- Ulusal Nörolojik Bozukluklar ve İnme Enstitüsü - K23 NS062946, Dana Vakfın Beyin ve Immuno-Görüntüleme Ödülü ve Migren Araştırma Vakfı Araştırma Bursu Ödülü Ulusal Sağlık Enstitüsü: Bu çalışma aşağıdaki hibe (DaSilva AF) tarafından desteklenmiştir. Yazarlar PET Merkezi Nükleer Tıp TECHNOLOGISTS (Jill M. Rothley, Edward J. McKenna, Andrew R. Weeden, Paul Kison ve Caitlin Hendricks) ve Fonksiyonel MR Laboratuvarı (Scott Peltier ve Keith Newnham) personelini kabul. Dr Alexandre DaSilva, baş araştırmacı çalışmada tüm verilere tam erişim vardı ve verilerin bütünlüğü ve veri analizi doğruluğu için sorumluluk alır. Yazarlar bu çalışmada, ilgili çıkar çatışması beyan ederim.

Çalışma yerel Kurumsal Değerlendirme Kurulu tarafından onaylanmış, ve Radyoaktif İlaç Araştırma Komitesi tarafından yapılmalıdır. Araştırma konusu çalışmaya katılmaya yazılı bilgilendirilmiş onay verir. Protokol üç kronolojik aşamalara bölünmüştür: <ol><li> MRI oturumu </li><li> Migrenin iktal aşamasında (baş ağrısı) esnasında PET oturumu </li><li> Migrenin interiktal fazında (hiçbir baş ağrısı) esnasında PET oturumu </li></ol> Hasta, bir baş ağrısı günlüğü doldurmak için, ve araştırma grubu ile görüntüleme oturumunun günde bir migren saldırısının oluşumu teyit sorumludur. , Interiktal ve iktal hem de, PET taramaları bu durumda uzman bir jinekolog tarafından önceden izlenen ve hesaplanan (5 ila 10 gün adet kanaması ilk gün sonra) hastanın ayrı orta-geç foliküler fazlar sırasında planlanmış olmalıdır alanına (yaş). 1.. MRG Oturum <ol><li> ÖnDeney için soyma <ol><li> Önce tarama için konuyu hazırlamak için, nedeniyle MR tarayıcı manyetik alana uygun güvenlik talimatlarını takip etmek gereklidir. Tüm çalışma personeli metal içermeyen MR prosedür odaya girmeden önce olmalıdır. </li><li> MR teknolog önceden başlangıç ​​taraması sırasında araştırma gönüllü tarafından imzalanmış Bilgilendirilmiş Olur Formu bir kopyasını sağlayın. </li></ol></li><li> Konu Tarama için hazırlanması <ol><li> MRG gününde, bir MR güvenlik tarama formu doldurmak için bir araştırma konusu isteyin. FMRI laboratuvar - Bu form Michigan Üniversitesi&#39;nde alınan MR için gereklidir. Anket konusu ayrıca metal içermeyen ve dikkatli ve özel ilgi (örneğin, metalik yabancı parçaları, implante elektrik / mekanik cihaz) gerektiren bir sağlık sorununuz yok pekiştiriyor. </li><li> Katılımcı MR prosedür, riskleri ve faydaları anladığını rahatlatın. </li><li> Deliver prosedüre yardımcı olacak MR teknolog için tarama formu tamamladı. </li></ol></li><li> 3 Tesla üzerinde hasta için bir interiktal aşamasında bir T1-ağırlıklı anatomik MRI tarama edinin. <ol><li> MRG edinimi için aşağıdaki dizisi parametreleri kullanın: <ul><li> A. Aksiyal şımarık-gradyan hatırlanan (SPGR) 3D edinimi </li><li> B. Bant Genişliği = 15.63 </li><li> C. Tekrarlama süresi [TR] = 9.2 milisaniye </li><li> D. Echo süresi [TE] 1.9 msn = </li><li> E. İnversiyon kurtarma hazırlığı 500 msn </li><li> F. Kapak açısı = 15 ° </li><li> G. 25/26 FOV </li><li> Uyarılmalar H. sayısı [NEX] = 1 </li><li> I. 144 bitişik dilimleri </li><li> J. 1,0 mm dilim kalınlığı </li><li> K. 256 x 256 matriks </li></ul></li></ol></li></ol> 2.. İktal PET Oturum <ol><li> Deney için hazırlanması <ol><li> Önce Üniversitesi Hastanesi&#39;nde tarama teyit etmek, hangi ph doğrulamak için konuyu başvurunadet döngüsünün ase o taramanın günü olacak. Bir PET (adet kanaması başlangıcından sonra 5 ila 10 gün), orta-geç foliküler fazda tarama gerçekleştirmek için tavsiye edilir. </li><li> Tarama çevresinde bir siklotrondan kullanan [11 C] Carfentanil, μ-opioid reseptörleri için seçici bir afinite ile kısa ömürlü radyotracer üretmek için hastaneye bir istek gönderin. İzleyici taramadan önce 2 saat üretilmelidir. </li><li> Potansiyel iktal PET taraması gününde, bir spontan migren atağının varlığını doğrulamak için randevu önce konu 2 saat başvurun. Bir migren atağı varsa, Baş Ağrısı Bozuklukları Uluslararası Sınıflandırması aşağıdaki migren tanısını doğrulamak. Tanı konduktan sonra, katılımcı güvenle tarama geçmesi hastaneye almak mümkün olduğunu temin ederim. Tabi rahat sürüş değilse veya belirlenmiş bir sürücü varsa ulaşım sağlayın. </li></ol></li><li> Su&#39;yu hazırlanmasıTarama için bject <ol><li> Katılımcı hastanede geldiğinde, Baş Ağrısı Bozuklukları Uluslararası Sınıflaması dayalı tanı revalidasyon için PET paketi için ona eşlik. Tarama öncesinde, tabi alımı bir idrar gebelik testi ardından izleyici [11 C] Carfentanil, etkileşim olabilecek herhangi bir madde yoktu onaylamak için bir idrar uyuşturucu testi. </li><li> Katılımcı PET prosedürü, riskleri ve faydaları anlar Tazeledi. </li><li> Nükleer Tıp teknolog önceden başlangıç ​​taraması sırasında araştırma gönüllü tarafından imzalanmış Bilgilendirilmiş Olur Formu bir kopyasını, sunun. </li><li> Nükleer Tıp teknoloğunun rehberlik ardından, konu tarayıcı içine yerleşmek yardımcı olur. </li><li> Konu 3D modunda Siemens HR + tarayıcı kullanarak 1 90 dakika PET tarama geçmesi mı (yeniden görüntüler yarı maksimum eksenel ~ 5.5 mm-düzlem-in ve 5.0 mm (FWHM) çözünürlüğünde tam genişliğe sahip). </li> &lt;Her [11 C] Carfentanil doz için li&gt; (0.03 ug / kg ≤ 555 MBq), sürekli olarak, yaklaşık 35 dakika sonra, izleme uygulama kararlı hal tracer seviyelerinin elde edilmesi için taramanın boyunca infüzyon geri kalan kısmı ile bir bolus olarak yüzde