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

Diese Arbeit wird von der Niederländischen Organisation für wissenschaftliche Forschung (NWO) (Veni-Nr. 916.86.125), verliehen an L. Reneman finanziert. Die Geldgeber hatten keinen Einfluss auf Studiendesign, Datenerhebung und-analyse, Entscheidung zur Veröffentlichung oder Erstellung des Manuskripts. Es gibt keine Interessenkonflikte.

<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>

Wir haben nichts zu offenbaren.

5-HT phMRI ist ein viel versprechendes Instrument, um Neurotransmitter-Funktion bei Tieren in vivo zu beurteilen. Es visualisiert das Gehirn als Reaktion auf eine 5-HT-Herausforderung mit funktionellen MR-Bildgebung. MRT hat den großen Vorteil, eine hohe räumliche Auflösung zu haben und nicht brauchen die Injektion von Kontrastmittel-Agenten oder radioaktiv markierten Molekülen wodurch die wiederholte Exposition durch ionisierende Strahlungen. Diese Technik ist in menschlichen und tierischen Probanden und daher sehr gut geeignet für translationale Forschung von Neurotransmitter-Systemen und psychiatrischen Erkrankungen. Seine Anwendung ist natürlich nicht auf den 5-HT-Weg begrenzt und wurde bereits ausführlich auf die Auswirkungen von dopaminergen Medikamenten bei Tieren und Menschen 5,15 22 Beurteilung verwendet. Dennoch phMRI bei Kleintieren herausfordernden bleibt, wie bereits in Übersichtsartikeln von Martin und Sibson 11 und 20 wies Steward. Eine dieser Herausforderungen ist die Wartung of stabilen physiologischen Parameter während der Bildaufnahme. Die meisten Anästhetika verändern können Herz-Kreislauf-Funktion und da phMRI entscheidend davon abhängen, Herz-Kreislauf / hämodynamischen Parameter ist es wichtig, sicherzustellen, dass alle hämodynamischen Veränderungen ausschließlich auf die Droge gegeben sind Herausforderung ist. Es ist daher äußerst wichtig, dass pCO 2 Ebenen konstant bleiben während der Baseline-Akquisition. Mechanische Lüftung können, um sicherzustellen, physiologische Stabilität und wird oft in dieser Art von Experimenten verwendet. Wir jedoch entschieden, frei atmenden Tieren zu verwenden, um die Möglichkeit offen lassen, um Längsschnittstudien in der Zukunft durchzuführen. Stattdessen haben wir ausgiebig überwacht (und veränderte) Atemfrequenz und Blutgaswerte auf physiologische Stabilität im Normbereich zu gewährleisten, bevor der funktionalen Überprüfung zu starten und auf diese Weise stabile Gefäßreagibilität bewahren und damit T2 * / T2-Signal. Literatur über die Wirkung von Anästhetika auf die zerebrale Hämodynamik und metabolism ist reichlich 20 und würde den Rahmen dieses Manuskripts. Wir entschieden uns, Gas Anästhesie mit ± 2% Isofluran in diesem spezifischen Protokoll zu verwenden, da mit Inhalationsanästhetika, die Narkosetiefe schnell sein kann und leicht zu steuern. Dies ist in unserer Einrichtung wichtig, normalen Bereich stabil pCO 2 Ebenen vor Beginn der Bildaufnahme zu gewährleisten. Isofluran ist die am häufigsten verwendeten Inhalations-Anästhetikum heute und ermöglicht ein schnelles Ein-und Ausleitung, die wichtig für Langzeitstudien ist. Es produziert auch geringen kardiovaskulären und respiratorischen Depression und induziert eine gute Relaxation der Skelettmuskulatur. Zweitens ist die intravenöse Verabreichung des Medikaments herausfordernden komplizierter bei Kleintieren als beim Menschen. Die Operation, die für die Kanülierung der Arteria und Vena femoralis benötigt wird, erfordert gut ausgebildete und erfahrene Mitarbeiter. Aufgrund dieser invasiven Verfahren ist es im Moment vor allem im Terminal verwendeten Verfahren. Allerdings könnten nicht-invasive Überwachung von Blut-Homöostase und Schwanzveneninjektion für Längsschnittstudien 23 verwendet werden. Darüber hinaus gibt es einige allgemeine Einschränkungen für die Technik, die nicht spezifisch für tierische phMRI. Darüber hinaus wies darauf hin, wie von Martin und Sibson 11, ist ein potentieller verwechseln aller fMRT-Studien, dass davon ausgegangen wird, dass die Veränderungen in der Hirnaktivität von der Herausforderung evozierte Veränderungen der neuronalen Aktivität statt