Effets de la perfusion pulsatile durant une circulation extra-corporelle

INTRODUCTION : L’utilisation de la circulation extracorporelle durant la chirurgie cardiaque est associée à des problèmes pulmonaires chez certains patients. L’utilisation d’une pression pulsatile induite par un ballon intra-aortique (BIA) pourrait diminuer la dysfonction endothéliale et la survenue de tels événements. MATÉRIEL ET MÉTHODE : 12 porcs Landrace-Yorkshire ont subi une circulation extracorporelle et ont été divisés en deux groupes et 4 porcs ont servi de contrôles sans CEC. Le premier groupe (n=6) a bénéficié d’un flot pulsatile créé par un BIA en mode interne à 80 battements par minute durant les 90 minutes de l’opération alors que le second groupe (n=6) a subi une CEC standard. Après 60 minutes de reperfusion suivant la CEC, les valeurs hémodynamiques ont été évaluées dont les pressions artérielles, les pressions pulmonaires, l’index cardiaque et la concentration de glucose et de lactate. Les artères pulmonaires sont ensuite montées en chambre d’organe pour évaluer la fonction endothéliale. RÉSULTATS : Les porcs avec pression pulsatile ont tendance à produire moins de lactate sanguin après 60 minutes de reperfusion. Les autres valeurs hémodynamiques sont semblables. Finalement, la relaxation à la bradykinine est significativement meilleure dans le groupe pression pulsatile alors que la relaxation à l’acétylcholine n’est pas significativement différente. CONCLUSION : Ces résultats démontrent que la perfusion pulsatile produite par un BIA protège l’endothélium pulmonaire lors d'une CEC. Cet effet pourrait être dû à une augmentation du flot bronchique qui diminuerait l’ischémie pulmonaire ou à une diminution de la libération de cytokines et de bradykinine qui réduirait les dommages de reperfusion.

Changements corticaux et sous-corticaux des événements du sommeil lent au cours du vieillissement

Les avancées techniques et méthodologiques de la neuroscience ont permis de caractériser le sommeil comme un état actif et dynamique où des événements neuronaux cohésifs organisent les fonctions cérébrales. Les fuseaux de sommeil et les ondes lentes sont les marqueurs électroencéphalographiques de ces événements, et la mesure de leurs paramètres reflète et nuance les interactions neuronales à l’oeuvre pendant le sommeil lent. Considérant leur implication dans les fonctions hypniques et cognitives, les événements du sommeil lent sont particulièrement pertinents à l’étude du vieillissement, où l’intégrité de ces fonctions est mise au défi. Le vieillissement normal s’accompagne non seulement de réductions importantes des paramètres composant les événements du sommeil lent, mais aussi de modifications précises de l’intégrité anatomique et fonctionnelle du cerveau. Récemment, les études ont souligné la régulation locale des événements du sommeil lent, dont l’évolution avec l’âge demeure toutefois peu explorée. Le présent ouvrage se propose de documenter les liens unissant la neurophysiologie du sommeil, le vieillissement normal et l’activité régionale du cerveau par l’évaluation topographique et hémodynamique des événements du sommeil lent au cours du vieillissement. Dans une première étude, la densité, la durée, l’amplitude et la fréquence des fuseaux de sommeil ont été évaluées chez trois groupes d’âge au moyen de l’analyse topographique et paramétrique de l’électroencéphalogramme. Dans une seconde étude, les variations hémodynamiques associées à l’occurrence et modulées par l’amplitude des ondes lentes ont été évaluées chez deux groupes d’âge au moyen de l’électroencéphalographie combinée à l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle. Globalement, les résultats obtenus ont indiqué : 1) une dichotomie des aires corticales antérieures et postérieures quant aux effets d’âge sur les paramètres des fuseaux de sommeil; 2) des variations de la réponse hémodynamique associées aux ondes lentes dans une diversité de régions corticales et sous-corticales chez les personnes âgées. Ces résultats suggèrent la réorganisation fonctionnelle de l’activité neuronale en sommeil lent à travers l’âge adulte, soulignent l’utilité et la sensibilité des événements du sommeil lent comme marqueurs de vieillissement cérébral, et encouragent la recherche sur l’évolution des mécanismes de plasticité synaptique, de récupération cellulaire et de consolidation du sommeil avec l’âge.

