أشكال حيوانات
أجريت التجارب وفقًا لدليل المعاهد الوطنية للصحة لرعاية واستخدام حيوانات المختبر. تمت الموافقة على البروتوكولات من قبل لجنة أخلاقيات الحيوان المحلية (لجنة تشارلز داروين رقم 5 ، رقم التسجيل 9529 و 26889) وتم إجراؤها بالاتفاق مع التوجيه 2010/63 / EU الصادر عن البرلمان الأوروبي. تم الحصول على ذكور فئران Long-Evans التي تتراوح أعمارها بين 2 و 12 شهرًا وفئران ذكور WT (C57BL / 6J) بعمر 9 أسابيع من مختبرات Janvier ؛ تمت تربية ذكور الفئران المعدلة وراثيا P23H (السطر الأول) (1-9 شهرًا) محليًا.
استنساخ البلازميد وإنتاج AAV
تحتوي البلازميدات على الإشريكية القولونية ماجستير تم الحصول على تسلسل في شكل WT ومع طفرة G22S من Francesco Difato (Addgene plasmids # 107454 و # 107455)28. لاستهداف RGCs ، مروج SNCG31 تم إدخاله في بلازميد العمود الفقري لـ AAV الذي يحتوي على ماجستير تسلسل مدمج مع جين tdTomato وإشارة تصدير Kir2.1 ER ، لدفع التعبير عند غشاء البلازما. تم استخدام ناقل AAV2.7m8 للتسليم داخل الجسم. لاستهداف الخلايا العصبية في الطبقات القشرية V1 ، تم استبدال مروج SNCG بمروج CamKII وتم اختيار ناقل AAV9.7m8. تم إنتاج AAVs المؤتلف بواسطة طريقة تعداء البلازميد المشترك ، وتمت تنقية المحللات الناتجة عن طريق تنقية iodixanol31.
التحفيز الأمريكي
تم استخدام ثلاثة محولات طاقة أمريكية مركزة بترددات مركزية مختلفة: 0.50 ميجا هرتز (قطر ، Ø = 1.00 ″ = 25.4 مم ؛ المسافة البؤرية، f = 1.25 ″ = 31.7 ملم) (V301-SU ، أوليمبوس) ، 2.25 ميجا هرتز (Ø = 0.50 ″ = 12.7 ملم ، f = 1.00 ″ = 25.4 ملم) (V306-SU ، أوليمبوس) و 15.00 ميجا هرتز (Ø = 0.50 ″ = 12.7 ملم ، f = 1.00 ″ = 25.4 مم) (V319-SU ، أوليمبوس) ، المقابلة للفتحات العددية لـ F/Ø = 1.25 و 2.00. الحقول الصوتية التي تشعها تلك المحولات المركزة الثلاثة موضحة في الشكل. 1 (المحاكاة) والبيانات الموسعة الشكل. 3 (القياسات التجريبية). تم استخدام TiePie Handyscope (HS5 ، TiePie Engineering) لإنتاج شكل موجة التحفيز ، والذي تم تمريره بعد ذلك عبر مضخم طاقة RF 80 ديسيبل (VBA 230-80 ، Vectawave) متصل بالمحول. تم قياس مخرجات ضغط المحول (الضغط عند البؤرة ، خرائط الضغط ثلاثية الأبعاد (ثلاثية الأبعاد)) في خزان مياه منزوع الغاز باستخدام مقياس تداخل Royer-Dieulesaint heterodyne47. تتميز المنبهات الأمريكية المستخدمة للتحفيز خارج الجسم الحي وفي الجسم الحي بالخصائص التالية: تردد تكرار النبضة 1 كيلو هرتز مع دورة عمل بنسبة 50٪ ، ومدة صوتنة بين 10 و 200 مللي ثانية وفاصل بيني بين 0.01 و 2.00 ثانية. تراوحت الضغوط الصوتية القصوى من 0.11 إلى 0.88 ميجا باسكال ، ومن 0.30 إلى 1.60 ميجا باسكال و 0.20 إلى 1.27 ميجا باسكال لمحولات الطاقة 0.50 و 2.25 و 15.00 ميجا هرتز ، على التوالي. كانت قيم متوسط شدة الذروة المكانية المقدرة المقابلة (Isppa) 0.39-25.14 و 2.92-83.12 و 1.30-52.37 واط سم.-2.
توصيل الجينات داخل الغشاء المخاطي وتصوير الشبكية
تم تخدير الفئران48 ومعلق AAV (2 ميكرولتر) ، يحتوي على ما بين 8 و 14 × 1010 فيروسية ، تم حقنها في مركز التجويف الزجاجي. بعد شهر واحد ، تم إجراء تصوير مضان tdTomato على العين المحقونة ، باستخدام مجهر تصوير الشبكية MICRON IV (مختبرات أبحاث Phoenix) و Micron Discover v.2.2.
