Tyrėjai nustato geriausius ramiųjų smegenų būsenų tyrimo metodus kiaunėse

Tyrėjai nustato geriausius ramiųjų smegenų būsenų tyrimo metodus kiaunėse

Tokijo Metropoliteno universiteto mokslininkų vadovaujama komanda nustatė geriausius metodus, leidžiančius tirti marmozetų smegenų ramybės būseną naudojant funkcinį MRT. Tyrimuose dažnai naudojami raminamieji ir anestetikai, siekiant apriboti judėjimą matavimų metu, tačiau patys vaistai gali paveikti smegenų veiklą. Komanda ištyrė septynis vaistus ir nustatė variantus, kurie išsaugo normalią funkciją ir sumažino judėjimą. Jų darbas išplečia svarbaus modelio organizmo tyrimų sistemą.

Modeliniai organizmai yra rūšys, kurias mokslininkai tiria siekdami suprasti tam tikrus biologijos aspektus, kurie gali būti taikomi kitiems organizmams. Pavyzdžiai apima daugybę dydžių ir rūšių, nuo kepinių mielių ir vaisinių muselių iki jūrų kiaulyčių. Pastaruoju metu paprastoji marmozetė, mažas primatas, kilęs iš Pietų Amerikos, sulaukė didelio susidomėjimo, ypač neurologiniuose moksluose. Nepaisant mažo kūno dydžio, jie išlaiko labai išvystytą primatų smegenų struktūrą, todėl galima atlikti tyrimus, kurie gali atskleisti, kaip veikia mūsų smegenys ir kaip galime įveikti ligas, kurios turi įtakos aukštesnei smegenų funkcijai.

Svarbi tyrimų kryptis yra funkcinio MRT (fMRT) naudojimas tiriant marmozetų smegenis ramybėje. fMRT yra neinvazinis vaizdo gavimo metodas, galintis vaizduoti kraujo tekėjimą organizme; smegenyse tai gali būti siejama su vietine veikla. Tai suteikia unikalią įžvalgą apie ramybės būsenos tinklą (RSN), svarbų ryšių tarp skirtingų smegenų dalių tinklą. Tačiau tiriant marmozetus fMRI aparate reikia apribojimų; tam, savo ruožtu, reikia raminamųjų/anestetikų, kad gyvūnai patirtų kuo mažiau nerimo. Patys vaistai gali trukdyti smegenų veiklai ir apriboti radinių apimtį.

Todėl tyrėjų komanda, vadovaujama docento Junichi Hata, nusprendė ištirti vaistus, kurie turi mažiausiai įtakos RSN. Jie išbandė septynis įprastus raminamuosius ir anestetikus, palygino gyvūno RSN būdraujant ir vartojant vaistus bei stebėjo galvos judesius, o tai savo ruožtu gali turėti įtakos duomenų kokybei. Jie nustatė, kad vaistai midazolamas (Mida) ir deksmedetomidinas (Dex) geriausiai išsaugojo tinklą, tačiau paliko tam tikrus galvos judėjimo pėdsakus. Nustatyta, kad trys iš likusių penkių, Alfaxalone (Alfa), Isofluran (Iso) ir Sevofluran (Sevo), turėjo reikšmingą poveikį smegenų funkcijai, tačiau paskutiniai du, Propofol (Propo) ir izoflurano bei deksmedetomidino (IsoDex) derinys, išsaugojo pakankamai RSN, o judėjimas buvo minimalus. Grupė padarė išvadą, kad midazolamas arba deksmedetomidinas kartu su švelniu suvaržymu gali būti realiausias sprendimas gauti tiksliausius duomenis, tačiau jei suvaržymas sunkus, reikia naudoti propofolią arba izoflurano/deksmedetomidino derinį.

Nors tinkamos dozės ir jos poveikio smegenų funkcijai tyrimai vis dar vyksta, šie rezultatai aiškiai nurodo, kaip turėtų būti atliekami būsimi marmozetų tyrimai. Geresni duomenys reikš naujų įdomių pasiekimų supratant aukšto lygio smegenų funkciją ir susijusias patologijas.

Šis darbas buvo paremtas Japonijos medicinos tyrimų ir plėtros agentūros Smegenų žemėlapių sudarymo naudojant integruotas neurotechnologijas ligų tyrimams programa (subsidijos numeris JP21dm0207001), Japonijos mokslo skatinimo draugijos KAKENHI dotacija (subsidijos numeris JP20H03630) ir projekto viešosios mokslinių tyrimų platformos skatinimo programa. Švietimo ministerijos infrastruktūra, Japonijos kultūra, sportas, mokslas ir technologijos (subsidijos numeris JPMXS0450400622).

Šaltinis:

Tokijo Metropoliteno universitetas

Nuoroda:

Muta, K. ir kt. (2022) Raminamųjų arba anestetikų poveikis kiaunių ramybės smegenų funkcijai matuoti. Smegenų žievė. doi.org/10.1093/cercor/bhac406.

.