L'étude in vivo de l'impact de la pression pulsée sur les capillaires cérébraux de souris

Plusieurs décennies de recherche ont permis de mieux comprendre les effets de l’athérosclérose sur le système cardiovasculaire, d’améliorer la prévention et de développer des traitements efficaces. Les effets de l’athéroslérose sur le cerveau demeurent toutefois mal compris même si le lien entre le fonctionnement cognitif et la santé du système vasculaire est maintenant bien établi. La venue de nouvelles méthodes d’imagerie telle la microscopie laser à 2-photons (TPLM) permet d’étudier l’impact de certaines maladies sur la microvasculature cérébrale en mesurant le flux sanguin dans des vaisseaux uniques situés dans des régions cérébrales millimétriques sous la surface. Les résultats des études in vitro peuvent dorénavant être corrélés à ceux obtenus in vivo. En premier lieu, ce mémoire revoit la théorie ayant permis le développement de la TPLM qui permet de prendre des mesures hémodynamiques in vivo dans des vaisseaux de très petits calibres tels des capillaires cérébraux de souris. Par la suite, son utilisation est décrite chez des souris anesthésiées afin de comparer les mesures d’hémodynamie cérébrale tels la vitesse des globules rouges, le flux de globules rouges, le flux sanguin cérébral, l’hématocrite sanguin et le diamètre des vaisseaux. Finalement, nous avons comparé les données hémodynamiques entre des souris de 3 mois normales (WT ; n=6) et des souris atteintes d’athérosclérose précoce (ATX ; n=6). Les résultats obtenus sur un nombre total de 209 capillaires (103 pour les souris WT et 106 pour les souris ATX) démontrent que les souris ATX possèdent une vitesse des globules rouges (+40%) plus grande, un flux de globule rouge plus grand (+12%) et un flux capillaire plus élevé (+14%) sans démontrer pour aucun de ces paramètres, une différence statistiquement significative. L’hématocrite moyen (35±4% vs 33±2% ; p=0.71) et le diamètre moyen des vaisseaux (4.88±0.22μm vs 4.86±0.20μm ; p=0.23) étaient également comparables. La vitesse des globules rouges a démontré une faible corrélation avec le diamètre des vaisseaux (r=0.39) et avec le flux de globules rouges/seconde (r=0.59). En conclusion, les travaux menés dans le cadre de ce mémoire de maîtrise permettent d'envisager, grâce aux nouvelles méthodes d’imagerie cérébrale telle la TPLM, une meilleure compréhension des mécanismes hémodynamiques sous-jacents à la microcirculation cérébrale. L’effet d’une pression pulsée augmentée, tel que proposée dans l’athérosclérose reste cependant à démontrer avec cette méthode d’imagerie.

Ventilación controlada por volumen vs. ventilación controlada por presión en pacientes sometidos a ventilación de un solo pulmón

