Pētnieki nosaka labākās metodes, lai pētītu smadzeņu stāvokli miera stāvoklī murkšķiem

Pētnieki nosaka labākās metodes, lai pētītu smadzeņu stāvokli miera stāvoklī murkšķiem

Tokijas Metropolitēna universitātes pētnieku vadītā komanda ir noteikusi labākās metodes, lai pētītu murkšķu smadzeņu miera stāvokli, izmantojot funkcionālo MRI. Pētījumos bieži tiek izmantoti sedatīvi un anestēzijas līdzekļi, lai ierobežotu kustību mērījumu laikā, bet pašas zāles var ietekmēt smadzeņu darbību. Komanda pārbaudīja septiņas zāles un identificēja iespējas, kas saglabāja normālu darbību, vienlaikus samazinot kustību. Viņu darbs paplašina pētniecības ietvaru svarīgam organisma paraugam.

Paraugorganismi ir sugas, kuras zinātnieki pēta, lai izprastu noteiktus bioloģijas aspektus, kas var attiekties uz citiem organismiem. Piemēri ietver plašu izmēru un sugu klāstu, sākot no maizes rauga un augļu mušām līdz jūrascūciņām. Nesen parastā marmozete, mazs primāts, kas sākotnēji ir no Dienvidamerikas, ir izraisījis ievērojamu interesi, īpaši neiroloģijas zinātnēs. Neskatoties uz to nelielo ķermeņa izmēru, tie saglabā primātu augsti attīstīto smadzeņu struktūru, ļaujot veikt pētījumus, kas var noskaidrot, kā darbojas mūsu pašu smadzenes un kā mēs varam pārvarēt slimības, kas ietekmē augstāku smadzeņu darbību.

Svarīgs pētījumu virziens ir funkcionālās MRI (fMRI) izmantošana, lai pētītu murkšķu smadzenes miera stāvoklī. fMRI ir neinvazīva attēlveidošanas metode, kas var attēlot asins plūsmu organismā; smadzenēs tas var būt saistīts ar lokalizētu aktivitāti. Tas sniedz unikālu ieskatu atpūtas stāvokļa tīklā (RSN), kas ir svarīgs savienojumu tīkls starp dažādām smadzeņu daļām. Tomēr, lai pētītu marmosetes fMRI aparātā, ir nepieciešami ierobežojumi; tas savukārt prasa nomierinošus/anestēzijas līdzekļus, lai mazinātu dzīvnieku ciešanas. Pašas zāles var traucēt smadzeņu darbību un ierobežot konstatējumu apjomu.

Tāpēc pētnieku komanda, ko vadīja asociētais profesors Junichi Hata, nolēma izpētīt zāles, kurām ir vismazākā ietekme uz RSN. Viņi pārbaudīja septiņus izplatītos sedatīvos un anestēzijas līdzekļus, salīdzināja dzīvnieka RSN nomodā un medikamentu lietošanas laikā, kā arī izsekoja galvas kustības, kas savukārt var ietekmēt datu kvalitāti. Viņi atklāja, ka zāles midazolāms (Mida) un deksmedetomidīns (Dex) vislabāk saglabāja tīklu, bet atstāja dažas galvas kustības pēdas. Tika konstatēts, ka trīs no atlikušajiem pieciem, Alfaxalone (Alfa), Isoflurane (Iso) un Sevoflurane (Sevo), būtiski ietekmē smadzeņu darbību, bet pēdējie divi, Propofol (Propo) un izoflurāna un deksmedetomidīna (IsoDex) kombinācija, saglabāja pietiekami daudz RSN, vienlaikus saglabājot minimālu kustību. Komanda secināja, ka midazolāms vai deksmedetomidīns kombinācijā ar vieglu ierobežošanu var būt reālākais risinājums, lai iegūtu visprecīzākos datus, taču, ja ierobežošana ir sarežģīta, jāizmanto propofols vai izoflurāna/deksmedetomidīna kombinācija.

Lai gan joprojām tiek veikti pētījumi par pareizu devu un tās ietekmi uz smadzeņu darbību, šie rezultāti sniedz skaidru norādījumu par to, kā būtu jāveic turpmākie marmozes pētījumi. Labāki dati nozīmēs aizraujošus jaunus sasniegumus augsta līmeņa smadzeņu darbības un saistīto patoloģiju izpratnē.

Šo darbu atbalstīja Japānas Medicīnas pētniecības un attīstības aģentūras Smadzeņu kartēšanas programma ar integrētām neirotehnoloģijām slimību pētījumiem (granta numurs JP21dm0207001), Japānas Zinātnes veicināšanas biedrības KAKENHI grants (granta numurs JP20H03630), un programma “Projekta pētniecības platformas veicināšanas veicināšana MRI”. Izglītības, kultūras ministrijas infrastruktūra, Japānas sports, zinātne un tehnoloģija (dotācijas numurs JPMXS0450400622).

Avots:

Tokijas Metropolitēna universitāte

Atsauce:

Muta, K. u.c. (2022) Sedatīvu vai anestēzijas līdzekļu ietekme uz miera stāvoklī esošo smadzeņu funkciju mērīšanu murkšķiem. Smadzeņu garoza. doi.org/10.1093/cercor/bhac406.

.