Bu araştırma, Araştırma Vakfı hibe tarafından desteklenmiştir - Flanders (FWO, proje No G.0420.02 ve G.0443.11N), Antwerp Üniversitesi&#39;nden Hercules Vakfı (hibe No AUHA0012), Uyumlu Araştırma İşlemleri (GOA finansman) ve kısmen Avrupa Komisyonu tarafından desteklenen - FP6 proje dimi, LSHB-CT-2005-512146 ve EC - 6. ÇP proje EMIL A.VdL için LSHC-CT-2004-503569. Flanders (FWO) - G.DG ve CP Araştırma Vakfı Doktora Sonrası Fellows vardır.

1. İşitsel Uyarılar hazırlanması <ol><li> 7T MR sisteminin delik içinde oynadı olurken ses uyaranlara kayıt İlk. Delik bazı işitsel frekansları geliştirme sonuçlanan işitsel uyaranlara bozabilir kapalı bir alandır. Şekil 1 geliştirilmiş ve gibi mıknatıs içinde kuş başının yerde yapılan beyaz gürültü bizim kayıtları gösterdiği bastırılmış frekansları bir kullanarak delik gösterir fiber optik mikrofon (Optimic 1160, Optoacoustics). Bu yapay geliştirme telafi etmek için, bir eşitleyici işlev WaveLab yazılım kullanarak her bir uyarana karşı uygulanır. Maksimum genlik: Bizim özel kurulum için, işlev aşağıdaki parametreleri ile Gauss çekirdek oluşur-20dB: 0.05 oktav (sistemimiz için aralık 2,500-5,000 Hz karşılık gelen) 3.750 Hz, genişlik merkezli,. </li><li> Şarkı uyaranlara sessizlik dönemleri ile içiçe her kuşun birkaç bireysel şarkı motifleri oluşmaktadır. DBu sessiz dönemler girip etkin ses ve tüm uyarılara üzerinde aynı sessizlik toplam tutarı tutmak için ayarlanır. Bu yapı şarkı uzunluğu doğal içi bireysel ve bireyler arası değişkenlik korur. Her uyaran toplam uzunluğu 16 saniyedir. Her şarkının yoğunluğu açısından normalize tam uyarıcı (şarkı ve sessiz dönemler) entegre önce 400 Hz filtre kök-ortalama-kare ve yüksek geçiren uyumlu. Bu manipülasyonlar Praat yazılımı kullanılarak yapılır. </li><li> Deney ON / dinlenme dönemleri (bloklar OFF) (Şekil 2) ile blok tasarımı alternatif işitsel uyarı dönemleri (blok AÇIK) OFF oluşur. Her blok (OFF ve) 2 görüntülerin edinimi süresi (satın alma için aşağıya bakınız) karşılık 16 saniye, sürer. Her uyarıcı tipi uyaran başına ve konu başına 50 görüntü edinimi ile sonuçlanan, 25 kez sunulmaktadır. Koşulları sunumu düzen içinde ve arasında randomize olmalıdırkonular. Uyaranların Bu randomize için Sunum yazılımı içine kodlanabilir. </li></ol> 2. Konu Hazırlık 2.1 Konu ve grup büyüklüğü Burada özellikle (yetişkin) zebra ispinoz kullanımına uyarlanmış bir protokol mevcut. Türlerin seçimi bilimsel soru bağlıdır. Ancak, anestezi için kuş sağlamlığı gibi diğer hususlar da dikkate alınabilir. Zebra ispinoz (canlıdır Taeniopygia guttata), 12 saat ışık altında kuş kafesleri içinde muhafaza edilmelidir: 12 saat karanlık fotoperiyodun ve çalışma boyunca yiyecek ve su ad libitum erişebilirsiniz. Deneme başına bireylerin az sayıda 15&#39;tir. Bu sayı hesaba spin eko fonksiyonel MR deneyde ölçülen biyolojik olayların doğal bireyler arası değişkenlik duyarlılığı alır. 2.2 kurulum montajı ve hayvan hazırlanması (Teknik özellikleri içinkullanılan ekipman, biz) bu makalenin sonunda özel reaktifler ve ekipman listesine bakın <ol><li> Bir 7T MR sisteminin MRG yatakta gaga maske takın ve plastik tüpler ile gaz kontrol cihazı bağlayın. Oksijen ve azot gazı şişe ve gaz kontrol cihazı (:;: 400 cc / dk azot 200 cc / dak akış hızı oksijen) açın hem açın. </li></ol> Yukarıda belirtildiği gibi, bir 7T MR sisteminde yer ayar kullanılır. Farklı bir alanda güçlü olan