El establecimiento de la ventilación de un solo pulmón (OLV) tiene varios inconvenientes como el incremento de las presiones de la vía aérea y aumento del shunt. Estos cambios pueden estar influenciados por el modo ventilatorio escogido. La ventilación controlada por presión (VCP) es un modo alternativo ampliamente usado en pacientes con falla respiratoria por sus características de aporte de flujo y presión. En este estudio la VCP fue usada en los pacientes que requerían OLV y sus efectos sobre las presiones en la vía aérea, oxigenación y estado hemodinámico fueron comparados con la ventilación controlado por volumen (VCV). Nosotros estudiamos 41 pacientes que requerian OLV. Después de ventilar los dos pulmones con volumen los pacientes fueron aleatorizados a uno de dos grupos. En el primer grupo (n=19) OLV fue iniciada con VCV y luego de transcurrido 30 minutos los pacientes fueron cambiados a VCP, donde se mantuvo la ventilación por el mismo tiempo. En el otro grupo (n=21) los pacientes iniciaron en VCP 30 minutos y luego fueron cambiados a VCV con una duración similar. Las presiones en la vía aérea, gases arteriales y variables hemodinámicas fueron medidos durante OLV en cada modo ventilatorio previo al cambio. Nosotros observamos que el inicio de OLV genera un incremento de la presión inspiratoria pico (PIP) (p=0.0002) y presión plateau (p=0.005). Este aumento es mayor en el grupo que fue VCV (p=0.008) que en el grupo que fue VCP (p=0.003). No hubo diferencia estadísticamente significativa en las otras varibles estudiadas entre los grupos. Nosotros concluimos que la VCP puede ser una alternativa a VCV en pacientes que requieren OLV porque disminuye las presiones en la vía aérea y aunque no mejora la oxigenación si puede minimizar el desarrollo de lesiones pulmonares inducidas por la ventilación en una población que es de alto riesgo para el desarrollo de la misma.

Manejo médico y quirúrgico en pacientes con insuficiencia venosa mixta : comparación de características clínicas y hemodinámicas

La insuficiencia venosa superficial puede ser causa de insuficiencia venosa profunda, por tanto el manejo quirúrgico del sistema superficial puede mejorar la insuficiencia profunda En nuestro medio no se acostumbra a intervenir quirúrgicamente pacientes con insuficiencia venosa mixta bajo la creencia de exacerbar la enfermedad o generar complicaciones. METODOLOGIA: Se realizó un estudio retrospectivo, tomando pacientes con insuficiencia venosa mixta, entre el año 2006 y 2010, comparando parámetros hemodinámicos por duplex, y parámetros clínicos, según la clasificación CEAP, en los pacientes sometidos a cirugía convencional y en pacientes que recibieron manejo médico conservador. RESULTADOS: Se obtuvieron 45 pacientes, 65% con manejo quirúrgico y 35% manejo médico, con características sociodemograficas y comorbilidades comparables. Sin diferencia en el número de complicaciones (p=0,64), existió una mejoría en el 77% de los pacientes del grupo quirúrgico en parámetros hemodinámicos y de ningún paciente en el grupo de manejo médico, y en mejoría de ulceras activas de 83% y de 33%, respectivamente. DISCUSION: Nuestro estudio constituye una primera aproximación en la investigación en pacientes con esta patología en nuestro medio que son llevados a manejo quirúrgico. Estos resultados sugieren un posible beneficio en cuanto a los parámetros hemodinámicos venosos profundos y en las características clínicas, especialmente cuando existen ulcera activas, cuando los pacientes con insuficiencia venosa mixta son llevados a manejo quirúrgico. Sin embargo, se requieren de estudios futuros que permitan demostrar así estos resultados en nuestro medio.

Adherencia a criterios de pertinencia de revascularización coronaria del colegio americano de cardiología, servicio de hemodinamia Fundación Cardioinfantil- Bogotá 2011

