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

Dit werk wordt gefinancierd door Nederland Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) (Veni nee. 916.86.125), uitgereikt aan L. Reneman. De financier had geen rol in de onderzoeksopzet, gegevensverzameling en-analyse, beslissing te publiceren, of de voorbereiding van het manuscript. Er zijn geen tegenstrijdige belangen.

<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>

Wij hebben niets te onthullen.

5-HT phMRI is een veelbelovend instrument om de functie van neurotransmitters te beoordelen bij dieren in vivo. Het visualiseert de hersenen als reactie op een 5-HT uitdaging met functionele MRI. MRI heeft het grote voordeel van een hoge ruimtelijke resolutie hebben en behoeven niet injectie van contrast-middel of radio-gelabelde moleculen zodat geen herhaalde blootstelling aan ioniserende straling. Deze techniek is toepasbaar in zowel mens als dier onderwerpen en dus zeer geschikt voor translationeel onderzoek van de neurotransmitter-systemen en psychiatrische stoornissen. De toepassing is natuurlijk niet beperkt tot de 5-HT route en reeds uitvoerig de effecten van dopaminerge geneesmiddelen te beoordelen zowel dieren als mensen 5,15 22. Toch phMRI in kleine dieren uitdagend blijft, zoals reeds aangegeven in overzichtsartikelen door Martin en Sibson 11 en Steward 20. Een van deze uitdagingen is het onderhoud of stabiele fysiologische parameters tijdens beeldacquisitie. De meeste anesthetica kan veranderen cardiovasculaire functie en het feit dat phMRI is sterk afhankelijk van hart-en / hemodynamische parameters is het essentieel om ervoor te zorgen dat alle hemodynamische veranderingen zijn uitsluitend toe te schrijven aan het gegeven geneesmiddel uitdaging. Het is daarom van vitaal belang dat pCO 2 niveau&#39;s constant blijven tijdens de basislijn overname. Mechanische ventilatie kan om ervoor te zorgen fysiologische stabiliteit, en wordt vaak gebruikt in dit soort experimenten. We echter gekozen voor de vrije ademhaling dieren te gebruiken open te laten de mogelijkheid om longitudinale studies uit te voeren in de toekomst. In plaats daarvan hebben we uitgebreid gecontroleerd (en veranderde) ademhaling en bloedgaswaarden van fysiologische stabiliteit te waarborgen binnen de normale waarden voor de start van de functionele scan en op die manier een stabiele vasculaire reactiviteit dus behouden en T2 * / T2 signaal. Literatuur over de gevolgen van algemene anesthetica op de cerebrale hemodynamiek en metabolism is overvloedig 20 en buiten het bestek van dit manuscript. We kozen ervoor om gas anesthesie te gebruiken met ± 2% isofluraan in dit specifieke protocol, want met inhalatie-anesthetica, de diepte van de anesthesie kan snel zijn en gemakkelijk te controleren. Dit is belangrijk in onze setup om normale bereik stabiel pCO 2 verdiepingen zorgen voor aanvang van de beeldopname. Isofluraan is de meest gebruikte inhalatie verdoving vandaag zorgt voor een snelle inductie en terugwinning die belangrijk is voor longitudinaal onderzoek. Het produceert ook minimale cardiovasculaire en respiratoire depressie en leidt tot een goede ontspanning van de skeletspieren. Ten tweede is de intraveneuze toediening van de uitdagende drug is ingewikkelder in kleine dieren dan bij de mens. De operatie die nodig is voor de cannulatie van de femorale slagader en ader vraagt ​​om goed opgeleide en ervaren medewerkers. Door deze invasieve procedures is momenteel voornamelijk gebruikt in terminalprocedures. Er kon echter niet-invasieve monitoring van bloed homeostase en staartader injectie worden gebruikt voor longitudinale studies 23. Daarnaast zijn er meer algemene beperkingen van de techniek, die niet specifiek zijn voor dierlijke phMRI. Bovendien, zoals opgemerkt door Martin en Sibson 11, een potentiële verwarren van alle fMRI studies is dat wordt aangenomen dat de veranderingen in hersenactiviteit opgeroepen door de uitdaging aan veranderingen in de neuronale activiteit