Cercetătorii identifică cele mai bune metode de a studia stările de repaus ale creierului la marmoseți

Cercetătorii identifică cele mai bune metode de a studia stările de repaus ale creierului la marmoseți

O echipă condusă de cercetători de la Universitatea Metropolitană din Tokyo a identificat cele mai bune metode de a studia starea de repaus a creierului de marmoset folosind RMN funcțional. Studiile folosesc adesea sedative și anestezice pentru a limita mișcarea în timpul măsurătorilor, dar medicamentele în sine pot afecta activitatea creierului. Echipa a examinat șapte medicamente și a identificat opțiuni care păstrează funcția normală, reducând în același timp mișcarea. Munca lor extinde cadrul de cercetare pentru un organism model important.

Organismele model sunt specii pe care oamenii de știință le studiază pentru a înțelege anumite aspecte ale biologiei care se pot aplica altor organisme. Exemplele includ o gamă largă de dimensiuni și specii, de la drojdia de brutărie și muștele de fructe până la cobai. Recent, marmoset comun, o primată mică originară din America de Sud, a atras un interes considerabil, în special în științele neurologice. În ciuda dimensiunilor lor mici ale corpului, ele păstrează structura creierului foarte dezvoltată a primatelor, făcând posibilă realizarea unor studii care pot arunca lumină asupra modului în care funcționează propriul creier și asupra modului în care putem depăși bolile care afectează funcția superioară a creierului.

O linie importantă de cercetare este utilizarea RMN-ului funcțional (fMRI) pentru a studia creierul marmoset în repaus. fMRI este o tehnică de imagistică non-invazivă care poate imaginea fluxul de sânge în organism; în creier aceasta poate fi asociată cu activitate localizată. Aceasta oferă o perspectivă unică asupra Rețelei de stat de odihnă (RSN), o rețea importantă de conexiuni între diferite părți ale creierului. Cu toate acestea, studiul marmosets într-un aparat fMRI necesită limitări; acest lucru, la rândul său, necesită sedative/anestezice pentru a minimiza suferința pentru animale. Medicamentele în sine pot interfera cu activitatea creierului și pot limita sfera constatărilor.

Prin urmare, o echipă de cercetători condusă de profesorul asociat Junichi Hata și-a propus să examineze medicamentele care au cel mai mic impact asupra RSN. Ei au testat șapte sedative și anestezice comune, au comparat RSN-ul animalului în timp ce era treaz și în timpul tratamentului și au urmărit mișcările capului, care la rândul lor pot afecta calitatea datelor. Ei au descoperit că medicamentele midazolam (Mida) și dexmedetomidina (Dex) au păstrat cel mai bine rețeaua, dar au lăsat câteva urme de mișcare a capului. S-a descoperit că trei dintre celelalte cinci, Alfaxalone (Alfa), Isofluran (Iso) și Sevofluran (Sevo), au un impact semnificativ asupra funcției creierului, dar ultimele două, Propofol (Propo) și o combinație de Isofluran și Dexmedetomidină (IsoDex), au păstrat suficient RSN în timp ce mișcarea este minimă. Echipa a ajuns la concluzia că midazolamul sau dexmedetomidina combinate cu o reținere ușoară poate fi soluția cea mai realistă pentru a obține cele mai precise date, dar dacă reținerea este dificilă, ar trebui utilizat fie propofol, fie combinația izofluran/dexmedetomidină.

Deși studiile privind dozarea adecvată și efectele sale asupra funcției creierului sunt încă în curs de desfășurare, aceste rezultate oferă o direcție clară asupra modului în care ar trebui efectuate viitoare studii asupra marmosetelor. Date mai bune vor însemna noi progrese interesante în înțelegerea funcției cerebrale la nivel înalt și a patologiilor asociate.

Această lucrare a fost susținută de Programul de cartografiere a creierului prin Neurotehnologii Integrate pentru Studii de Boli de la Agenția Japoneză pentru Cercetare și Dezvoltare Medicală (Numărul de grant JP21dm0207001), un grant în ajutor KAKENHI de la Societatea Japoneză pentru Promovarea Științei (Numărul de grant JP20H03630), și de programul „Promovarea infrastructurii avansate a platformei de cercetare MRI”, al Ministerului Educației, Culturii, Sportului, Științei și Tehnologia Japoniei (Numărul de grant JPMXS0450400622).

Sursă:

Universitatea Metropolitană din Tokyo

Referinţă:

Muta, K., şi colab. (2022) Efectele sedativelor sau anestezicelor asupra măsurării funcției cerebrale în repaus la marmosets. Cortexul cerebral. doi.org/10.1093/cercor/bhac406.

.