peripheren systemischen Wirkungen zu reflektieren. Vor allem in tieferen Hirnstrukturen, bleibt eine relativ schlechte Verständnis der neurovaskulären Kopplung (Beziehung zwischen neuronaler Aktivität und Veränderungen hämodynamischen Veränderungen). Studien von der Art, Logothetis 10 durchgeführt, um neurovaskuläre Kopplung in der Rinde zu bestimmen noch nicht in anderen Teilen des Gehirns durchgeführt. Es ist daher unbekannt, was eine Erhöhung der BOLD-Signal in wichtige Strukturen wie das Striatum oder Amygdala ist Telling uns über neuronale Aktivität. Das Beste, was wir in diesem Moment sagen könnte ist, dass die Hirnregion, an die angegebene Herausforderung reagiert und dass in Abhängigkeit von der Behandlung und / oder Bedingungen, können wir die wesentlichen Veränderungen des Gehirns Reaktivität zu überwachen. Dies kann weitgehend Dazu suchen Sie in beiden MRT-Daten und physiologischen Reaktionen nachgewiesen werden. Das allgemeine Muster der Gehirnaktivität sollte abhängig vom und beschränkt sich auf Gebiete mit, in diesem Fall eine hohe 5-HT Innervation, und nicht so viel eine allgemeine vaskuläre Reaktion. Auch wird eine unterschiedliche zeitliche Verlauf zwischen vaskulären und hämodynamischen Veränderungen zu erwarten. Während die Veränderungen des Blutdrucks auf ihre Ausgangswerte zurück innerhalb von einigen Minuten ist die Wirkung des Medikaments auf den BOLD-Aktivierung im Fall von Fluoxetin sichtbar, bis zum Ende der Bildaufnahme und entsprechen den pharmakokinetischen Eigenschaften wissen von dieser Droge. Schließlich sollten die physiologischen Reaktionen von allen Tieren sein, um interindividuelle Vergleiche anzustellen ähnlich. Nonetheless ist es bekannt, dass eine neurogene Regelung der lokalen Blutflusses nach 5-HT 4-abgegeben. Daher kann nicht ausgeschlossen werden, dass lokale Änderungen des BOLD-Signal kann zu Gefäßveränderungen aufgrund der 5-HT in der Nähe von Schiffen Release Attribute werden. Obwohl diese Effekte nicht lokale neuronale Aktivierung verbunden sind und somit als falsch-positiven Ergebnissen in Betracht gezogen werden, ist es auch ein Index für die gesamte spezifische Funktion des 5-HT-System (siehe auch 3). Kritische Schritte dieser Technik sind daher zu physiologischen Reaktionen intensiv zu überwachen und sicherstellen, dass die physiologischen Bedingungen des Tieres stabil sind vor und während der Bildaufnahme. Auch Scanner Bedingungen sollten so stabil wie möglich und genau das gleiche für jedes Tier. Signal-Stabilität Ihrer Sequenz sollte geprüft und bestätigt werden vor Beginn des Experiments. Weiterhin ist zu beachten, immer groß genug statistische Power, auch bei kleinen Gegenstand Groups. Für einen schönen Beitrag über den experimentellen Überlegungen tierischen phMRI im Allgemeinen finden Sie Steward 20 und für ein zusätzliches Beispiel für ein experimentelles Protokoll für pharmakologische fMRT bei Ratten und Mäusen, siehe Ferrari 5. Mögliche Änderungen der hier beschriebenen Technik sind zahlreich. Man könnte: <ol><li> mit einem anderen Medikament für 5-HT Herausforderung, wie zum Beispiel einem anderen SSRI oder 5-HT-Rezeptor-(ANT)-Agonisten 16,13,18,7 oder sogar eine doppelte Herausforderung, um die zugrunde liegenden Mechanismen der Arzneimittelwirkung 6,19 offenbaren; </li><li> verwenden Sie eine andere Versuchsanordnung, wie zum Beispiel einem anderen Regime Anästhesie, Beatmung, Blut-Pool Kontrastmittel statt BOLD 15, Längsschnittstudien (Tier muss am Leben gehalten werden, so dass keine invasiven Blutdruck-/ Blut-Gas-Messung und / oder mechanische Lüftung sind möglich), oder auch Kombinationen mit anderen (invasive) Verfahren wie die Aufnahme der neuronalen Aktivität mittels MR-kompatiblen Elementenctrodes 10 oder PET / SPECT-Untersuchungen 4; </li><li> verwenden verschiedene MRT-Daten Analysemethoden wie der &quot;p-Block&quot;-Methode von McKie 12 oder funktionelle Konnektivität Analyse 15. </li></ol> Welche Auswahl, die Sie in den experimentellen Aufbau ist stark abhängig von den Möglichkeiten der und / oder der Erfahrung innerhalb Ihres Labors und der Art der Fragestellung Sie beantworten möchte.

