在老鼠的尼古丁刺激期间,同时进行fMRI和高极化[1-¹³C]pyruvate的代谢MRS

科学领域:

• 神经成像是一种神经成像.
• 代谢成像 - 代谢成像
• 药理学 药理学是指药理学的学科.

背景情况:

• 功能性MRI (fMRI) 和磁共振光谱 (fMRS) 是绘制大脑活动和新陈代谢的既定方法.
• 超极化13C光谱和代谢成像为实时代谢评估提供了一种新的方法.

研究的目的:

• 通过1H fMRI测量的大脑血液氧化水平依赖 (BOLD) 响应与通过超极化[1-13C]酸盐磁共振光谱 (MRS) 评估的实时大脑代谢进行比较.
• 为了研究尼古丁刺激期间的代谢变化,使用fMRI和超极化13C-MRS方法.

主要方法:

• 同时1H fMRI和13C光谱数据采集在尿麻醉的老鼠在9.4T.
• 静脉注射尼古丁 (88或300μg/kg) 或盐水,然后进行超极化[1-13C]酸盐注射.
• 交叉设计,动物在不同的时间点接受盐水和尼古丁.

主要成果:

• 低剂量的尼古丁 (88μg/kg) 诱导了BOLD信号的显著增加 (12%±4%).
• 在尼古丁给药后,大多数动物观察到13C二碳酸盐信号的同时增加 (二碳酸盐与总碳的比率从0.010 ± 0.004增加到0.018 ± 0.010).
• 没有检测到乳酸信号的显著变化,高剂量的尼古丁导致了可变的反应.

结论:

• 同时的1H fMRI和高极化13C-MRS是可行的体内大脑研究.
• 尼古丁刺激会改变大脑的新陈代谢,由二碳酸盐信号的变化特别表明.
• 超极化13C-MRS在大脑激活期间为fMRI提供补充的代谢信息.