IRMf simultanées et l'électrophysiologie dans le cerveau de rongeurs
Summary
Nous avons développé une méthode pour l'imagerie simultanée par résonance magnétique fonctionnelle et l'enregistrement électrophysiologique dans le cerveau de rongeurs, en fournissant une plateforme pour l'étude de la relation entre l'activité neuronale et le niveau d'oxygénation du sang dépendantes (BOLD) du signal IRM.
Abstract
Afin d'examiner les bases neurales du niveau d'oxygénation du sang dépendantes (BOLD) imagerie par résonance magnétique (IRM) du signal, nous avons développé un modèle de rongeur dans laquelle données d'IRM fonctionnelle et<em> In vivo</em> Enregistrement intracorticale peuvent être effectuées simultanément. La combinaison de l'enregistrement d'IRM et électriques est techniquement difficile, car les électrodes utilisées pour l'enregistrement fausser les images IRM et l'acquisition d'IRM induit du bruit dans l'enregistrement électrique. Afin de minimiser les interférences mutuelles des deux modalités, des microélectrodes de verre ont été utilisés plutôt que de métal et d'un algorithme de suppression du bruit a été mis en œuvre pour les données de l'électrophysiologie. Dans nos études, deux microélectrodes ont été séparément implanté dans bilatéraux primaires cortex somato-sensoriels (SI) du rat et fixé en place. Une tranche coronale couvrant les extrémités des électrodes a été sélectionné pour l'IRM fonctionnelle. Arbres électrodes et les positions de fixation ne sont pas inclus dans la tranche d'image pour éviter les artefacts d'imagerie. Le cuir chevelu enlevé a été remplacé avec du dentifrice à réduire les déséquilibres de sensibilité et d'éviter les artefacts de Gibbs sonne dans les images. La structure des artefacts induits dans les enregistrements électriques par les champs magnétiques de commutation rapide lors de l'acquisition des images a été caractérisée par une moyenne de tous les cycles d'analyse pour chaque exécution. La structure du bruit lors de l'imagerie a ensuite été soustrait à partir d'enregistrements originaux. Les cours du temps débruitée ont ensuite été utilisés pour une analyse approfondie en combinaison avec les données IRMf. À titre d'exemple, l'acquisition simultanée a été utilisée pour déterminer la relation entre les signaux spontanés IRMf BOLD et à bande limitée activité intracorticale électrique. IRMf simultanée et enregistrement électrophysiologique chez le rongeur va fournir une plateforme pour de nombreuses applications intéressantes en neurosciences, en plus d'élucider la relation entre le signal IRMf BOLD et l'activité neuronale.
Protocol
Discussion
Les deux enregistrements électrophysiologiques et IRMf BOLD sont séparément bien développé des techniques. Toutefois, l'enregistrement simultané et l'imagerie est difficile en raison de l'interférence mutuelle 2 des deux modalités. Ici nous fournissons une solution possible pour des expériences combinées dans le rongeur. La méthode modifiée de l'implantation d'électrodes minimise l'influence sur la qualité de l'image, et la suppression des artefacts pour les enregistr…
Acknowledgements
Le travail a été soutenu par le NIH une R21NS057718-01.
References
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