Name: functional magnetic resonance spectroscopy at 7 t in the rat barrel cortex during whisker activation
Uploaded: 2019-02-08T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Functional Magnetic Resonance Spectroscopy at 7 T in the Rat Barrel Cortex During Whisker Activation at JoVE.com

이 작품은 ANR-10-LABX-57, 및 프랑스-스위스 ANR-FNS 부여 참조 ANR-15-CE37-0012 LabEx 트레일 그랜트에 의해 지원 되었다. 저자는 그의 기술 지원에 대 한 Aurélien Trotier 감사합니다.

모든 동물 절차는 1986 년 11 월 24 일 (86/609/EEC)의 유럽 공동체 위원회 지시문의 동물 실험 지침에 따라 실시 했다. 프로토콜과 프랑스 농업과 숲의 윤리적 지침을 충족 지역 윤리 위원회에 의해 승인 되었다 (위원회 회의 d 'éthique L를 부 어' expérimentation Animale 보르도 n ° 50112090-A).
참고: 미스터 측정 하는 동안 마 취 및 생리 적 모니터링 (체온, 호흡 속도)의 적절 한 수준을 필수 ?...

<ol>
	<li>Pellerin, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activity-dependent+regulation+of+energy+metabolism+by+astrocytes:+an+update.">Activity-dependent regulation of energy metabolism by astrocytes: an update.</a> Glia. 55, 1251-1262 (2007).</li><li>Pellerin, L., Magistretti, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glutamate+uptake+into+astrocytes+stimulates+aerobic+glycolysis:+a+mechanism+coupling+neuronal+activity+to+glucose+utilization.">Glutamate uptake into astrocytes stimulates aerobic glycolysis: a mechanism coupling neuronal activity to glucose utilization.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 91, 10625-10629 (1994).</li><li>Cholet, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Local+injection+of+antisense+oligonucleotides+targeted+to+the+glial+glutamate+transporter+GLAST+decreases+the+metabolic+response+to+somatosensory+activation.">Local injection of antisense oligonucleotides targeted to the glial glutamate transporter GLAST decreases the metabolic response to somatosensory activation.</a> Journal of Cerebral Blood Flow &amp; Metabolism. 21, 404-412 (2001).</li><li>Voutsinos-Porche, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glial+Glutamate+Transporters+Mediate+a+Functional+Metabolic+Crosstalk+between+Neurons+and+Astrocytes+in+the+Mouse+Developing+Cortex.">Glial Glutamate Transporters Mediate a Functional Metabolic Crosstalk between Neurons and Astrocytes in the Mouse Developing Cortex.</a> Neuron. 37, 275-286 (2003).</li><li>Zimmer, E. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=[18F]FDG+PET+signal+is+driven+by+astroglial+glutamate+transport.">[18F]FDG PET signal is driven by astroglial glutamate transport.</a> Nature Neuroscience. 20 (3), 393-395 (2017).</li><li>Haiss, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+in+vivo+two-photon+imaging+after+blood+replacement+by+perfluorocarbon.">Improved in vivo two-photon imaging after blood replacement by perfluorocarbon.</a> The Journal of Physiology. , (2009).</li><li>Mullins, P. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Towards+a+theory+of+functional+magnetic+resonance+spectroscopy+(fMRS):+A+meta-analysis+and+discussion+of+using+MRS+to+measure+changes+in+neurotransmitters+in+real+time.">Towards a theory of functional magnetic resonance spectroscopy (fMRS): A meta-analysis and discussion of using MRS to measure changes in neurotransmitters in real time.</a> Scandinvian Journal of Psychology. 59, 91-103 (2018).</li><li>Wong-Riley, M. T., Welt, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Histochemical+changes+in+cytochrome+oxidase+of+cortical+barrels+after+vibrissal+removal+in+neonatal+and+adult+mice.">Histochemical changes in cytochrome oxidase of cortical barrels after vibrissal removal in neonatal and adult mice.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 77, 2333-2337 (1980).