Titulo: Adherencia a criterios de pertinencia de revascularización coronaria del colegio americano de cardiología 2009, en el servicio de hemodinámica de la fundación cardioinfantil Bogotá 2011. Introducción: La enfermedad cardiovascular es la principal causa de morbimortalidad a nivel mundial, teniendo mayor prevalencia enfermedad coronaria. Existen guías especificas para el manejo de esta enfermedad sin embargo su aplicación se entorpece por factores diversos. Este estudio quiere evaluar la adherencia, en el laboratorio de hemodinamia de la Fundación Cardioinfantil, a las guías de pertinencia de intervencionismo coronario de la ACCF (American college of cardiology foundation). Objetivo General: Evaluar el nivel de adherencia a criterios de pertinencia de revascularización coronaria del colegio americano de cardiología 2009, en el servicio de hemodinámia de la fundación cardioinfantil Bogotá 2011. Métodos: Se revisaron 200 historias clínicas pacientes con diagnóstico de síndrome coronario agudo, llevados a intervención coronaria, según características de pacientes , intervención, y nivel de adherencia se clasifico la intervención como apropiada, incierta e inadecuada . Resultados: De la población analizada, el 71% (n=142) de las intervenciones fueron clasificados como apropiadas, 20% (N=40) como inapropiadas y 8,5% (n=17) como inciertas. Los desenlaces y complicaciones no tuvieron asociación estadísticamente significativa (p> 0,005) con la adherencia a los criterios de pertinencia. Conclusiones: Respecto a la literatura existente el número de intervenciones inapropiadas es mayor en la FCI, comparado con estudios practicados en América Latina y Norte América, sin embargo una adherencia del 80 %, ubica a esta institución en un adecuado nivel de adherencia.

Complicaciones del uso del angioseal vs compresión manual en cateterismo cardíaco mediante punción femoral

Objetivo: Comparar las complicaciones del uso de Angioseal® versus compresión manual en los pacientes llevados a cateterismo cardíaco en el Servicio de Hemodinamia de la Fundación Santa Fe de Bogotá, del 1º de enero de 2005 al 31 de diciembre de 2010, mediante punción arterial femoral percutánea. Metodología: Se realizó un Estudio Observacional, Analítico, de tipo Cohorte Retrospectiva. Partiendo de dos grupos de personas con indicación de cateterismo cardíaco por cualquier causa, uno expuesto al procedimiento con Angioseal® y el otro con compresión manual. Resultados: Con el uso de Angioseal® versus compresión manual la aparición de complicaciones fue 7,3% vs 4,1%, estas diferencias no fueron significativas (OR 1,81 IC95 0,96-3,40; RR 1,75 IC95 0,96-3,18) . La enfermedad coronaria (OR 2,27 IC95 1,07-4,79; RR 2,18 IC95 1,06-4,46) y a la colocación de stent (OR 3,49 IC95 1,82-6,69; RR 3,25 IC95 1,75-6,02 si se relacionaron significativamente con la aparición de complicaciones menores. Conclusión: No encontramos soporte para aprobar o desaprobar el uso de Angioseal® o compresión manual como manejo de la hemostasia, con respecto a las complicaciones. Sin embargo, se encontró que la colocación de stents está fuertemente relacionada con el desarrollo de complicaciones menores, lo cual hace que estos pacientes deban ser objeto de monitorización estrecha.

Concordancia de presión sistólica pulmonar estimada por ultrasonografía y cateterismo cardíaco derecho en pacientes candidatos a trasplante cardíaco

Introducción: A los pacientes con Insuficiencia Cardíaca (IC) estadio D candidatos a trasplante cardiaco se les realiza la determinación de las presiones de la arteria pulmonar por CCD considerada como prueba de oro. Se decidió conocer si la medición de las presión de la arteria pulmonar obtenidas por ECO TT tenían concordancia con las obtenidas por el CCDen estos paciente que fueron evaluados para trasplante cardiaco. Metodología: Se realizó una recolección retrospectiva de los datos consignados en las historias clínicas de todos los pacientes que fueron receptores de un trasplante cardiaco en la FCI-IC desde septiembre del 2005 hasta Mayo del 2013 y se determinó la concordancia entre la presión sistólica pulmonar evaluado por ECO TT y CCD. Resultados: Se incluyeron 46 pacientes. El 76,1% son hombres y con edad promedio de 46,4 ± 13,1. La PSAP estimada por CCD fue 48,3 ± 13,1 mmHg Vs 45,1 ± 12,1 mmHg por ECO TT. La fracción de eyección fue 15,1 ± 4,06% (IC: 13,95-16,36). El 75,9% de los pacientes tenían HTP moderada y severa. La concordancia entre la PSAP determinada por ambos métodos fue 0,475 (I,C: 0.256 - 0.694), y el coeficiente de correlación intraclase fue de 0,090, indicando una baja concordancia entre los dos métodos. Discusión: La determinación de las presiones pulmonares determinada por ECO TT tiene mala concordancia con las obtenidas por CCD. No se debe usar este estudio para excluir los pacientes candidatos a trasplante cardiaco ni para evaluar las variaciones de las misma en la evolución de la enfermedad.

