Name: the use of pharmacological-challenge fmri in pre-clinical research: application to the 5-ht system
Uploaded: 2012-04-25T13:00:00
Duration: 11 min 27 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about The Use of Pharmacological-challenge fMRI in Pre-clinical Research: Application to the 5-HT System at JoVE.com

Dette arbejde er finansieret af den nederlandske Organisation for Videnskabelig Forskning (NWO) (Veni no. 916.86.125), tildelt L. Reneman. Den Funder havde ingen rolle i studie design, dataindsamling og-analyse, beslutning om at offentliggøre, eller forberedelse af manuskriptet. Der er ingen interessekonflikter.

<ol>
	<li>Abramoff, M. D., Magelhaes, P. J., Ram, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Image+Processing+with+ImageJ.">Image Processing with ImageJ.</a> Biophotonics International. 11, 36-42 (2004).</li><li>Anderson, I. M., McKie, S., Elliott, R., Williams, S. R., Deakin, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+human+5-HT+function+in+vivo+with+pharmacoMRI.">Assessing human 5-HT function in vivo with pharmacoMRI.</a> Neuropharmacology. 55, 1029-1037 (2008).</li><li>Choi, J. K., Chen, Y. I., Hamel, E., Jenkins, B. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brain+hemodynamic+changes+mediated+by+dopamine+receptors:+Role+of+the+cerebral+microvasculature+in+dopamine-mediated+neurovascular+coupling.">Brain hemodynamic changes mediated by dopamine receptors: Role of the cerebral microvasculature in dopamine-mediated neurovascular coupling.</a> Neuroimage. 30, 700-712 (2006).</li><li>Cohen, Z., Bonvento, G., Lacombe, P., Hamel, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Serotonin+in+the+regulation+of+brain+microcirculation.">Serotonin in the regulation of brain microcirculation.</a> Prog. Neurobiol. 50, 335-362 (1996).</li><li>Ferrari, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+robust+experimental+protocol+for+pharmacological+fMRI+in+rats+and+mice.">A robust experimental protocol for pharmacological fMRI in rats and mice.</a> J. Neurosci. Methods. 204, 9-18 (2011).</li><li>Gozzi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+effects+of+antipsychotic+and+glutamatergic+agents+on+the+phMRI+response+to+phencyclidine.">Differential effects of antipsychotic and glutamatergic agents on the phMRI response to phencyclidine.</a> Neuropsychopharmacology. 33, 1690-1703 (2008).</li><li>Houston, G. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mapping+of+brain+activation+in+response+to+pharmacological+agents+using+fMRI+in+the+rat.">Mapping of brain activation in response to pharmacological agents using fMRI in the rat.</a> Magn Reson. Imaging. 19, 905-919 (2001).</li><li>Jenkins, B. G., Sanchez-Pernaute, R., Brownell, A. L., Chen, Y. C., Isacson, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mapping+dopamine+function+in+primates+using+pharmacologic+magnetic+resonance+imaging.">Mapping dopamine function in primates using pharmacologic magnetic resonance imaging.</a> J. Neurosci. 24, 9553-9560 (2004).</li><li>Klomp, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lasting+effects+of+chronic+fluoxetine+treatment+on+the+late+developing+rat+brain:+age-dependent+changes+in+the+serotonergic+neurotransmitter+system+assessed+by+pharmacological+MRI.">Lasting effects of chronic fluoxetine treatment on the late developing rat brain: age-dependent changes in the serotonergic neurotransmitter system assessed by pharmacological MRI.</a> Neuroimage. 59, 218-226 (2012).</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><li>Martin, C., Sibson, N. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pharmacological+MRI+in+animal+models:+A+useful+tool+for+5-HT+research.">Pharmacological MRI in animal models: A useful tool for 5-HT research.</a> Neuropharmacology. 55, 1038-1047 (2008).</li><li>McKie, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+effects+of+acute+citalopram+detected+by+pharmacoMRI.">Neuronal effects of acute citalopram detected by pharmacoMRI.</a> Psychopharmacology (Berl. 180, 680-686 (2005).