</li><li>Petersen, C. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+functional+organization+of+the+barrel+cortex.">The functional organization of the barrel cortex.</a> Neuron. 56, 339-355 (2007).</li><li>Cox, S. B., Woolsey, T. A., Rovainen, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Localized+dynamic+changes+in+cortical+blood+flow+with+whisker+stimulation+corresponds+to+matched+vascular+and+neuronal+architecture+of+rat+barrels.">Localized dynamic changes in cortical blood flow with whisker stimulation corresponds to matched vascular and neuronal architecture of rat barrels.</a> Journal of Cerebral Blood Flow &amp; Metabolism. 13, 899-913 (1993).</li><li>Feldmeyer, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Excitatory+neuronal+connectivity+in+the+barrel+cortex.">Excitatory neuronal connectivity in the barrel cortex.</a> Frontiers in Neuroanatomy. 6, 24 (2012).</li><li>Boussida, S., Traore, A. S., Durif, F. <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+the+brain+hemodynamic+responses+to+sensorimotor+stimulation+in+a+rodent+model:+A+BOLD+fMRI+study.">Mapping of the brain hemodynamic responses to sensorimotor stimulation in a rodent model: A BOLD fMRI study.</a> PLoS One. 12, e0176512 (2017).</li><li>Heinke, W., Koelsch, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+anesthetics+on+brain+activity+and+cognitive+function.">The effects of anesthetics on brain activity and cognitive function.</a> Current Opinion in Anesthesiology. 18, 625-631 (2005).</li><li>Horn, T., Klein, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lactate+levels+in+the+brain+are+elevated+upon+exposure+to+volatile+anesthetics:+a+microdialysis+study.">Lactate levels in the brain are elevated upon exposure to volatile anesthetics: a microdialysis study.</a> Neurochemistry International. 57, 940-947 (2010).</li><li>Boretius, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Halogenated+volatile+anesthetics+alter+brain+metabolism+as+revealed+by+proton+magnetic+resonance+spectroscopy+of+mice+in+vivo.">Halogenated volatile anesthetics alter brain metabolism as revealed by proton magnetic resonance spectroscopy of mice in vivo.</a> Neuroimage. 69, 244-255 (2013).</li><li>Sinclair, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+the+physiological+effects+of+alpha2-agonists+related+to+the+clinical+use+of+medetomidine+in+small+animal+practice.">A review of the physiological effects of alpha2-agonists related to the clinical use of medetomidine in small animal practice.</a> Canadian Veterinary Journal. 44, 885-897 (2003).</li><li>Weber, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+fully+noninvasive+and+robust+experimental+protocol+for+longitudinal+fMRI+studies+in+the+rat.">A fully noninvasive and robust experimental protocol for longitudinal fMRI studies in the rat.</a> Neuroimage. 29, 1303-1310 (2006).</li><li>Hartmann, M. J., Johnson, N. J., Towal, R. B., Assad, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+characteristics+of+rat+vibrissae:+resonant+frequencies+and+damping+in+isolated+whiskers+and+in+the+awake+behaving+animal.">Mechanical characteristics of rat vibrissae: resonant frequencies and damping in isolated whiskers and in the awake behaving animal.</a> The Journal of Neuroscience. 23, 6510-6519 (2003).</li><li>Prichard, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lactate+rise+detected+by+1H+NMR+in+human+visual+cortex+during+physiologic+stimulation.">Lactate rise detected by 1H NMR in human visual cortex during physiologic stimulation.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 88, 5829-5831 (1991).