elli yönetmek . </li><li> Interiktal PET oturumu. </li><li> Olmayan baş ağrısı fazında 2.6 - 2.2 adımları tekrarlayın. </li></ol></li></ol> 3.. PET Veri İmar <ol><li> Görüntüsü (FOV) bir 28.8 cm çapında alanında bir 128 x 128 piksel matris içine etkileşimli algoritmalar kullanarak PET görüntüleri yeniden. </li><li> Tarama sırasında hareket düzeltmek için birbirlerine 21 görüntü çerçeveleri ve co-kayıt elde edin. </li><li> Önce zayıflama düzeltme amacıyla tarama PET tarama 6 dakika şanzıman (68Ge kaynak) edinin. </li><li> Parametrik görüntülerin iki takım halinde bir voksel-by-voksel bazında her bir tarama için dinamik görüntü verilerini dönüştürmek (10 - 40 dk): <ol><li> Bir izleyici taşıma ölçü kullanın (K1 orao) coregistration ve normalleşme işlemleri için; ve </li><li> Kd (reseptör afinite) tarafından bölmek için Bmaks&#39;dan orantılı bir reseptör ile ilgili tedbir, BP ND, (reseptör konsantrasyonu) kullanın. </li></ol></li><li> Referans bölgesi 12 olarak oksipital korteks ile referans bölge tabanlı Logan grafiksel analizi kullanılarak bu önlemleri tahmin. </li></ol> 4. PET Veri Analizi NOT: Anatomik aşağıdaki sırayı takip İstatistiksel Parametrik Haritalama (SPM8) yazılımını kullanarak şablon uzaya görüntüleri standardize. <ol><li> MR tarama ve K1 taramaları co-kayıt. </li><li> Dartel kullanarak Montreal Nörolojik Enstitüsü (MNI) şablon beyin MR tarama normalleştirmek. </li><li> PET görüntüleri ortaya çıkan deformasyon matrisi uygulayın. </li><li> MNI atlas şablona dönüştürülmüş MR ve PET görüntüleri karşılaştırarak ortak kayıt ve normalleşme doğruluğunu onaylayın. </li><li> İlgi bölgesi (ROI) analizi. </li&gt; </ol> De dahil olmak üzere ağrı işlenmesi sırasında yapan çok sayıda ikili bölgelerin aktivitesini incelemek: <ul><li> A. Anterior / medial / singulat </li><li> B. Insula </li><li> C. Hippocampus </li><li> D. Amygdala </li><li> E. Kaudat kafa / beden </li><li> F. Nucleus akumbens </li><li> G. putamenden </li><li> H. Yanal / medial pallidum </li><li> I. Talamus çekirdekleri (ventral anterior, ventral posterior lateral / medial lateral posterior, orta hat, medial / yan dorsal) </li><li> J. periakuaduktal gri madde (PAG) </li></ul><ol><li> . Sag: 4, -28, -6 ve sol: koordinatlarda 3 mm küre koyarak PAG üretin ROI PAG hariç, bu bölgelerin her biri için standart uzaydaki (MarsBaR Define -2, -28 , -6. Bu PAG konumu önceden sağlıklı kontrollere 13,14 karşılaştırıldığında migren hastalarında difüzyon ve bağlantı değişiklikler olduğu gösterilmiştir. NOT: [11 C Test-tekrar test çalışmaları% 5 - 15] en kortikal bölgelerinde 3 olmak üzere, iyi en az 10% BP ND önlemler tekrarlanabilirlik göstermektedir Carfentanil. Varyasyon (CoV = Std.Dev. / Ortalama) en büyük katsayıları tipik olarak düşük bir bağlanma ile bölgelerde görülen, ancak, daha düşük bağlanma BP ND CoV ait olan kortikal bölgelerinde ± 0.5 idi. Bu nedenle, tarama arasındaki ROI μOR BP ND yüzde değişim sadece% 10 yukarıda anlamlı olarak kabul edilir. </li></ol> 5. 3D-nöronavigasyon <ol><li> Bir 3D Deneyimi IIN için hazırlık <ol><li> 16 bit olarak tanımlanan yoğunluk ve aktivasyon düzeyleri ile görüntüler yığını olarak Nifti hacimsel veri formatında sağlanan verileri düzenleyin. </li><li> Süresi ardışık stereoskopik 3D efekti etkinleştirmek için aktif LCD shutter gözlük kullanın. Diğer göz için görüntü ekranda gösterilirken deklanşör gözlük bir göz engelleme yoluyla çalışır. Bu süreç daha sonra diğer göz için tekrarlar. Bu shuttering etki 110 Hz&#39;de ortaya çıkar. </li><li> Kullanımına ilişkin talimat sonra simülasyon ile etkileşim için bir joystick kullanın. </li><li> Bir Vicon hareket yakalama sistemi ile uzayda nesnelerin hassas 6DOF izlemeyi etkinleştirmek için yansıtıcı işaretleri ile gözlükler ve joystick kıyafet. </li></ol></li><li> Aubject Aktivasyon Veri gösterilecek <ol><li> Uygulama başladığında yüklenen ve kümedeki her bilgisayarda paylaşılan yoğunluğu ve aktivasyon seviyesi renk eşlemeleri, tanımlamak için XML yapılandırma dosyaları kullanın. </li><li> Jugular iç yükleme fonksiyonlarının şekilde ve &quot;Niftilib&quot; açık kaynak yazılım kütüphanesi tarafından belirlenen sağlanan NIfTIdata 3 boyutlu hacimsel hücreleri Edinme. </li><li> Hızını artırmak için kümedeki her bilgisayar ile hacimsel hücreleri çıkan paylaşın. </li><li> Ray yürüyen ve değişen renkler ve tanımlanan asetatlarda voksellerin görüntüleyen yürüten bir OpenGL shader (GLSL) tarafından Hacimsel hücreleri yorumlamakönce paylaşılan renk eşleme XML yapılandırma dosyaları. </li></ol></li><li> Vicon sistemi aracılığıyla konumunu elde ve her ekranda hacimsel verilerin çizilmiş perspektifleri güncellemek için kullanabilirsiniz. </li><li> Tutanak etkileşimleri ve dinamik ayarlar ve sanal uzayda gezinmek için veriler üzerinden uçakları kesmek için bunları kullanın. </li></ol> 6. 3D-Sürükleyici ve İnteraktif nöronavigasyon (3D-IIN) <ol><li> Nifti veri formatı, Niftilib kitaplığı kullanarak yorumlanır hacimsel veri türü mağaza konu aktivasyon veri. </li><li> Etkileşimleri ve Vicon izleme sistemi aracılığıyla konumunu, bir joystick aygıtı, ve mimik girişi edinin. Görüntülenen görüntü veri setinin gerçek zamanlı arama sağlayan, doğru noktadan temsil sağlamak ve tanıdık hareketleri ve kontrol şemaları (Şekil 1) kullanılarak 3 keyfi kesme uçaklar için dinamik kontrolünü etkinleştirmek için bu bilgileri kullanın. </li></ol>