</li><li>Preece, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evidence+that+increased+5-HT+release+evokes+region-specific+effects+on+blood-oxygenation+level-dependent+functional+magnetic+resonance+imaging+responses+in+the+rat+brain.">Evidence that increased 5-HT release evokes region-specific effects on blood-oxygenation level-dependent functional magnetic resonance imaging responses in the rat brain.</a> Neuroscience. 159, 751-759 (2009).</li><li>Schwarz, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+stereotaxic+MRI+template+set+for+the+rat+brain+with+tissue+class+distribution+maps+and+co-registered+anatomical+atlas:+application+to+pharmacological+MRI.">A stereotaxic MRI template set for the rat brain with tissue class distribution maps and co-registered anatomical atlas: application to pharmacological MRI.</a> Neuroimage. 32, 538-550 (2006).</li><li>Schwarz, A. J., Gozzi, A., Reese, T., Bifone, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+mapping+of+functional+connectivity+in+neurotransmitter+systems+using+pharmacological+MRI.">In vivo mapping of functional connectivity in neurotransmitter systems using pharmacological MRI.</a> NeuroImage. 34, 1627-1636 (2007).</li><li>Sekar, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuroadaptive+responses+to+citalopram+in+rats+using+pharmacological+magnetic+resonance+imaging.">Neuroadaptive responses to citalopram in rats using pharmacological magnetic resonance imaging.</a> Psychopharmacology (Berl). 213, 521-531 (2011).</li><li>Smith, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+in+functional+and+structural+MR+image+analysis+and+implementation+as+FSL.">Advances in functional and structural MR image analysis and implementation as FSL.</a> NeuroImage. 23, S208-S219 (2004).</li><li>Stark, J. A., McKie, S., Davies, K. E., Williams, S. R., Luckman, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=5-HT(2C)+antagonism+blocks+blood+oxygen+level-dependent+pharmacological-challenge+magnetic+resonance+imaging+signal+in+rat+brain+areas+related+to+feeding.">5-HT(2C) antagonism blocks blood oxygen level-dependent pharmacological-challenge magnetic resonance imaging signal in rat brain areas related to feeding.</a> Eur. J. Neurosci. 27, 457-465 (2008).</li><li>Stark, J. A., Davies, K. E., Williams, S. R., Luckman, S. 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+magnetic+resonance+imaging+and+c-Fos+mapping+in+rats+following+an+anorectic+dose+of+m-chlorophenylpiperazine.">Functional magnetic resonance imaging and c-Fos mapping in rats following an anorectic dose of m-chlorophenylpiperazine.</a> NeuroImage. 31, 1228-1237 (2006).</li><li>Steward, C. A., Marsden, C. A., Prior, M. J., Morris, P. G., Shah, Y. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methodological+considerations+in+rat+brain+BOLD+contrast+pharmacological+MRI.">Methodological considerations in rat brain BOLD contrast pharmacological MRI.</a> Psychopharmacology (Berl). 180, 687-704 (2005).</li><li>Strupp, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stimulate:+A+GUI+based+fMRI+Analysis+Software+Package.">Stimulate: A GUI based fMRI Analysis Software Package.</a> NeuroImage. 3, S607 (1996).</li><li>Tomasi, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methylphenidate+enhances+brain+activation+and+deactivation+responses+to+visual+attention+and+working+memory+tasks+in+healthy+controls.">Methylphenidate enhances brain activation and deactivation responses to visual attention and working memory tasks in healthy controls.</a> Neuroimage. 54, 3101-3110 (2011).</li><li>Woolrich, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bayesian+analysis+of+neuroimaging+data+in+FSL.">Bayesian analysis of neuroimaging data in FSL.</a> NeuroImage. 45, S173-S186 (2009).</li><li>Worsley, K. J., Jezzard, P., Matthews, P. M., Smith, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Statistical+analysis+of+activation+images.">Statistical analysis of activation images.</a> Functional MRI: An Introduction to Methods. , (2001).</li></ol>

Vi har intet at afsløre.