diğer MR sistemleri de mümkündür, ama 7T iyi bir uzlaşma sinyal-gürültü oranı ve duyarlılık eserler derecesi (tartışma) arasında ulaşılır. Yüksek alan kuvvetleri de sinyal-gürültü oranı duyarlılık eserler derecesi ile birlikte artacaktır. <ol start="2"><li> Geri besleme kontrol sistemi ve sıcak hava akımı, cihazı. </li><li> Gagası getirerek oksijen ve azottan oluşan bir karışım içinde% 3 izofluran ile zebra ispinoz uyuşturanmaske içine ve kuş tam Narkoz kadar baş aşağı tutarak. Bu yumuşak ayak çekerek kontrol edilebilir: kuş tam sedasyon zaman ayak kuş tarafından geri olmayacaktır. Buna ek olarak, kuş gözü kısmen kapalı olacaktır. </li><li> Zebra ispinoz göbek altında bir pnömatik sensör yerleştirerek vücut ısısı ekran ve solunum hızını izlemek için kloakal sıcaklık probu tanıtmak. Kuşun gövde (Şekil 3) dizginlemek için ceket kapatın. </li><li> 40 aralığında solunum hızı koruyun - dakikada 100 nefes ve 40 ± 0.5 ° C dar bir aralık içinde vücut sıcaklığı sabit tutmak Nefes aralığı çok düşük / yüksek olduğunda, buna göre anestezi (% izofluran) seviyesini ayarlamak. Sorun devam zaman, deney kurtarmak için durdu ve hayvan kurulum çıkarılmalıdır. </li><li> Zebra ispinoz baş ve aleyhte her iki tarafındaki manyetik olmayan dinamik hoparlörleriamplifikatör onları bağlayın. Çok yakın zaman, sıcaklık etkileyebilir çünkü hoparlörlerin kabloları, sıcaklık probu uzak yol emin olun. </li><li> Zebra ispinoz baş ve mıknatıs (ve mıknatısın ortasında yer almaktadır verici bobin otomatik olarak merkezi) merkezinde konuma zebra ispinoz üstüne yüzeyi RF bobini yerleştirin. </li><li> Oksijen ve azot ile karıştırılmış% 1.5 izofluran ile anestezi seviyesini düşürün. </li></ol> 3. Veri Toplama <ol><li> 1 yatay 1 sagital ve koronal 1 gradyan eko (GE) izci görüntü (tri-Pilot dizisi) ve yatay koronal ve sagital çok kesitli görüntüleri (T (2-ağırlıklı hızlı satın alma rahatlama geliştirilmiş pilot setleri bir dizi Edinme NADİR) SE dizisi) mıknatıs beyin (Şekil 4) konumunu belirlemek için. </li><li> 1,000 ms kendi rampa süreleri artırarak degradelerin gürültü azaltın. </li> &lt;NADİR T 2 ağırlıklı dizisi, TE etkili: 60 msn, TR: 2,000 msn, NADİR faktörü: 8, FOV: 16 mm, matris boyutu: 64 x 32, yönelim: sagital, kesit kalınlığı: 0.75 li&gt; fMRI dizisi hazırlayın mm, Inter-dilim boşluk kalınlığı: 0.05 mm, neredeyse tüm beyin (Şekil 4) kapsayan 15 dilimleri. </li><li> Sunum yazılım işitsel protokolü (işitsel uyaranlara ve uyarıcı teslimat zamanlaması) seçin. Bu protokol komutları bir dizi oluşur - Belirli bir tarama-sayıda yürütülür - özel işitsel uyaranların başlatılması için. FMRI dizisi içinde her tekrarı anda, tarayıcı yazılımı da tarama numarasını kaydeder ve ilgili komutu yürütür işitsel sunum yazılımı için bir tetikleyici göndereceğiz. </li><li> Işitsel sunum yazılımı tarayıcıdan herhangi bir tetikleyici kaçırmayın emin olmak için, işitsel protokolü ilk başlatılır. Protokol tam yüklendikten sonra, fMRI işlemi başlar. </li><li> Her fMRI deneyi sinyal işitsel uyarı başlamadan önce kararlı bir duruma ulaşması için tarayıcı gürültü atfedilen izin 12 kukla görüntülerin satın önce gelmelidir. </li><li> Satın alınmasından sonra 64 x 64 için veri sıfır doldurun. </li><li> Paravision en Fonksiyonel Aracı (opsiyon İşleme / Fonksiyonel Görüntüleme) kullanarak sonuçları bir ilk (ön) göz atın. Blokları ve temel (bloklar OFF) tüm arasında ayırıcı