<ol>
	<li>Stewart, W. F., Shechter, A., Rasmussen, B. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Migraine+prevalence.+A+review+of+population-based+studies.">Migraine prevalence. A review of population-based studies.</a> Neurology. 44, (1994).</li><li>Lipton, R. B., Silberstein, S. D., Stewart, W. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+update+on+the+epidemiology+of+migraine.">An update on the epidemiology of migraine.</a> Headache. 34, 319-328 (1994).</li><li>Lipton, R. B., Bigal, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Migraine:+epidemiology,+impact,+and+risk+factors+for+progression.">Migraine: epidemiology, impact, and risk factors for progression.</a> Headache. , (2005).</li><li>Hu, X. H., Markson, L. E., Lipton, R. B., Stewart, W. F., Berger, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Burden+of+migraine+in+the+United+States:+disability+and+economic+costs.+Arch+Intern+Med.">Burden of migraine in the United States: disability and economic costs. Arch Intern Med.</a> Arch Intern Med. 159, 813-818 (1999).</li><li>Lipton, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cutaneous+allodynia+in+the+migraine+population.">Cutaneous allodynia in the migraine population.</a> Ann Neurol. 63, 148-158 (2008).</li><li>Fields, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+how+opioids+contribute+to+reward+and+analgesia.">Understanding how opioids contribute to reward and analgesia.</a> Reg Anesth Pain Med. 32, 242-246 (2007).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Opioid+Therapy+for+Migraine.">Opioid Therapy for Migraine.</a> Headache: The Journal of Head and Face Pain. 47, 1371-1372 (2007).</li><li>Menon, S., 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=The+human+mu-opioid+receptor+gene+polymorphism+(A118G)+is+associated+with+head+pain+severity+in+a+clinical+cohort+of+female+migraine+with+aura+patients.">The human mu-opioid receptor gene polymorphism (A118G) is associated with head pain severity in a clinical cohort of female migraine with aura patients.</a> The journal of headache and pain. 13, 513-519 (2012).</li><li>Drinovac, V., Bach-Rojecky, L., Matak, I., Lackovic, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Involvement+of+mu-opioid+receptors+in+antinociceptive+action+of+botulinum+toxin+type+A.">Involvement of mu-opioid receptors in antinociceptive action of botulinum toxin type A.</a> Neuropharmacology. 70, 331-337 (2013).</li><li>Lipton, R. B., Bigal, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Opioid+therapy+and+headache:+a+cause+and+a+cure.">Opioid therapy and headache: a cause and a cure.</a> Neurology. 62, 1662-1663 (2004).</li><li>Harris, R. 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=Decreased+central+mu-opioid+receptor+availability+in+fibromyalgia.">Decreased central mu-opioid receptor availability in fibromyalgia.</a> J Neurosci. 27, 10000-10006 (2007).</li><li>Logan, J., 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=Distribution+volume+ratios+without+blood+sampling+from+graphical+analysis+of+PET+data.">Distribution volume ratios without blood sampling from graphical analysis of PET data.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 16, 834-840 (1996).</li><li>Mainero, C., Boshyan, J., Hadjikhani, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Altered+functional+magnetic+resonance+imaging+resting-state+connectivity+in+periaqueductal+gray+networks+in+migraine.">Altered functional magnetic resonance imaging resting-state connectivity in periaqueductal gray networks in migraine.</a> Ann Neurol. 70, 838-845 (2011).</li><li>DaSilva, A. F., 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=Interictal+alterations+of+the+trigeminal+somatosensory+pathway+and+periaqueductal+gray+matter+in+migraine.">Interictal alterations of the trigeminal somatosensory pathway and periaqueductal gray matter in migraine.</a> Neuroreport. 18, 301-305 (2007).</li><li>Hirvonen, J., 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=Measurement+of+central+mu-opioid+receptor+binding+in+vivo+with+PET+and+[11C]carfentanil:+a+test-retest+study+in+healthy+subjects.">Measurement of central mu-opioid receptor binding in vivo with PET and [11C]carfentanil: a test-retest study in healthy subjects.</a> European journal of nuclear medicine and molecular imaging. 36, 275-286 (2009).</li><li>Cao, Y., Aurora, S. K., Nagesh, V., Patel, S. C., Welch, K. M. <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-BOLD+of+brainstem+structures+during+visually+triggered+migraine.">Functional MRI-BOLD of brainstem structures during visually triggered migraine.</a> Neurology. 59, 72-78 (2002).</li><li>Afridi, S. K., 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+PET+study+exploring+the+laterality+of+brainstem+activation+in+migraine+using+glyceryl+trinitrate.">A PET study exploring the laterality of brainstem activation in migraine using glyceryl trinitrate.</a> Brain. 128, 932-939 (2005).</li><li>Moulton, E. A., 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=Painful+heat+reveals+hyperexcitability+of+the+temporal+pole+in+interictal+and+ictal+migraine+States.">Painful heat reveals hyperexcitability of the temporal pole in interictal and ictal migraine States.</a> Cereb Cortex. 21, 435-448 (2011).</li><li>Burstein, R., 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=Thalamic+sensitization+transforms+localized+pain+into+widespread+allodynia.">Thalamic sensitization transforms localized pain into widespread allodynia.</a> Ann Neurol. 68, 81-91 (2010).</li><li>Denuelle, M., 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+PET+study+of+photophobia+during+spontaneous+migraine+attacks.">A PET study of photophobia during spontaneous migraine attacks.</a> Neurology. 76, 213-218 (2011).</li><li>Denuelle, M., Fabre, N., Payoux, P., Chollet, F., Geraud, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypothalamic+activation+in+spontaneous+migraine+attacks.">Hypothalamic activation in spontaneous migraine attacks.</a> Headache. 47, 1418-1426 (2007).</li><li>Weiller, 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=Brain+stem+activation+in+spontaneous+human+migraine+attacks.">Brain stem activation in spontaneous human migraine attacks.</a> Nat Med. 1, 658-660 (1995).</li><li>Williamson, D. J., 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=Role+of+opioid+receptors+in+neurogenic+dural+vasodilation+and+sensitization+of+trigeminal+neurones+in+anaesthetized+rats.">Role of opioid receptors in neurogenic dural vasodilation and sensitization of trigeminal neurones in anaesthetized rats.</a> Br J Pharmacol. 133, 807-814 (2001).</li><li>Zubieta, J. K., 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=Regional+mu+opioid+receptor+regulation+of+sensory+and+affective+dimensions+of+pain.">Regional mu opioid receptor regulation of sensory and affective dimensions of pain.</a> Science. 293, 311-315 (2001).</li></ol>