5-HT phMRI er et lovende redskab til at vurdere neurotransmitterfunktion i dyr in vivo. Det visualiserer hjernen respons på en 5-HT udfordring med funktionel MR-billeddannelse. MR har den store fordel at have en høj rumlig opløsning og at de ikke har brug for indsprøjtning af kontrast-agent eller radio-mærkede molekyler hvorved man undgår gentagen eksponering for ioniserende stråling. Denne teknik kan anvendes i både mennesker og dyr, og derfor meget velegnet til translational forskning af neurotransmitter systemer og psykiatriske lidelser. Dets anvendelse er selvfølgelig ikke begrænset til 5-HT pathway og er allerede blevet anvendt i vid udstrækning til at vurdere virkningerne af dopaminerge lægemidler i både dyr 5,15 og mennesker 22. Ikke desto mindre, phMRI i små dyr er stadig en udfordring, som allerede påpeget i review artikler af Martin og Sibson 11 og Steward 20. En af disse udfordringer er at opretholde of stabile fysiologiske parametre under image erhvervelse. De fleste bedøvelsesmidler kan ændre kardiovaskulær funktion, og da phMRI er kritisk afhængig af kardiovaskulære / hæmodynamiske parametre, det er vigtigt at sikre, at alle hæmodynamiske ændringer alene kan henføres til den givne stof udfordring. Det er derfor afgørende vigtigt, at PCO 2 niveauer forbliver konstant under baseline købet. Mekanisk ventilation kan bidrage til at sikre fysiologisk stabilitet og anvendes ofte i denne type eksperimenter. Vi dog valgte at bruge fri-vejrtrækning dyr til at forlade åbne mulighed for at foretage longitudinale undersøgelser i fremtiden. I stedet har vi ekstensivt overvågede (og ændrede) åndedræt og blod gas værdier for at sikre fysiologisk stabilitet inden for normalområdet før start af den funktionelle scanning og på denne måde at bevare en stabil vaskulær reaktivitet og dermed T2 * / T2 signal. Litteratur om effekten af ​​generel anæstesi på cerebrale hæmodynamik og metabolism er rigelig 20 og uden for rammerne af dette manuskript. Vi valgte at bruge gas anæstesi med ± 2% isofluran i denne specifikke protokol, fordi med inhalationsanæstetika, kan dybden af ​​anæstesi være hurtigt og let kontrolleres. Dette er vigtigt i vores setup til at sikre normale stabile PCO 2 niveauer før start af billedet købet. Isofluran er det mest almindeligt anvendte inhalant bedøvelse i dag og giver mulighed for hurtig induktion og nyttiggørelse, som er vigtig for longitudinelle studier. Det producerer også minimal kardiovaskulær og respiratorisk depression og inducerer god afslapning af skeletmuskulatur. For det andet, at intravenøs administration af den udfordrende lægemidlet er mere kompliceret i små dyr end i mennesker. Operationen, der er nødvendig for kanylering af den femorale arterie og vene kræver veluddannet og erfarent personale. På grund af disse invasive procedurer er i øjeblikket anvendes hovedsageligt i terminalprocedurer. Imidlertid kan ikke-invasiv monitorering af blod homeostase og haleveneinjektion anvendes til forløbsundersøgelser 23. Derudover er der nogle mere generelle begrænsninger for den teknik, der ikke er specifikke for dyret phMRI. Derudover, som påpeget af Martin og Sibson 11, en ​​potentiel forvirre af alle fMRI studier er, at det antages, at de ændringer i hjernens aktivitet, som fremkaldes ved den udfordring afspejle ændringer i neuronal aktivitet, snarere end perifere systemiske effekter. Især i dybere hjernens strukturer, stadig en forholdsvis ringe forståelse af neurovaskulær kobling (forholdet mellem neuronal aktivitet, ændringer og hæmodynamiske