تسجيلات طيران الشرق الأوسط
تم تسطيح قطع الشبكية على غشاء مرشح (Whatman ، GE Healthcare Life Sciences) ووضعها على MEA (قطر القطب ، 30 ميكرومتر ؛ التباعد ، 200 ميكرومتر ؛ MEA256 200/30 iR-ITO ، أنظمة القنوات المتعددة) مغطاة بالبولي-l-ليسين (0.1٪ ، سيجما) ، مع RGCs التي تواجه الأقطاب الكهربائية31. مضاد مستقبلات الغلوتامات AMPA / kainate 6-cyano-7-nitroquinoxaline-2,3،25-dione (CNQX ، 3 ميكرومتر ، Sigma-Aldrich) ، مضاد مستقبلات الجلوتامات NMDA [3H] 2- (4-carboxypiperazin-1-yl) بروبيل -10-حمض الفوسفونيك (CPP ، XNUMX ميكرومتر ، سيجما الدريتش) ومجموعة انتقائية من ناهض مستقبلات الجلوتامات من المجموعة الثالثة ، l- (+) - تم تطبيق 2-amino-4-phosphonobutyric acid (LAP4 ، 50 ميكرومتر ، Tocris Bioscience) ، من خلال خط التروية. تم تسليم المنبهات الضوئية من خلال شاشة عرض ميكرو ميرور (Vialux ؛ الدقة ، 1,024،768 × 4) إلى جانب مصدر ضوء الصمام الثنائي الباعث للضوء الأبيض (MNWHL1 ، Thorlabs) الذي يركز على مستوى مستقبلات الضوء (الإشعاع ، XNUMX µW سم-2). تم ربط محولات الطاقة الأمريكية بمخروط اقتران مصنوع خصيصًا مملوءًا بالماء منزوع الغازات ومركبًا على مرحلة آلية (PT3 / M-Z8 ، Thorlabs) موضوعة بشكل متعامد فوق الشبكية. تم الكشف عن الإشارة المنعكسة لشريحة MEA وشبكية العين بجهاز مفتاح أمريكي (Lecoeur Electronique). كانت المسافة بين شبكية العين ومحول الطاقة مساوية للبعد البؤري لمحول الطاقة ؛ تم التحقق من ذلك مع وقت الرحلة للإشارة المنعكسة. من تسجيلات RGC مع المضخم الأولي 252 قناة و MC_Rack v. 4.6.2 (أنظمة القنوات المتعددة) ، تم فرز المسامير باستخدام برنامج Spyking CIRCUS 0.549. تم تحليل استجابات RGC باستخدام نصوص مخصصة مكتوبة في MATLAB (MathWorks 2018b) لتصنيفها على أنها ON أو ON-OFF أو OFF ، مع مؤشر هيمنة الاستجابة50. تم حساب الكمون على أنه الوقت بين بداية التحفيز والحد الأقصى لمشتق دالة كثافة السنبلة (SDF). تم تحديد فئتين من الخلايا المستجيبة للولايات المتحدة على أساس زمن الانتقال - SL و LL - من خلال تثبيت حد يساوي الحد الأدنى لتوزيع زمن الوصول لاستجابات خلايا NT إلى الولايات المتحدة (45 مللي ثانية). حددنا قيمة الذروة A من SDF لحساب مدة الاستجابة ، والتي تم تعريفها على أنها الفاصل الزمني بين نقطتين زمنيتين كانت SDF مساوية لهما A/e (أين A هو ذروة الاستقطاب و e هو رقم أويلر). تم حساب عامل فانو ، الذي يقيس تباين عدد الارتفاع ، كنسبة تباين عدد السنبلة إلى المتوسط. تم ترجيح المسافة الإقليدية بين خليتين فعالتين وفقًا لمعدل إطلاق النار الأقصى للخلايا. تم حساب نسبة عدد الخلايا المنشطة إلى حجم المنطقة المحفزة على شريحة MEA مع الأخذ في الاعتبار حجم النقطة البؤرية الأمريكية لـ 2.25 و 15.00 ميجاهرتز وحجم MEA لـ 0.50 ميجاهرتز ، لأن النقطة البؤرية كانت أكبر من طيران الشرق الأوسط لهذا التردد. تم تقدير مركز الاستجابة من خلال ترجيح معدل إطلاق النار الأقصى لكل خلية من خلال بعدها عن الخلايا الأخرى المستجيبة ، وتم حساب إزاحة الاستجابة على أنها المسافة الإقليدية بين موقعي مركز الاستجابة.