Prevalencia de anormalidades estructurales cardiacas en pacientes con enfermedad isquémica. Bogotá 2007 – 2009

Introducción: Las enfermedades cardiovasculares son la causa de muerte más frecuente en el mundo desarrollado, la mayoría de éstas se relacionan con alteraciones de las arterias coronarias, sin embargo un subgrupo de pacientes presentan como causa de isquemia cardiaca alteraciones estructurales. Material y métodos: Estudio Descriptivo. Se utilizó la base de datos recolectada en un servicio de hemodinamia de Bogotá durante dos años. Se aplicaron criterios de inclusión y exclusión y se determinaron cuatro grupos etáreos, a todos los pacientes se les practicó cateterismo cardiaco diagnóstico. Las variables analizadas fueron: diagnóstico de referencia, antecedentes y resultados del cateterismo incluyendo presencia de anomalías estructurales como las valvulopatias, el origen anómalo de las coronarias y los puentes miocárdicos. Para el análisis descriptivo se utilizó reporte de prevalencias y para el análisis de asociaciones se utilizaron tablas de contingencia y el estadístico de prueba Chi cuadrado, no se realizó análisis multivariado debido a que no se encontraron asociaciones estadísticamente significativas. Resultados: La edad promedio de los pacientes fue de 62 años (DS= 10,5), la representación del género masculino fue del 61,7%, la prevalencia de angina estable fue del 61,6%, los 3 antecedentes más prevalentes fueron: hipertensión arterial (41,4%), la hiperlipidemia (19,1%) y la Diabetes Mellitus (17,7%). La prevalencia de las alteraciones estructurales en la población de estudio de manera general fue del 12,9%, y su distribución por tipo fue: 1,4% para puentes miocárdicos, 0,7% para origen anómalo de las arterias coronarias y 10,8% de enfermedad valvular. Conclusiones: Se encontró una asociación entre los antecedentes médicos y la presencia de valvulopatias cardiacas. Se evidenció que el género no tiene relación con la presencia de alteraciones cardíacas a pesar de la mayor participación de hombres en la población de estudio. Las limitantes de este estudio se relacionaron con el tamaño de muestra, debido a la baja prevalencia de las anomalías estructurales medidas.

Predictores de cambio en la función ventricular izquierda posterior a implante valvular aórtico transcateter comparado con reemplazo valvular aórtico quirúrgico en el hospital universitario fundación Cardioinfantil instituto de cardiología – Bogotá

Objetivos: Identificar predictores de recuperación de la función ventricular izquierda y comparar los hallazgos ecocardiográficos en pacientes con estenosis aórtica crítica sometidos a reemplazo quirúrgico de la válvula aórtica (RVA) o implantación de válvula aórtica transcatéter (TAVI). Métodos: Cuarenta y cuatro pacientes tratados con RVA se compararon con 34 pacientes con TAVI, los datos ecocardiográficos fueron retrospectivamente obtenidos antes de la intervención y previo al alta. Resultados: Se analizaron retrospectivamente pacientes tratados en la FCI - IC desde 2009 - 2015 (n = 78 pacientes, con una media de edad 70,29 ± 11,63, EuroSCORE logístico 3,75 (3-8,55) en RVA y 20,4 (15 , 47-23,32) en TAVI. Ambos grupos mostraron una disminución en los gradientes de la válvula aórtica, más en pacientes de TAVI, con un gradiente transaórtico pico (24,5 vs 18,5, p = 0,001) y medio (14 vs 10, p = 0,002) En comparación con RVA, TAVI presentó un mayor número de pacientes con insuficiencia aórtica paravalvular (47,1% frente a 2,3% p = 0.000). En total, el 61,5% presentó mejoría precoz de la función ventricular, el predictor en severo compromiso de la función del ventrículo izquierdo fue un alto índice de masa ventricular izquierda. Conclusiones: La implantación transcatéter de válvula aórtica es una alternativa al reemplazo quirúrgico de la válvula aórtica en pacientes con estenosis aórtica y alto riesgo quirúrgico. La recuperación postoperatoria precoz de la función ventricular izquierda en pacientes con severo compromiso de la función ventricular estuvo asociada a alto índice de masa ventricular izquierda.