ændringer). Undersøgelser af den art, som udføres af Logothetis 10 for at bestemme neurovaskulær kobling i cortex er endnu ikke blevet udført i andre dele af hjernen. Det er derfor uvist, hvad en stigning i BOLD signal på vigtige strukturer som striatum eller amygdala er Telling os om neuronal aktivitet. Det bedste vi kunne sige på nuværende tidspunkt er, at hjernen region reagerer på den givne udfordring, og at afhængigt af behandling og / eller forhold, kan vi overvåge de væsentlige ændringer i hjernen reaktivitet. Dette kan i vid udstrækning kontrolleres ved at se på både MR data og fysiologiske reaktioner. Det generelle mønster af hjernen aktivering bør være region specifik og begrænset til områder med i dette tilfælde en høj 5-HT innervation, og ikke så meget generel vaskulær reaktion. Desuden er en anden temporal profil mellem vaskulære og hæmodynamiske ændringer forventet. Henviser blodtryksforandringerne vende tilbage til deres basislinieværdier i flere minutter, er virkningen af ​​lægemidlet på BOLD aktivering i tilfælde af fluoxetin synlige, indtil afslutningen af ​​billederhvervelse og svarer til de kender farmakokinetiske egenskaber af dette lægemiddel. Endelig bør fysiologiske responser i alle dyr ligner for at gøre inter-individvariation sammenligninger. Nonetheless er det kendt, at en neurogen regulering af den lokale blodgennemstrømning af 5-HT findes fire. Det kan derfor ikke udelukkes, at lokale ændringer af BOLD signal kan tilskrive vaskulære forandringer på grund af frigivelse af 5-HT i nærheden af ​​skibe. Skønt disse virkninger ikke er forbundet til den lokale neuronal aktivering og kan således betragtes som falsk positive resultater, er det også et indeks for den samlede specifikke funktion af 5-HT-systemet (se også 3). Kritiske trin i denne teknik er derfor at overvåge fysiologiske reaktioner omfattende og at sikre, at de fysiologiske betingelser i dyret er stabile før og under billedoptagelse. Også scanner betingelser bør være så stabilt som muligt, og nøjagtigt de samme for hvert dyr. Signal stabilitet din sekvens bør kontrolleres og bekræftes før start af dit eksperiment. Desuden, så sørg for altid at have stort nok statistisk styrke, selv med små forbehold Groups. For en flot anmeldelse af de eksperimentelle overvejelser af animalsk phMRI i almindelighed, se Steward 20 og for en yderligere eksempel på en forsøgsprotokol for farmakologisk fMRI hos rotter og mus, Ferrari 5 se. Mulige modifikationer af teknikken beskrevet her, er talrige. Man kunne: <ol><li> ved hjælp af en anden lægemiddel til 5-HT udfordring, såsom en SSRI-eller 5-HT-receptor (ANT)-agonister 16,13,18,7 eller endog en dobbelt challenge for at afsløre underliggende mekanismer af lægemiddelvirkning 6,19; </li><li> bruge en anden forsøgsopstilling, såsom en anden anæstesi regime, mekanisk ventilation, blod-pool kontrastmidler i stedet for BOLD 15, longitudinelle studier (dyret skal holdes i live, så ingen invasiv blodtryk / blod-gas måling og / eller mekanisk ventilation er mulige), eller endog kombinationer med andre (invasive) fremgangsmåder, såsom optagelse af neuronal aktivitet under anvendelse af MR-kompatibel elementctrodes 10 eller PET / SPECT undersøgelser 4; </li><li> bruge forskellige MRI metoder til dataanalyse såsom &quot;p-blok &#39;metode McKie 12 eller funktionel konnektivitet analyse 15. </li></ol> Hvilke valg, du foretager i forsøgsopstillingen er meget afhængig af mulighederne for og / eller erfaring inden for dit laboratorium og type forskning spørgsmål, du gerne vil besvare.