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Bu olgu sunumunda, gerçek migren baş ağrısı beyin görüntüleme verileri μ-opioid reseptör durumuna (μOR BP ND) bir düşüş göstermiştir tamamen sürükleyici sanal 3D gerçeklik içinde, ilk kez araştırılmıştır. ΜOR BP ND azalma daha yüksek bir doluluk ve / ya da merkezi sinir sisteminde μ-opioid reseptörlerinin bir kayıp olduğunu göstermektedir. Interiktal tarama kıyasla iktal tarama sırasında ağrı-matris bölgelerde μOR BP ND akut azalmalar, daha az μORs yapma, devam eden ağrı düzenleyici bir tepki olarak μORs ile etkileşim endojen opioidlerin serbest bir sonucu olarak meydana gelmesi bekleniyor radyoişaretleyicinin erişilebilir. Bizim iktal migren beyin çalışmada yenilik sanal gerçeklik içinde bir hastanın gerçek beyin verilerini araştırmak için yeni 3D nöronavigasyon yaklaşım yatıyor. PET radyotracer teknoloji μORs değişiklikleri ölçmek için kullanılan[11 C] Carfentanil ile kullanılabilirlik. Baş ağrısı olay sırasında incelendiğinde, Migrenlilerin beyinleri genellikle atak tetikleyici (örn.., Gliseroltrinitrar, photostimulation) 16,17, ya da spesifik bir uyarana (örneğin uyarılmış., Ağrı, fırça, ışık teknik talebinin altında şu taranır ve koku) 18-20. Tüm bu çalışmalar bozukluğu baş ağrısı aşamasında kortikal ve subkortikal hipereksitabilitenin ile ilişkili olduğu bilgiyi doğrulamıştır. Bununla birlikte, beyin protokollerdeki uyaranların bir bolluk, merkezi sinir sistemi üzerinde bir akut migren krizi tek etkinin anlaşılmasına bulut birden fazla faktörü getirmektedir. Eksojen stimülasyon varlığı olmadan önceki birkaç fonksiyonel çalışmalarda, bu tür hatta akut tedavisi sonra 22 sürebilen singulat korteks, hipotalamus ve beyin sapı 21, gibi alanlarda artan bölgesel serebral akışının gösterge yoktur. Şimdiye kadar, Uygulanan görüntüleme teknolojileri gibi endojen μ-opioid mekanizması, beyindeki en önemli analjezik kaynaklardan biri olarak migren krizi, katılan nörotransmiter / reseptör süreçlerin moleküler karakterizasyonu için izin vermedi. Ayrıca, bizim yöntem bu süreçler sanal ortamda 3D nöronavigasyon kullanarak keşfedilmeyi izin verdi. Azalan ağrı düzenleyici sistem supra-spinal alanlara spinal dahil beyin boyunca μ-opioid reseptörleri aracılığıyla büyük ölçüde ağrı işleme düzenleyen karmaşık bir ağdır. Bu alanlar, bir endojen anti-nosisepsiyon, stres kaynaklı analjezi dahil olmak üzere bilinen ve opioid ilaçların eylem yaygın, kronik ağrı ve migren tedavisi için kullanılmaktadır. Aslında, migrenle ilişkili dural nörojenik damar genişlemesi morfin ile tamamıyla inhibe edilebilir ve daha sonra, opioid antagonisti nalokson ile tersine olduğunu belirten nörojenik üzerinde morfin etkisiinflamasyon μ-opioid reseptörlerinin aktivasyonu yolu ile 23, özellikle aracılık eder. İlginçtir, insanlarda endojen opioid / μORs bölgesel aktivasyon büyüklüğü ağrı deneyiminde 24 duyusal ve duygusal unsurları bastırmak için bireyin kapasitesi ile ilişkilidir. Çalışmamızda, iktal aşamasında μ-opioid reseptör durumuna azalma gösterdi beyin bölgelerinin migren baş ağrısı deneyimi ve modülasyon hem elemanları sorumludur. Onlar ACC, talamus, bazal ganglionlar (örn.., NACC), hipokampus ve PAG vardır. Anormal trigeminal afferent trafik nedeniyle duyarlılık ek olarak, migren patofizyolojisi için, bir katı hipotez modülatör sisteminin işlev bozukluğudur. Bu durumda, ikinci / opioid reseptörlerinin yüksek bir ifade yoktur PAG gibi beyin sapı yapıları, çıkıntılar, verimsiz ASCE üzerindeki anti-nosiseptif etkiyi üreteceğiduyusal nöronlar nding. Buna ek olarak, diğer yapılar yüksek kortikal migrende ağrı bu hatalı-modülatör mekanizmasında yer alır. Yeni bir interiktal dinlenme-devlet çalışma ventrolateral PAG sağlıklı kontrollere karşı Migrenlilerin bağlantısındaki değişiklikleri ve modülatör ağrı sistemindeki (alt) çoğu kortikal yapıları bildirilen ve baş ağrısı ataklarının 13 frekans ile bu korelasyon. Bu çalışmada bulunan bağlantı değişikliklerle bölgeler kendi çalışma bulunan μOR BP ND değişikliklerle gibi aynıdır. Aynı PAG yeri aslen Migrenlilerde 14 mikro nöroplastisiteyi kapsayan olarak bildirilir ve burada saldırı sırasında μOR BP ND önemli bir azalma vardı. Daha geniş serili ile yapılacak çalışmalar, bu olgu sunumunda bulguları onaylamak ve genişletmek için gereklidir. Sistem düzgün yanıt vermiyor, neden Örneğin, şu anda bilinmemektedirSık sık migren kliniklerinde öngörülen eksojen opioidlerin uzun süreli kullanımı ile ilgilidir. Bununla birlikte, bizim çalışma μ-opioid sisteminde bir migren baş ağrısının etkisi üzerine önemli mekanik bilgi sağlar ve bir roman sürükleyici 3D ve ilk kez interaktif nöronavigasyon (3D-IIN) yaklaşım kullanır. Gelecekte, bu keşif 3D yöntem araştırma ve klinikte hastaların beyinlerini inceleyerek için çok daha sürükleyici ve etkileşimli bir bakış açısı sağlayabilir.

Migren Kadınların yaklaşık% 16 ve ABD&#39;de erkekler% 6 ve dünya çapında 1-3 etkileyen kronik ağrı, trigeminal hastalıktır. Tekrarlayan migren baş ağrısı atakları cevapsız okul / iş günü ve sağlık hizmetlerinin kullanımı 4 milyarlarca dolar maliyet, yaşam ve performansın kalitesini bozan, hastanın varlığının büyük bir kısmı üzerinde bir etkiye sahip. Zayıflatıcı baş ağrısı atakları sırasında, kendi hastalarına zararlı (hiperaljezide) için belirgin bir artış hassasiyet var ve hatta nonnoxious uyaranlar (alodinya) 5. Μ-opioid nörotransmitter sistem beynimizdeki başlıca endojen ağrı düzenleyici mekanizmalardan biridir. Bu deneysel ve klinik ağrı algılama düzenlemesi, hem de migren atakları 10&#39;un chronification ile ilişkilendirilmiştir opioid ilaç 6-9 analjezik harekete katılır. Pozitron Emisyon Tomo son gelişmelergrafisi (PET), moleküler görüntüleme vivo 11 &#39;de kronik ağrı hastalarının beyninde önemli moleküler mekanizmaların çalışılması için izin verir. Bu çalışmada, şansa bağlılığı senkronize ve PET / radyotracer oturum kurulum karmaşıklığı ile epizodik saldırıların doğasını zayıflatıcı zorlu lojistik rağmen, 3D nöronavigasyon bir hastanın anahtar ağrı-matris bölgelerde μOR kullanılabilirliğini araştırmak için ilk kez kullanıldı spontan migren baş ağrısı sırasında beyin. Olgu Sunumu A 36 yaşındaki Asyalı kadın çalışmaya alındı. O görsel auralı migren, 10 yıllık geçmişi ile başvurdu. Sağ taraflı migren baş ağrısı (genellikle tedavi edilmezse veya başarısız tedavi) 72 saat sürecek şiddetli ağrı şiddeti orta ile, ayda 12 gün ortalama oluştu. Onu adet döngüsü, etrafında baş ağrısı ataklarının sıklığının artması vardı kiçalışma boyunca düzenli bir desen vardı. Ilişkili semptomlar şunlardır: bulantı, kusma, fotofobi, ve phonophobia. Düzenli baş ağrısı saldırıları sırasında o herhangi otonomik belirtileri mevcut değildi. Tedavi olarak, o non-steroid anti-inflamatuar ilaçlar dayanan sadece farmakolojik başarısız tedavi ile hastanın semptomları yönetmek, ve ilaç aşırı veya opioid alımı hiçbir belirti yoktur. Tarama ziyareti sırasında klinik muayene normaldi ve anormallikler idi, ve sistemlerin gözden normal sınırlar içinde idi. O çocukları ile tek bir oldu, ve kontraseptif ilaç kullanarak değil.

