Name: simultaneous fmri and electrophysiology in the rodent brain
Uploaded: 2010-08-19T17:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Simultaneous fMRI and Electrophysiology in the Rodent Brain at JoVE.com

Arbetet stöddes av NIH 1 R21NS057718-01.

1. Detta är en icke-överlevnad kirurgi. Det första steget är implantation av elektroder. I detta exempel kommer elektroder implanteras i framtassarna regioner primära somatosensoriska cortex av båda hjärnhalvorna. <ol><li> Bedöva råtta (hane SD råtta, 200-300 g) med 2% isofluran och fixa på plats på en stereotaktisk operation system. Innan operation, se till att djuret är väl sövda och uppvisar inget svar på en tå nypa. Ta bort pälsen innan du öppnar hårbotten. Separera muskler och annan vävnad ...

<ol>
	<li>Gruetter, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automatic,+localized+in+vivo+adjustment+of+all+first-+and+second-order+shim+coils.">Automatic, localized in vivo adjustment of all first- and second-order shim coils.</a> Magn Reson Med. 29 (6), 804-804 (1993).</li><li>Logothetis, N. K., Pauls, J., Augath, M. <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 (6843), 150-150 (2001).</li><li>Nir, Y., Fisch, L., Mukamel, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coupling+between+neuronal+firing+rate,+gamma+LFP,+and+BOLD+fMRI+is+related+to+interneuronal+correlations.">Coupling between neuronal firing rate, gamma LFP, and BOLD fMRI is related to interneuronal correlations.</a> Curr Biol. 17 (15), 1275-1275 (2007).</li></ol>

Både elektrofysiologiska inspelning och fet fMRI separat välutvecklade tekniker. Men samtidigt inspelning och bildbehandling är utmanande på grund av den ömsesidiga påverkan 2 av de två formerna. Här erbjuder vi en möjlig lösning för kombinerade experiment i gnagare. Den modifierade metoden för elektrod implanteras minimerar påverkan på bildkvalitet och artefakter tas bort för den elektriska inspelningar är nödvändigt att ta bort brus som orsakas av bilden förvärvet. Samtidig avbildning oc...

simultaneous fmri and electrophysiology in the rodent brain

För att undersöka neurala grunden för blodets syresättning nivåberoende (fetstil) magnetisk resonanstomografi (MRT)-signal har vi utvecklat en gnagare modell där funktionell MRI data och<em&gt; In vivo</em&gt; Intracortical inspelning kan utföras samtidigt. Kombinationen av MRI och elektriska inspelningen är tekniskt utmanande eftersom elektroderna används för att registrera snedvrider MR bilder och MR förvärvet inducerar brus i den elektriska inspelningen. För att minimera ömsesidig påverkan av två metoder, var glas microelectrodes används snarare än metall och en brusborttagning algoritm genomfördes för elektrofysiologi data. I våra studier har två microelectrodes separat implanteras i bilaterala primära somatosensoriska cortex (SI) i råtta och fasta på plats. Ett coronal skiva som täcker elektroden tips valdes för funktionell MRI. Elektrod axlar och positioner fixering ingick inte i bilden bit för att undvika avbildning artefakter. Den borttagna hårbotten ersattes med tandkräm för att minska känsligheten obalans och förebygga Gibbs ringer artefakter i bilderna. Artefakten struktur induceras i den elektriska inspelningar av den snabbt byta magnetfält under Image Acquisition präglades av genomsnitt alla cykler söker efter varje körning. Bullret struktur under avbildning var då dras av från originalinspelningen. Den denoised tiden kurserna användes sedan för vidare analys i kombination med fMRI-data. Som ett exempel, var det samtidiga förvärvet används för att bestämma förhållandet mellan spontana fMRI BOLD signaler och bandbegränsad intracortical elektriska aktivitet. Samtidig fMRI och elektrofysiologiska inspelningen i gnagare kommer att ge en plattform för många spännande tillämpningar inom neurovetenskap Förutom att belysa förhållandet mellan fMRI BOLD-signalen och nervaktivitet.

