Raziskovalci identificirajo najboljše metode za preučevanje stanja možganov v mirovanju pri marmozetkah

Raziskovalci identificirajo najboljše metode za preučevanje stanja možganov v mirovanju pri marmozetkah

Skupina, ki so jo vodili raziskovalci na tokijski metropolitanski univerzi, je identificirala najboljše metode za preučevanje stanja mirovanja možganov marmozet z uporabo funkcionalne MRI. Študije pogosto uporabljajo pomirjevala in anestetike za omejitev gibanja med meritvami, vendar lahko sama zdravila vplivajo na možgansko aktivnost. Ekipa je preučila sedem zdravil in identificirala možnosti, ki so ohranile normalno delovanje in hkrati zmanjšale gibanje. Njihovo delo širi raziskovalni okvir za pomemben model organizma.

Modelni organizmi so vrste, ki jih znanstveniki preučujejo, da bi razumeli nekatere vidike biologije, ki se lahko nanašajo na druge organizme. Primeri vključujejo široko paleto velikosti in vrst, od pekovskega kvasa in sadnih mušic do morskih prašičkov. V zadnjem času je navadna marmozetka, majhen primat, ki izvira iz Južne Amerike, pritegnila veliko zanimanja, zlasti v nevroloških znanostih. Kljub majhni telesni velikosti ohranjajo visoko razvito strukturo možganov primatov, kar omogoča izvajanje študij, ki lahko osvetlijo delovanje naših lastnih možganov in kako lahko premagamo bolezni, ki vplivajo na višjo delovanje možganov.

Pomembna smer raziskav je uporaba funkcionalne MRI (fMRI) za preučevanje možganov marmozet v mirovanju. fMRI je neinvazivna tehnika slikanja, ki lahko slika pretok krvi v telesu; v možganih je to lahko povezano z lokalizirano aktivnostjo. To zagotavlja edinstven vpogled v mrežo stanja mirovanja (RSN), pomembno mrežo povezav med različnimi deli možganov. Vendar preučevanje marmozet v napravi fMRI zahteva omejitve; to pa zahteva pomirjevala/anestetike za zmanjšanje stiske živali. Sama zdravila lahko motijo ​​delovanje možganov in omejijo obseg ugotovitev.

Zato se je skupina raziskovalcev pod vodstvom izrednega profesorja Junichi Hata odločila preučiti zdravila, ki najmanj vplivajo na RSN. Preizkusili so sedem običajnih pomirjeval in anestetikov, primerjali živalski RSN med budnostjo in med jemanjem zdravil ter sledili gibom glave, kar lahko vpliva na kakovost podatkov. Ugotovili so, da sta zdravili midazolam (Mida) in deksmedetomidin (Dex) najbolje ohranili mrežo, a pustili nekaj sledi premikanja glave. Za tri od preostalih petih, alfaksalon (Alfa), izofluran (Iso) in sevofluran (Sevo), je bilo ugotovljeno, da imajo pomemben vpliv na delovanje možganov, vendar sta zadnja dva, propofol (Propo) in kombinacija izoflurana in deksmedetomidina (IsoDex), ohranila dovolj RSN, hkrati pa minimalno gibanje. Skupina je zaključila, da sta lahko midazolam ali deksmedetomidin v kombinaciji z blago omejitvijo najbolj realna rešitev za pridobitev najbolj natančnih podatkov, če pa je omejitev težavna, je treba uporabiti propofol ali kombinacijo izofluran/deksmedetomidin.

Čeprav študije o pravilnem odmerjanju in njegovih učinkih na delovanje možganov še vedno potekajo, ti rezultati dajejo jasne smernice o tem, kako je treba izvajati prihodnje študije marmozet. Boljši podatki bodo pomenili vznemirljiv nov napredek pri razumevanju delovanja možganov na visoki ravni in povezanih patologij.

To delo je bilo podprto s Programom za preslikavo možganov z integriranimi nevrotehnologijami za študije bolezni Japonske agencije za medicinske raziskave in razvoj (Številka dotacije JP21dm0207001), štipendijo KAKENHI Japonskega društva za promocijo znanosti (Številka dotacije JP20H03630) in "Platformo MRI", programom Projekta za spodbujanje javne uporabe naprednih raziskav Infrastruktura Ministrstva za izobraževanje, kulturo, Šport, znanost in tehnologija Japonske (številka dotacije JPMXS0450400622).

Vir:

Tokijska metropolitanska univerza

Referenca:

Muta, K., et al. (2022) Učinki sedativov ali anestetikov na merjenje delovanja možganov v mirovanju pri marmozetkah. Možganska skorja. doi.org/10.1093/cercor/bhac406.

.