in plaats van de perifere systemische effecten weer te geven. Vooral in diepere hersenstructuren, een relatief slecht begrip van neurovasculaire koppeling (relatie tussen neuronale activiteit wijzigingen en hemodynamische veranderingen) blijft. Bestudering van de soort door Logothetis 10 neurovasculaire koppeling bepalen de cortex nog niet uitgevoerd in andere delen van de hersenen. Het is dan ook onbekend wat een toename van de BOLD signaal in belangrijke structuren zoals het striatum of de amygdala is telling ons over neuronale activiteit. Het beste wat we kunnen zeggen op dit moment is dat het gebied van de hersenen reageert op de gegeven uitdaging en dat, afhankelijk van de behandeling en / of voorwaarden, kunnen wij toezicht houden op de grote veranderingen van de hersenen reactiviteit. Dit kan grotendeels worden gecontroleerd door te kijken naar zowel de MRI-gegevens en fysiologische reacties. De algemene structuur van hersenactiviteit moet regiospecifieke en beperkte gebieden met in dit geval een hoge 5-HT innervatie en niet zo algemeen vasculair reactie. Er is ook een verschillende temporele profiel tussen vasculaire en hemodynamische veranderingen verwacht. Overwegende dat de veranderingen van de bloeddruk naar hun uitgangswaarden terug te keren binnen enkele minuten, het effect van het geneesmiddel op BOLD activering is in het geval van fluoxetine zichtbaar tot aan het einde van de beeldopname en komen overeen met de know farmacokinetische eigenschappen van deze drug. Ten slotte moet de fysiologische reacties van alle dieren zijn meer gelijk te zijn tussen proefpersonen vergelijkingen te maken. Nonetheless is bekend dat een neurogene regeling van de de bloedstroom door 5-HT4 bestaan. Daarom kan niet uitgesloten worden dat lokale wijzigingen van BOLD signaal toerekenen vaatveranderingen door 5-HT vrijkomt de nabijheid van schepen. Hoewel deze effecten niet geassocieerd met lokale neuronale en kan dus worden beschouwd als vals-positieve resultaten is het ook een index van het totale specifieke functie van de 5-HT systeem (zie ook 3). Kritische stappen van deze techniek zijn daarom op grote schaal te volgen fysiologische reacties en ervoor te zorgen dat de fysiologische omstandigheden van het dier stabiel zijn voor en tijdens de beeldopname. Ook scanner voorwaarden moet zo stabiel mogelijk en exact dezelfde voor elk dier. Signaal stabiliteit van uw volgorde moeten worden gecontroleerd en bevestigd voor aanvang van uw experiment. Bovendien, zorg er dan altijd groot genoeg statistische power, zelfs met klein onderwerp Groups. Voor een mooie recensie over de experimentele overwegingen van dierlijke phMRI in het algemeen, zie Steward 20 en voor een extra voorbeeld van een experimenteel protocol voor farmacologische fMRI bij ratten en muizen, zie Ferrari 5. Eventuele wijzigingen van de techniek die hier beschreven zijn talrijk. Men zou: <ol><li> met een andere drug voor 5-HT uitdaging, zoals een andere SSRI&#39;s of 5-HT receptor (ant) agonisten 16,13,18,7 of zelfs een dubbele uitdaging om de onderliggende mechanismen van het geneesmiddel 6,19 onthullen; </li><li> een andere experimentele opstelling, zoals een andere anesthesie regime, mechanische ventilatie, bloed-zwembad contrastmiddelen in plaats van BOLD 15, longitudinale studies (dier moet worden in leven gehouden, zodat er geen invasieve bloeddruk / bloed gas meting en / of mechanische ventilatie zijn mogelijk), of zelfs combinaties met andere (invasieve) methoden zoals het opnemen van de neuronale activiteit met behulp van MR-compatibele elementenctrodes 10 of PET / SPECT-studies 4; </li><li> maken gebruik van verschillende MRI-data-analyse methoden zoals de methode van de &#39;p-blok&#39; van McKie 12 of functionele connectiviteit analyse 15. </li></ol> Welke keuzes die u maakt in de experimentele opstelling is sterk afhankelijk van de mogelijkheden van en / of de ervaring binnen uw laboratorium en de aard van de onderzoeksvraag je wilt beantwoorden.