A água da dieta parece favorecer a hidratação cutânea sem afectar a hemodinâmica

Os vários estudos sobre a importância da água na Hidratação da pele humana vêm sugerindo que o aumento da ingestão de água pode ter um impacto positivo na fisiologia da pele normal. Mantendo os hábitos dietários, avaliados por Questionário de Frequência Alimentar e com base no consumo de água total , avaliámos as consequências do aumento de água bebida na bioimpedância e na hidratação da pele “in vivo”. Em dois grupos com diferentes consumos de água total, avaliamos, ao fim de um mês, o impacto do aumento do aporte de 2L/dia de água bebida. Este aumento não produziu alterações hemodinânicas ou ponderais. Os resultados sugerem uma melhoria da hidratação epidérmica. A magnitude do impacto sobre a hidratação cutânea é maior no grupo que Regularmente consome menos água, sugerindo que o aumento do consumo de água tem mais efeitos benéficos na saúde cutânea dos indivíduos que consomem menos água por dia. Estes dados estão de acordo, com a literatura publicada, justificando o interesse no aprofundamento do tema, de modo a contribuir para o conhecimento sobre a importância da água no contexto da fisiologia cutânea em especial no grupo de indivíduos com hábitos de menor consumo.

Realistic mean field forward predictions for the integration of co-registered EEG/fMRI

Brain activity can be measured non-invasively with functional imaging techniques. Each pixel in such an image represents a neural mass of about 105 to 107 neurons. Mean field models (MFMs) approximate their activity by averaging out neural variability while retaining salient underlying features, like neurotransmitter kinetics. However, MFMs incorporating the regional variability, realistic geometry and connectivity of cortex have so far appeared intractable. This lack of biological realism has led to a focus on gross temporal features of the EEG. We address these impediments and showcase a "proof of principle" forward prediction of co-registered EEG/fMRI for a full-size human cortex in a realistic head model with anatomical connectivity, see figure 1. MFMs usually assume homogeneous neural masses, isotropic long-range connectivity and simplistic signal expression to allow rapid computation with partial differential equations. But these approximations are insufficient in particular for the high spatial resolution obtained with fMRI, since different cortical areas vary in their architectonic and dynamical properties, have complex connectivity, and can contribute non-trivially to the measured signal. Our code instead supports the local variation of model parameters and freely chosen connectivity for many thousand triangulation nodes spanning a cortical surface extracted from structural MRI. This allows the introduction of realistic anatomical and physiological parameters for cortical areas and their connectivity, including both intra- and inter-area connections. Proper cortical folding and conduction through a realistic head model is then added to obtain accurate signal expression for a comparison to experimental data. To showcase the synergy of these computational developments, we predict simultaneously EEG and fMRI BOLD responses by adding an established model for neurovascular coupling and convolving "Balloon-Windkessel" hemodynamics. We also incorporate regional connectivity extracted from the CoCoMac database [1]. Importantly, these extensions can be easily adapted according to future insights and data. Furthermore, while our own simulation is based on one specific MFM [2], the computational framework is general and can be applied to models favored by the user. Finally, we provide a brief outlook on improving the integration of multi-modal imaging data through iterative fits of a single underlying MFM in this realistic simulation framework.