</li><li>Sappey-Marinier, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+photic+stimulation+on+human+visual+cortex+lactate+and+phosphates+using+1H+and+31P+magnetic+resonance+spectroscopy.">Effect of photic stimulation on human visual cortex lactate and phosphates using 1H and 31P magnetic resonance spectroscopy.</a> Journal of Cerebral Blood Flow &amp; Metabolism. 12, 584-592 (1992).</li><li>Mazuel, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+neuronal+MCT2+knockdown+in+the+rat+somatosensory+cortex+reduces+both+the+NMR+lactate+signal+and+the+BOLD+response+during+whisker+stimulation.">A neuronal MCT2 knockdown in the rat somatosensory cortex reduces both the NMR lactate signal and the BOLD response during whisker stimulation.</a> PLoS One. 12, e0174990 (2017).</li><li>Castellano, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NAA+and+NAAG+variation+in+neuronal+activation+during+visual+stimulation.">NAA and NAAG variation in neuronal activation during visual stimulation.</a> Brazilian Journal of Medical and Biological Research. 45, 1031-1036 (2012).</li><li>Sarchielli, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+1H-MRS+findings+in+migraine+patients+with+and+without+aura+assessed+interictally.">Functional 1H-MRS findings in migraine patients with and without aura assessed interictally.</a> Neuroimage. 24, 1025-1031 (2005).</li><li>Baslow, M. H., Hrabe, J., Guilfoyle, D. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+relationship+between+neurostimulation+and+N-acetylaspartate+metabolism+in+the+human+visual+cortex:+evidence+that+NAA+functions+as+a+molecular+water+pump+during+visual+stimulation.">Dynamic relationship between neurostimulation and N-acetylaspartate metabolism in the human visual cortex: evidence that NAA functions as a molecular water pump during visual stimulation.</a> Journal of Molecular Neuroscience. 32, 235-245 (2007).</li><li>Mangia, S., Tkac, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+relationship+between+neurostimulation+and+N-acetylaspartate+metabolism+in+the+human+visual+cortex:+evidence+that+NAA+functions+as+a+molecular+water+pump+during+visual+stimulation.">Dynamic relationship between neurostimulation and N-acetylaspartate metabolism in the human visual cortex: evidence that NAA functions as a molecular water pump during visual stimulation.</a> Journal of Molecular Neuroscience. 35, 245-248 (2008).</li><li>Baslow, M. H., Hrabal, R., Guilfoyle, D. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Response+of+the+authors+to+the+Letter+by+Silvia+Mangia+and+Ivan+Tkac.">Response of the authors to the Letter by Silvia Mangia and Ivan Tkac.</a> Journal of Molecular Neuroscience. 35, 247-248 (2008).</li><li>Barros, L. F., Weber, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CrossTalk+proposal:+an+important+astrocyte-to-neuron+lactate+shuttle+couples+neuronal+activity+to+glucose+utilisation+in+the+brain.">CrossTalk proposal: an important astrocyte-to-neuron lactate shuttle couples neuronal activity to glucose utilisation in the brain.</a> The Journal of Physiology. 596, 347-350 (2018).</li><li>Bak, L. K., Walls, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CrossTalk+opposing+view:+lack+of+evidence+supporting+an+astrocyte-to-neuron+lactate+shuttle+coupling+neuronal+activity+to+glucose+utilisation+in+the+brain.">CrossTalk opposing view: lack of evidence supporting an astrocyte-to-neuron lactate shuttle coupling neuronal activity to glucose utilisation in the brain.</a> The Journal of Physiology. 596, 351-353 (2018).</li></ol>

