Ringraziamo Hubertus Lohmann per condividere la sua esperienza nelle tecniche fTCD. Questo lavoro è stato finanziato dal Wellcome Trust programma non concede. 082498/Z/07/2.

1. Utilizzando fTCD per valutare Lateralizzazione del linguaggio nel bambino <ol><li> Ove possibile, abbiamo familiarizzare il bambino con immagini che mostrano personaggi dalle storie video in una sessione separata prima di introdurli al sistema Doppler. </li><li> E &#39;importante che la procedura prevede prove sufficienti per ottenere una misura affidabile: idealmente 20 o più, anche se abbiamo ottenuto dati utili con solo 10-15 prove. Ogni prova prevede un periodo di relax, da utilizzare come base, seguita da attivazione linguaggio. Velocità del flusso di sangue durante il periodo di attivazione è confrontata con la linea di base. Abbiamo scoperto che è possibile utilizzare il periodo mentre il bambino guarda passivamente una clip video di 12 secondi come punto di partenza. Questo aiuta a evitare la noia. La linea di base è seguita da un periodo di 10 seconda risposta in cui si chiede al bambino di descrivere ciò che è accaduto. Questo è seguito da un periodo di 16 secondo riposo. </li><li> I tempi della procedura è importante al fine di rilevare i cambiamenti nella velocità del flusso sanguigno a causa di esigenze metaboliche, che può durare fino a 7 secondi. Noi usiamo le attività informatizzate, scritto nella presentazione o Matlab, che controllano i tempi di ogni prova. Criticamente, questi programmi anche inviare impulsi per l&#39;hardware che registra un marker nel file Doppler dati per indicare inizio del periodo di attivazione. Questi sono utilizzati per l&#39;analisi di dati per determinare i periodi di riferimento e il flusso di sangue di attivazione. </li><li> Usiamo un multi-Dop sistema ad ultrasuoni che permette la registrazione dal lato destro e sinistro contemporaneamente. E &#39;meglio avere il Multi-dop sistema configurato e pronto per andare prima che il partecipante arriva. Assicurarsi che le sonde sono collegate al sistema Multi-dop prima di accendere. Controllare che il computer stimolo è collegato, tramite porta parallela, per il Multi-dop computer e gli impulsi da una si vedono dall&#39;altra. Assicurarsi che il filtro passa-alto è impostato a 300 Hz per entrambe le parti e controllare la profondità di insonazione (45-55 mm) e la potenza del segnale. Il sistema ha limiti sui parametri diversi per garantire solo i livelli di sicurezza può essere utilizzato. </li><li> Un codice partecipante deve essere registrato in Multi-dop file di dati al fine di condizione, il gruppo o dati demografici corrispondenti. </li><li> Il sistema dovrebbe poi essere messo in pausa durante la preparazione delle sonde. Ogni sonda ad ultrasuoni è coperta con il gel che fornisce un contatto tra la sonda e la pelle. Utilizzare una generosa quantità di gel per mantenere il miglior contatto possibile. </li><li> Ora è il momento di avviare la sessione. Controllare se il bambino ha bisogno di andare in bagno prima di iniziare! Dimostriamo l&#39;auricolare utilizzando animali giocattolo, e assicurarsi che il bambino capisca cosa sta per accadere e ciò che verrà chiesto di fare. E &#39;particolarmente importante che capiscano la necessità di tacere dopo il periodo di attivazione, in modo che il segnale può ritornano ai valori basali. I bambini devono essere seduti comodamente come un compito completo può durare tra i 20 ei 30 minuti e un sacco di movimenti del corpo lordo può interferire con il segnale Doppler. </li><li> La parte più difficile della procedura è il posizionamento del gel-coperti sonde. I nuovi utenti devono essere consapevoli che ci vuole pratica per diventare esperto in questa parte del processo. Vi è una simulazione al computer utile da Rune Aaslid che può aiutare con una formazione ( <a