שדה fMRI

Current knowledge of sensory processing in the mammalian auditory system is mainly derived from electrophysiological studies in a variety of animal ...

Stab Wound Injury of the Zebrafish Adult Telencephalon: A Method to Investigate Vertebrate Brain Neurogenesis and Regeneration

Adult zebrafish have an amazing capacity to regenerate their central nervous system after injury. To investigate the cellular response and the molecular mechanisms involved in zebrafish adult central nervous system (CNS) regeneration and repair, we developed a zebrafish model of adult telencephalic injury.
In this approach, we manually generate an injury by pushing an insulin syringe needle into the zebrafish adult telencephalon. At different post injury days, fish are sacrificed, their brains are dissected out and stained by immunohistochemistry and/or in situ hybridization (ISH) with appropriate markers to observe cell proliferation, gliogenesis, and neurogenesis. The contralateral unlesioned hemisphere serves as an internal control. This method combined for example with RNA deep sequencing can help to screen for new genes with a role in zebrafish adult telencephalon neurogenesis, regeneration, and repair.

To shed light on the cellular and molecular mechanisms of zebrafish adult neurogenesis and regeneration, we developed a protocol for invasive surgery causing mechanical injuries in the zebrafish adult telencephalon and subsequent monitoring of changes in the stabbed hemisphere by immunohistochemistry or in situ hybridization.

פציעה דקירת פצע של דג הזברה telencephalon מבוגרים: שיטה לחקר המוח של בעלי החוליות Neurogenesis והתחדשות

Adult zebrafish have an amazing capacity to regenerate their central nervous system after injury. To investigate the cellular response and the molecular ...

Multi-photon Intracellular Sodium Imaging Combined with UV-mediated Focal Uncaging of Glutamate in CA1 Pyramidal Neurons

Multi-photon fluorescence microscopy has enabled the analysis of morphological and physiological parameters of brain cells in the intact tissue with high spatial and temporal resolution. Combined with electrophysiology, it is widely used to study activity-related calcium signals in small subcellular compartments such as dendrites and dendritic spines. In addition to calcium transients, synaptic activity also induces postsynaptic sodium signals, the properties of which are only marginally understood. Here, we describe a method for combined whole-cell patch-clamp and multi-photon sodium imaging in cellular micro domains of central neurons. Furthermore, we introduce a modified procedure for ultra-violet (UV)-light-induced uncaging of glutamate, which allows reliable and focal activation of glutamate receptors in the tissue. To this end, whole-cell recordings were performed on Cornu Ammonis subdivision 1 (CA1) pyramidal neurons in acute tissue slices of the mouse hippocampus. Neurons were filled with the sodium-sensitive fluorescent dye SBFI through the patch-pipette, and multi-photon excitation of SBFI enabled the visualization of dendrites and adjacent spines. To establish UV-induced focal uncaging, several parameters including light intensity, volume affected by the UV uncaging beam, positioning of the beam as well as concentration of the caged compound were tested and optimized. Our results show that local perfusion with caged glutamate (MNI-Glutamate) and its focal UV-uncaging result in inward currents and sodium transients in dendrites and spines. Time course and amplitude of both inward currents and sodium signals correlate with the duration of the uncaging pulse. Furthermore, our results show that intracellular sodium signals are blocked in the presence of blockers for ionotropic glutamate receptors, demonstrating that they are mediated by sodium influx though this pathway. In summary, our method provides a reliable tool for the investigation of intracellular sodium signals induced by focal receptor activation in intact brain tissue.

We describe the combination of focal UV-induced photo-activation of neuro-active compounds with whole-cell patch-clamp and multi-photon imaging of intracellular sodium transients in dendrites and spines of hippocampal neurons in acute tissue slices of the mouse brain.

רב פוטון תאית נתרן הדמיה בשילוב עם משחרר רפרוף מיקוד בתיווך UV של גלוטמט בCA1 פירמידת נוירונים

Multi-photon fluorescence microscopy has enabled the analysis of morphological and physiological parameters of brain cells in the intact tissue with high ...

Immunohistochemistry and Multiple Labeling with Antibodies from the Same Host Species to Study Adult Hippocampal Neurogenesis

Adult neurogenesis is a highly regulated, multi-stage process in which new neurons are generated from an activated neural stem cell via increasingly committed intermediate progenitor subtypes. Each of these subtypes expresses a set of specific molecular markers that, together with specific morphological criteria, can be used for their identification. Typically, immunofluorescent techniques are applied involving subtype-specific antibodies in combination with exo- or endogenous proliferation markers. We herein describe immunolabeling methods for the detection and quantification of all stages of adult hippocampal neurogenesis. These comprise the application of thymidine analogs, transcardial perfusion, tissue processing, heat-induced epitope retrieval, ABC immunohistochemistry, multiple indirect immunofluorescence, confocal microscopy and cell quantification. Furthermore we present&#160;a sequential multiple immunofluorescence protocol which circumvents problems usually arising from the need of using primary antibodies raised in the same host species. It allows an accurate identification of all hippocampal progenitor subtypes together with a proliferation marker within a single section. These techniques are a powerful tool to study the regulation of different progenitor subtypes in parallel, their involvement in brain pathologies and their role in specific brain functions.

This video article illustrates a comprehensive protocol to detect and quantify all stages of adult hippocampal neurogenesis within the same tissue section. We elaborated a method to overcome the limitations of indirect multiple immunofluorescence that arise when suitable antibodies from different host species are unavailable.