<table border="1"><tbody><tr><td> Navn på reagenset / udstyr </td><td> Firma </td><td> Katalog nummer </td><td> Kommentarer </td></tr><tr><td> Isofluran </td><td> ABBOTT <a href="http://www.abbott.co.uk/" target="_blank">Abbott Laboratories Ltd, Maidenhead, Storbritannien</a> </td><td> Ingen B506 </td><td> Blandes med medicinsk luft </td></tr><tr><td> Medicinsk luft </td><td> <a href="http://www.bochealthcare.co.uk/" target="_blank">BOC Healthcare</a> </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Varme pad </td><td> <a href="http://www.harvardapparatus.co.uk/" target="_blank">Harvard Apparatus</a> </td><td> 507223F <a href="http://www.harvardapparatus.co.uk/webapp/wcs/stores/servlet/haisku3_10001_11555_39108_-1_HAUK_ProductDetail_N_37610_37611_37613" target="_blank">Komplet homøoterme Blanket System med fleksibel Probe, Medium, 230 VAC, 50 Hz</a> </td><td></td></tr><tr><td> Silk l<html> igature </td><td> <a href="http://www.harvardapparatus.com/" target="_blank">http://www.harvardapparatus.com/</a> </td><td> <a href="http://www.harvardapparatus.com/webapp/wcs/stores/servlet/product_11051_10001_43051_-1_HAI_ProductDetail" target="_blank">2-0 sort flettet silke ikke-absorberbare</a> Cat Num 51-7631 </td><td></td></tr><tr><td> PE-50 Kanyle </td><td> <a href="http://www.scientificlabs.co.uk/" target="_blank">http://www.scientificlabs.co.uk/~~V</a> </td><td> <a href="http://www.scientificlabs.co.uk/product/TUB3662" target="_blank">Portex Tubing PE 0.58x0.96mm</a> </td><td> 0,58 ID 0,96 OD mm </td></tr><tr><td> Heparinnatrium </td><td> <a href="http://www.leo-pharma.com/Home/Products/List-of-LEO-Pharma-products.aspx" target="_blank">Leo Laboratories Ltd, Bucks, Storbritannien.</a> </td><td> Heparinnatrium 1000IU/ml </td><td> 15 U / ml </td></tr><tr><td> Vetbond vævsklæbemiddel </td><td> <a href="http://solutions.3m.co.uk" target="_blank">3M</a> </td><td>TTP :/ / solutions.3m.co.uk/wps/portal/3M/en_GB/HealthCare/Home/ProdInfo/VetProducts / &quot;target =&quot; _blank &quot;&gt; M Vetbond vævsadhæsiv </td><td></td></tr><tr><td> Overvågningssystem </td><td> <a href="http://www.i4sa.com/" target="_blank">SA Instrumenter</a> </td><td> <a href="http://www.i4sa.com" target="_blank">http://www.i4sa.com</a> <a href="http://69.20.42.253/web_app/main/defaultProduct.aspx?ID=16&amp;PT=3" target="_blank">Modellen 1025L overvågningssystem</a> </td><td> Skærme respiration og temperatur </td></tr><tr><td> Tryktransducer </td><td> <a href="http://www.biopac.com/" target="_blank">Biopac Systems Corp</a> </td><td> <a href="http://www.biopac.com/blood-pressure-transducer" target="_blank">BLODTRYK TRANSDUCER - TSD104A</a> <a href="http://www.biopac.com/data-acquisition-analysis-system-mp150-system-windows" target="_blank">MP150 datafangstsystem - WIN - MP150WSW</a> </td><td> Skærme blodtryk </td></tr><tr><td> RapidLab blod gasanalysator </td><td> <a href="http://www.medical.siemens.com/" target="_blank">Siemens Diagnostics</a> </td><td> <a href="http://www.medical.siemens.com/webapp/wcs/stores/servlet/ProductDisplay~q_catalogId~e_-111~a_catTree~e_100001,1023069,1016115~a_langId~e_-111~a_productId~e_172940~a_storeId~e_10001.htm" target="_blank">RAPIDLab 248/348 Systems</a> </td><td></td></tr><tr><td> 4,7 T dyr scanner </td><td> Agilent Technologies (tidligere Magnex) 4,7 T frekvensen 199,845 MHz </td><td></td><td></td></tr><tr><td> MR kompatibel stereotaktisk seng </td><td> <a href="http://www.m2mimaging.com/products/preclinical.html" target="_blank">M2M Imaging Corp</a> </td><td> Rotte bed: PA Multi element AHS 50-72-1003/100 </td><td></td></tr><tr><td> Coil </td><td> <a href="http://www.m2mimaging.com/products/preclinical.html" target="_blank">M2M Imaging Corp</a> </td><td> Volumen TH / Rx RQD1 72/112 200 </td><td></td></tr><tr><td> Fluoxetin-hydrochlorid </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> F-132 </td><td> 5mg/kg i saltvand </td></tr></tbody></table>