الحقن داخل الجمجمة
تم حقن معلقات AAV في نصف الكرة الأيمن في موقعين مختلفين في الفئران (2.6 مم ML ، 6.8 مم AP و 3.1 مم ML ، 7.2 مم AP من bregma) أو في مكان واحد في الفئران (2.5 مم ML ، 3.5 مم AP من بريجما)48. لحقن الجرذان ، المعلق (200 نانومتر تحتوي على 0.2-8.0 × 1015 جسيمات فيروسية) بثلاثة أعماق مختلفة (1,100،1,350 ، 1,500،4 و 50،XNUMX ميكرومتر من السطح القشري) باستخدام وحدة تحكم مضخة ميكروسيرينج (MicroXNUMX ، أدوات دقيقة عالمية) تعمل بمعدل XNUMX نانليتر دقيقة.-1 و 10 ميكرولتر حقنة هاميلتون. في الفئران ، كان المعلق AAV (1 ميكرولتر يحتوي على 0.2-8.0 × 1015 جسيمات فيروسية) عند 400 ميكرومتر من السطح القشري بمعدل 100 ميكرولتر دقيقة-1.
التسجيلات خارج الخلية في الجسم الحي
بعد شهر واحد من الحقن AAV ، حج القحف الصغير (5 × 5 مم2) فوق V1 في نصف الكرة الأيمن48. تم فحص مضان tdTomato باستخدام مجهر التصوير الشبكي MICRON IV و Micron Discover v.2.2 (Phoenix Research Laboratories). تم وضع مجموعة أقطاب كهربائية مكونة من 32 موقعًا (قطر القطب ، 30 ميكرومتر ؛ تباعد قطب كهربائي ، 300 ميكرومتر ؛ FlexMEA36 ، أنظمة القنوات المتعددة) فوق المنطقة المصابة بالعدوى أو في منطقة مماثلة لفئران التحكم. تم إجراء تسجيلات MEA باستخدام مسبار سليكون دقيق من 16 موقعًا مائلًا عند 45 درجة إلى سطح الدماغ (قطر القطب ، 30 ميكرومتر ؛ تباعد ، 50 ميكرومتر ؛ A1x16-5mm-50-703 ، NeuroNexus Technologies) و MC_Rack v. 4.6.2. تم تطوير MEA بمقدار 1,100 ميكرومتر في القشرة باستخدام معالج دقيق ثلاثي المحاور (Sutter Instruments). تم ربط محولات الطاقة الأمريكية بالدماغ بمخروط اقتران مصنوع خصيصًا مملوءًا بالماء منزوع الغاز وهلام أمريكي على مرحلة آلية. كانت المسافة بين القشرة والمحول مساوية للطول البؤري لمحول الطاقة. تم إنشاء المحفزات البصرية بواسطة الصمام الثنائي الباعث للضوء الأبيض (MNWHL4 ، Thorlabs) الذي تم وضعه على بعد 15 سم من العين (4.5 ميغاواط سم).-2 في القرنية). تم ترقيم التسجيلات باستخدام 32 قناة و 16 مكبر للصوت (طراز ME32 / 16-FAI-μPA ، أنظمة القنوات المتعددة). تم تحليل تسجيلات µEcog باستخدام نصوص MATLAB مطورة خصيصًا وتم تحليل تسجيلات MEA باستخدام برنامج Spyking CIRCUS ونصوص MATLAB المطورة خصيصًا. تم حساب مدة الاستجابة على أنها الفترة الفاصلة بين النقطتين الزمنيتين التي كانت فيها الإمكانات القشرية المحفزة مساوية A/e. تم تعريف المنطقة المنشطة على أنها منطقة خريطة تنشيط الألوان الزائفة التي تجاوز فيها ذروة إزالة الاستقطاب مستوى ضوضاء الخلفية المحسوب على أنه 2 × sd للإشارة. تم تقدير مركز الاستجابة من خلال ترجيح ذروة إزالة الاستقطاب لكل قطب كهربائي من خلال بعده عن الأقطاب الكهربائية الأخرى. تم حساب إزاحتها النسبية عند تحريك محول الطاقة الأمريكي على أنها المسافة الإقليدية للموضعين. بالنسبة للتسجيلات داخل القشرة ، تم تقدير زمن انتقال الخلية على أنه الوقت بين بداية التحفيز والحد الأقصى لمشتق SDF.