Somatosensory 피 질 또는 배럴 필드에 대 한 S1BF 라고도 신 피 질은 대뇌 피 질의 레이어 얼룩9, 시 토 크롬 c 산화 효소를 사용 하 여 관찰 될 수 있다 4 내 영역 그리고 조직을 잘 알려져 크게 설명된 이후로 10,11. 한 vibrissa 열12약 19000 뉴런 구성 됩니다 한 배럴에 연결 된다. 수염-신 피 질 통로 몇 가지 장점이 있습니다. 첫?...

두뇌는 모두 기여 및 지역 대뇌 활동에 변화에 따라 그 활용에 대 한 (즉, 포도 당), 그것의 주요 기판의 규칙을 허용 하는 기본 메커니즘을 소유한 다. 포도 당 두뇌에 대 한 주요 에너지 기질 이지만, 최근 몇 년 동안에서 수행 하는 실험 그 젖은 이다에 의해 생성 하는 뉴런에 대 한 효율적인 에너지 기질 수 나타났습니다. 이 이다 및 신경1사이 젖 셔틀의 가설을 발생 시킵니다. 사이토 신경 젖 셔틀2, ANLS로 알려진 이론은 아직도 매우 토론 된다 하지만 그 포도 당 제안에 주도하 고 있다, 뉴런으로 직접가 이다, 어디에 대사는 입력할 수 있습니다 보다는 젖이 나올, 즉 대사 산물 다음, 효율적인 에너지 기질으로 사용 하는 신경으로. 이러한 셔틀 비보에있으면, 그것은 몇 가지 중요 한 결과가, 기능적 뇌 영상 (양전자 방출 단층 촬영 [애완 동물])에서 기본 기술 이해 하 고 해독 대사 변경 관찰 했 두뇌 병 리.
뇌 대사를 공부 하 고, 특히, 신경 및 이다, 4 개의 주요 기술 간의 상호 작용을 신진 대사 있습니다 (제외한 마이크로-/ nanosensors): autoradiography, 애완 동물, 2-광자 형광 confocal 현미경 검사 법, 그리고 부인. Autoradiography 제안 하는 첫 번째 방법 중 하나는 고 방사성 14C-2-deoxyglucose 뇌 조각, 방사성 18 의 지역 이해의 이미지 vivo에서 애완 동물 수익률 동안 지역 축적의 이미지를 제공 합니다. F-deoxyglucose입니다. 그들은 모두 낮은 공간 해상도 이미지를 생산 하는 동안 irradiative 분자를 사용 하 여 단점이 있다. 두 광자 현미경 형광 프로브, 셀룰러 해상도 제공 하지만 조직에 의해 산란 이미징 깊이 제한. 이러한 세 가지 기술 이전 수염 자극3,4,,56동안 설치류에 neuroenergetics을 공부에 사용 되었습니다. Vivo에서 부인의 비 침범 성 및 nonradioactive, 듀얼 장점이 고 어떤 뇌 구조를 탐험 하실 수 있습니다. 또한, 부인 신경 활성화, 설치류7에서 최근 개발 된 기능 부인 (fMRS) 이라는 기법 중 수행할 수 있습니다. 따라서, 프로토콜 대뇌 활동을 vivo에서 1H 부인에 의해 noninvasively 동안 뇌 대사를 모니터링 하는 제안 합니다. 절차 7 T 자기 공명 (MR) 영상에서 직접 수행 하는 어 퍼프 수염 자극에 의해 얻은 뇌 활성화와 성인 건강 한 쥐에서 설명 하지만 유전자 변형된 동물, 뿐만 아니라 어떤 병 적인 조건에 적용할 수 있습니다. .

