高分辨率的清醒小鼠fMRI在14特斯拉
David Hike1, Xiaochen Liu1, Zeping Xie1
1Athinoula A. Martinos Center for Biomedical Imaging, Department of Radiology, Harvard Medical School, Massachusetts General Hospital, Charlestown, United States.
eLife
|January 9, 2025
概括
这项研究介绍了一种新的醒着小鼠功能磁共振成像 (fMRI) 平台,使用可植入的射频线圈和适应技术. 它使得高分辨率的大脑绘制,揭示了觉醒小鼠的感官处理和学习预期.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物医学工程 生物医学工程
- 医疗成像医学成像
背景情况:
- 高分辨率的清醒小鼠功能磁共振成像 (fMRI) 由于运动工件和压力而具有挑战性.
- 现有的方法在老鼠大脑中的空气/组织接口上扎图像扭曲.
研究的目的:
- 开发一个先进的醒着老鼠fMRI平台,用于高分辨率的大脑映射.
- 在清醒的小鼠中调查感官处理和更高层次的功能.
主要方法:
- 设计了一种可植入的射频 (RF) 表面线圈,可作为头柱加倍使用,以最大限度地减少图像扭曲.
- 实施了彻底的动物适应协议,以减少运动工件.
- 使用14T扫描仪进行fMRI,分辨率为100μm,采样速度为2秒.
主要成果:
- 在清醒的小鼠中实现了视觉和振动刺激的全脑功能映射.
- 在关联皮层中检测到血液中依赖氧气水平 (BOLD) 的反应,包括前带膜皮层和腹后区域 (VRA).
- 在 barrel cortex (BC) 中观察到预期的 BOLD 信号,这是在 vibrissa 刺激之前,表明学习的预期.
结论:
- 建立了一个高分辨率的醒着老鼠fMRI平台,用于详细的脑功能分析.
- 展示了该平台在清醒的小鼠中绘制感官路径和更高阶处理的能力.
- 提供了通过先进的fMRI技术在感官关联皮层中学习预测的证据.