جراحة للاختبار السلوكي في الجسم الحي
تم حقن الفئران C57BL6J تحت الجلد بالبوبرينورفين (0.05 مجم كجم-1) (Buprécare ، Axience) ، وديكساميثازون (0.7 مجم كجم-1) (ديكسازون ، فيرباك). تم تخدير الحيوانات باستخدام الأيزوفلورين (5٪ تحريض و 2٪ صيانة ، في خليط هواء / أكسجين) وتم حلق الرأس وتنظيفه بمحلول مطهر. تم تثبيت رأس الحيوانات على إطار التوضيع التجسيمي باستخدام نظام توصيل إيزوفلورين ومرهم للعين ، وتم وضع نسيج أسود على العينين. تم الحفاظ على درجة حرارة الجسم عند 37 درجة مئوية. بعد الحقن الموضعي ليدوكاين (4 مجم كجم-1) (Laocaïne ، Centravet) ، تم إجراء شق على الجلد. تم تثبيت اثنين من البراغي في الجمجمة ، بعد إجراء حج القحف الصغير (حوالي 5.0 × 5.0 مم2) أعلى من V1 في نصف الكرة الأيمن (مثقاب فولاذي 0.5 مم) وتم تطبيق مخزن مؤقت للقشرة. تمت تغطية القشرة بورقة بلاستيكية TPX (بسمك 125 ميكرومتر) ومختومة بإسمنت أكريليك للأسنان (Tetric Evoflow). بالنسبة للتجارب السلوكية ، تم لصق قضيب رأس معدني (PhenoSys) لتثبيت الرأس على الجمجمة في نصف الكرة الأيسر باستخدام الأسمنت السني (FujiCEM 2). تم وضع الحيوانات في غرفة الإنعاش ، مع حقنة تحت الجلد من مصل فسيولوجي ومرهم على العينين (Ophtalon ، Centravet). تم حقن البوبرينورفين أثناء مراقبة ما بعد الجراحة.
الاختبارات السلوكية للفأر
تم وضع الفئران في جدول تقييد المياه حتى وصلت إلى ما يقرب من 80-85٪ من وزنها. بعد التعود على ظروف الاختبار36، تم تدريب الفئران على الاستجابة لـ LS من خلال أداء مهمة الكشف الطوعي: لعق صنبور الماء (إبرة قياس 18 حادة ، حوالي 5 مم من الفم) استجابة لتحفيز المجال الكامل للضوء الأبيض (200 و 50 مللي ثانية) من العين اليسرى (الموسعة بتروبيكاميد ، Mydriaticum Dispersa) أكثر من 35 تجربة لكل مدة تحفيز وبالتالي 70 تجربة في اليوم. تم الاستغناء عن الماء (حوالي 4 ميكرولتر) تلقائيًا 500 مللي ثانية بعد تشغيل الضوء ، من خلال نظام مياه معاير. تم التحكم في البروتوكول السلوكي والكشف عن لعق بواسطة نظام مخصص36. في الأيام الأربعة التالية (استراحة لمدة يومين خلال عطلة نهاية الأسبوع) ، تم تسليم تحفيز الولايات المتحدة على V1 لمدة 50 مللي ثانية عند ثلاث قيم ضغط مختلفة (0.2 و 0.7 و 1.2 ميجا باسكال). تم تسليم قيم الضغط هذه بترتيب مختلف كل يوم (35 تجربة لكل منهما). تباينت الفواصل بين المحاولات بشكل عشوائي وتراوحت بين 10 و 30 ثانية. تم إقران محول طاقة 15 ميجا هرتز بالدماغ بمخروط اقتران مصنوع خصيصًا مملوء بالماء وهلام أمريكي. تم حساب معدل النجاح من خلال حساب عدد التجارب التي قامت فيها الفئران بأداء اللعقات الاستباقية (بين بداية التحفيز وفتح صمام الماء). معدل لعق المتوقع (الشكل. 6e) للجلسة عن طريق الطرح من معدل لعق توقعي للتجربة ، ومعدل لعق تلقائي (محسوب على جميع النوافذ الزمنية 1 ثانية قبل كل بداية تحفيز فردي (الشكل. 6a) لجميع التجارب) والضرب بمعدل النجاح. تم حساب وقت استجابة اللعق عن طريق تحديد وقت أول لعق استباقي بعد بداية التحفيز. قدمت الفئران المحتجزة للتحليل معدل نجاح أعلى أو يساوي 60 ٪ في اليوم الرابع بعد LS. بعد ذلك ، تم استبعاد الجلسات الخفيفة أو الجلسات الأمريكية التي تظهر سلوك لعق قهري بناءً على التحديد الخارجي الذي تم إجراؤه باستخدام طريقة ROUT (Q = 1٪) على معدل اللعق التلقائي للجلسة بمتوسط القياسات في جميع تجارب الجلسة في النافذة الزمنية 1 ثانية قبل بدء التحفيز للتجربة.