3d-neuronavigation in vivo through a patient's brain during a spontaneous migraine headache

MRI temelli çalışmalar öncelikle üretilen bir araştırma artan vücut, migren merkezi sinir sistemi içinde spesifik sinir işlemlerin değiştirilmesi için, meydana gelir ve muhtemelen tahammül göründüğünü göstermektedir. Ancak, bilgiler, özellikle migren baş ağrısı sırasında endojen opioid sisteminde, bu değişikliklerin moleküler etkileri hakkında eksik ve bu değişiklikler yoluyla nöronavigasyon yapılan olmamıştı. Bir roman sürükleyici 3D ve interaktif nöronavigasyon (3D-IIN) yaklaşımı, in vivo bir migren atağı sırasında beyinde endojen μ-opioid iletimi kullanarak, araştırılması amaçlandı. Bu acı tecrübe ve analjezi birden unsurları etkileyen, belki acı regülasyonu ile ilişkili en merkezi neuromechanisms biridir. 10 yıldır migren acı olmuştur A 36 yaşındaki kadın, tipik baş ağrısı (iktal) ve Pozitron Emiss kullanarak nonheadache (interiktal) migren aşamada tarandığıBize beyin (- μOR BP ND değiştiremeyen bağlanma potansiyeli) in μ-opioid reseptörü durumunu ölçmek için izin seçici radyo-[11C] Carfentanil, iyon Tomografi (PET). Kısa ömürlü radyotracer görüntüleme tesisi yakınında bulunan kampüsünde bir siklotron ve kimyasal sentez aparatı tarafından üretildi. PET taramaları, interiktal ve iktal, hem de hastanın adet döngüsünün ayrı orta-geç foliküler fazda planlandı. Iktal PET oturumu sırasında spontan başağrısı saldırı ağır yoğunluk seviyelere ulaştı; tarama oturumunun sonunda bulantı ve kusma ilerliyor. Singulat korteks, nükleus akumbensteki (NACC), talamus (Thal) ve periakuaduktal gri madde (PAG) dahil iktal aşamasında endojen μ-opioid sisteminin ağrı-modülatör bölgelerde μOR BP ND azalmalar vardı; μORs zaten serbest endojen opioidler tarafından işgal olduğunu belirtendevam eden ağrıya karşılık olarak. Bildiğimiz kadarıyla, bu yeni 3D yaklaşımı kullanılarak neuronavigated edilmiş bir migren atağı sırasında μOR BP ND değişiklikleri ilk kez. Bu yöntem, gerçek bir hastanın beyin görüntüleme kümesi içinde bir migren atağı etkileşimli araştırma ve eğitim keşif için izin verir.

Hasta 0-10 ağrı ölçekte 6 yoğunluğu ile, sağ temporal ve oksipital titreşimli baş ağrısı ile hastaneye başvurdu. O ancak aurasız, onun tipik migren baş ağrısı başlamıştı. Bu (iktal) PET oturumundan önce 5 saat uyanış üzerine başlatılan vardı ve o herhangi bir abortif farmakoterapide olmadan tahammül başardı. Bildiği kadarıyla, baş ağrısı herhangi bir tetikleyici faktör (örneğin, alkol, uyku yoksunluğu) tarafından uyarılmış değildi. Hiçbir otonomik semptomlar bildirilmiştir, fakat fotofobi ve phonophobia mevcut idi. Iktal PET oturumunun başlangıcında takiben baş ağrısı şiddetli yoğunluk seviyelerini (0-10 ağrı ölçekte 9) Çalışmaya 60 dakika ulaşan tırmandı; tarama oturumunun sonunda bulantı ve kusma ilerliyor. Başlangıca (interiktal faz) (Şekil 2) ile karşılaştırıldığında μOR BP ND azalış, spontan migren baş ağrısı (iktal faz) sırasında hastanın beyninde fark edildi. OradaSağ lateral dorsal (11, -19, -16:% 10.2) aşağıdaki talamus çekirdekler dahil endojen μ-opioid sisteminin ana ağrı-matris bölgelerde μOR BP ND patent azalmalar re, sağ medial dorsal (6, -17, -8:% 11.1), sağ orta hat (8, -19, -16: 27%), ve ventral anterior (9, -9, -12:% 12.0). Buna ek olarak, değişiklikler sağ anterior (8, 35, 14:% 13.7) bulundu ve posterior singulat korteks (-5, -44, 23:% 11.8) sol, sol kaudat vücut (-11, 6, 15: 12.0 %), medial pallidum (sağ: 16, -4, -3:% 16.2; left: -14, -4, -3:% 22.6), sol nükleus akumbens (-9, -11, -7:% 10.5 ) ve hipokampus (sağ: 30, -22, -14:% 12.6; left: -30, -22, -14:% 11,5). Sadece sol amigdala (: 11.7% -23, -4, -19) yılında μOR BP ND bir artış vardı. 4, -28, -6: beyin sapı, μOR BP Kuzey Dakota önemli iktal azalma periakuaduktal gri madde (PAG) (sağ kaudal rostral uzanan% 15.1; left: -2, -28, -6: 14.6 %) (Şekure 3). (:% 8.5; left: sağ 8.29%) Ancak, migren atağı sırasında μOR BP ND küresel hemisferik yüzde değişim mütevazı, μOR BP ND düşüşler beyindeki ağrı-matris yapılarına özgü olduğunu belirten . <img alt="Şekil 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50682/50682fig1highres.jpg" width="500" /> Şekil 1.. Tam Sanal Gerçeklik bir Migrenöz Beyin 3D Veri Gezinme. İlk defa gerçek migren beyin veri beyinde μ-opioid reseptörleri (μOR BP ND) kullanılabilirliği sırasında ilgili (öğrenci, klinisyenler ve araştırmacılar tarafından) verileri üzerinden sınırsız navigasyonu içeren tamamen sürükleyici 3D sanal gerçeklik, keşfedilmeyi edildi in vivo migren baş ağrısı saldırı. <img alt="Şekil 2," fo: İçerik-width = &quot;5in&quot; src = &quot;/ files/ftp_upload/50682/50682fig2highres.jpg&quot; width = &quot;500&quot; /&gt; .. Şekil 2. in vivo bir Migren Baş Ağrısının μ-opioid Beyin Profili iktal fazı (alt sıra) - baş ağrısı aşaması - μ-opioid reseptör durumuna bir azalmayı göstermektedir ağrı-matris bölgelerinde (μOR BP ND) (Eşik değer, DV = 4.50). Bu sonuç, muhtemelen eden şiddetli baş ağrısı için düzenleyici bir yanıt olarak, migren atağı sırasında endojen μ-opioid serbest bir artışı temsil etmektedir. Anahtar kelimeler: talamus (Thal), nukleus akumbens (Nac), ve ön Cingular korteks (ACC). <img alt="Şekil 3," fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50682/50682fig3highres.jpg" width="500" /> Şekil 3. Midbrain / Pons / Medula μ-opioid reseptör Ulaşılabilirlik in vivo bir migren atağı sırasında. Iktal faz (sağsütun) - baş ağrısı aşaması - olmayan baş ağrısı aşaması - periakuaduktal gri madde (PAG) (Eşik değer, DV = 4.50), interiktal faz (sol sütun) ile karşılaştırıldığında olarak birlikte μ-opioid reseptör durumuna bir azalmayı göstermektedir. Anahtar kelimeler: PAG: r - rostral; m - medial; c - kaudal.