אימונוהיסטוכימיה ותיוג מרובה עם נוגדנים ממיני Host אותו ללימוד למבוגרים בהיפוקמפוס נוירוגנזה

Adult neurogenesis is a highly regulated, multi-stage process in which new neurons are generated from an activated neural stem cell via increasingly ...

Assessing Primary Neurogenesis in Xenopus Embryos Using Immunostaining

Primary neurogenesis is a dynamic and complex process during embryonic development that sets up the initial layout of the central nervous system. During this process, a portion of neural stem cells undergo differentiation and give rise to the first populations of differentiated primary neurons within the nascent central nervous system. Several vertebrate model organisms have been used to explore the mechanisms of neural cell fate specification, patterning, and differentiation. Among these is the African clawed frog, Xenopus, which provides a powerful system for investigating the molecular and cellular mechanisms responsible for primary neurogenesis due to its rapid and accessible development and ease of embryological and molecular manipulations. Here, we present a convenient and rapid method to observe the different populations of neuronal cells within Xenopus central nervous system. Using antibody staining and immunofluorescence on sections of Xenopus embryos, we are able to observe the locations of neural stem cells and differentiated primary neurons during primary neurogenesis.

Assessing Primary Neurogenesis in Xenopus Embryos Using Immunostaining

This article presents a convenient and rapid method for visualizing different neuronal cell populations in the central nervous system of Xenopus embryos using immunofluorescent staining on sections.

הערכת Neurogenesis יסודי<em&gt; Xenopus</em&gt; עוברים באמצעות Immunostaining

Primary neurogenesis is a dynamic and complex process during embryonic development that sets up the initial layout of the central nervous system. During ...

Online Transcranial Magnetic Stimulation Protocol for Measuring Cortical Physiology Associated with Response Inhibition

We describe the development of a reproducible, child-friendly motor response inhibition task suitable for online Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) characterization of primary motor cortex (M1) excitability and inhibition. Motor response inhibition prevents unwanted actions and is abnormal in several neuropsychiatric conditions. TMS is a non-invasive technology that can quantify M1 excitability and inhibition using single- and paired-pulse protocols and can be precisely timed to study cortical physiology with high temporal resolution. We modified the original Slater-Hammel (S-H) stop signal task to create a &#34;racecar&#34; version with TMS pulses time-locked to intra-trial events. This task is self-paced, with each trial initiating after a button push to move the racecar towards the 800 ms target. GO trials require a finger-lift to stop the racecar just before this target. Interspersed randomly are STOP trials (25%) during which the dynamically adjusted stop signal prompts subjects to prevent finger-lift. For GO trials, TMS pulses were delivered at 650 ms after trial onset; whereas, for STOP trials, the TMS pulses occurred 150 ms after the stop signal. The timings of the TMS pulses were decided based on electroencephalography (EEG) studies showing event-related changes in these time ranges during stop signal tasks. This task was studied in 3 blocks at two study sites (n=38) and we recorded behavioral performance and event-related motor-evoked potentials (MEP). Regression modelling was used to analyze MEP amplitudes using age as a covariate with multiple independent variables (sex, study site, block, TMS pulse condition [single- vs. paired-pulse], trial condition [GO, successful STOP, failed STOP]). The analysis showed that TMS pulse condition (p&#60;0.0001) and its interaction with trial condition (p=0.009) were significant. Future applications for this online S-H/TMS paradigm include the addition of simultaneous EEG acquisition to measure TMS-evoked EEG potentials. A potential limitation is that in children, the TMS pulse sound could&#160;affect behavioral task performance.

We describe an experimental procedure to quantify excitability and inhibition of primary motor cortex during a motor response inhibition task by using Transcranial Magnetic Stimulation throughout the course of a Stop Signal Task.

פרוטוקול גירוי מגנטי טראנס מקוון למדידת פיזיולוגיה בקליפת המוח הקשורים עם עיכוב התגובה

We describe the development of a reproducible, child-friendly motor response inhibition task suitable for online Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) ...

Conducting Hyperscanning Experiments with Functional Near-Infrared Spectroscopy

Concurrent brain recordings of two or more interacting persons, an approach termed hyperscanning, are gaining increasing importance for our understanding of the neurobiological underpinnings of social interactions, and possibly interpersonal relationships. Functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) is well suited for conducting hyperscanning experiments because it measures local hemodynamic effects with a high sampling rate and, importantly, it can be applied in natural settings, not requiring strict motion restrictions. In this article, we present a protocol for conducting fNIRS hyperscanning experiments with parent-child dyads and for analyzing brain-to-brain synchrony. Furthermore, we discuss critical issues and future directions, regarding the experimental design, spatial registration of the fNIRS channels, physiological influences and data analysis methods. The described protocol is not specific to parent-child dyads, but can be applied to a variety of different dyadic constellations, such as adult strangers, romantic partners or siblings. To conclude, fNIRS hyperscanning has the potential to yield new insights into the dynamics of the ongoing social interaction, which possibly go beyond what can be studied by examining the activities of individual brains.

The present protocol describes how to conduct fNIRS hyperscanning experiments and analyze brain-to-brain synchrony. Further, we discuss challenges and possible solutions.

ניסויים Hyperscanning עם ספקטרוסקופיית אינפרא אדום הפונקציונליים

Concurrent brain recordings of two or more interacting persons, an approach termed hyperscanning, are gaining increasing importance for our understanding ...

חקירה תפקודית של מבוגרים ההיפותלמוס Neurogenesis עם הפוקוס ברדיולוגית עיכוב

Summary

Explore More Videos

PLAYLIST