الكيمياء المناعية والتصوير (كنفوكل)
تم تحضين العينات طوال الليل عند 4 درجات مئوية بجسم مضاد أحادي النسيلة مضاد لـ RBPMS (1: 500 ، أرنب ؛ ABN1362 ، Merck Millipore) لشبكية العين31، مع جسم مضاد أحادي النسيلة مضاد لـ NeuN (1: 500 ، فأر ، استنساخ A60 ؛ MAB377 ، Merck Millipore) لأقسام الدماغ48. تم تحضين المقاطع بعد ذلك بأجسام مضادة ثانوية مترافقة مع Alexa Fluor 488 (1: 500 ، مضاد للفأر والحمار مضاد للأرنب IgG 488 ، متعدد الأضلاع ؛ A-21202 و A-21206 ، Invitrogen ، على التوالي) و DAPI (1: 1,000) ؛ D9542 ، Merck Millipore) لمدة ساعة في درجة حرارة الغرفة. تم استخدام مجهر أوليمبوس FV1 متحد البؤر مع هدف × 1000 (UPLSAPO 20XO بفتحة عددية 20) للحصول على صور لشبكية العين وأقسام الدماغ المثبتة بشكل مسطح (برنامج FV0.85-ASW v. 10).
في الصور البؤرية التي تمت معالجتها باستخدام Fiji (ImageJ v. 1.53q) ، تم حساب الخلايا الإيجابية RBPMS و NeuN تلقائيًا باستخدام المكون الإضافي "تحليل الجسيمات". تم حساب الخلايا يدويًا بواسطة مستخدمين مختلفين ، باستخدام المكون الإضافي "عداد الخلية". تم إجراء القياس الكمي عن طريق الحصول على مكدسات (كنفوكل) في أربع مناطق منتقلة بشكل عشوائي على الأقل من 0.4 ملم2 (البيانات الموسعة الشكل. 1). بالنسبة للخلايا العصبية V1 ، تم اختيار شريحة الدماغ السهمي مع أكبر منطقة مضان tdTomato لكل حيوان. تم تحديد منطقة الاهتمام يدويًا في V1 وتم إجراء عمليات القياس الكمي في ست مناطق تم اختيارها عشوائيًا على الأقل بحجم 0.4 ملم2.
عمليات محاكاة تسخين الأنسجة التي تحدثها الولايات المتحدة
تم استخدام عملية ثلاثية لتقدير التأثيرات الحرارية: (1) محاكاة المجالات الصوتية الناتجة عن المحولات الثلاثة ، مع معلمات صوتية واقعية. (2) التحقق من أن الصوتيات غير الخطية لم تلعب دورًا مهمًا في نقل الحرارة ؛ و (3) محاكاة واقعية لانتقال الحرارة وارتفاع درجة الحرارة الناجم عن التركيز من قبل الولايات المتحدة في نظام خطي للمعلمات المستخدمة في هذه الدراسة.
بالنسبة لعمليات المحاكاة غير الخطية ، استخدمنا مجموعة أدوات K-Wave الخاصة بـ MATLAB من خلال تحديد هندسة محول الطاقة في ثلاثة أبعاد واستخدام المعلمات التالية لوسط الانتشار (الماء): سرعة الصوت ، c = 1,500 م ث-1؛ كتلة حجمية ρ = 1,000،XNUMX كجم م-3؛ معامل اللاخطية B/A = 5 ؛ معامل التوهين، α = 2.2 × 10-3 ديسيبل سم-1 ميغاهرتز-y؛ قانون قوة التردد لمعامل التوهين ، y = 2 (المرجع. 51). قمنا بمحاكاة حقول موجة ثلاثية الأبعاد شبه أحادية اللون باستخدام رشقات نارية طويلة من 3 دورة ؛ أعطانا هذا أقصى مجال للضغط في ثلاثة أبعاد بالإضافة إلى شكل الموجة عند البؤرة. تمت معايرة عمليات المحاكاة عن طريق ضبط ضغط الإدخال (إثارة محول الطاقة المحاكى) للوصول إلى الضغط عند البؤرة المقاسة في خزان المياه باستخدام محولات طاقة حقيقية. العرض الكامل بنصف قطر النقطة البؤرية القصوى (FWHM) في x-y كان المستوى 4.360 و 1.610 و 0.276 ملم ، وطول المحور الرئيسي في x-z كانت الطائرة 32.3 و 20.6 و 3.75 مم لمحولات الطاقة 0.50 و 2.25 و 15.00 ميجاهرتز ، على التوالي (الشكل. 1 ب - د). تم تقييم التأثيرات غير الخطية عن طريق تقدير المحتوى التوافقي النسبي لشكل الموجة عند البؤرة. في مثال محول التركيز 15 MHz في الشكل. 