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.5 mL syringe with needle</td>
			<td>Becton, Dickinson and Company, USA</td>
			<td>2020-10</td>
			<td>0.33 mm (29 G) x 12.7 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1H spectroscopy surface coil</td>
			<td>Bruker, Ettlingen, Germany</td>
			<td>T116344</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>7T Bruker Biospec system</td>
			<td>Bruker, Ettlingen, Germany</td>
			<td>70/20 USR</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Arduino Uno based pulsing device</td>
			<td>custom made</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Atipamezole</td>
			<td>V&#233;toquinol, S.A., France</td>
			<td>V8335602</td>
			<td>Antisedan, 4.28 mg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Breathing mask</td>
			<td>custom made</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eye ointment</td>
			<td>TVM laboratoire, France</td>
			<td>40365</td>
			<td>Ocry gel 10 g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Induction chamber</td>
			<td>custom made</td>
			<td></td>
			<td>30x17x15 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inlet flexible pipe</td>
			<td>Gardena, Germany</td>
			<td>1348-20</td>
			<td>4.6-mm diameter, 3m long</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane pump, Model 100 series vaporizer, classic T3</td>
			<td>Surgivet, Harvard Apparatus</td>
			<td>WWV90TT</td>
			<td>from OH 43017, U.S.A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane, liquid for inhalation</td>
			<td>Vertflurane, Virbac, France</td>
			<td>QN01AB06</td>
			<td>1000 mg/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KD Scientific syringe pump</td>
			<td>KD sientific, Holliston, USA</td>
			<td>Legato 110</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LCModel software</td>
			<td>LCModel Inc., Ontario, Canada</td>
			<td>6.2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medetomidine hydrochloride</td>
			<td>V&#233;toquinol, S.A., France</td>
			<td>QN05CM91</td>
			<td>Domitor, 1 mg/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micropore roll of adhesive plaster</td>
			<td>3M micropore, Minnesota, United States</td>
			<td>MI912</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micropore roll of adhesive plaster</td>
			<td>3M micropore, Minnesota, United States</td>
			<td>MI925</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Monitoring system of physiologic parameter</td>
			<td>SA Instruments, Inc, Stony Brook, NY, USA</td>
			<td>Model 1025</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>Fresenius Kabi, Germany</td>
			<td>B05XA03</td>
			<td>0.9 % 250 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Outlet flexible pipe</td>
			<td>Gardena, Germany</td>
			<td>1348-20</td>
			<td>4.6-mm diameter, 4m long</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paravision software</td>
			<td>Bruker, Ettlingen, Germany</td>
			<td>6.0.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peripheral intravenous catheter</td>
			<td>Terumo, Shibuya, Tokyo, Japon</td>
			<td>SP500930S</td>
			<td>22 G x 1&#34;, 0.85x25 mm, 35 mL/min</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rat head coil</td>
			<td>Bruker, Ettlingen, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodic heparin, injectable solution</td>
			<td>Choai, Sanofi, Paris, France</td>
			<td>B01AB01</td>
			<td>5000 IU/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Solenoid control valves, plunger valve 2/2 way direct-acting</td>
			<td>Burkert, Germany</td>
			<td>3099939</td>
			<td>Model type 6013</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Terumo 2 ml syringe</td>
			<td>Terumo, Shibuya, Tokyo, Japon</td>
			<td>SY243</td>
			<td>with 21 g x 5/8&#34; needle</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Terumo 5 mL syringe</td>
			<td>Terumo, Shibuya, Tokyo, Japon</td>
			<td>05SE1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wistar RJ-Han rats</td>
			<td>Janvier Laboratories, France</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

functional magnetic resonance spectroscopy at 7 t in the rat barrel cortex during whisker activation

뇌 대사 산물 내용에을 vivo에서 측정 하기 위해 기회를 제공 하는 핵 자기 공명 (NMR) 분광학 및 noninvasively. 지난 10 년간 그리고 자기 강도 증가 기술 개발, 덕분에 그것은 지금 좋은 해상도 스펙트럼에서 vivo에서 쥐 뇌에서 얻을 수 있습니다. Neuroenergetics (즉, 뇌 대사의 연구) 및, 특히, 대사 상호 작용 다른 세포 유형 사이 최근 몇 년 동안에서 점점 더 많은 관심을 받고 있다. 이러한 대사 상호 작용 중 뉴런 사이의 이다 젖 산 셔틀의 존재는 여전히 논의 되었다. 그것은, 따라서, 큰 관심 뇌 활성화 및 모니터 젖 산의 쥐 모델에서 기능 양성자 자기 공명 분광학 (1H 부인)를 수행. 그러나, 메 틸 젖 피크 지질 공명 봉우리를 중복 하 고 계량 하기 어렵습니다. 아래에 설명 된 프로토콜 대사 있으며 활성화 된 뇌 영역에서 모니터링할 변동 젖이 나올. 뇌 활성화 수염 자극에 의해 얻은 고 1H 부인 그 지역 혈액 산소 수준 종속 기능 자기 공명 영상 (대담한 fMRI)를 사용 하 여 검출은 해당 활성화 배럴 피 질에서 수행 됩니다. 모든 단계는 완전히 설명: 마 취약, 코일, 그리고 시퀀스, 자석, 및 데이터 처리에 직접 효율적인 수염 자극을 달성의 선택.

이 의정서는 자석에 직접 오른쪽 수염 자극 하 여 대뇌 활성화 중 변동 대사 산물의 정량화를 허용 한다.
이 연구에서 대담한 fMRI의 전반적인 목표 수염 자극 활성화 S1BF 영역을 시각화 하 고 올바르게 1H-fMRS에 대 한 복을 찾아 효율적 이었다고 확인 했다. 수염 활성화를 위한 내장 장치가 효율적입니다. 사실, 바로 수염 ...

