После проверки по крови кислород уровня зависимой функциональной магнитно-резонансной томографии (жирный МР-томографию), соответствующий соматосенсорные баррель коры площади поля (называемый S1BF) правильно активирован, Главная цель этого исследования заключается в количественном определении содержания лактата колебания в активированных крыса мозги на локализованных протонного магнитного резонанса спектроскопии (1H-MRS) в 7 т.
Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) предлагает возможность измерения мозгового метаболит содержимое в естественных условиях и неинвазивно. Благодаря технологических разработок последнего десятилетия и увеличение прочности магнитного поля это теперь возможно получить хорошее разрешение спектров в естественных условиях в мозге крыс. Neuroenergetics (т.е., исследование метаболизма мозга) и, особенно, метаболического взаимодействия различных типов клеток привлекают все больше и больше интереса в последние годы. Среди этих метаболического взаимодействия существование лактат Трансфер между нейронами и астроциты все еще обсуждается. Это, таким образом, большой интерес для выполнения функциональных протонного магнитного резонанса спектроскопии (1H-MRS) в мышиной модели активации и монитор лактат мозга. Однако метил лактат пик перекрывается резонанс пиков липидов и трудно поддаются количественной оценке. Описанные ниже протокол позволяет метаболических и лактата колебания контролироваться в районе активированного мозга. Церебральный активации получается путем стимуляции нитевидные и 1H-MRS выполняется в соответствующего активированного баррель коры, чьи области обнаруживается с помощью крови кислород уровня зависимой функционального магнитного резонанса (жирный МР-томографию). Подробно описаны все шаги: выбор анестетиков, катушек и последовательности, достижение эффективного нитевидные стимуляции непосредственно в магнит и обработки данных.
Мозг обладает встроенные механизмы, которые позволяют регуляции ее основных субстрата (то есть, глюкозы), и за его вклад и его использования, в зависимости от различий в местных мозговой деятельности. Хотя глюкозы является главным энергетическим субстратом для мозга, эксперименты, проведенные в последние годы показали, что лактат, который производится путем астроциты, может быть эффективной энергии субстрат для нейронов. Это поднимает гипотеза лактат Трансфер между астроциты и нейроны1. Известный как ANLS, экзоцитоз нейрон лактат Трансфер2, теория обсуждается до сих пор высоко но привело к предложению что глюкоза, вместо того, чтобы идти прямо в нейроны, могут ввести астроциты, где он метаболизируется в лактат, метаболита , затем переданы нейронов, которые используют его как энергии эффективным субстрат. Если в естественных условияхсуществует такой трансфер, он будет иметь несколько важных последствия, как для понимания основных методов в функциональной мозгового томографии (позитронно-эмиссионная томография [PET]), так и для расшифровки метаболических изменений наблюдается в патологии мозга.
Для изучения метаболизма мозга и, особенно, метаболические взаимодействия между нейронами и астроциты, четыре основные методы доступны (не включая микро-/ Наносенсоры): авторадиографии, PET, два Фотон флуоресцентные confocal микроскопии и миссис. Авторадиографии был одним из первых предлагаемых методов и предоставляет образы региональных накопления радиоактивного 14C-2-deoxyglucose в срезах головного мозга, а PET урожайности в vivo изображения регионального поглощение радиоактивных 18 F-deoxyglucose. Они оба имеют недостаток использования irradiative молекул при производстве низким пространственное разрешение изображений. Двух Фотон микроскопии обеспечивает сотовой резолюции флуоресцентных зондов, но рассеяния света в ткани ограничивает глубину визуализации. Эти три технологии ранее использовались для изучения neuroenergetics грызунов в столбик стимуляции3,4,5,6. В естественных условиях Миссис имеет двойное преимущество неинвазивной и нерадиоактивных, и любой структуры мозга могут быть изучены. Кроме того миссис может быть выполнена во время активации нейронов, называемый функциональный миссис (ОФМ), которая была разработана совсем недавно в грызунов7. Таким образом протокол для мониторинга метаболизм мозга во время мозговой активности 1H-MRS в естественных условиях и неинвазивно предлагается. Процедура описана в взрослых здоровых крыс с активации мозга, полученных путем стимуляции нитевидные воздуха слоеное, выполняются непосредственно в 7 тепловизор магнитный резонанс (МР) T, но могут быть адаптированы в генетически модифицированных животных, а также в любые патологические состояния .
Ствол коры, также называется S1BF соматосенсорной коры или ствол поля, — регион в пределах коркового слоя IV, который можно наблюдать с помощью цитохрома с-оксидазы пятнать9, и ее организация хорошо известно, так как он был во многом описанные 10,11</sup…
The authors have nothing to disclose.
Эта работа была поддержана тропа LabEx Грант, ссылка АНР-10-LABX-57 и Французск-Швейцарца АНР-ФНС предоставить ссылку АНР-15-CE37-0012. Авторы благодарят Орельен Тротье за его техническую поддержку.
0.5 mL syringe with needle | Becton, Dickinson and Company, USA | 2020-10 | 0.33 mm (29 G) x 12.7 mm |
1H spectroscopy surface coil | Bruker, Ettlingen, Germany | T116344 | |
7T Bruker Biospec system | Bruker, Ettlingen, Germany | 70/20 USR | |
Arduino Uno based pulsing device | custom made | ||
Atipamezole | Vétoquinol, S.A., France | V8335602 | Antisedan, 4.28 mg |
Breathing mask | custom made | ||
Eye ointment | TVM laboratoire, France | 40365 | Ocry gel 10 g |
Induction chamber | custom made | 30x17x15 cm | |
Inlet flexible pipe | Gardena, Germany | 1348-20 | 4.6-mm diameter, 3m long |
Isoflurane pump, Model 100 series vaporizer, classic T3 | Surgivet, Harvard Apparatus | WWV90TT | from OH 43017, U.S.A |
Isoflurane, liquid for inhalation | Vertflurane, Virbac, France | QN01AB06 | 1000 mg/mL |
KD Scientific syringe pump | KD sientific, Holliston, USA | Legato 110 | |
LCModel software | LCModel Inc., Ontario, Canada | 6.2 | |
Medetomidine hydrochloride | Vétoquinol, S.A., France | QN05CM91 | Domitor, 1 mg/mL |
Micropore roll of adhesive plaster | 3M micropore, Minnesota, United States | MI912 | |
Micropore roll of adhesive plaster | 3M micropore, Minnesota, United States | MI925 | |
Monitoring system of physiologic parameter | SA Instruments, Inc, Stony Brook, NY, USA | Model 1025 | |
NaCl | Fresenius Kabi, Germany | B05XA03 | 0.9 % 250 mL |
Outlet flexible pipe | Gardena, Germany | 1348-20 | 4.6-mm diameter, 4m long |
Paravision software | Bruker, Ettlingen, Germany | 6.0.1 | |
Peripheral intravenous catheter | Terumo, Shibuya, Tokyo, Japon | SP500930S | 22 G x 1", 0.85×25 mm, 35 mL/min |
Rat head coil | Bruker, Ettlingen, Germany | ||
Sodic heparin, injectable solution | Choai, Sanofi, Paris, France | B01AB01 | 5000 IU/mL |
Solenoid control valves, plunger valve 2/2 way direct-acting | Burkert, Germany | 3099939 | Model type 6013 |
Terumo 2 ml syringe | Terumo, Shibuya, Tokyo, Japon | SY243 | with 21 g x 5/8" needle |
Terumo 5 mL syringe | Terumo, Shibuya, Tokyo, Japon | 05SE1 | |
Wistar RJ-Han rats | Janvier Laboratories, France |