1d، تمت مقارنة الإشارات التجريبية والمحاكاة في النقطة البؤرية ووجدت أنها متوافقة للغاية (Extended Data Figure. 4a). علاوة على ذلك ، فإن سعة التوافقي الثاني هي 19.8 ديسيبل أقل من الأساسي (20.9 ديسيبل في حالة المحاكاة) ، مما يعني أنه إذا كانت الطاقة الأساسية E، التوافقي الثاني لديه طاقة E/ 95 (البيانات الموسعة الشكل. 4b). لذلك ، يمكننا إهمال التأثيرات غير الخطية بشكل معقول في حسابات التأثيرات الحرارية ، لأنها تمثل ~ 1 ٪ من الطاقة المعنية. تم استخلاص النتائج نفسها عند 0.5 ميجاهرتز و 15.0 ميجاهرتز. أدت التقريبات التقريبية لانتشار الموجة الخطية إلى انخفاض كبير في تكلفة الحوسبة لعمليات المحاكاة. تم إجراء عمليات محاكاة الانتشار الخطي باستخدام مربع أدوات Field II في MATLAB52,53، في الوضع أحادي اللون ، مع نفس خصائص الوسط مثل k-Wave (الماء) ، للحصول على مجالات الضغط القصوى ثلاثية الأبعاد. تم استخدام حقول الضغط الأقصى هذه لبناء مصطلح مصدر التسخين (Q_ {mathrm {US}} = frac {{alpha _ {mathrm {np}} p_ {mathrm {max}} ^ 2}} {{rho _mathrm {b} c_mathrm {b}}})، حيث αnp هو معامل الامتصاص للدماغ عند التردد المدروس (59.04 Np m-1 عند 15 ميجاهرتز ، محسوبة من αالدماغ = 0.21 ديسيبل سم-1 ميغاهرتز-y و y = 1.18) ، كتلة الدماغ الحجمية ρالدماغ = 1,046،XNUMX كجم م-3، سرعة صوت الدماغ cالدماغ = 154 ثانية-1 و pماكس هو مجال الضغط الأقصى ثلاثي الأبعاد. ثم تم استخدام هذا المصطلح المصدر في حل معادلة الحرارة الحيوية لبيني (rho _ {mathrm {brain}} C_ {mathrm {brain}} timesfrac {{جزئي T}} {{جزئي t}} = mathrm {div} left ({K_mathrm {t} timesnabla T} right) - rho _ { mathrm {blood}} C_ {mathrm {blood}} P_ {mathrm {blood}} يسار ({T - T_mathrm {a}} right) + Q) في k-Wave ، حيث Cالدماغ هي السعة الحرارية النوعية للدم (3,630،XNUMX J kg-1 ° C-1), Kt هي الموصلية الحرارية للدماغ (0.51 واط م-1 ° C-1), ρدم هي كثافة الدم (1,050،XNUMX كجم م-3), Cدم هي السعة الحرارية النوعية للدم (3,617،XNUMX J kg-1 ° C-1), Pدم هو معامل نضح الدم (9.7 × 10-3 s-1), Ta هي درجة حرارة الشرايين (37 درجة مئوية) ، Q = QUS + ρالدماغγالدماغ و γالدماغ هو توليد الحرارة لأنسجة المخ (11.37 واط كجم-1) (المراجع. 54,55). تم ضبط الشرط الأولي لدرجة حرارة الدماغ على T0 = 37 درجة مئوية.
تتوافق هذه المحاكاة مع السيناريو الأسوأ فيما يتعلق بارتفاع درجة الحرارة المحدد. (1) تمت محاكاة الانتشار الصوتي في الماء فقط (قيمة غير مشتقة) ، مع معامل توهين أقل (2.2 × 10)-3 ديسيبل سم ميغاهيرتز-2.00) من الدماغ (0.59 ديسيبل سم ميغاهرتز-1.27) ، حتى لو حدث جزء من التكاثر داخل الدماغ. ال pماكس ولذلك ، فإن الخرائط مبالغة في تقديرها. (2) يتم محاكاة الامتصاص الحراري في أنسجة المخ فقط ، مع معامل امتصاص أعلى (0.21 ديسيبل سم ميجاهرتز)-1.18) من الماء ، حتى لو كان جزء من حقل الضغط الأقصى موجودًا بالفعل داخل ماء مخروط الاقتران الصوتي. لذلك، QUS مبالغ فيه قليلاً. قمنا بتعيين درجة الحرارة في ثلاثة أبعاد مكانية وزمن ، وبحثنا عن نقطة ارتفاع درجة الحرارة القصوى (Extended Data Fig. 4c-f).