BOLD yanıt hesaplayın. Bu analiz, deney kalitesinin bir ilk göstergesi vermektedir. Hiçbir aktivasyon bu aşamada birincil işitsel alanlarda görülürse, kuş muhtemelen uyaran sunum, anestezi seviyesi, vb kurulum kontrol edilmelidir ve tekrar ölçüm ile teknik sorunlar nedeniyle işitsel uyaranlara duymak / işleme yoktu. </li><li> Bir önceki fMRI taramaları ile aynı yönde ve etkin TE ile bir anatomik 3D NADİR T2 ağırlıklı sekans çalıştırın: 60 msn, TR: 2,000 msn, NADİR faktörü: 8, FOV: 16 mm, matris boyutu: 256 x 128 x 64. </li><li> 256 x 256 x 256 için veri Sıfır doldurun. </li><li> MR yataktan zebra ispinoz alın ve kırmızı bir lamba altında bir kafes içinde anestezi kurtarmak sağlar. Normalde, izofluran anestezi sonra bir zebra ispinoz kurtarma (maksimum 5 dk) nispeten hızlı gider. Sadece birkaç dakika sonra, kuşlar ayağa çalışacağız ve kuş tamamen iyileşti sonra, yerine kafesinin alt oturan bir kolu üzerinde levrek olacaktır. Anestezi süresi, mevcut deney için yaklaşık 2 saattir. Izofluran anestezi maksimum süre laboratuarımızda zebra ispinoz uygulanan kuşlar da 5 dakika içinde geri sonra, 6 saat olduğunu. </li></ol> 4. Bilgi İşlem <ol><li> Analiz veya Nifti biçime MR-veri dönüştürün. </li><li> SPM insanlarda elde edilen fMRI verileri işlemek için geliştirilmiştir Çünkü, bu yaklaşık 2 mm vokselleri içindir. Çok sayıda SPM ayarları bu yaklaşık voksel boyutuna uyarlanmıştır. Bir w değilsekarınca Tüm bu ayarları değiştirmek için, devam etmek için basit yolu yapay kuş fMRI verilerin voksel boyutu artırmaktır. MRIcro kullanarak 10 tarafından gerçek voksel boyutu çarparak başlığındaki voksel boyutunu ayarlayın. Bu, böyle bir ayarlama kendi verileri, herhangi bir örnekleme veya veri uygulandığı başka modifikasyonlar etkili olmadığı not edilmelidir. </li></ol> Bu bir alternatif SPM herhangi bir voksel boyutunun dosyaları açmak ve analiz etmek için izin veren bir araç olduğunu &#39;SPMMouse &quot;nin kullanılmasıdır. Aracı SPM &#39;cam beyni&#39; herhangi bir görüntü oluşturulabilir sağlar ve otomatik olarak varsayılan görüntü dosyaları veya kullanıcının girdiği verilerin başlıkları dayalı uzunluk ölçeklerinde ayarlar. Bu nedenle, bu araç biz teklif ne daha tam tersi şekilde çalışır. Bunun yerine SPM sığacak şekilde görüntülerin voksel boyutu değiştirme, SPM, varsayılan ayarları farklı voksel boyutları ile görüntüleri kullanmak için değiştirilir. <ol start="3"><li> FMRI verileri yeniden hizalayın. T Co-kayıt anatomik 3D kümesio fMRI zaman serisi. Zebra ispinoz beyin MRG atlas için 3D verileri (ve ortak kayıtlı fMRI zaman serisi) Normale. FMRI veri kümesi için dönüştürme matrisini uygulayın. Bu, tüm İstatistiksel Parametrik Haritalama (SPM) 8 yazılımı kullanılarak yapılabilir. </li><li> SPM8 kullanarak 0.5-mm genişliğinde Gauss çekirdek ile veri Pürüzsüz. </li><li> SPM8 kullanarak istatistiksel voksel tabanlı analizler gerçekleştirin. Model bir kutu-araba (hiçbir hemodinamik tepki fonksiyonu) olarak veri. Klasik Sınırlı En Çok Olabilirlik algoritması ile model parametreleri tahmin edin. Her konuda her işitsel uyaran ortalama etkisini hesaplamak (sabit-sonuç analizi) ve sonra (karışık-etki analizleri) olarak grup analizleri diledi istatistikleri hesaplayacak. </li><li> Fonksiyonel aktivasyonlar (Şekil 6) yerelleştirilmesine zebra ispinoz atlas üzerine istatistiksel parametrik haritası (Şekil 5) SPM8 9 proje. </li></ol>