Watch this Scientific Journal Video about Functional Magnetic Resonance Spectroscopy at 7 T in the Rat Barrel Cortex During Whisker Activation at JoVE.com

Functional Magnetic Resonance Spectroscopy at 7 T in the Rat Barrel Cortex During Whisker Activation

7 기능 자기 공명 분광학 수염 활성화 중 쥐 신 피 질에서 T

혈액 산소-레벨-종속적 기능 자기 공명 영상 (대담한 fMRI)는 해당 somatosensory 배럴 필드 피 질 영역 (S1BF 라고 함)가 올바르게 활성화, 주요 검사 후 젖 산 콘텐츠를 계량 하는 것입니다이 연구의 목표 지역화 된 양성자 자기 공명 분광학 (1H 부인) 7 t.에 의해 활성화 된 쥐 두뇌에 있는 동요

Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy offers the opportunity to measure cerebral metabolite contents in vivo and noninvasively. Thanks to ...

이 방법은 신경 유전학의 필드에 있는 중요한 질문에 대답하고 휴식과 활성화된 상태 사이에서 생기는 신진 대사 변경을 해독하는 것을 도울 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 비침습적 방식으로 실시간으로 생체 내 이러한 변화를 따르는 것입니다. 특히 이 기술은 병리학적 또는 유전자 변형 동물, 예를 들어 뉴런과 리오셀 사이의 대사 상호 작용에서 특정 단백질의 역할을 결정하기 위해 적용될 수 있다. 먼저 자석 침대에 호흡 센서를 배치하고 이소플루란 마스크에 코가 있는 경향이 있는 위치에 있는 자석 침대로 쥐를 옮기고 흉곽과 자석 침대 사이에 호흡 센서를 배치하여 시작합니다. 올바른 수염이 무료인지 확인하고 테이프로 쥐를 고정하십시오. 테이프를 사용하여 오른쪽 수염을 모두 트랩하고 쥐 MRI 침대를 따라 공기 퍼프 시스템의 유연한 출구 파이프를 정렬하여 튜브를 빠져나가는 부품이 수직이고 판매로부터 약 1cm 반 센티미터가 되도록 판매합니다. 그런 다음 더 많은 테이프로 파이프를 제자리에 고정합니다. 그런 다음 압축 된 공기 소스에서 솔레노이드 제어 밸브 입력 및 출구 파이프를 솔레노이드 제어 밸브 출력에 연결하여 솔레노이드 제어 밸브가 자석 방 외부에 남아 있음을 주의하십시오. 트랜지스터 트랜지스터-로직 포트를 사용하여 맥동 장치를 솔레노이드 밸브및 자석에 연결하고 맥동 주파수가 8Hertz, 펄스 시간이 20초이고 휴식 시간이 10초되도록 장치를 구성합니다. 수염 자극의 경우 뇌와 쥐를 똑바로 세워 귀 막대로 동물을 고정시하십시오. 볼륨 어레이 코일을 머리 위에 놓고 테이프로 배열을 수정합니다. 에어 퍼프 시스템을 켜서 회전없이 마찰없이 판매가 전방 방향으로 이동하는지 확인합니다. 그런 다음 공기 퍼프 시스템을 끄고 침대 끝 코일을 자석 중앙에 놓습니다. 혈액 산소 수준 종속 기능 공명 이미징의 경우, 판매 움직임을 다시 확인하고 국소화 서열을 사용하여 쥐가 잘 배치되어 있는지 확인합니다. 지역화 시퀀스 탭을 사용 법 이름으로 드래그하고 계속 클릭합니다. 위치가 괜찮은 경우 T2 Star FID EPI 서열 탭을 명령 이름으로 드래그하고 뇌 중앙의 시야를 중앙으로 드래그하고 조정 플랫폼을 클릭하여 편집된 스캔 명령을 엽니다. 그런 다음 B0 맵을 기록하고 T2 스타 FID EPI 시퀀스를 시작합니다. 첫 번째 와 비교하고 T2 Star FID EPI 서열 중에 쥐가 이동했는지 여부를 확인하는 것으로 입증 된 것처럼 다른 현지화 시퀀스를 획득하십시오. 그런 다음 침대를 초기 위치로 되돌리고 볼륨 어레이 코일을 제거합니다. 