href="http://www.transcranial.com/">http://www.transcranial.com/</a> ), ma il modo migliore per imparare è attraverso la pratica su amici e colleghi. Una volta valutato circa 10 persone, si inizierà a trovare molto più facile. Una cosa buona di lavoro con i bambini è che di solito è più facile trovare un segnale da un bambino di un adulto, perché hanno crani più sottili. </li><li> Ogni sonda è posta alla finestra temporale del cranio su ogni lato della testa. Questa è la sezione più sottile di osso nella testa e offre la migliore area attraverso la quale un segnale può essere ottenuto dalle arterie cerebrale media. Queste finestre si possono trovare solo in avanti di ciascun orecchio. Quando si lavora con i bambini, può contribuire a ridurre il tempo di set-up se si hanno due sperimentatori, una regolazione di ogni sonda. La maggior parte dei bambini sono felici di vedere un DVD durante questa parte della procedura, ma è importante per monitorare il comportamento del bambino e assicurare che siano comodi e rilassati. Terminare la sessione se il bambino richiede questo o se c&#39;è qualche segno di disagio. </li><li> La posizione delle sonde viene quindi regolata in modo da insonate l&#39;arteria cerebrale media. Potrebbero essere necessari alcuni minuti prima che un segnale soddisfacente è stata trovata. Questo segnale ha un suono caratteristico e schema visivo che dovrebbe essere controllato dal Multi-dop computer. </li><li> Il suono caratteristico è un rumore sibilante basso del tasso del battito cardiaco del partecipante. Il modello caratteristica visiva è un forte aumento seguito da una caduta decadimento esponenziale off che si ripete anche al ritmo del battito cardiaco. Si può prendere l&#39;attività di altri vasi sanguigni, in base<html> la profondità di insonazione e la direzione della sonda. Una profondità di circa 45 a 50 mm di solito funziona bene nei bambini. Una volta che un segnale forte è stato trovato, ridurre il potere il più possibile, pur mantenendo un buon segnale. Il guadagno può essere aumentato anche per amplificare un segnale debole. </li><li> Una volta che i segnali per ogni arteria cerebrale media sono soddisfacenti, l&#39;uscita audio delle Multi-dop segnale deve essere rifiutato, e la procedura può iniziare. Lo sperimentatore spiega al bambino che stanno andando a guardare un video clip in silenzio. Quando vedono il punto interrogativo salire sul computer di cui hanno bisogno per raccontare lo sperimentatore quanto più possibile su ciò che è accaduto nel video. Quando vedono l&#39;immagine del ragazzo che &#39;shhh&#39; che devono smettere di parlare immediatamente e sedere in silenzio ad aspettare per il video accanto alla partenza (vedi figura 2 e. Esempi avi). </li><li> Dispositivi di registrazione sono poi ha iniziato, cioè un registratore vocale per le risposte uditive, insieme alla Multi-dop sistema di registrazione, e il computer di controllo di presentazione dello stimolo. </li><li> Il lavoro del ricercatore è quindi di monitorare il bambino e segnale Doppler a) assicurarsi che il bambino è comodo e partecipando al compito e b) garantire che un segnale adatto è mantenuta. Il segnale Doppler è molto meno sensibile al movimento di un segnale fMRI, ma può ancora essere interrotta da movimenti del corpo grave, o se la sonda si muove. Se il segnale diventa molto disturbato, il display del computer deve essere messo in pausa e le sonde ripristino in modo appropriato. A volte può essere necessario applicare più gel al fine di ottenere ristabilire un segnale soddisfacente. Troviamo che il test di bambini funziona meglio se uno sperimentatore la responsabilità di mantenere il bambino sul compito e la registrazione di quello che dicono, e altri monitor il segnale Doppler. </li><li> Quando la procedura sperimentale è terminata, il Multi-dop registrazione può essere fermato e le sonde