<table border="1"><tbody><tr><td> Naam van het reagens / apparatuur </td><td> Vennootschap </td><td> Catalogusnummer </td><td> Reacties </td></tr><tr><td> Isofluraan </td><td> ABBOTT <a href="http://www.abbott.co.uk/" target="_blank">Abbott Laboratories Ltd, Maidenhead, Verenigd Koninkrijk</a> </td><td> Geen B506 </td><td> Mix met de medische lucht </td></tr><tr><td> Medical Air </td><td> <a href="http://www.bochealthcare.co.uk/" target="_blank">BOC Gezondheidszorg</a> </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Verwarming pad </td><td> <a href="http://www.harvardapparatus.co.uk/" target="_blank">Harvard apparatuur</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">Compleet Homeothermic Deken systeem met flexibele sonde, 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 zwart gevlochten zijde niet-absorbeerbare</a> Cat Num 51-7631 </td><td></td></tr><tr><td> PE-50 canule </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 mm OD </td></tr><tr><td> Heparine natrium </td><td> <a href="http://www.leo-pharma.com/Home/Products/List-of-LEO-Pharma-products.aspx" target="_blank">Leo Laboratories Ltd, Bucks., Verenigd Koninkrijk</a> </td><td> Heparine natrium 1000IU/ml </td><td> 15 U / ml </td></tr><tr><td> Vetbond Weefsellijm </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 Weefsellijm </td><td></td></tr><tr><td> Toezicht </td><td> <a href="http://www.i4sa.com/" target="_blank">SA Instrumenten</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">Model 1025L monitoring systeem</a> </td><td> Monitoren ademhaling en temperatuur </td></tr><tr><td> Drukopnemer </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">BLOEDDRUK TRANSDUCER - TSD104A</a> <a href="http://www.biopac.com/data-acquisition-analysis-system-mp150-system-windows" target="_blank">MP150 data-acquisitie systeem - WIN - MP150WSW</a> </td><td> Monitoren bloeddruk </td></tr><tr><td> RapidLab bloed 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> 4.7T dier scanner </td><td> Agilent Technologies (voorheen Magnex) 4.7T frequentie 199,845 MHz </td><td></td><td></td></tr><tr><td> MR compatibele stereotactische bed </td><td> <a href="http://www.m2mimaging.com/products/preclinical.html" target="_blank">m2m imaging corp</a> </td><td> Rat bed: PA Multi element AHS 50-72-1003/100 </td><td></td></tr><tr><td> Spoel </td><td> <a href="http://www.m2mimaging.com/products/preclinical.html" target="_blank">m2m imaging corp</a> </td><td> Deel TH / Rx RQD1 72/112 200 </td><td></td></tr><tr><td> Fluoxetine hydrochloride </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> F-132 </td><td> 5mg/kg in zoutoplossing </td></tr></tbody></table>

