Vědci identifikují nejlepší metody pro studium klidových stavů mozku u kosmanů

Vědci identifikují nejlepší metody pro studium klidových stavů mozku u kosmanů

Tým vedený výzkumníky z Tokyo Metropolitan University identifikoval nejlepší metody pro studium klidového stavu mozků kosmanů pomocí funkční MRI. Studie často používají sedativa a anestetika k omezení pohybu během měření, ale samotné léky mohou ovlivnit mozkovou aktivitu. Tým zkoumal sedm léků a identifikoval možnosti, které zachovaly normální funkci a zároveň minimalizovaly pohyb. Jejich práce rozšiřuje výzkumný rámec pro důležitý modelový organismus.

Modelové organismy jsou druhy, které vědci studují, aby pochopili určité aspekty biologie, které se mohou vztahovat na jiné organismy. Příklady zahrnují širokou škálu velikostí a druhů, od pekařských kvasnic a ovocných mušek až po morčata. V poslední době vzbudil značný zájem zejména v neurologických vědách kosman obecný, malý primát původem z Jižní Ameriky. Navzdory své malé velikosti těla si zachovávají vysoce vyvinutou mozkovou strukturu primátů, což umožňuje provádět studie, které mohou objasnit, jak funguje náš vlastní mozek a jak můžeme překonat nemoci, které ovlivňují vyšší mozkové funkce.

Důležitou linií výzkumu je použití funkční MRI (fMRI) ke studiu mozků kosmanů v klidu. fMRI je neinvazivní zobrazovací technika, která dokáže zobrazit průtok krve v těle; v mozku to může být spojeno s lokalizovanou aktivitou. To poskytuje jedinečný vhled do Resting State Network (RSN), důležité sítě spojení mezi různými částmi mozku. Studium kosmanů na přístroji fMRI však vyžaduje omezení; to zase vyžaduje sedativa/anestetika, aby se minimalizoval stres zvířat. Léky samotné mohou zasahovat do mozkové činnosti a omezovat rozsah nálezů.

Proto se tým výzkumníků pod vedením docenta Junichi Hata pustil do zkoumání léků, které mají nejmenší dopad na RSN. Testovali sedm běžných sedativ a anestetik, porovnávali RSN zvířete v bdělém stavu a při užívání léků a sledovali pohyby hlavy, což zase může ovlivnit kvalitu dat. Zjistili, že drogy midazolam (Mida) a dexmedetomidin (Dex) zachovaly síť nejlépe, ale zanechaly určité stopy pohybu hlavy. Bylo zjištěno, že tři ze zbývajících pěti, Alfaxalone (Alfa), Isofluran (Iso) a Sevofluran (Sevo), mají významný vliv na mozkové funkce, ale poslední dva, Propofol (Propo) a kombinace Isofluranu a Dexmedetomidinu (IsoDex), zachovaly dostatek RSN při minimálním pohybu. Tým dospěl k závěru, že midazolam nebo dexmedetomidin v kombinaci s mírným omezením mohou být nejrealističtějším řešením pro získání co nejpřesnějších údajů, ale pokud je omezení obtížné, měl by být použit buď propofol, nebo kombinace isofluran/dexmedetomidin.

Ačkoli studie o správném dávkování a jeho účincích na mozkové funkce stále probíhají, tyto výsledky poskytují jasný směr, jak by měly být budoucí studie kosmanů prováděny. Lepší data znamenají vzrušující nové pokroky v pochopení funkcí mozku na vysoké úrovni a souvisejících patologií.

Tato práce byla podpořena Programem pro mapování mozku integrovanými neurotechnologiemi pro studia nemocí od Japonské agentury pro lékařský výzkum a vývoj (číslo grantu JP21dm0207001), grantem KAKENHI od Japonské společnosti na podporu vědy (číslo grantu JP20H03630) a programem „MRI Project of Public Use Platform for Promot“ ministerstva. vzdělání, kultura, Sport, věda a technologie Japonska (číslo grantu JPMXS0450400622).

Zdroj:

Tokijská metropolitní univerzita

Odkaz:

Muta, K., a kol. (2022) Účinky sedativ nebo anestetik na měření klidové mozkové funkce u kosmanů. Mozková kůra. doi.org/10.1093/cercor/bhac406.

.