تحليل احصائي
تم إجراء التحليلات الإحصائية باستخدام برنامج Prism (Prism 9 ، GraphPad). يتم التعبير عن القيم وتمثيلها على أنها قيم متوسطة ± خطأ معياري للمتوسط (sem) على الأشكال وفي النص ، ما لم يتم تحديد خلاف ذلك. تم تحليل البيانات في ويلش غير المزاوج t-الاختبارات (اثنان الذيل) أو مضاعفة متعددة t-اختبار مع تصحيح Sidak – Bonferroni لمقارنات متعددة. يتم توفير الاختبارات الإحصائية في أساطير الشكل.
ملخص التقارير
مزيد من المعلومات حول تصميم البحوث متاح في ملخص تقارير حافظة الطبيعة مرتبطة بهذه المادة.
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- بلاتوبلوكشين. Web3 Metaverse Intelligence. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- المصدر https://www.nature.com/articles/s41565-023-01359-6
- :يكون
- ] [ص
- $ UP
- 000
- 1
- 10
- 100
- 11
- 1996
- 2%
- 2017
- 2018
- 2020
- 2021
- 28
- 39
- 3d
- 7
- 70
- 8
- 9
- a
- فوق
- أكاديمي
- الوصول
- وفقا
- حسابي
- كسب
- كسب
- تفعيل
- نشاط
- في الواقع
- متقدم
- بعد
- الذين تتراوح أعمارهم بين
- اتفاقية
- AL
- اليكسا
- الكل
- يسمح
- تحليل
- مرساة
- و
- حيوان
- الحيوانات
- الأجسام المضادة
- تطبيقي
- من وزارة الصحة
- ما يقرب من
- هي
- المنطقة
- مجموعة
- البند
- AS
- التقييم المناسبين
- At
- أغسطس
- تلقائيا
- متاح
- المتوسط
- حيث بلغ متوسطها
- محور
- العمود الفقري
- على أساس
- أساس
- BE
- لان
- قبل
- أقل من
- ما بين
- اسود
- دم
- الجسدي
- دماغ
- استراحة
- العازلة
- نساعدك في بناء
- by
- محسوب
- CAN
- الطاقة الإنتاجية
- يهمني
- حقيبة
- خلايا
- مركزي
- مركز
- غرفة
- قناة
- الخصائص
- تشارلز
- رقاقة
- اختيار
- فصول
- تصنيف
- انقر
- لجنة
- مقارنة
- شامل
- الحوسبة
- حالة
- أجرت
- الموصلية
- متصل
- نظرت
- النظر
- محتوى
- مراقبة
- ذو شاهد
- مراقب
- المقابلة
- يتوافق
- التكلفة
- إلى جانب
- مغطى
- على
- دورة
- دورات
- البيانات
- قاعدة البيانات
- يوم
- أيام
- تعريف
- تحديد
- تم التوصيل
- التوصيل
- كثافة
- أعماق
- تصميم
- الكشف عن
- كشف
- مصمم
- تحديد
- التطوير التجاري
- جهاز
- فعل
- مختلف
- رقمي
- رقمنة
- الأبعاد
- اكتشف
- العرض
- مسافة
- توزيع
- هيمنة
- تعادل
- قيادة
- أثناء
- e
- كل
- الآثار
- طاقة
- الهندسة
- تعزيز
- خطأ
- مقدر
- الأثير (ETH)
- أخلاق
- المجلة الأوروبية
- البرلمان الأوروبي
- تقييم
- حتى
- مثال
- متحمس
- استبعاد
- الخبره في مجال الغطس
- تصدير
- أعربت
- عين
- العيون
- مواجهة
- حقل
- مجال
- تين
- الشكل
- الأرقام
- معبأ
- تصفية
- اطلاق النار
- الاسم الأول
- ثابت
- طيران
- تركز
- ركز
- متابعيك
- في حالة
- النموذج المرفق
- وجدت
- رابع
- FRAME
- تردد
- تبدأ من
- وظيفة
- وظيفي
- أساسي
- علاوة على ذلك
- ge
- جنرال إلكتريك للرعاية الصحية
- ولدت
- جيل
- علم الهندسة
- معطى
- أرض
- تجمع
- توجيه
- هاميلتون
- رئيس
- صحة الإنسان
- الرعاية الصحية
- أعلى
- جدا
- HTTPS
- الانسان
- i
- هوية
- محدد
- IEEE
- صور
- التصوير
- أهمية
- in
- محتضن
- فرد
- معلومات
- في البداية
- إدخال
- الصكوك
- مصلحة
- المشاركة
- انها
- القفل
- مختبر
- أكبر
- أكبر
- كمون
- القانون
- طبقات
- الأساطير
- الطول
- مستوى
- لعق
- الحياة
- علوم الحياة
- ضوء
- خط
- LINK
- مرتبط
- محلي
- محليا
- تقع
- موقع
- المواقع
- طويل
- بدا
- صنع
- صيانة
- رائد
- يدويا
- رسم خريطة
- برنامج Maps
- كتلة
- مادة
- أقصى
- الشرق الأوسط وأفريقيا
- معنى
- قياسات
- ميكانيكي
- متوسط
- ميرك
- طريقة
- فأره
- ميكرون
- المجهر
- الحد الأدنى
- مزيج
- ML
- موضة
- نموذج
- MOL
- مراقبة
- شهر
- المقبلة.