이미지를 처리하려면 T2 Star FID EPI 파일을 열고 이미지 디스플레이에서 T2 Star FID EPI 이미지를 읽습니다. 기능 컨트롤러의 시작 창을 열고 처리 탭에서 기능 이미징 창을 선택합니다. 자극 프로토콜을 정의하고 프로토콜 창을 선택하고, 기간의 기간을 40으로 설정하고 오프 기간을 20.클릭 역 기여로 설정하고 자극 상태 슬라이더를 왼쪽으로 드래그하여 값을 선택합니다. 사전 처리 창에서 전처리를 위해 중앙값 필터를 일반으로 설정하고 후처리를 위한 중앙필터 2D 3D를 설정한다. 그런 다음 실행을 클릭합니다. 커서를 드래그하여 오버레이 조회 테이블을 조정하고 활성화된 뇌 영역을 시각화합니다. 양성자 자기 공명 분광기 또는 MRS에 대한 표면 코일을 정확하게 배치하려면, 표면 코일이 수평 위치에 왼쪽 배럴 피질 바로 위에 배치하고 자석 내부에 있을 때 자석 중앙에 위치할 수 있도록 머리를 시계 방향으로 약 30도 회전시. 표면 코일을 연결하고 테이프로 코일을 제자리에 고정합니다. 에어 퍼프 시스템이 켜지면 판매가 정상적으로 이동할 수 있는지 확인합니다. 그런 다음 침대를 자석에 넣고 판매 움직임을 다시 확인하십시오.설명된 대로 국소화 시퀀스를 가진 동물의 올바른 위치를 확인하고 T2-TurboRARE 시퀀스 탭을 명령 명 창으로 드래그합니다. 그런 다음 계속 클릭하여 스캔 프로그램을 실행하고 소마토 감각 배럴 필드 피질 내에서 복셀의 올바른 국소화를 허용합니다. 스캔의 끝에 레이저 시퀀스 탭을 지시 명 창으로 드래그하고 somatosensory 배럴 필드 피질 영역의 중심에 복셀을 배치합니다. 조정 플랫폼을 클릭하여 편집된 스캔 명령을 열고 흔들림을 클릭하여 튜닝을 위해 수신기 코일의 임피던스를 약간 변경합니다. 튜닝이 완료되면 사용 설명서 편집기를 닫고 편집된 명령에서 변경 내용을 적용하려면 적용을 클릭합니다. B0 맵을 기록하고 휴식 기간 동안 pro diem MRS 인수를 시작합니다. 다른 국소화 서열을 획득하여 첫 번째 와 비교하여 레이저 획득 중에 쥐가 움직이지 않았는지 확인합니다. 그런 다음 공기 퍼프 시스템을 켜고 레이저 시퀀스를 사용하여 두 번째 양성자 MRS를 수행합니다. 최종 현지화 시퀀스를 수행하여 침대를 초기 위치로 되돌리기 전에 쥐가 이동했는지 확인합니다. 그런 다음 표면 코일을 제거하고 전체 복구될 때까지 모니터링하여 쥐를 벤치로 돌려보습니다. MRS 이미지를 처리하려면 모델 스펙트럼 또는 LC 모델 소프트웨어의 선형 조합을 열고 적절한 데이터 유형 및 파일을 선택합니다. 확인을 클릭하고 제목 섹션에서 수동으로 제목을 입력하고 밀리리터 범위당 적절한 부품을 정의합니다. 그런 다음 LC 모델을 실행하여 LC 모델 정량화를 시작합니다. 오른쪽 수염이 수제 공기 퍼프 시스템을 사용하여 자극될 때, 왼쪽 배럴 피질에서 양성 BOLD 신호가 검출되는 것을 입증하여 소마토 감각 배럴 필드라고도 한다. 해부학적 자기 공명 이미지와 쥐 뇌 아틀라스 를 사용하여 BOLD 기능 MRI에 의해 시각화된 활성화된 뇌 영역을 사용하면 수염 자극 중에 활성화되는 소마토감각 배럴 필드 영역에 복셀을 배치할 수 있습니다. 수염 자극에 대한 패러다임이 켜지면 왼쪽 소마토 감각 배럴 필드에서 젖산 함량의 증가가 관찰된다. 휴식 과 활성화 된 기간 사이의 신진 대사 변동을 더 잘 시각화하기 위해 스펙트럼 뺄셈을 수행 할 수 있습니다. 이 빼진 스펙트럼에서 뇌 활성화와 젖산 함량의 증가는 훨씬 더 쉽게 시각화 할 수 있습니다. 예를 들어 이 쥐에서 N-아세틸라스파르타테 신호가 약간 감소하였다. 젖산 피크는 이에 대해 거의 감지되지 않지만, LC 모델은 좋은 정확도와 크램으로 피크를 정량화할 수 있었습니다.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Magnetic Resonance Spectroscopy of live Drosophila melanogaster using Magic Angle Spinning