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

Çıkar çatışması ilan etti.

Bu yazıda, anestezi zebra ispinoz işitsel uyarım nöral yüzeylerde in vivo karakterizasyonu ayrıntılı için optimize edilmiş bir protokol açıklar. Sunulan protokol doğrultusunda, BOLD fMRI kullanarak hayvanlarda fonksiyonel beyin aktivasyon çalışmaların çoğunluğu, satın alma sırasında hayvanların uyuşturan. Çalışma dönemlerinde mıknatıs çevre ve tarayıcı gürültü onları alıştırmak için eğitim hayvanlar da zaman alıcı ve zor ve bu nedenle nad...

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

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

Birdsong nörobiyoloji, insan konuşma için bir model olarak, davranışsal nörobilim araştırma belirgin bir alandır. Elektrofizyoloji ve moleküler yaklaşımlar az nöron ya da beyin, bağımlı kan oksijenlenme seviyesi (BOLD) fonksiyonel Manyetik Rezonans Görüntüleme (fMRI) büyük parçalar bir uyarıcı üzerinde ya farklı uyaranların soruşturma hem avantajları birleştirerek sağlar izin ise, nöral aktivasyon karşılaştırma yani bir kerede bütün beyin farklı uyarıcılara ile oluşmaktadır. ötücü fMRI çünkü beyinleri küçük boyutu ve kemikleri nedeniyle zordur ve özellikle kafatası önemli duyarlılık eserler neden olan, çok sayıda hava boşlukları oluşur. Gradient-eko (GE) BOLD fMRI başarıyla ötücü 1-5 (bir inceleme için, 6) uygulanmıştır. Bu çalışmalar duyarlılık eserler serbest bölgeleri olan birincil ve ikincil işitsel beyin alanları, odaklanmıştır. Ancak, Procilgi esses bu bölgelerde ötesinde oluşabilir, tüm beyin BOLD fMRI bu eserler daha az duyarlı bir MRI dizisi kullanılarak gereklidir. Bu spin eko (SE) koyu fMRI 7,8 kullanılarak elde edilebilir. Bu yazıda, yaygın kuşların cıvıl cıvıl davranışsal sinir bilimleri okudu 15-25 g vücut ağırlığı ile küçük ötücü kuşlar olan zebra ispinoz bu tekniğin (canlıdır Taeniopygia guttata), nasıl kullanılacağı açıklanmaktadır. Ötücü kuşlar üzerinde fMRI çalışmaları ana konusu şarkı algı ve şarkı öğrenmedir. SE zayıf BOLD hassasiyeti (GE göre) tabanlı fMRI dizileri bu tekniğin uygulanması çok zor yapar ile birlikte uyaranların işitsel doğası.