rimosse. E &#39;utile avere a disposizione alcuni tessuti per rimuovere il gel in eccesso. </li><li> I file di dati grezzi vengono elaborati al fine di confrontare i segnali destro e sinistro Doppler. Abbiamo sviluppato il nostro software Matlab sulla base dei metodi sviluppati da Deppe 7. Questo trattamento comporta down-campionamento dei dati e la correzione per le fluttuazioni a causa di battito cardiaco. Prove singole sono esclusi dall&#39;analisi se l&#39;attivazione a sinistra oa destra è fuori di un intervallo specificato, comunemente 70-130% della velocità di flusso di sangue al basale. L&#39;attivazione di questi studi è che possono essere interessate dal contatto della sonda problematico. La figura 3 mostra relativa attivazione per sondare i segnali di un buon segnale, mentre la Figura 4, mostra un caso in cui il segnale viene periodicamente perso. </li><li> Rispetto alla velocità del flusso di sangue al basale, l&#39;attivazione del canale destro viene sottratto da sinistra al fine di calcolare la differenza di attivazione (vedi Figura 5). L&#39;indice di lateralizzazione è calcolato come la media delle differenze di attivazione per un secondo entrambi i lati della massima differenza all&#39;interno di un predefinito periodo di interesse. Questo periodo di interesse è da 7 a 17 secondi dopo l&#39;inizio del comando &#39;parlare&#39;, indicato dal marcatore inviato dal computer display Multi-dop file di dati. Come l&#39;attivazione differenza è il canale sinistro meno a destra, indici positivi lateralizzazione riflettere lateralizzazione sinistra e negativi riflettere destra. </li></ol> 2. Rappresentante Risultati <img src="/files/ftp_upload/2161/2161fig1.jpg" alt="Figura 1" /> Figura 1:. Superficie esterna dell&#39;emisfero cerebrale, che indichi le zone forniti da arterie cerebrali rosa è fornito da regione dell&#39;arteria cerebrale media. (Da: <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/File:Gray517.png">http://en.wikipedia.org/wiki/File:Gray517.png</a> ) <img src="/files/ftp_upload/2161/2161fig2.jpg" alt="Figura 2" /> Figura 2:. Delineare schematica della prova sperimentale con 12 video di base secondo, intervallo di 10 seconda risposta, e 16 di fase secondo riposo Periodo di interesse per il calcolo lateralità è anche raffigurato. <img src="/files/ftp_upload/2161/2161fig3.jpg" alt="Figura 3" /> Figura 3. Pulire la registrazione dei dati grezzi di velocità Doppler (cm / sec) per la sinistra (blu) e destro (rosso) dei canali Doppler 130-150 secondi durante una singola sessione sperimentale. Visibili Ogni impulso corrisponde ad un battito cardiaco. Marker di eventi che indicano l&#39;insorgenza stimolo visualizzati in verde. <img src="/files/ftp_upload/2161/2161fig4.jpg" alt="Figura 4" /> Figura 4. Turbativa registrazione dei dati grezzi di velocità Doppler (cm / sec) per la sinistra (blu) e destro (rosso) dei canali Doppler 400-450 secondi durante una singola sessione sperimentale. Marcatore evento che indica l&#39;insorgenza stimolo visualizzati in verde. Prove significative di abbandono è visibile per entrambi i canali. ftp_upload/2161/2161fig5.jpg &quot;alt =&quot; Figura 5 &quot;/&gt; Figura 5. Sinistra (blu) e destro (rosso) canale (Pannello A) e meno differenza sinistra a destra (pannello B) Velocità Doppler (cm / sec), media in tutti gli studi accettabili per un gruppo di partecipanti. Partecipanti sono stati cued a &quot;&quot; a 12 secondi e il periodo di interesse per il calcolo lateralità è raffigurato anche in verde. Le barre di errore grigia che circonda la velocità differenza nel Pannello di B rappresentano l&#39;errore standard della media. Avi esempi: le sequenze video per raccontare la storia &quot;Freezefoot&quot; può essere scaricato da: <a href="http://psyweb.psy.ox.ac.uk/oscci/Miscellaneous.htm">http://psyweb.psy.ox.ac.uk/oscci/Miscellaneous.htm</a>

