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 arbeidet er finansiert av den nederlandske organisasjonen for Scientific Research (NWO) (Veni nei. 916.86.125), tildelt L. Reneman. Finansieringskilden hadde ingen rolle i studien design, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet. Det 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 ingenting å avsløre.

5-HT phMRI er en lovende verktøy for å vurdere signalfunksjon i dyr in vivo. Det visualiserer hjernen svar på en 5-HT utfordringen med funksjonell MR. MR har stor fordel å ha en høy romlig oppløsning og ikke trenger injeksjon av kontrast-agent eller radio-merkede molekyler og dermed unngår gjentagende eksponering for ioniserende stråling. Denne teknikken er aktuelt i både mennesker og dyr fag og derfor meget godt egnet for translasjonsforskning av nervesystemer og psykiske lidelser. Dens anvendelse er selvfølgelig ikke begrenset til 5-HT vei og har allerede vært brukt mye til å vurdere virkningene av dopaminerge medikamenter hos både dyr og mennesker 5,15 22. Likevel er phMRI i små dyr utfordrende, som allerede påpekt i oversiktsartikler av Martin og Sibson 11 og Steward 20. En av disse utfordringene er det vedlikehold of stabile fysiologiske parametre under bildet oppkjøpet. De fleste anestesimidler kan endre kardiovaskulær funksjon og gitt at phMRI er kritisk avhengig av kardiovaskulære / hemodynamiske parametere det er viktig å sikre at eventuelle hemodynamiske endringer er utelukkende tilskrives den gitte stoffet utfordringen. Det er derfor viktig at PCO 2 nivåer forblir konstant under baseline oppkjøpet. Mekanisk ventilasjon kan for å sikre fysiologiske stabilitet, og brukes ofte i denne typen eksperimenter. Vi imidlertid valgt å bruke fri-puste dyr å la åpent muligheten til å utføre longitudinelle studier i fremtiden. I stedet har vi mye overvåket (og endret) pusterytme og blodgassverdier å sikre fysiologiske stabilitet innenfor normalområdet før start av funksjonell skanning og på denne måten å bevare stabil vaskulær reaktivitet og dermed T2 * / T2 signal. Litteratur om effekten av generelle anestetika på cerebrale hemodynamikken og metabolism er rikelig 20 og utover omfanget av dette manuskriptet. Vi valgte å bruke gass anestesi med ± 2% isofluran i denne spesifikke protokollen, fordi med inhalasjonsanestetika, kan anestesidybden være raskt og enkelt kontrolleres. Dette er viktig i oppsettet vårt for å sikre normalområdet stabile PCO 2 plan før start av bildet oppkjøpet. Isofluran er den mest brukte inhalant bedøvelse i dag og gir mulighet for rask induksjon og utvinning, noe som er viktig for longitudinelle studier. Den produserer også minimal kardiovaskulær og respiratorisk depresjon og induserer god avslapping av musklene. For det andre er intravenøs administrering av den utfordrende stoffet mer komplisert i små dyr enn i mennesker. Operasjonen som er nødvendig for kanylering av femoral arterie og vene krever godt trente og erfarne medarbeidere. På grunn av disse invasive prosedyrer det er for øyeblikket hovedsakelig brukt i terminal prosedyrer. Imidlertid kan ikke-invasiv monitorering av blod homeostase og hale vene injeksjon brukes for longitudinelle studier 23. I tillegg er det noen mer generelle begrensninger i teknikken, som ikke er spesifikke for dyr phMRI. I tillegg, som påpekt av Martin og Sibson 11, er en potensiell forvirre av alle fMRI studier at det antas at endringene i hjernens aktivitet evoked av utfordringen reflektere endringer i neuronal aktivitet snarere enn perifere systemiske effekter. Spesielt i dypere strukturer