- فم
- يتحرك
- MS
- متعدد
- تحول
- محليات
- المعاهد الوطنية للصحة
- الطبيعة
- شبكة
- الشبكات
- الخلايا العصبية
- جديد
- التالي
- عدد
- موضوعي
- تحصل
- تم الحصول عليها
- of
- OLYMPUS
- on
- ONE
- افتتاح
- تعمل
- طلب
- أخرى
- وإلا
- بين عشية وضحاها
- المعلمات
- مجلس النواب
- جزء
- مرت
- قمة
- أداء
- عنقاء
- مادي
- قطعة
- لحام بلازما
- البلاستيك
- أفلاطون
- الذكاء افلاطون البيانات
- أفلاطون داتا
- بلايستشن
- المساعد
- البوينت
- نقاط
- محفظة
- وضع
- مواقف
- محتمل
- قوة
- دقة
- قدم
- صحافة
- الضغط
- عملية المعالجة
- إنتاج
- أنتج
- البرنامج
- HAS
- بروتوكول
- البروتوكولات
- المقدمة
- نبض
- مضخة
- أرنب
- رفع
- RAT
- معدل
- نسبة
- الوصول
- التي تم الوصول إليها
- حقيقي
- واقعي
- استرجاع
- عكست
- بخصوص
- النظام الحاكم
- منطقة
- المناطق
- التسجيل
- استبدال
- التقارير
- ممثلة
- بحث
- مختبرات البحث
- دقة الشاشة
- على التوالي
- الرد
- الاستجابة
- استجابة
- REST
- ترميم
- استعادة
- تقييد
- مما أدى
- شبكية العين
- ارتفاع
- النوع
- غرفة
- هزيمة
- s
- نفسه
- سيناريو
- جدول
- اصابات النخاع الشوكي
- علوم
- علوم
- مخطوطات
- الثاني
- ثانوي
- أقسام
- مختار
- انتقائي
- حساسية
- أجهزة الاستشعار
- تسلسل
- سيروم
- الجلسة
- دورات
- طقم
- شكل
- Sigma
- سيجنل
- إشارات
- السيليكون
- مماثل
- محاكاة
- الموقع
- SIX
- المقاس
- بيج
- شريحة
- صغير
- تطبيقات الكمبيوتر
- حل
- مصدر
- مكاني
- محدد
- محدد
- سرعة
- مسمار
- التموج
- بقعة
- الانتشار
- كومات
- المسرح
- معيار
- إحصائي
- صلب
- حافز
- دراسة
- تحقيق النجاح
- أعلى
- المساحة
- تعليق
- تعليق
- تحول
- نظام
- أنظمة
- دبابة
- الهدف
- استهداف
- مهمة
- التكنولوجيا
- تجربه بالعربي
- اختبارات
- أن
- •
- المنطقة
- من مشاركة
- وبالتالي
- حراري
- تشبه
- طومسون
- الآلاف
- ثلاثة
- ثلاثي الأبعاد
- عتبة
- عبر
- الوقت
- الأنسجة
- إلى
- الأدوات
- متدرب
- تحويل
- محاكمة
- محاكمات
- حقيقة
- الموجات فوق الصوتية
- us
- تستخدم
- المستخدمين
- v1
- التحقق من صحة
- قيمنا
- القيم
- صمام
- VBA
- التحقق
- التحقق
- رؤيتنا
- vivo
- الحجمي
- W
- مياه
- موجة
- نهاية الأسبوع
- أسابيع
- وزن
- حسن
- التي
- أبيض
- نوافذ
- مع
- في غضون
- العالم
- مكتوب
- زفيرنت