<ol>
	<li>Bishop, D. V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Handedness and developmental disorder. , (1990).</li><li>Pelletier, I., Sauerwein, H., Lepore, F., Saint-Amour, D., Lassonde, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-invasive+alternatives+to+the+Wada+test+in+the+presurgical+evaluation+of+language+and+memory+functions+in+epilepsy+patients.">Non-invasive alternatives to the Wada test in the presurgical evaluation of language and memory functions in epilepsy patients.</a> Epileptic Disorders. 9, 111-126 (2007).</li><li>Deppe, M., Ringelstein, E. B., Knecht, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+investigation+of+functional+brain+lateralization+by+transcranial+Doppler+sonography.">The investigation of functional brain lateralization by transcranial Doppler sonography.</a> NeuroImage. 21, 1124-1146 (2004).</li><li>Knecht, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+determination+of+language+lateralization+by+functional+transcranial+Doppler+sonography+:+A+comparison+with+the+Wada+test.">Noninvasive determination of language lateralization by functional transcranial Doppler sonography : A comparison with the Wada test.</a> Stroke. 29, 82-86 (1998).</li><li>Lohmann, H., Drager, B., Muller-Ehrenberg, S., Deppe, M., Knecht, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Language+lateralization+in+young+children+assessed+by+functional+transcranial+Doppler+sonography.">Language lateralization in young children assessed by functional transcranial Doppler sonography.</a> Neuroimage. 24, 780-790 (2005).</li><li>Bishop, D. V. M., Watt, H., Papadatou-Pastou, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+efficient+and+reliable+method+for+measuring+cerebral+lateralization+during+speech+with+functional+transcranial+Doppler+ultrasound.">An efficient and reliable method for measuring cerebral lateralization during speech with functional transcranial Doppler ultrasound.</a> Neuropsychologia. 47, 587-590 (2009).</li><li>Deppe, M., Knecht, S., Henningsen, H., Ringelstein, E. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=AVERAGE:+a+Windows+program+for+automated+analysis+of+event+related+cerebral+blood+flow.">AVERAGE: a Windows program for automated analysis of event related cerebral blood flow.</a> Journal of Neuroscience Methods. 75, 147-154 (1997).</li><li>Whitehouse, A. J. O., Bishop, D. V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebral+dominance+for+language+function+in+adults+with+specific+language+impairment+or+autism.">Cerebral dominance for language function in adults with specific language impairment or autism.</a> Brain. 131, 3193-3200 (2008).</li><li>Illingworth, S., Bishop, D. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atypical+cerebral+lateralisation+in+adults+with+compensated+developmental+dyslexia+demonstrated+using+functional+transcranial+Doppler+ultrasound.">Atypical cerebral lateralisation in adults with compensated developmental dyslexia demonstrated using functional transcranial Doppler ultrasound.</a> Brain and Language. 111, 61-65 (2009).</li><li>Whitehouse, A. J. O., Bishop, D. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hemispheric+division+of+function+is+the+result+of+independent+probabilistic+biases.">Hemispheric division of function is the result of independent probabilistic biases.</a> Neuropsychologia. 47, 1938-1943 (2009).</li><li>Whitehouse, A. J. O., Badcock, N., Groen, M. A., Bishop, D. V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reliability+of+a+novel+paradigm+for+determining+hemispheric+lateralization+of+visuospatial+function.">Reliability of a novel paradigm for determining hemispheric lateralization of visuospatial function.</a> Journal of the International Neuropsychological Society. 15, 1028-1032 (2009).</li></ol>