Watch this Scientific Journal Video about Simultaneous fMRI and Electrophysiology in the Rodent Brain at JoVE.com

Simultaneous fMRI and Electrophysiology in the Rodent Brain

Vi har utvecklat en metod för samtidig funktionell magnetisk resonanstomografi och elektrofysiologiska inspelning i gnagare hjärnan, vilket ger en plattform för undersökning av förhållandet mellan neural aktivitet och blodets syresättning nivåberoende (fetstil) MRT signal.

Samtidig fMRI och elektrofysiologi hos gnagare Brain

To examine the neural basis of the blood oxygenation level dependent (BOLD) magnetic resonance imaging (MRI) signal, we have developed a rodent model in ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Design and Construction of a Cost Effective Headstage for Simultaneous Neural Stimulation and Recording in the Water Maze

Design och konstruktion av en kostnadseffektiv Headstage för samtidig nervstimulering och inspelning i Water Maze

Headstage preamplifiers and source followers are commonly used to study neural activity in behavioral neurophysiology experiments. Available commercial ...

Combining Transcranial Magnetic Stimulation and fMRI to Examine the Default Mode Network

Kombinera transkraniell magnetisk stimulering och fMRI för att undersöka nätverket standardläge

The default mode network is a group of brain regions that are active when an individual is not focused on the outside world and the brain is at "wakeful ...

Co-analysis of Brain Structure and Function using fMRI and Diffusion-weighted Imaging

Samtidig analys av hjärnans struktur och funktion med fMRI och diffusion-viktade bilder

The study of complex computational systems is facilitated by network maps, such as circuit diagrams. Such mapping is particularly informative when ...

Simultaneous Electroencephalography, Real-time Measurement of Lactate Concentration and Optogenetic Manipulation of Neuronal Activity in the Rodent Cerebral Cortex

Samtidig Elektroencefalografi, realtidsmätning av laktat koncentration och optogenetic Manipulering av neuronal aktivitet hos gnagare Cerebral Cortex

Although the brain represents less than 5% of the body  by mass, it utilizes approximately one quarter of the glucose used by the body  at rest1. The ...

Deep Brain Stimulation with Simultaneous fMRI in Rodents

Deep Brain Stimulation med samtidig fMRI i Gnagare

In order to visualize the global and downstream neuronal responses to deep brain stimulation (DBS) at various targets, we have developed a protocol for ...

In vivo Optogenetic Stimulation of the Rodent Central Nervous System

In vivo Optogenetic Stimulation of the Rodent Central Nervous System

In vivo optogenetic Stimulering av gnagare centrala nervsystemet

The ability to probe defined neural circuits in awake, freely-moving animals with cell-type specificity, spatial precision, and high temporal resolution ...

Simultaneous Electrophysiological Recording and Micro-injections of Inhibitory Agents in the Rodent Brain

Samtidig elektrofysiologiska inspelning och Micro-injektioner av hämmande medel i Gnagare Brain

Here we describe a method for the construction of a single-use &#8220;injectrode&#8221; using commercially accessible and affordable parts. A probing ...

Personalized Needles for Microinjections in the Rodent Brain

Personlig nålar för Microinjections i gnagare hjärnan

Microinjections have been used for a long time for the delivery of drugs or toxins within specific brain areas and, more recently, they have been used to ...

Evaluation of Synapse Density in Hippocampal Rodent Brain Slices

Utvärdering av synaps densitet i hippocampus gnagare hjärnan skivor

In the brain, synapses are specialized junctions between neurons, determining the strength and spread of neuronal signaling. The number of synapses is ...

Simultaneous Cryosectioning of Multiple Rodent Brains

Samtidiga kryosnitt av flera gnagare hjärnor

Histology and immunohistochemistry are routine methods of analysis to visualize microscopic anatomy and localize proteins within biological tissue. In ...