i hjernen, er fortsatt en relativt dårlig forståelse av nevrovaskulære kobling (forholdet mellom nerveaktiviten endringer og hemodynamiske endringer). Studier av slag utført av Logothetis 10 for å avgjøre nevrovaskulære kobling i hjernebarken ennå ikke er utført i andre deler av hjernen. Det er derfor ukjent hva en økning i BOLD signal på viktige strukturer slik striatum eller amygdala er telling oss om neuronal aktivitet. Det beste vi kan si på dette tidspunktet er at hjernen regionen reagerer på den gitte utfordringen og at avhengig av behandling og / eller forhold, kan vi overvåke de betydelige endringene i hjernen reaktivitet. Dette kan i stor grad kontrolleres ved å se på både MRI data og fysiologiske responser. Den generelle mønster av hjerneaktivitet bør være region spesifikk og begrenset til områder med, i dette tilfellet, en høy 5-HT innervasjon, og ikke så mye en generell vaskulær respons. Også er en annen timelig profil mellom vaskulære og hemodynamiske forandringer forventet. Mens blodtrykk forandringer tilbake til sine opprinnelige verdier i løpet av noen minutter, er effekten av stoffet på BOLD aktivering i tilfelle av fluoksetin synlig fram til slutten av bildet oppkjøpet og tilsvarer de kjenner farmakokinetiske egenskapene til dette stoffet. Til slutt bør de fysiologiske responser av alle dyr være lik for å få inter-fag sammenligninger. Nonetheless, er det kjent at en nevrogen regulering av lokal blodstrøm av 5-HT eksisterer fire. Derfor kan det ikke utelukkes at lokale endringer av dristige signal kan tilskrive vaskulære endringer som følge av frigjøring av 5-HT ved nærhet av skip. Selv om disse effektene ikke er knyttet til lokal neuronal aktivering og kan således betraktes som falske positive resultater, er det også en indeks av den samlede spesifikk funksjon av 5-HT-systemet (se også 3.). Kritiske trinn av denne teknikken er derfor å overvåke fysiologiske responser mye og å sørge for at de fysiologiske forholdene i dyret er stabilt før og under bildet oppkjøpet. Også skanner forholdene skal være så stabil som mulig og nøyaktig den samme for hvert dyr. Signal stabilitet sekvensen din bør kontrolleres og bekreftes før starten av eksperimentet. Videre sørge for alltid å ha stor nok statistisk styrke, selv med liten gjenstand Groups. For en fin gjennomgang på de eksperimentelle hensynet til dyr phMRI generelt, se Steward 20 og for ytterligere eksempel på en eksperimentell protokoll for farmakologisk fMRI i rotter og mus, se Ferrari fem. Mulige endringer av teknikken beskrevet her er mange. Man kunne: <ol><li> bruker et annet legemiddel for 5-HT utfordring, for eksempel en annen SSRI eller 5-HT reseptor (maur) agonister 16,13,18,7 eller til og med en dobbel utfordring i å avdekke underliggende mekanismene for narkotika handling 6,19; </li><li> bruker en annen eksperimentell oppsett, for eksempel en annen bedøvelse regime, mekanisk ventilasjon, blod-pool kontrastmidler i stedet for Fet 15, longitudinelle studier (dyr må holdes i live, så ingen invasiv blodtrykk / blod gassmåling og / eller mekanisk ventilasjon er mulig), eller til og med kombinasjoner med andre (invasiv) metoder som innspillingen av neuronal aktivitet ved hjelp av MR-kompatible electrodes 10 eller PET / SPECT studier 4; </li><li> bruke ulike MR dataanalyse metoder som &quot;p-blokk &#39;metode for McKie 12 eller funksjonell tilkobling analyse 15. </li></ol> Hvilke valg du gjør i det eksperimentelle oppsettet er svært avhengig av mulighetene for og / eller erfaring innenfor ditt laboratorium og den type problemstilling du ønsker å svare.

