Forskere identificerer de bedste metoder til at studere hvilende hjernetilstande hos silkeaber
Et hold ledet af forskere ved Tokyo Metropolitan University har identificeret de bedste metoder til at studere hviletilstanden af silkeabehjerne ved hjælp af funktionel MR. Undersøgelser bruger ofte beroligende midler og bedøvelsesmidler til at begrænse bevægelsen under målinger, men selve stofferne kan påvirke hjerneaktiviteten. Holdet undersøgte syv medikamenter og identificerede muligheder, der bevarede normal funktion og samtidig minimerer bevægelse. Deres arbejde udvider forskningsrammen for en vigtig modelorganisme. Modelorganismer er arter, som forskere studerer for at forstå visse aspekter af biologi, der kan gælde for andre organismer. Den …

Forskere identificerer de bedste metoder til at studere hvilende hjernetilstande hos silkeaber
Et hold ledet af forskere ved Tokyo Metropolitan University har identificeret de bedste metoder til at studere hviletilstanden af silkeabehjerne ved hjælp af funktionel MR. Undersøgelser bruger ofte beroligende midler og bedøvelsesmidler til at begrænse bevægelsen under målinger, men selve stofferne kan påvirke hjerneaktiviteten. Holdet undersøgte syv medikamenter og identificerede muligheder, der bevarede normal funktion og samtidig minimerer bevægelse. Deres arbejde udvider forskningsrammen for en vigtig modelorganisme.
Modelorganismer er arter, som forskere studerer for at forstå visse aspekter af biologi, der kan gælde for andre organismer. Eksempler omfatter en lang række størrelser og arter, fra bagegær og frugtfluer til marsvin. For nylig har den almindelige silkeabe, en lille primat, der oprindeligt kommer fra Sydamerika, tiltrukket sig betydelig interesse, især inden for de neurologiske videnskaber. På trods af deres lille kropsstørrelse bevarer de primaternes højtudviklede hjernestruktur, hvilket gør det muligt at udføre undersøgelser, der kan kaste lys over, hvordan vores egne hjerner fungerer, og hvordan vi kan overvinde sygdomme, der påvirker højere hjernefunktion.
En vigtig forskningslinje er brugen af funktionel MR (fMRI) til at studere silkeabehjerner i hvile. fMRI er en ikke-invasiv billeddannelsesteknik, der kan afbilde blodgennemstrømningen i kroppen; i hjernen kan dette være forbundet med lokaliseret aktivitet. Dette giver et unikt indblik i Resting State Network (RSN), et vigtigt netværk af forbindelser mellem forskellige dele af hjernen. At studere silkeaber i en fMRI-maskine kræver dog begrænsninger; dette kræver igen beroligende midler/bedøvelsesmidler for at minimere nøden for dyrene. Stofferne i sig selv kan forstyrre hjerneaktiviteten og begrænse omfanget af fund.
Derfor satte et team af forskere under ledelse af lektor Junichi Hata sig for at undersøge lægemidler, der har mindst indflydelse på RSN. De testede syv almindelige beroligende midler og bedøvelsesmidler, sammenlignede dyrets RSN, mens de var vågne og mens de var på medicin, og sporede hovedbevægelser, hvilket igen kan påvirke kvaliteten af dataene. De fandt ud af, at stofferne midazolam (Mida) og dexmedetomidin (Dex) bevarede netværket bedst, men efterlod nogle spor af hovedbevægelser. Tre af de resterende fem, Alfaxalone (Alfa), Isoflurane (Iso) og Sevofluran (Sevo), viste sig at have en betydelig indvirkning på hjernens funktion, men de sidste to, Propofol (Propo) og en kombination af Isofluran og Dexmedetomidin (IsoDex), bevarede nok af RSN, mens bevægelsen holdt minimal. Holdet konkluderede, at midazolam eller dexmedetomidin kombineret med mild tilbageholdenhed kan være den mest realistiske løsning til at opnå de mest nøjagtige data, men hvis tilbageholdenhed er vanskelig, bør enten propofol eller isofluran/dexmedetomidin-kombinationen anvendes.
Selvom undersøgelser af korrekt dosering og dens virkninger på hjernefunktionen stadig er i gang, giver disse resultater en klar retning for, hvordan fremtidige silkeabe-undersøgelser bør udføres. Bedre data vil betyde spændende nye fremskridt i forståelsen af hjernefunktion på højt niveau og relaterede patologier.
Dette arbejde blev støttet af Program for Brain Mapping af Integrated Neurotechnologies for Disease Studies fra Japan Agency for Medical Research and Development (Grant Number JP21dm0207001), en KAKENHI Grant-in-Aid fra Japan Society for the Promotion of Science (Grant Number JP20H03630 til), og et "MRI-program for avanceret brug af forskningsprojekter til" Undervisningsministeriet, Japans kultur, sport, videnskab og teknologi (tilskudsnummer JPMXS0450400622).
Kilde:
Reference:
Muta, K., et al. (2022) Virkninger af beroligende midler eller bedøvelsesmidler på måling af hvilende hjernefunktion hos silkeaber. Cerebral cortex. doi.org/10.1093/cercor/bhac406.
.