<table border="1"><tbody><tr><td> Name des Reagenz / Ausrüstung </td><td> Firma </td><td> Katalog-Nummer </td><td> Kommentare </td></tr><tr><td> Isofluran </td><td> ABBOTT <a href="http://www.abbott.co.uk/" target="_blank">Abbott Laboratories Ltd, Maidenhead, UK</a> </td><td> Kein B506 </td><td> Mix mit medizinischer Luft </td></tr><tr><td> Medizinische Luft </td><td> <a href="http://www.bochealthcare.co.uk/" target="_blank">BOC Healthcare</a> </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Heizkissen </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">Komplette homöothermen Blanket-System mit flexibler Sonde, mittel, 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 schwarze Seide geflochten nicht-resorbierbaren</a> Cat Num 51-7631 </td><td></td></tr><tr><td> PE-50 Kanüle </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 mm ID 0,96 OD </td></tr><tr><td> Heparin-Natrium </td><td> <a href="http://www.leo-pharma.com/Home/Products/List-of-LEO-Pharma-products.aspx" target="_blank">Leo Laboratories Ltd, Bucks., UK</a> </td><td> Heparin-Natrium 1000IU/ml </td><td> 15 U / ml </td></tr><tr><td> Vetbond Gewebekleber </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 Gewebekleber </td><td></td></tr><tr><td> Monitoring-System </td><td> <a href="http://www.i4sa.com/" target="_blank">SA Instruments</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">Modell 1025L-Überwachungssystem</a> </td><td> Monitore Atmung und Temperatur </td></tr><tr><td> Druckaufnehmer </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">Blutdruckwandler - TSD104A</a> <a href="http://www.biopac.com/data-acquisition-analysis-system-mp150-system-windows" target="_blank">MP150 DATENAUFNAHMESYSTEM - WIN - MP150WSW</a> </td><td> Monitore Blutdruck </td></tr><tr><td> Rapidlab Blutgasanalysator </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 Systeme</a> </td><td></td></tr><tr><td> 4,7 T Scanner Tier </td><td> Agilent Technologies (ehemals Magnex) 4,7 T-Frequenz 199,845 MHz </td><td></td><td></td></tr><tr><td> MR-kompatiblen stereotaktischen Bett </td><td> <a href="http://www.m2mimaging.com/products/preclinical.html" target="_blank">M2M-Imaging Corp</a> </td><td> Ratten-Bett: PA Multi Element AHS 50-72-1003/100 </td><td></td></tr><tr><td> Spule </td><td> <a href="http://www.m2mimaging.com/products/preclinical.html" target="_blank">M2M-Imaging Corp</a> </td><td> Volume TH / Rx RQD1 72/112 200 </td><td></td></tr><tr><td> Fluoxetinhydrochlorid </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> F-132 </td><td> 5mg/kg in Kochsalzlösung </td></tr></tbody></table>