<html> Biz burada görsel olarak zebra ispinoz beyindeki işitsel uyaranların sinir yüzeylerde başarılı görüntüleme için prosedürlerin optimize edilmiş bir dizi sundu. İlk olarak, uyaranlara en işitsel uyaranlara sonuçlarının hazırlanması için açıklanan prosedür ON / blok paradigma OFF (Şekil 2) dahil edilebilir ve beyinde bir diferansiyel tepki uyandırmak olabilir ses basınç seviyesi potansiyel farklılıkları ortadan kaldırmak için normalize olduğunu . MRI tarama için zeb...

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

Functional Magnetic Resonance Imaging fMRI with Auditory Stimulation in Songbirds

Bu makalede, fonksiyonel Manyetik Rezonans Görüntüleme (fMRI) kullanarak ötücü kuş beyindeki işitsel uyarım nöral yüzeylerde görüntüleme için optimize edilmiş bir prosedürü gösterir. Bu ses uyaranlara, konunun konumlandırılması ve fMRI verilerinin elde edilmesi ve daha sonraki analiz hazırlanmasını tarif etmektedir.

Songbirds İşitsel Uyarım ile Fonksiyonel Manyetik Rezonans Görüntüleme (fMRI)

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

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

Research

JoVE Journal

Behavior

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

18.0K Görüntüleme.  University of Antwerp. Bu makalede, fonksiyonel Manyetik Rezonans Görüntüleme (fMRI) kullanarak ötücü kuş beyindeki işitsel uyarım nöral yüzeylerde görüntüleme için optimize edilmiş bir prosedürü gösterir. Bu ses uyaranlara, konunun konumlandırılması ve fMRI verilerinin elde edilmesi ve daha sonraki analiz hazırlanmasını tarif etmektedir.

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

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

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

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

Eş zamanlı fMRI sırasında Yüksek Kalite EEG Veri alma için an En iyi Uygulama

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

Davranış

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

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

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

Engelli Çocuklarda Kortikal İşitsel-dokunsal İşleme Kantitatif Değerlendirilmesi

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

Stimulating the Lip Motor Cortex with Transcranial Magnetic Stimulation

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

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

Transkranial Manyetik Stimülasyon ile Dudak Motor Cortex Uyarıcı

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

Transcranial Direct Current Stimulation and Simultaneous  Functional Magnetic Resonance Imaging

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

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

Transkranyal Doğru Akım Uyarım ve Simultane Fonksiyonel Manyetik Rezonans Görüntüleme

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

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

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

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

Nedensel Beyin-davranış İlişkiler ve Zaman Kursu araştırılması için Transkraniyal Manyetik Uyarım

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

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

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

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

Beyin Görüntüleme Yöntemlerinin Arasında Bilişsel Görevler aktarma: fMRI Çalışmaları Görev Tasarım Etkileri ve Sonuçları Yorumlama

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

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

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

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

FMRI Çalışması Tasarım ve Uygulama Genç Kadınlarda Bastırma Düşünce ve At-risk Depresyon incelenmesi

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

Neuronavigation-guided Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation for Aphasia

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

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

Afazi için nöronavigasyon güdümlü Transkraniyal Manyetik Uyarım

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

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

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

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

Brainsway H1-coil kullanılması Tekrarlanan Derin Transkraniyal Manyetik Uyarım ile Klinik Depresyon Tedavisi

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

Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation to the Unilateral Hemisphere of Rat Brain

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

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

Sıçan Beyin Tek Taraflı Yarımküre için Transkraniyal Manyetik Uyarım

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