the use of pharmacological-challenge fmri in pre-clinical research: application to the 5-ht system

Farmakologisk MRI (phMRI) er en ny og lovende metode til at studere virkningerne af stofferne på hjernens funktion, der i sidste ende kan bruges til at opklare underliggende neurobiologiske mekanismer bag stofvirkningen og neurotransmitter-relaterede lidelser, såsom depression og ADHD. Ligesom de fleste af de billeddannende metoder (PET, SPECT, CT), det repræsenterer et fremskridt i efterforskningen af ​​hjernesygdomme og den tilhørende funktion af neurotransmitter veje på en ikke-invasiv måde med respekt for den samlede neuronale forbindelse. Desuden er det også det ideelle værktøj til oversættelse til kliniske undersøgelser. MRI, medens der stadig bagud i molekylær billeddannelse strategier i forhold til PET og SPECT, har den store fordel at have en høj rumlig opløsning og intet behov for injektion af et kontrastmiddel-middel eller radio-mærkede molekyler, hvorved man undgår den gentagne udsættelse for ioniserende stråling . Funktionel MRI (fMRI) er flittigt brugt i forskning og klinisk miljø, hvor det er generally kombineret med en psyko-motor opgave. phMRI er en tilpasning af fMRI muliggør undersøgelse af en specifik neurotransmitter, såsom serotonin (5-HT), under fysiologiske eller patologiske tilstande efter aktivering via administrering af en specifik udfordrende lægemiddel. Målet med den her beskrevne fremgangsmåde er at vurdere hjerne 5-HT funktion i fri vejrtrækning dyr. Ved at udfordre den 5-HT system, samtidig med at erhverve funktionelle MR-billeder over tid, kan reaktionen af ​​hjernen på denne udfordring skal visualiseres. Flere undersøgelser på dyr har allerede vist, at narkotika-inducerede stigninger i ekstracellulære niveauer af fx 5-HT (slipmidler, selektive re-uptake-blokkere osv.) fremkalder region-specifikke ændringer i blodets iltning niveau afhængige (BOLD) MRI-signaler (signal på grund af en ændring af oxygenerede / deoxygeneret hæmoglobin forekommer under hjernen aktivering via en forøgelse af blodforsyningen til at forsyne oxygen og glucose til krævende neuroner) tilvejebringelse af et indeks af neurotransmitterfunktion. Det er også blevet vist, at disse virkninger kan vendes ved behandlinger, der sænker 5-HT tilgængelighed 16,13,18,7. Hos voksne rotter, der BOLD signal ændringer efter akut SSRI administration er beskrevet i flere 5-HT-relaterede områder af hjernen, dvs kortikale områder, hippocampus, hypothalamus og thalamus 9,16,15. Stimulering af 5-HT-systemet og dets svar på denne udfordring kan således bruges som et mål for dens funktion i både dyr og mennesker 2,11.