Early and late stimulus-evoked cortical hemodynamic responses provide insight into the neurogenic nature of neurovascular coupling

Understanding neurovascular coupling is a prerequisite for the interpretation of results obtained from modern neuroimaging techniques. This study investigated the hemodynamic and neural responses in rat somatosensory cortex elicited by 16 seconds electrical whisker stimuli. Hemodynamics were measured by optical imaging spectroscopy and neural activity by multichannel electrophysiology. Previous studies have suggested that the whisker-evoked hemodynamic response contains two mechanisms, a transient ‘backwards’ dilation of the middle cerebral artery, followed by an increase in blood volume localized to the site of neural activity. To distinguish between the mechanisms responsible for these aspects of the response, we presented whisker stimuli during normocapnia (‘control’), and during a high level of hypercapnia. Hypercapnia was used to ‘predilate’ arteries and thus possibly ‘inhibit’ aspects of the response related to the ‘early’ mechanism. Indeed, hemodynamic data suggested that the transient stimulus-evoked response was absent under hypercapnia. However, evoked neural responses were also altered during hypercapnia and convolution of the neural responses from both the normocapnic and hypercapnic conditions with a canonical impulse response function, suggested that neurovascular coupling was similar in both conditions. Although data did not clearly dissociate early and late vascular responses, they suggest that the neurovascular coupling relationship is neurogenic in origin.

Temporal coupling between stimulus-evoked neural activity and hemodynamic responses from individual cortical columns

Using previously published data from the whisker barrel cortex of anesthetized rodents (Berwick et al 2008 J. Neurophysiol. 99 787–98) we investigated whether highly spatially localized stimulus-evoked cortical hemodynamics responses displayed a linear time-invariant (LTI) relationship with neural activity. Presentation of stimuli to individual whiskers of 2 s and 16 s durations produced hemodynamics and neural activity spatially localized to individual cortical columns. Two-dimensional optical imaging spectroscopy (2D-OIS) measured hemoglobin responses, while multi-laminar electrophysiology recorded neural activity. Hemoglobin responses to 2 s stimuli were deconvolved with underlying evoked neural activity to estimate impulse response functions which were then convolved with neural activity evoked by 16 s stimuli to generate predictions of hemodynamic responses. An LTI system more adequately described the temporal neuro-hemodynamics coupling relationship for these spatially localized sensory stimuli than in previous studies that activated the entire whisker cortex. An inability to predict the magnitude of an initial 'peak' in the total and oxy- hemoglobin responses was alleviated when excluding responses influenced by overlying arterial components. However, this did not improve estimation of the hemodynamic responses return to baseline post-stimulus cessation.

Does neural input or processing play a greater role in the magnitude of neuroimaging signals?

An important constraint on how hemodynamic neuroimaging signals such as fMRI can be interpreted in terms of the underlying evoked activity is an understanding of neurovascular coupling mechanisms that actually generate hemodynamic responses. The predominant view at present is that the hemodynamic response is most correlated with synaptic input and subsequent neural processing rather than spiking output. It is still not clear whether input or processing is more important in the generation of hemodynamics responses. In order to investigate this we measured the hemodynamic and neural responses to electrical whisker pad stimuli in rat whisker barrel somatosensory cortex both before and after the local cortical injections of the GABAA agonist muscimol. Muscimol would not be expected to affect the thalamocortical input into the cortex but would inhibit subsequent intra-cortical processing. Pre-muscimol infusion whisker stimuli elicited the expected neural and accompanying hemodynamic responses to that reported previously. Following infusion of muscimol, although the temporal profile of neural responses to each pulse of the stimulus train was similar, the average response was reduced in magnitude by ∼79% compared to that elicited pre-infusion. The whisker-evoked hemodynamic responses were reduced by a commensurate magnitude suggesting that, although the neurovascular coupling relationships were similar for synaptic input as well as for cortical processing, the magnitude of the overall response is dominated by processing rather than from that produced from the thalamocortical input alone.