Magnetic Resonance Spectroscopy of live Drosophila melanogaster using Magic Angle Spinning

라이브의 자기 공명 분광학 Drosophila melanogaster 매직 앵글 스피닝를 사용하여

High-Resolution Magic Angle Spinning (HRMAS) proton magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS) is a novel non-destructive technique that improves spectral ...

연구

신경과학

Assessment of Ultrasonic Vocalizations During Drug Self-administration in Rats

쥐에서 의약품 자체 관리하는 동안 초음파 Vocalizations 평가

Drug self-administration procedures are commonly used to study behavioral and neurochemical changes associated with human drug abuse, addiction and ...

High-resolution Functional Magnetic Resonance Imaging Methods for Human Midbrain

인간 Midbrain위한 고해상도 기능성 자기 공명 영상 방법

Functional MRI (fMRI) is a widely used tool for non-invasively measuring correlates of human brain activity. However, its use has mostly been focused upon ...

The Use of Magnetic Resonance Spectroscopy as a Tool for the Measurement of Bi-hemispheric Transcranial Electric Stimulation Effects on Primary Motor Cortex Metabolism

일차 운동 피질 대사에 양성 반구 경 두개 전기 자극 효과의 측정을위한 도구로 자기 공명 분광학의 사용

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a neuromodulation technique that has been increasingly used over the past decade in the treatment of ...

Metabolomic Analysis of Rat Brain by High Resolution Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy of Tissue Extracts

조직 추출물의 고해상도 핵 자기 공명 분광법에 의한 쥐 뇌의 대사 체 분석

Studies of gene expression on the RNA and protein levels have long been used to explore biological processes underlying disease. More recently, genomics ...

Utilizing Combined Methodologies to Define the Role of Plasma Membrane Delivery During Axon Branching and Neuronal Morphogenesis

결합 된 방법론을 활용하여 축삭 분기 및 신경 세포 형태 형성 동안 플라즈마 멤브레인 배달의 역할을 정의합니다

During neural development, growing axons extend to multiple synaptic partners by elaborating axonal branches. Axon branching is promoted by extracellular ...

A Magnetic Resonance Imaging Protocol for Stroke Onset Time Estimation in Permanent Cerebral Ischemia

영구적인 뇌 허 혈에서 뇌졸중 발병 시간 추정에 대 한 자기 공명 화상 진 찰 프로토콜

MRI provides a sensitive and specific imaging tool to detect acute ischemic stroke by means of a reduced diffusion coefficient of brain water. In a rat ...

Combined Transcranial Magnetic Stimulation and Electroencephalography of the Dorsolateral Prefrontal Cortex

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive method that produces neural excitation in the cortex by means of brief, time-varying magnetic ...

Conducting Hyperscanning Experiments with Functional Near-Infrared Spectroscopy

Hyperscanning 기능성 근 적외선 분광학 실험 실시

Concurrent brain recordings of two or more interacting persons, an approach termed hyperscanning, are gaining increasing importance for our understanding ...

Diffusion Tensor Magnetic Resonance Imaging in Chronic Spinal Cord Compression

확산 텐서 만성 척수 압축에서 자기 공명 이미징

Chronic spinal cord compression is the most common cause of spinal cord impairment in patients with nontraumatic spinal cord damage. Conventional magnetic ...