Watch this Scientific Journal Video about The Use of Pharmacological-challenge fMRI in Pre-clinical Research: Application to the 5-HT System at JoVE.com

The Use of Pharmacological-challenge fMRI in Pre-clinical Research: Application to the 5-HT System

Målet med denne teknik er at vurdere serotonin (5-HT) neurotransmitterfunktion i live og frit vejrtrækning dyr med farmakologisk magnetisk resonans (phMRI) og en intravenøs udfordring med en selektiv serotoningenoptagelsesinhibitor (SSRI), fluoxetin.

Anvendelse af farmakologiske-udfordring fMRI i præklinisk forskning: Ansøgning til 5-HT System

Pharmacological MRI (phMRI) is a new and promising method to study the effects of substances on brain function that can ultimately be used to unravel ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Use of Animal Model of Sepsis to Evaluate Novel Herbal Therapies

Anvendelse af dyremodel af Sepsis at evaluere Nye Naturlægemidler Terapier

Sepsis refers to a systemic inflammatory response syndrome resulting from a microbial infection. It has been routinely simulated in animals by several ...

Handling of the Cotton Rat in Studies for the Pre-clinical Evaluation of Oncolytic Viruses

Håndtering af bomuld Rat i Undersøgelser for præklinisk evaluering af onkolytiske Vira

Oncolytic viruses are a novel anticancer therapy with the ability to target tumor cells, while leaving healthy cells intact.  For this strategy to be ...

Pre-clinical Orthotopic Murine Model of Human Prostate Cancer

Prækliniske ortotopisk Murine Model of Human Prostata Cancer

To study the multifaceted biology of prostate cancer, pre-clinical in vivo models offer a range of options to uncover critical biological information ...

Use of a Low-flow Digital Anesthesia System for Mice and Rats

Anvendelse af en lav-flow Digital Anæstesi System til mus og rotter

A traditional vaporizer depends on flowing gas and atmospheric pressure for passive anesthetic vaporization. Newly developed direct injection vaporizers ...

Drug Repurposing Hypothesis Generation Using the "RE:fine Drugs" System

Drug nyorientering Hypotese Generation Brug af &quot;RE: fine Drugs&quot; System

The promise of drug repurposing is that existing drugs may be used for new disease indications in order to curb the high costs and time for approval. The ...

Ultrahigh Resolution Mouse Optical Coherence Tomography to Aid Intraocular Injection in Retinal Gene Therapy Research

Ultrahigh opløsning musen optisk kohærens tomografi til støtte intraokulært injektion i Retinal genterapi forskning

HR-SD-OCT is utilized to monitor the progression of photoreceptor degeneration in live mouse models, assess the delivery of therapeutic agents into the ...

A Pre-Clinical Porcine Model of Orthotopic Heart Transplantation

En præklinisk Porcin model af Ortotopisk hjerte transplantation

Fifty-years following the first successful report, cardiac transplantation remains the gold-standard treatment for eligible patients with advanced heart ...

Pre-clinical Model of Cardiac Donation after Circulatory Death

Præklinisk model for kardiel donation efter kredsløbssygdomme død

Cardiac transplantation demand is on the rise; nevertheless, organ availability is limited due to a paucity of suitable donors. Organ donation after ...

Invasive Hemodynamic Assessment for the Right Ventricular System and Hypoxia-Induced Pulmonary Arterial Hypertension in Mice

Invasiv Hæodynamisk vurdering for det højre ventrikel system og hypoxia-induceret pulmonal arteriel hypertension i mus

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a chronic and severe cardiopulmonary disorder. Mice are a popular animal model used to mimic this disease. ...

A Pre-clinical Rat Model for the Study of Ischemia-reperfusion Injury in Reconstructive Microsurgery

En præklinisk rotte model for studiet af iskæmi-reperfusion skade i rekonstruktiv mikrokirurgi

Ischemia-reperfusion injury is the main cause of flap failure in reconstructive microsurgery. The rat is the preferred preclinical animal model in many ...