Watch this Scientific Journal Video about 3D-Neuronavigation In Vivo Through a Patient's Brain During a Spontaneous Migraine Headache at JoVE.com

3D-Neuronavigation In Vivo Through a Patient&#039;s Brain During a Spontaneous Migraine Headache

Bu çalışmada yazarlar, ilk kez, yeni bir rapor, 3D-Sürükleyici ve in vivo olarak bir hastanın beyninin μ-opioid sisteminde kendiliğinden bir migren krizi etkisinden dolayı etkileşimli nöronavigasyon (3D-IIN).

3D-nöronavigasyon<em&gt; In Vivo</em&gt; Bir Spontan migren sırasında Hasta Beyin sayesinde

A growing body of research, generated primarily from MRI-based studies, shows that migraine appears to occur, and possibly endure, due to the alteration ...

3d-neuronavigation-vivo-through-patient-s-brain-during-spontaneous

Research

JoVE Journal

Medicine

3D-Neuronavigation In Vivo Through a Patient's Brain During a Spontaneous Migraine Headache

17.8K Görüntüleme.  University of Michigan School of Dentistry.  Bu çalışmada yazarlar, ilk kez, yeni bir rapor, 3D-Sürükleyici ve in vivo olarak bir hastanın beyninin μ-opioid sisteminde kendiliğinden bir migren krizi etkisinden dolayı etkileşimli nöronavigasyon (3D-IIN). 

Video: 3D-Neuronavigation In Vivo Through a Patient's Brain During a Spontaneous Migraine Headache

In vivo Bioluminescence Imaging of Tumor Hypoxia Dynamics of Breast Cancer Brain Metastasis in a Mouse Model

It is well recognized that tumor hypoxia plays an important role in promoting malignant progression and affecting therapeutic response negatively. There is little knowledge about in situ, in vivo, tumor hypoxia during intracranial development of malignant brain tumors because of lack of efficient means to monitor it in these deep-seated orthotopic tumors. Bioluminescence imaging (BLI), based on the detection of light emitted by living cells expressing a luciferase gene, has been rapidly adopted for cancer research, in particular, to evaluate tumor growth or tumor size changes in response to treatment in preclinical animal studies. Moreover, by expressing a reporter gene under the control of a promoter sequence, the specific gene expression can be monitored non-invasively by BLI. Under hypoxic stress, signaling responses are mediated mainly via the hypoxia inducible factor-1&alpha; (HIF-1&alpha;) to drive transcription of various genes. Therefore, we have used a HIF-1&alpha; reporter construct, 5HRE-ODD-luc, stably transfected into human breast cancer MDA-MB231 cells (MDA-MB231/5HRE-ODD-luc). In vitro HIF-1&alpha; bioluminescence assay is performed by incubating the transfected cells in a hypoxic chamber (0.1% O2) for 24 hr before BLI, while the cells in normoxia (21% O2) serve as a control. Significantly higher photon flux observed for the cells under hypoxia suggests an increased HIF-1&alpha; binding to its promoter (HRE elements), as compared to those in normoxia. Cells are injected directly into the mouse brain to establish a breast cancer brain metastasis model. In vivo bioluminescence imaging of tumor hypoxia dynamics is initiated 2 wks after implantation and repeated once a week. BLI reveals increasing light signals from the brain as the tumor progresses, indicating increased intracranial tumor hypoxia. Histological and immunohistochemical studies are used to confirm the in vivo imaging results. Here, we will introduce approaches of in vitro HIF-1&alpha; bioluminescence assay, surgical establishment of a breast cancer brain metastasis in a nude mouse and application of in vivo bioluminescence imaging to monitor intracranial tumor hypoxia.

In vivo Bioluminescence Imaging of Tumor Hypoxia Dynamics of Breast Cancer Brain Metastasis in a Mouse Model

Bioluminescence imaging of hypoxia inducible factor-1&alpha; activity is applied to monitor intracranial tumor hypoxia development in a breast cancer brain metastasis mouse model.

Meme Kanseri Beyin metastaz tümör Hipoksi Dynamics in vivo Biyoparlaklık Görüntüleme Fare Modeli

It is well recognized that tumor hypoxia plays an important role in promoting malignant progression and affecting therapeutic response negatively. There ...

Tıp

In vivo Dual Substrate Bioluminescent Imaging

Our understanding of how and when breast cancer cells transit from established primary tumors to metastatic sites has increased at an exceptional rate since the advent of in vivo bioluminescent imaging technologies 1-3. Indeed, the ability to locate and quantify tumor growth longitudinally in a single cohort of animals to completion of the study as opposed to sacrificing individual groups of animals at specific assay times has revolutionized how researchers investigate breast cancer metastasis. Unfortunately, current methodologies preclude the real-time assessment of critical changes that transpire in cell signaling systems as breast cancer cells (i) evolve within primary tumors, (ii) disseminate throughout the body, and (iii) reinitiate proliferative programs at sites of a metastatic lesion. However, recent advancements in bioluminescent imaging now make it possible to simultaneously quantify specific spatiotemporal changes in gene expression as a function of tumor development and metastatic progression via the use of dual substrate luminescence reactions. To do so, researchers take advantage for two light-producing luciferase enzymes isolated from the firefly (Photinus pyralis) and sea pansy (Renilla reniformis), both of which react to mutually exclusive substrates that previously facilitated their wide-spread use in in vitro cell-based reporter gene assays 4. Here we demonstrate the in vivo utility of these two enzymes such that one luminescence reaction specifically marks the size and location of a developing tumor, while the second luminescent reaction serves as a means to visualize the activation status of specific signaling systems during distinct stages of tumor and metastasis development. Thus, the objectives of this study are two-fold. First, we will describe the steps necessary to construct dual bioluminescent reporter cell lines, as well as those needed to facilitate their use in visualizing the spatiotemporal regulation of gene expression during specific steps of the metastatic cascade. Using the 4T1 model of breast cancer metastasis, we show that the in vivo activity of a synthetic Smad Binding Element (SBE) promoter was decreased dramatically in pulmonary metastasis as compared to that measured in the primary tumor 4-6. Recently, breast cancer metastasis was shown to be regulated by changes within the primary tumor microenvironment and reactive stroma, including those occurring in fibroblasts and infiltrating immune cells 7-9. Thus, our second objective will be to demonstrate the utility of dual bioluminescent techniques in monitoring the growth and localization of two unique cell populations harbored within a single animal during breast cancer growth and metastasis.

In vivo Dual Substrate Bioluminescent Imaging

Herein we describe the methods to construct, visualize, and quantify the bioluminescent reactions of both firefly and renilla luciferase enzymes expressed in metastatic breast cancer cells during their growth and metastasis in vivo.

Vivo Çift Yüzey Bioluminescent Imaging&#39;de

Our understanding of how and when breast cancer cells transit from established primary tumors to metastatic sites has increased at an exceptional rate ...

