I ricercatori identificano i metodi migliori per studiare gli stati cerebrali a riposo negli uistitì

I ricercatori identificano i metodi migliori per studiare gli stati cerebrali a riposo negli uistitì

Un team guidato da ricercatori della Tokyo Metropolitan University ha identificato i metodi migliori per studiare lo stato di riposo del cervello dell'uistitì utilizzando la risonanza magnetica funzionale. Gli studi spesso utilizzano sedativi e anestetici per limitare i movimenti durante le misurazioni, ma i farmaci stessi possono influenzare l’attività cerebrale. Il team ha esaminato sette farmaci e ha identificato opzioni che preservavano la normale funzione riducendo al minimo i movimenti. Il loro lavoro amplia il quadro di ricerca per un importante organismo modello.

Gli organismi modello sono specie che gli scienziati studiano per comprendere alcuni aspetti della biologia che possono applicarsi ad altri organismi. Gli esempi includono un'ampia gamma di dimensioni e specie, dal lievito di birra, ai moscerini della frutta, ai porcellini d'India. Recentemente l'uistitì comune, un piccolo primate originario dell'America meridionale, ha suscitato un notevole interesse, soprattutto nelle scienze neurologiche. Nonostante le loro piccole dimensioni corporee, mantengono la struttura cerebrale altamente sviluppata dei primati, rendendo possibile condurre studi che possono far luce su come funziona il nostro cervello e su come possiamo superare le malattie che colpiscono le funzioni cerebrali superiori.

Un'importante linea di ricerca è l'uso della risonanza magnetica funzionale (fMRI) per studiare il cervello dell'uistitì a riposo. La fMRI è una tecnica di imaging non invasiva in grado di visualizzare il flusso sanguigno nel corpo; nel cervello questo può essere associato ad attività localizzata. Ciò fornisce una visione unica della Resting State Network (RSN), un’importante rete di connessioni tra diverse parti del cervello. Tuttavia, lo studio degli uistitì in una macchina fMRI richiede limitazioni; questo a sua volta richiede sedativi/anestetici per ridurre al minimo il disagio degli animali. I farmaci stessi possono interferire con l’attività cerebrale e limitare la portata dei risultati.

Pertanto, un team di ricercatori guidato dal professore associato Junichi Hata ha deciso di esaminare i farmaci che hanno il minor impatto sul RSN. Hanno testato sette sedativi e anestetici comuni, confrontato l'RSN dell'animale mentre era sveglio e mentre assumeva farmaci e hanno monitorato i movimenti della testa, che a loro volta possono influenzare la qualità dei dati. Hanno scoperto che i farmaci midazolam (Mida) e dexmedetomidina (Dex) preservavano meglio la rete, ma lasciavano alcune tracce di movimento della testa. Si è scoperto che tre dei restanti cinque, Alfaxalone (Alfa), Isoflurano (Iso) e Sevoflurano (Sevo), hanno un impatto significativo sulla funzione cerebrale, ma gli ultimi due, Propofol (Propo) e una combinazione di Isoflurano e Dexmedetomidina (IsoDex), hanno preservato una quantità sufficiente di RSN mantenendo al minimo i movimenti. Il team ha concluso che midazolam o dexmedetomidina combinati con una contenzione blanda possono essere la soluzione più realistica per ottenere dati più accurati, ma se la contenzione è difficile, dovrebbe essere utilizzato il propofol o la combinazione isoflurano/dexmedetomidina.

Sebbene gli studi sul dosaggio corretto e sui suoi effetti sulla funzione cerebrale siano ancora in corso, questi risultati forniscono una chiara indicazione su come dovrebbero essere condotti i futuri studi sugli uistitì. Dati migliori significheranno nuovi entusiasmanti progressi nella comprensione delle funzioni cerebrali di alto livello e delle patologie correlate.

Questo lavoro è stato sostenuto dal Programma per la mappatura del cervello mediante neurotecnologie integrate per gli studi sulle malattie dell'Agenzia giapponese per la ricerca e lo sviluppo medico (numero di sovvenzione JP21dm0207001), un sussidio KAKENHI della Società giapponese per la promozione della scienza (numero di sovvenzione JP20H03630) e la "Piattaforma MRI", un programma del Progetto per la promozione dell'uso pubblico delle infrastrutture di ricerca avanzata del Ministero dell'Istruzione, della Cultura, Sport, scienza e tecnologia del Giappone (numero di borsa di studio JPMXS0450400622).

Fonte:

Università Metropolitana di Tokio

Riferimento:

Muta, K., et al. (2022) Effetti di sedativi o anestetici sulla misurazione della funzione cerebrale a riposo negli uistitì. Corteccia cerebrale. doi.org/10.1093/cercor/bhac406.

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