<table border="1"><tbody><tr><td> Navn på reagens / utstyr </td><td> Firma </td><td> Katalognummer </td><td> Kommentarer </td></tr><tr><td> Isofluran </td><td> ABBOTT <a href="http://www.abbott.co.uk/" target="_blank">Abbott Laboratories Ltd, Maidenhead, Storbritannia</a> </td><td> Ingen B506 </td><td> Bland med medisinsk luft </td></tr><tr><td> Medisinsk luft </td><td> <a href="http://www.bochealthcare.co.uk/" target="_blank">BOC Healthcare</a> </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Oppvarming pad </td><td> <a href="http://www.harvardapparatus.co.uk/" target="_blank">Harvard apparater</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">Komplett Homeothermic 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 laboratorier Ltd, Bucks., Storbritannia</a> </td><td> Heparinnatrium 1000IU/ml </td><td> 15 U / ml </td></tr><tr><td> Vetbond Tissue Adhesive </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 Tissue selvklebende </td><td></td></tr><tr><td> Overvåkingssystem </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">Modell 1025L overvåkingssystem</a> </td><td> Overvåker åndedrett og temperatur </td></tr><tr><td> Trykkgiver </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">BLODTRYKK TRANSDUCER - TSD104A</a> <a href="http://www.biopac.com/data-acquisition-analysis-system-mp150-system-windows" target="_blank">MP150 datainnsamling - WIN - MP150WSW</a> </td><td> Skjermer blodtrykk </td></tr><tr><td> RapidLab blod gass analysator </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 dyr skanner </td><td> Agilent Technologies (tidligere Magnex) 4.7T frekvens 199,845 MHz </td><td></td><td></td></tr><tr><td> MR kompatibel stereotactic seng </td><td> <a href="http://www.m2mimaging.com/products/preclinical.html" target="_blank">M2M Imaging Corp</a> </td><td> Rat seng: 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> Volum TH / Rx RQD1 72/112 200 </td><td></td></tr><tr><td> Fluoksetin hydroklorid </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> F-132 </td><td> 5mg/kg i saltvann </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 for å studere effekter av stoffene på hjernens funksjon som kan til slutt brukes til å avdekke underliggende nevrobiologiske mekanismene bak narkotika handling og nevrotransmitter-relaterte lidelser, som depresjon og ADHD. Som de fleste av imaging metoder (PET, SPECT, CT) representerer det en fremgang i etterforskningen av hjernen lidelser og relaterte funksjon av nevrotransmitter baner i en ikke-invasiv måte med hensyn til den samlede nevronale tilkobling. Videre det gir også et ideelt verktøy for oversettelse til kliniske undersøkelser. MR, mens fortsatt bak i molekylær imaging strategier i forhold til PET og SPECT, har den store fordel å ha en høy romlig oppløsning og ingen behov for injeksjon av en kontrast-agent eller radio-merket molekyler, og dermed unngå repeterende eksponering for ioniserende stråling . Funksjonell MRI (fMRI) brukes mye i forskning og klinisk setting, der det er generally kombinert med en psyko-motor oppgave. phMRI er en tilpasning av fMRI slik etterforskningen av en bestemt nevrotransmitter-system, slik som serotonin (5-HT), under fysiologiske eller patologiske tilstander etter aktivering via administrering av en bestemt utfordrende stoff. Målet med metoden som beskrives her er å vurdere hjerne 5-HT funksjon i fri-puste dyr. Ved å utfordre 5-HT-systemet samtidig skaffe funksjonelle MR-bilder over tid, kan responsen i hjernen til denne utfordringen bli visualisert. Flere studier på dyr har allerede vist at legemiddelinduserte økning i ekstracellulære nivåer av f.eks 5-HT (slippmidler, selektive reopptak stopper, osv.) fremkalle region-spesifikke endringer i oksygentilførsel i blodet nivå avhengige (Fet) MR-signaler (signal på grunn til en endring av oksygenert / deoxygenated hemoglobinverdier som oppstår under hjerneaktivitet gjennom en økning av blodtilførselen til å forsyne oksygen og glucose til de krevende nevroner) som gir en indeks av nevrotransmitter funksjon. Det har også vist at disse effektene kan reverseres ved behandlinger som reduksjon 5-HT tilgjengelighet 16,13,18,7. I voksne rotter, har Fet signal endringer etter akutt SSRI administrasjon blitt omtalt i flere 5-HT relaterte områder av hjernen, dvs. kortikale områder, hippocampus, hypothalamus og thalamus 9,16,15. Stimulering av 5-HT-systemet og dets respons på denne utfordringen kan dermed brukes som et mål på dens funksjon 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 teknikken er å vurdere serotonin (5-HT) nevrotransmitter funksjon i live og fri pust dyr med farmakologisk magnetic resonance imaging (phMRI) og en intravenøs utfordring med en selektiv serotonin reuptake inhibitor (SSRI), fluoksetin.

Bruk av Farmakologisk-utfordring fMRI i pre-klinisk forskning: Søknad til 5-HT-systemet

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

Bruk av Animal Model of Sepsis å evaluere Novel urteterapi

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 av Cotton Rat i studier for de prekliniske Evaluering av Onkolytiske virus

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

Preklinisk ortotopiske Murine Model of Human prostatakreft

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

Bruk av en lav-flow Digital Anestesi System for 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 gjenbruk Hypotese Generation Bruke &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

Av beryllium oppløsning mus Optical Coherence tomografi å hjelpe intraokulært injeksjon i netthinnen 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 pre-klinisk svin modell av Orthotopic hjertet transplantasjon

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-klinisk modell av CARDIAC donasjon etter sirkulasjonssystemet Death

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 hemodynamisk vurdering for høyre ventrikkel system og hypoksi-indusert pulmonal arteriell hypertensjon 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 pre-klinisk rotte modell for studier av ischemia-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 ...