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

Pharmakologische MRT (phMRI) ist eine neue und vielversprechende Methode, um die Wirkung von Substanzen auf die Gehirnfunktion, die letztlich zur zugrunde liegenden neurobiologischen Mechanismen, die hinter Arzneimittelwirkung und Neurotransmitter-Störungen, wie Depressionen und ADHS entwirren kann studieren. Wie die meisten der bildgebenden Verfahren (PET, SPECT, CT) stellt es ein Fortschritt in der Erforschung der Erkrankungen des Gehirns und der damit verbundenen Funktion von Neurotransmitter-Bahnen in einer nicht-invasive Weise hinsichtlich des gesamten neuronalen Konnektivität. Darüber hinaus bietet auch die ideale Werkzeug für die Übersetzung mit der klinischen Prüfung. MRT, während immer noch hinter in der molekularen Bildgebung Strategien im Vergleich zu PET und SPECT, hat den großen Vorteil, eine hohe räumliche Auflösung und keinen Bedarf für die Injektion eines Kontrastmittels-Agenten oder radioaktiv markierten Moleküle haben, um so dem wiederholten Exposition gegenüber ionisierender Strahlung . Funktionelle MRT (fMRT) wird ausführlich in der Forschung und klinischen Umfeld eingesetzt, wo es ist gllgemein mit einer psycho-motorische Aufgabe kombiniert. phMRI ist eine Adaption von fMRT ermöglicht die Untersuchung von einem bestimmten Neurotransmitter-System, wie zB Serotonin (5-HT), die unter physiologischen oder pathologischen Bedingungen nach der Aktivierung über die Verabreichung eines spezifischen Herausforderungen Droge. Das Ziel der hier beschriebenen Verfahren ist es, Gehirn 5-HT-Funktion in frei atmenden Tieren zu beurteilen. Durch Einspruch gegen den 5-HT-System zu erwerben und gleichzeitig funktionelle MR-Bilder im Laufe der Zeit kann die Reaktion des Gehirns auf diese Herausforderung visualisiert werden. Mehrere Studien an Tieren haben bereits gezeigt, dass Medikamenten-induzierten Anstieg der extrazelluläre Konzentration von z. B. 5-HT (Trennmittel, selektive Re-uptake-Blocker etc.) Region-spezifische Änderungen in Blutoxygenierung Ebene evozieren abhängiger (BOLD) MRI-Signale (Signal durch zu einer Veränderung der oxygenierten / sauerstoffarmes Hämoglobin, die während Hirnaktivierung durch eine Erhöhung der Blutversorgung, um den Sauerstoff zu versorgen und glucose den anspruchsvollen Neuronen), das einen Index von Neurotransmitter-Funktion. Es wurde auch gezeigt, dass diese Effekte durch Behandlungen, die Abnahme 5-HT Verfügbarkeit 16,13,18,7 umgekehrt werden kann. Bei erwachsenen Ratten haben BOLD-Signal Änderungen nach akuter SSRI Verwaltung in mehreren 5-HT verwandten Hirnregionen, das heisst kortikalen Arealen, Hippocampus, Thalamus und Hypothalamus 9,16,15 beschrieben worden. Die Stimulation des 5-HT-System und seine Antwort auf diese Herausforderung kann somit als Maß für seine Funktion in Tieren und Menschen 2,11 verwendet werden.

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

Das Ziel dieser Technik ist es, Serotonin (5-HT) Neurotransmitter-Funktion im Live-und frei atmenden Tier mit pharmakologische Kernspintomographie (phMRI) und einer intravenösen Herausforderung mit einem selektiven Serotonin-Wiederaufnahmehemmer (SSRI), Fluoxetin zu beurteilen.

Die Verwendung von pharmakologischen fMRT-Herausforderung in der präklinischen Forschung: Anwendung auf die 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

Die Verwendung Tiermodell für Sepsis zu neuartigen Therapien zu beurteilen Herbal

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

Forschung

Medizin

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

Die Handhabung der Baumwolle Ratte in Studien für die präklinische Bewertung onkolytischer Viren

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

Präklinische Orthotopische Mausmodell der menschlichen Prostata-Krebs

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

Die Verwendung eines Low-Flow-Digital-Anästhesiesystem für Mäuse und 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 Repurposing Hypothesengenerierung Mit der &quot;RE: Fein 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

Höchste Auflösung Maus optische Kohärenztomographie, intraokulare Injektion in die retinale Gentherapie Forschung unterstützen

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

Ein präklinisches Porcine-Modell der orthotopischen Herztransplantation

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

Präklinisches Modell der Herzspende nach Kreislauftod

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

Invasive hämodynamische Beurteilung des rechten ventrikulären Systems und Hypoxie-induzierte pulmonale arterielle Hypertonie bei Mäusen

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

Ein präklinisches Rattenmodell zur Untersuchung von Ischämie-Reperfusionsverletzungen in der rekonstruktiven Mikrochirurgie

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