Imaging Glioma Initiation In Vivo Through a Polished and Reinforced Thin-skull Cranial Window

Glioma is the one of the most lethal forms of human cancer. The most effective glioma therapy to date-surgery followed by radiation treatment-offers patients only modest benefits, as most patients do not survive more than five years following diagnosis due to glioma relapse 1,2. The discovery of cancer stem cells in human brain tumors holds promise for having an enormous impact on the development of novel therapeutic strategies for glioma 3. Cancer stem cells are defined by their ability both to self-renew and to differentiate, and are thought to be the only cells in a tumor that have the capacity to initiate new tumors 4. Glioma relapse following radiation therapy is thought to arise from resistance of glioma stem cells (GSCs) to therapy 5-10. In vivo, GSCs are shown to reside in a perivascular niche that is important for maintaining their stem cell-like characteristics 11-14. Central to the organization of the GSC niche are vascular endothelial cells 12. Existing evidence suggests that GSCs and their interaction with the vascular endothelial cells are important for tumor development, and identify GSCs and their interaction with endothelial cells as important therapeutic targets for glioma. The presence of GSCs is determined experimentally by their capability to initiate new tumors upon orthotopic transplantation 15. This is typically achieved by injecting a specific number of GBM cells isolated from human tumors into the brains of severely immuno-deficient mice, or of mouse GBM cells into the brains of congenic host mice. Assays for tumor growth are then performed following sufficient time to allow GSCs among the injected GBM cells to give rise to new tumors-typically several weeks or months. Hence, existing assays do not allow examination of the important pathological process of tumor initiation from single GSCs in vivo. Consequently, essential insights into the specific roles of GSCs and their interaction with the vascular endothelial cells in the early stages of tumor initiation are lacking. Such insights are critical for developing novel therapeutic strategies for glioma, and will have great implications for preventing glioma relapse in patients. Here we have adapted the PoRTS cranial window procedure 16and in vivo two-photon microscopy to allow visualization of tumor initiation from injected GBM cells in the brain of a live mouse. Our technique will pave the way for future efforts to elucidate the key signaling mechanisms between GSCs and vascular endothelial cells during glioma initiation.

Imaging Glioma Initiation In Vivo Through a Polished and Reinforced Thin-skull Cranial Window

By combining a polished and reinforced thin-skull (PoRTS) cranial window and glioblastoma (GBM) cell injection, we can observe glioma initiation and growth from injected GBM cells in the brain of a live mouse longitudinally.

Görüntüleme Glioma Başlatma<em&gt; In Vivo</em&gt; Bir Parlak ve Takviyeli İnce kafatası Kranial Pencere arkası

Glioma is the one of the most lethal forms of human cancer. The most effective glioma therapy to date-surgery followed by radiation treatment-offers ...

Utilizing a Cranial Window to Visualize the Middle Cerebral Artery During Endothelin-1 Induced Middle Cerebral Artery Occlusion

Creation of a cranial window is a method that allows direct visualization of structures on the cortical surface of the brain1-3. This technique can be performed in many locations overlying the rat cerebrum, but is most easily carried out by creating a craniectomy over the readily accessible frontal or parietal bones. Most frequently, we have used this technique in combination with the endothelin-1 middle cerebral artery occlusion model of ischemic stroke to quantify the changes in middle cerebral artery vessel diameter that occur with injection of endothelin-1 into the brain parenchyma adjacent to the proximal MCA4, 5. In order to visualize the proximal portion of the MCA during endothelin -1 induced MCAO, we use a technique to create a cranial window through the temporal bone on the lateral aspect of the rat skull (Figure 1). Cerebral arteries can be visualized either with the dura intact or with the dura incised and retracted. Most commonly, we leave the dura intact during visualization since endothelin-1 induced MCAO involves delivery of the vasoconstricting peptide into the brain parenchyma. This bypasses the need to incise the dura directly over the visualized vessels for drug delivery. This protocol will describe how to create a cranial window to visualize cerebral arteries in a step-wise fashion, as well as how to avoid many of the potential pitfalls pertaining to this method.

This article describes a method for visualizing rat cerebral arteries through a cranial window using temporal craniectomy in order to view proximal portions of the middle cerebral artery (Figure 1). This versatile method can be combined with various techniques of drug delivery to measure cerebral artery reactivity in vivo.

Endotelin-1 Bağlı Orta Serebral Arter Tıkanıklığı sırasında Orta Serebral Arter görselleştirin bir Kranial Pencere kullanmak

Creation of a cranial window is a method that allows direct visualization of structures on the cortical surface of the brain1-3. This technique can be ...

A Novel High-resolution In vivo Imaging Technique to Study the Dynamic Response of Intracranial Structures to Tumor Growth and Therapeutics

We have successfully integrated previously established Intracranial window (ICW) technology 1-4 with intravital 2-photon confocal microscopy to develop a novel platform that allows for direct long-term visualization of tissue structure changes intracranially. Imaging at a single cell resolution in a real-time fashion provides supplementary dynamic information beyond that provided by standard end-point histological analysis, which looks solely at 'snap-shot' cross sections of tissue.
Establishing this intravital imaging technique in fluorescent chimeric mice, we are able to image four fluorescent channels simultaneously. By incorporating fluorescently labeled cells, such as GFP+ bone marrow, it is possible to track the fate of these cells studying their long-term migration, integration and differentiation within tissue. Further integration of a secondary reporter cell, such as an mCherry glioma tumor line, allows for characterization of cell:cell interactions. Structural changes in the tissue microenvironment can be highlighted through the addition of intra-vital dyes and antibodies, for example CD31 tagged antibodies and Dextran molecules.
Moreover, we describe the combination of our ICW imaging model with a small animal micro-irradiator that provides stereotactic irradiation, creating a platform through which the dynamic tissue changes that occur following the administration of ionizing irradiation can be assessed.
Current limitations of our model include penetrance of the microscope, which is limited to a depth of up to 900 &mu;m from the sub cortical surface, limiting imaging to the dorsal axis of the brain. The presence of the skull bone makes the ICW a more challenging technical procedure, compared to the more established and utilized chamber models currently used to study mammary tissue and fat pads 5-7. In addition, the ICW provides many challenges when optimizing the imaging.

A Novel High-resolution In vivo Imaging Technique to Study the Dynamic Response of Intracranial Structures to Tumor Growth and Therapeutics

We describe a novel in vivo imaging technique that couples fluorescent chimeric mice with intracranial windows and high-resolution 2-photon microscopy. This imaging platform aids studies of dynamic changes in brain tissue and microvasculature, at a single-cell level, following pathological insults and is adaptable to assess intracranial drug delivery and distribution.

Yeni Bir Yüksek çözünürlüklü<em&gt; In vivo</emTümör Büyüme ve Tedavi için İntrakranial Yapıların Dinamik Tepki Eğitim&gt; Görüntüleme Tekniği

We have successfully integrated previously established Intracranial window (ICW) technology 1-4 with intravital 2-photon confocal microscopy to develop a ...

Sequential In vivo Imaging of Osteogenic Stem/Progenitor Cells During Fracture Repair

Bone turns over continuously and is highly regenerative following injury. Osteogenic stem/progenitor cells have long been hypothesized to exist, but in vivo demonstration of such cells has only recently been attained. Here, in vivo imaging techniques to investigate the role of endogenous osteogenic stem/progenitor cells (OSPCs) and their progeny in bone repair are provided. Using osteo-lineage cell tracing models and intravital imaging of induced microfractures in calvarial bone, OSPCs can be directly observed during the first few days after injury, in which critical events in the early repair process occur. Injury sites can be sequentially imaged revealing that OSPCs relocate to the injury, increase in number and differentiate into bone forming osteoblasts. These methods offer a means of investigating the role of stem cell-intrinsic and extrinsic molecular regulators for bone regeneration and repair.