Nessun conflitto di interessi dichiarati.

Così come dello studio dello sviluppo normale, abbiamo usato per studiare fTCD lateralizzazione linguaggio negli adulti e nei bambini con disturbi dello sviluppo del linguaggio e alfabetizzazione 8, 9. Siamo inoltre interessati a sviluppare metodi di utilizzo fTCD per la valutazione della lateralizzazione delle abilità visuo-spaziali 10, 11.

A correction was made to <a href="http://www.jove.com/video/2161">Assessment of Cerebral Lateralization in Children using Functional Transcranial Doppler Ultrasound (fTCD)</a>. There was a misstated time interval for the point of interest.

Erratum: Assessment of Cerebral Lateralization in Children using Functional Transcranial Doppler Ultrasound (fTCD)

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
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		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Multi-Dop T with Upgrade to 2 Channel MultiFlow Monitoring</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Compumedics</td>
<td>5610 EN</td>
<td>soon to be superseded by digital version </td>
</tr>
<tr>
<td>Headset</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Spencer Technologies, 701&#x2013;16th Avenue, Seattle,WA 98122</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

assessment of cerebral lateralization in children using functional transcranial doppler ultrasound (ftcd)

Ci sono molte domande senza risposta sulla lateralizzazione cerebrale. In particolare, non è chiaro quali aspetti del linguaggio e la capacità non verbali sono lateralizzato, se ci sono degli svantaggi associati a modelli atipici di lateralizzazione cerebrale, e se lateralizzazione cerebrale si sviluppa con l&#39;età. In passato, i ricercatori interessati a queste domande tendevano a usare prepotenza come misura proxy per lateralizzazione cerebrale, ma questo è insoddisfacente perché prepotenza è solo un indicatore debole e indiretto di lateralità delle funzioni cognitive 1. Altri metodi, come la fMRI, sono costosi per studi su larga scala, e non sempre fattibile con i bambini 2. Qui descriveremo l&#39;uso di ultrasuoni Doppler transcranico funzionale (fTCD) come un costo-efficace, metodo non invasivo e affidabile per la valutazione della lateralizzazione cerebrale. La procedura consiste nella misurazione del flusso sanguigno nell&#39;arteria cerebrale media attraverso una sonda ecografica posta proprio di fronte l&#39;orecchio. Il nostro lavoro si basa sul lavoro da Rune Aaslid, che ha co-TCD introdotto nel 1982, e Stefan Knecht, Michael Deppe ei loro colleghi presso l&#39;Università di Münster, che ha aperto la strada all&#39;uso di misure simultanee di sinistra e di centro-destra flusso ematico cerebrale arteria, e messo a punto un metodo di correzione per l&#39;attività del battito cardiaco. Questo ha permesso di vedere un netto aumento del lato sinistro del flusso sanguigno durante la generazione di lingua, d&#39;accordo con lateralizzazione bene con quelle ottenute con altri metodi 3. L&#39;arteria cerebrale media ha un territorio molto ampio vascolare (vedi Figura 1) e il metodo non fornisce informazioni utili sulla localizzazione all&#39;interno di una semisfera. La nostra esperienza suggerisce che è particolarmente sensibile alle attività che comprendono la produzione, linguaggio esplicito o implicito. Il compito del &#39;gold standard&#39; è un compito generazione di parola (ad esempio, pensare a quante più parole possibile che iniziano con &#39;B&#39; la lettera) 4, ma questo non è adatto per bambini piccoli e gli altri con limitata alfabetizzazione. Rispetto ad altri metodi di brain imaging, fTCD è relativamente inalterata artefatti da movimento di parlare, e quindi siamo in grado di ottenere un risultato affidabile da attività che coinvolgono le immagini descrivendo a voce alta 5,6. Di conseguenza, abbiamo sviluppato una misura di bambino compito che coinvolge guardando video-clip che raccontano una storia, e poi descrivere quello che è stato visto.

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Assessment of Cerebral Lateralization in Children using Functional Transcranial Doppler Ultrasound fTCD

Funzionale Doppler transcranico (fTCD) è una tecnica ad ultrasuoni semplice e non invasivo che può essere utilizzato per valutare la lateralizzazione delle funzioni cognitive, soprattutto la lingua, ed è adatto per l&#39;uso con i bambini.