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

Farmacologische MRI (phMRI) is een nieuwe en veelbelovende methode om de effecten van stoffen op de hersenen die uiteindelijk kan worden gebruikt om de onderliggende neurobiologische mechanismen achter werking van het geneesmiddel en de neurotransmitter-gerelateerde aandoeningen, zoals depressie en ADHD te ontrafelen bestuderen. Zoals de meeste van de beeldvormende technieken (PET, SPECT, CT) het een vooruitgang in het onderzoek naar hersenaandoeningen en de daarmee verband houdende functie van de neurotransmitter paden in een niet-invasieve manier met betrekking tot de totale neuronale connectiviteit. Bovendien biedt ook de ideale tool voor vertaling naar klinisch onderzoek. MRI, terwijl achter in de moleculaire strategieën opzichte PET en SPECT, het grote voordeel van een hoge ruimtelijke resolutie en behoeft de injectie van een contrast-middel of radio-gelabelde moleculen, waarbij wordt vermeden herhaalde blootstelling aan ioniserende straling . Functionele MRI (fMRI) wordt veel gebruikt in onderzoek en klinische omgeving, waar het generally in combinatie met een psycho-motorische taak. phMRI is een bewerking van fMRI waardoor het onderzoek van een specifieke neurotransmitter-systeem, zoals serotonine (5-HT), onder fysiologische of pathologische omstandigheden na activering via toediening van een specifieke uitdagende drug. Het doel van de hier beschreven methode is brain 5-HT functie beoordelen vrije ademende dieren. Door tegen de 5-HT-systeem, terwijl tegelijkertijd het verwerven van functionele MR-beelden in de tijd, kan de reactie van de hersenen om deze uitdaging worden gevisualiseerd. Verschillende studies bij dieren hebben al aangetoond dat door drugs veroorzaakte toename van de extracellulaire spiegels van bv 5-HT (het vrijgeven van agenten, selectieve heropname blokkers, etc) regio-specifieke veranderingen in het bloed zuurstof niveau op te roepen dependent (BOLD) MRI-signalen (signaal door tot een wijziging van de zuurstofrijk / zuurstofarme hemoglobine die tijdens hersenactiviteit door middel van een verhoging van de bloedtoevoer naar de zuurstof en g leverenlucose aan de veeleisende neuronen) het verschaffen van een index van neurotransmitter functie. Het is ook aangetoond dat deze effecten kan worden omgekeerd door de behandelingen die daling van 5-HT beschikbaarheid 16,13,18,7. Bij volwassen ratten zijn BOLD signaal verandert na acute SSRI toediening is beschreven in een aantal 5-HT gerelateerde gebieden van de hersenen, dat wil zeggen corticale gebieden, hippocampus, de hypothalamus en de thalamus 9,16,15. Stimulatie van 5-HT systeem en antwoord op dat kan derhalve worden gebruikt als een maat voor de functie in dieren en mensen 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

Het doel van deze techniek is om serotonine (5-HT) neurotransmitter functie beoordelen in het leven en gratis-ademende dier met farmacologische magnetic resonance imaging (phMRI) en een intraveneuze uitdaging met een selectieve serotonine heropname remmers (SSRI&#39;s), fluoxetine.

Het gebruik van Farmacologische fMRI-uitdaging in de Pre-klinisch onderzoek: Toepassing op de 5-HT-systeem

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

Het gebruik van dierlijk model van Sepsis op nieuwe kruidentherapieën Evalueer

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

Het hanteren van de Cotton Rat in Studies voor de Pre-klinische evaluatie van Oncolytic Virussen

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

Pre-klinische Orthotope muizenmodel van Human prostaatkanker

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

Toepassing van een lage stroom digitale anesthesiesysteem voor muizen en ratten

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 herbestemming Hypothese Generation Met behulp van de &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

Met resolutie muis optische coherentie tomografie steun intraoculaire injectie in het netvlies gentherapie onderzoek

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

Een preklinisch varkens model van Orthotopic harttransplantatie

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

Pre-klinisch model van cardiale donatie na circulatie dood

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

Invasieve hemodynamische beoordeling voor het rechter ventrikel systeem en hypoxie-geïnduceerde pulmonale arteriële hypertensie bij muizen

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

Een pre-klinische rat model voor de studie van ischemie-reperfusie letsel in reconstructieve microchirurgie

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