Istraživači identificiraju najbolje metode za proučavanje stanja mozga u mirovanju kod marmozeta

Istraživači identificiraju najbolje metode za proučavanje stanja mozga u mirovanju kod marmozeta

Tim predvođen istraživačima sa Sveučilišta Tokyo Metropolitan identificirao je najbolje metode za proučavanje stanja mirovanja mozga marmozeta pomoću funkcionalne MRI. Studije često koriste sedative i anestetike kako bi ograničili kretanje tijekom mjerenja, ali sami lijekovi mogu utjecati na aktivnost mozga. Tim je ispitao sedam lijekova i identificirao opcije koje su očuvale normalnu funkciju, a minimalizirale kretanje. Njihov rad proširuje istraživački okvir za važan model organizma.

Modelni organizmi su vrste koje znanstvenici proučavaju kako bi razumjeli određene aspekte biologije koji se mogu primijeniti na druge organizme. Primjeri uključuju širok raspon veličina i vrsta, od pekarskog kvasca i voćnih mušica do zamoraca. Nedavno je obični marmozet, mali primat podrijetlom iz Južne Amerike, privukao značajan interes, osobito u neurološkim znanostima. Unatoč maloj veličini tijela, oni zadržavaju visoko razvijenu strukturu mozga primata, što omogućuje provođenje studija koje mogu rasvijetliti kako funkcionira naš vlastiti mozak i kako možemo prevladati bolesti koje utječu na veću funkciju mozga.

Važna linija istraživanja je korištenje funkcionalne MRI (fMRI) za proučavanje mozga marmozeta u mirovanju. fMRI je neinvazivna tehnika snimanja koja može prikazati protok krvi u tijelu; u mozgu to može biti povezano s lokaliziranom aktivnošću. To pruža jedinstveni uvid u mrežu stanja mirovanja (RSN), važnu mrežu veza između različitih dijelova mozga. Međutim, proučavanje marmozeta u fMRI uređaju zahtijeva ograničenja; ovo zauzvrat zahtijeva sedative/anestetike kako bi se umanjio uznemirenost životinja. Sami lijekovi mogu ometati rad mozga i ograničiti opseg nalaza.

Stoga je tim istraživača pod vodstvom izvanrednog profesora Junichi Hata krenuo u ispitivanje lijekova koji imaju najmanji utjecaj na RSN. Testirali su sedam uobičajenih sedativa i anestetika, usporedili RSN životinje dok su budne i dok su bile na lijekovima te pratili pokrete glave, što zauzvrat može utjecati na kvalitetu podataka. Otkrili su da lijekovi midazolam (Mida) i deksmedetomidin (Dex) najbolje čuvaju mrežu, ali ostavljaju neke tragove pomicanja glave. Za tri od preostalih pet, Alfaxalone (Alfa), Isoflurane (Iso) i Sevoflurane (Sevo), utvrđeno je da imaju značajan utjecaj na funkciju mozga, ali posljednja dva, Propofol (Propo) i kombinacija Isofluranea i Dexmedetomidina (IsoDex), očuvali su dovoljno RSN-a dok su pokreti bili minimalni. Tim je zaključio da midazolam ili deksmedetomidin u kombinaciji s blagim obuzdavanjem mogu biti najrealnije rješenje za dobivanje najtočnijih podataka, ali ako je obuzdavanje teško, treba koristiti ili propofol ili kombinaciju izofluran/deksmedetomidin.

Iako su studije o pravilnom doziranju i njegovim učincima na funkciju mozga još uvijek u tijeku, ovi rezultati daju jasne smjernice o tome kako bi trebalo provoditi buduće studije o marmozetima. Bolji podaci značit će uzbudljiv novi napredak u razumijevanju funkcije mozga na visokoj razini i povezanih patologija.

Ovaj rad poduprli su Program za mapiranje mozga putem integriranih neurotehnologija za studije bolesti Japanske agencije za medicinska istraživanja i razvoj (broj potpore JP21dm0207001), potpora KAKENHI Japanskog društva za promicanje znanosti (broj potpore JP20H03630) i "MRI platforma", program Projekta za promicanje javne upotrebe naprednih istraživanja Infrastruktura Ministarstva prosvjete, kulture, sporta, Znanost i tehnologija Japana (Broj potpore JPMXS0450400622).

Izvor:

Sveučilište Tokyo Metropolitan

Referenca:

Muta, K. i sur. (2022) Učinci sedativa ili anestetika na mjerenje funkcije mozga u mirovanju kod marmozeta. Cerebralni korteks. doi.org/10.1093/cercor/bhac406.

.