Valutazione della lateralizzazione cerebrale nei bambini utilizzando funzionale ad ultrasuoni Doppler transcranico (fTCD)

There are many unanswered questions about cerebral lateralization.  In particular, it remains unclear which aspects of language and nonverbal ability are ...

assessment-cerebral-lateralization-children-using-functional

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Assessment of Cerebral Lateralization in Children using Functional Transcranial Doppler Ultrasound (fTCD)

20.1K Views.  University of Oxford. Funzionale Doppler transcranico (fTCD) è una tecnica ad ultrasuoni semplice e non invasivo che può essere utilizzato per valutare la lateralizzazione delle funzioni cognitive, soprattutto la lingua, ed è adatto per l'uso con i bambini.

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Dual Electrophysiological Recordings of Synaptically-evoked Astroglial and Neuronal Responses in Acute Hippocampal Slices

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs through activation of their ion channels and neurotransmitter receptors, and process information in part through activity-dependent release of gliotransmitters. Furthermore, astrocytes constitute the main uptake system for glutamate, contribute to potassium spatial buffering, as well as to GABA clearance. These cells therefore constantly monitor synaptic activity, and are thereby sensitive indicators for alterations in synaptically-released glutamate, GABA and extracellular potassium levels. Additionally, alterations in astroglial uptake activity or buffering capacity can have severe effects on neuronal functions, and might be overlooked when characterizing physiopathological situations or knockout mice. Dual recording of neuronal and astroglial activities is therefore an important method to study alterations in synaptic strength associated to concomitant changes in astroglial uptake and buffering capacities. Here we describe how to prepare hippocampal slices, how to identify stratum radiatum astrocytes, and how to record simultaneously neuronal and astroglial electrophysiological responses. Furthermore, we describe how to isolate pharmacologically the synaptically-evoked astroglial currents.

The preparation of acute brain slices from isolated hippocampi, as well as the simultaneous electrophysiological recordings of astrocytes and neurons in stratum radiatum during stimulation of schaffer collaterals is described. The pharmacological isolation of astroglial potassium and glutamate transporter currents is demonstrated.

Due registrazioni elettrofisiologiche di sinapticamente-evocati Risposte astrogliale e neuronale in acute fettine di ippocampo

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs ...

Ricerca

Neuroscienze

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.

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This article introduces a child-friendly research protocol designed to improve data quality by reducing head movement during pediatric magnetoencephalography (MEG). We familiarize families with the MEG environment, train children to remain still using an MEG simulator, and correct for residual head movement artefacts using a real-time head movement detection system.

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The aim of this manuscript is to present a sonography-based method that allows in vivo imaging of blood flow in cerebral arteries in mice. We demonstrate its application to determine changes in blood flow velocities associated with vasospasm in murine models of subarachnoid hemorrhage (SAH).

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This protocol describes the quantification of volumetric cerebral hemodynamic variations in the mouse brain using functional ultrasound (fUS). Procedures for 3D functional activation map following sensory stimulation as well as resting-state functional connectivity are provided as illustrative examples, in anesthetized and awake mice.

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Batteria di test comportamentali per valutare gli effetti neurotossici nel pesce zebra adulto

Neurotoxicity Assessment in Adult Danio rerio using a Battery of Behavioral Tests in a Single Tank

