Diffusion MRI of structural brain plasticity induced by a learning and memory task.
Diffusion MRI of structural brain plasticity induced by a learning and memory task.
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DOI：
10.1371/journal.pone.0020678
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发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Assaf Y
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Blumenfeld-Katzir T;Pasternak O;Dagan M;Assaf Y
最近，活性诱导的树突棘和神经胶质细胞的结构重建被认为是神经可塑性的一个重要因素，并被认为伴随着长时程增强(LTP)的诱导。虽然T1和弥散磁共振已被用于研究长期训练引起的结构变化，但这些发现的细胞学基础及其与神经可塑性的关系尚不清楚。在这里，我们使用扩散张量成像(DTI)来检查执行空间导航任务的大鼠神经可塑性的微观结构表现。我们发现，DTI可以用来定义不同任务诱导的神经可塑性的选择性定位，并且这一过程在扣带皮质和胼胝体是年龄相关的，在齿状回是年龄无关的。我们将观察到的DTI变化与星形胶质细胞的结构可塑性联系起来，并讨论了MRI在探测结构神经可塑性从而间接定位LTP方面的潜力。
Activity-induced structural remodeling of dendritic spines and glial cells was recently proposed as an important factor in neuroplasticity and suggested to accompany the induction of long-term potentiation (LTP). Although T1 and diffusion MRI have been used to study structural changes resulting from long-term training, the cellular basis of the findings obtained and their relationship to neuroplasticity are poorly understood. Here we used diffusion tensor imaging (DTI) to examine the microstructural manifestations of neuroplasticity in rats that performed a spatial navigation task. We found that DTI can be used to define the selective localization of neuroplasticity induced by different tasks and that this process is age-dependent in cingulate cortex and corpus callosum and age-independent in the dentate gyrus. We relate the observed DTI changes to the structural plasticity that occurs in astrocytes and discuss the potential of MRI for probing structural neuroplasticity and hence indirectly localizing LTP.
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