Sequential In vivo Imaging of Osteogenic Stem/Progenitor Cells During Fracture Repair

Quantitative measurement of bone progenitor function in fracture healing requires high resolution serial imaging technology. Here, protocols are provided for using intravital microscopy and osteo-lineage tracking to sequentially image and quantify the migration, proliferation and differentiation of endogenous osteogenic stem/progenitor cells in the process of repairing bone fracture.

Ardışık<em&gt; In vivo</em&gt; Kırık Onarım sırasında Osteojenik Kök / Progenitör Hücrelerinin Görüntüleme

Bone turns over continuously and is highly regenerative following injury. Osteogenic stem/progenitor cells have long been hypothesized to exist, but in ...

Excitotoxic Stimulation of Brain Microslices as an In vitro Model of Stroke

Examining molecular mechanisms involved in neuropathological conditions, such as ischemic stroke, can be difficult when using whole animal systems. As such, primary or &#39;neuronal-like&#39; cell culture systems are commonly utilized. While&#160;these systems are relatively easy to work with, and are useful model systems in which various functional outcomes (such as cell death) can be readily quantified, the examined outcomes and pathways in cultured immature neurons (such as excitotoxicity-mediated cell death pathways) are not necessarily the same as those observed in mature brain, or in intact tissue. Therefore, there is the need to develop models in which cellular mechanisms in mature neural tissue can be examined. We have developed an in vitro technique that can be used to investigate a variety of molecular pathways in intact nervous tissue. The technique described herein utilizes rat cortical tissue, but this technique can be adapted to use tissue from a variety of species (such as mouse, rabbit, guinea pig, and chicken) or brain regions (for example, hippocampus, striatum, etc.). Additionally, a variety of stimulations/treatments can be used (for example, excitotoxic, administration of inhibitors, etc.). In conclusion, the brain slice model described herein can be used to examine a variety of molecular mechanisms involved in excitotoxicity-mediated brain injury.

Excitotoxic Stimulation of Brain Microslices as an In vitro Model of Stroke

We have developed a brain slice model which can be used to examine molecular mechanisms involved in excitotoxicity-mediated brain injury.&#160;This technique generates viable mature brain tissue and reduces animal numbers required for experimentation, whilst keeping the neuronal circuitry, cellular interactions, and postsynaptic compartments partly intact.

Bir olarak Beyin Microslices arasında excitotoxic uyarılması<em&gt; In vitro</em&gt; İnme Model

Examining molecular mechanisms involved in neuropathological conditions, such as ischemic stroke, can be difficult when using whole animal systems. As ...

Intrauterine Telemetry to Measure Mouse Contractile Pressure In Vivo

A complex integration of molecular and electrical signals is needed to transform a quiescent uterus into a contractile organ at the end of pregnancy. Despite the discovery of key regulators of uterine contractility, this process is still not fully understood. Transgenic mice provide an ideal model in which to study parturition. Previously, the only method to study uterine contractility in the mouse was ex vivo isometric tension recordings, which are suboptimal for several reasons. The uterus must be removed from its physiological environment, a limited time course of investigation is possible, and the mice must be sacrificed. The recent development of radiometric telemetry has allowed for longitudinal, real-time measurements of in vivo intrauterine pressure in mice. Here, the implantation of an intrauterine telemeter to measure pressure changes in the mouse uterus from mid-pregnancy until delivery is described. By comparing differences in pressures between wild type and transgenic mice, the physiological impact of a gene of interest can be elucidated. This technique should expedite the development of therapeutics used to treat myometrial disorders during pregnancy, including preterm labor.

Intrauterine Telemetry to Measure Mouse Contractile Pressure In Vivo

This manuscript provides a protocol for implanting telemeters in the mouse for the purpose of measuring intrauterine pressures during pregnancy.

Rahim içi Telemetri Fare Kontraktil Basıncını Ölçmek<em&gt; İn Vivo</em

A complex integration of molecular and electrical signals is needed to transform a quiescent uterus into a contractile organ at the end of pregnancy. ...

Triggering Reactive Gliosis In Vivo by a Forebrain Stab Injury

Following injury to the CNS, astrocytes undergo a broad range of biochemical, morphological, and molecular changes collectively referred to as reactive astrogliosis. Reactive astrocytes exert both inflammatory and protective effects that inhibit and promote, respectively, neural repair. The mechanisms underlying the diverse functional properties of reactive astrogliosis are not well understood. Achieving a greater understanding of these mechanisms is critical to developing therapeutic strategies to treat the injured CNS. Here we demonstrate a method to trigger reactive astrogliosis in the adult mouse forebrain using a forebrain stab lesion. This lesion model is simple, reliable, and requires only a stereotaxic device and a scalpel blade to produce the injury. The use of stab lesions as an injury model in the forebrain is well established and amenable to studies addressing a broad range of neuropathological outcomes, such as neuronal degeneration, neuroinflammation, and disruptions in the blood brain barrier (BBB). Thus, the forebrain stab injury model serves as a powerful tool that can be applied for a broad range of studies on the CNS response to trauma.

Triggering Reactive Gliosis In Vivo by a Forebrain Stab Injury

This article describes a detailed protocol to produce a forebrain stab injury in adult mice. The stab injury induces severe reactive gliosis and glial scar formation which can be subsequently examined by standard immunohistochemistry methods.

Reaktif gliozis Tetikleme<em&gt; In Vivo</em&gt; Bir Önbeyin Stab Yaralanma tarafından

Following injury to the CNS, astrocytes undergo a broad range of biochemical, morphological, and molecular changes collectively referred to as reactive ...

Depletion of Mouse Cells from Human Tumor Xenografts Significantly Improves Downstream Analysis of Target Cells

The use of in vitro cell line models for cancer research has been a useful tool. However, it has been shown that these models fail to reliably mimic patient tumors in different assays1. Human tumor xenografts represent the gold standard with respect to tumor biology, drug discovery, and metastasis research 2-4. Tumor xenografts can be derived from different types of material like tumor cell lines, tumor tissue from primary patient tumors4 or serially transplanted tumors. When propagated in vivo, xenografted tissue is infiltrated and vascularized by cells of mouse origin. Multiple factors such as the tumor entity, the origin of xenografted material, growth rate and region of transplantation influence the composition and the amount of mouse cells present in tumor xenografts. However, even when these factors are kept constant, the degree of mouse cell contamination is highly variable.
Contaminating mouse cells significantly impair downstream analyses of human tumor xenografts. As mouse fibroblasts show high plating efficacies and proliferation rates, they tend to overgrow cultures of human tumor cells, especially slowly proliferating subpopulations. Mouse cell derived DNA, mRNA, and protein components can bias downstream gene expression analysis, next-generation sequencing, as well as proteome analysis 5. To overcome these limitations, we have developed a fast and easy method to isolate untouched human tumor cells from xenografted tumor tissue. This procedure is based on the comprehensive depletion of cells of mouse origin by combining automated tissue dissociation with the benchtop tissue dissociator and magnetic cell sorting. Here, we demonstrate that human target cells can be can be obtained with purities higher than 96% within less than 20 min independent of the tumor type.

Human tumor xenografts are vascularized and infiltrated by cells of mouse origin during the growth phase in vivo. To circumvent the bias caused by these contaminating cells during downstream analysis, we developed a method allowing for comprehensive depletion of all mouse cells by magnetic cell sorting.

İnsan Tümör ksenogratflarının gelen Fare Hücrelerinin tükenmesi Anlamlı Hedef Hücre Alt Analizi geliştirir

The use of in vitro cell line models for cancer research has been a useful tool. However, it has been shown that these models fail to reliably mimic ...