The presence of neuropathological effects proved to be, for many years, the main endpoint for assessing the neurotoxicity of a chemical substance. However, in the last 50 years, the effects of chemicals on the behavior of model species have been actively investigated. Progressively, behavioral endpoints were incorporated into neurotoxicological screening protocols, and these functional outcomes are now routinely used to identify and determine the potential neurotoxicity of chemicals. Behavioral assays in adult zebrafish provide a standardized and reliable means to study a wide range of behaviors, including anxiety, social interaction, learning, memory, and addiction. Behavioral assays in adult zebrafish typically involve placing the fish in an experimental arena and recording and analyzing their behavior using video tracking software. Fish can be exposed to various stimuli, and their behavior can be quantified using a variety of metrics. The novel tank test is one of the most accepted and widely used tests to study anxiety-like behavior in fish. The shoaling and social preference tests are useful in studying the social behavior of zebrafish. This assay is particularly interesting since the behavior of the entire shoal is studied. These assays have proven to be highly reproducible and sensitive to pharmacological and genetic manipulations, making them valuable tools for studying the neural circuits and molecular mechanisms underlying behavior. Additionally, these assays can be used in drug screening to identify compounds that may be potential modulators of behavior.
We will show in this work how to apply behavioral tools in fish neurotoxicology, analyzing the effect of methamphetamine, a recreational drug, and glyphosate, an environmental pollutant. The results demonstrate the significant contribution of behavioral assays in adult zebrafish to the understanding of the neurotoxicological effects of environmental pollutants and drugs, in addition to providing insights into the molecular mechanisms that may alter neuronal function.

Autore in primo piano: Valutazione dei cambiamenti comportamentali ambientali e indotti da farmaci nel pesce zebra adulto 

Here, we present a comprehensive behavioral test battery, including the novel tank, Shoaling, and social preference tests, to effectively determine the potential neurotoxic effects of chemicals (e.g., methamphetamine and glyphosate) on adult zebrafish using a single tank. This method is relevant to neurotoxicity and environmental research.

Valutazione della neurotossicità in Danio rerio adulto utilizzando una batteria di test comportamentali in un singolo serbatoio

The presence of neuropathological effects proved to be, for many years, the main endpoint for assessing the neurotoxicity of a chemical substance. ...

TUS ad alta precisione: pianificazione ed esecuzione con simulazioni acustiche e termiche

Pipeline for Planning and Execution of Transcranial Ultrasound Neuromodulation Experiments in Humans

Transcranial ultrasound stimulation (TUS) is an emerging non-invasive neuromodulation technique capable of manipulating both cortical and subcortical structures with high precision. Conducting experiments involving humans necessitates careful planning of acoustic and thermal simulations. This planning is essential to adjust for bone interference with the ultrasound beam's shape and trajectory and to ensure TUS parameters meet safety requirements. T1- and T2-weighted, along with zero-time echo (ZTE) magnetic resonance imaging (MRI) scans with 1 mm isotropic resolution, are acquired (alternatively computed tomography x-ray (CT) scans) for skull reconstruction and simulations. Target and trajectory mapping are performed using a neuronavigational platform. SimNIBS is used for the initial segmentation of the skull, skin, and brain tissues. Simulation of TUS is carried over with the BabelBrain tool, which uses the ZTE scan to produce synthetic CT images of the skull to be converted into acoustic properties. We use a phased array ultrasound transducer with electrical steering capabilities. Z-steering is adjusted to ensure that the target depth is reached. Other transducer configurations are also supported in the planning tool. Thermal simulations are run to ensure temperature and mechanical index requirements are within the acoustic guidelines for TUS in human subjects as recommended by the FDA. During TUS delivery sessions, a mechanical arm assists in the movement of the transducer to the required location using a frameless stereotactic localization system.

Autore in primo piano: Avanzamento della modulazione del cervello umano - Protocolli ottimizzati per esperimenti di stimolazione ecografica transcranica

Transcranial ultrasound stimulation (TUS) is an emerging non-invasive neuromodulation technique that requires careful planning of acoustic and thermal simulations. The methodology describes an image processing and ultrasound simulation pipeline for efficient, user-friendly, streamlined planning for human TUS experimentation.

Pipeline per la pianificazione e l'esecuzione di esperimenti di neuromodulazione ecografica transcranica nell'uomo

Transcranial ultrasound stimulation (TUS) is an emerging non-invasive neuromodulation technique capable of manipulating both cortical and subcortical ...