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Articles by Michelle Hampson in JoVE
JoVE Clinical and Translational Medicine
实时功能磁共振成像生物反馈，针对污染焦虑的眶额皮层
1Department of Diagnostic Radiology, Yale University School of Medicine, 2Department of Psychiatry, Yale University School of Medicine, 3Yale Child Study Center, Yale University School of Medicine, 4Interdepartmental Neuroscience Program, Yale University School of Medicine
在这里，我们提出了一个方法训练的人来控制污染焦虑的一个大脑区域和探测污染的焦虑和大脑连接模式之间的关系。
Other articles by Michelle Hampson on PubMed
在 MR 图像中使用时空相关性的功能连通性检测。
已通过的记录中获得在稳态磁共振 (MR) 图像区域信号波动相关性分析进行调查功能的大脑区域之间的连通性。利用任务操作的功能连通性研究，比较的数据是不容易的稳定状态的相关性分析蹉跎产生功能无关的大脑区域响应以相似的方式对任务的更改时。确定区域间相关性稳态数据使得新方法使用的两个独立的数据集。(回报) 感兴趣区域的定义，在一个数据集生成关于其连接性的假设。连通性假设然后其余 （独立） 数据集的计算通过分析低频时空区域之间的相关性。两个数据集的角色然后互换和重复的过程，或许多次。此方法显示了语言系统中的应用。于布罗卡区和韦尼克的区之间的功能连接的存在证实的人体处于静止状态。也证实了在语言系统积极从事 （当主题不断听叙事文本） 时，此功能方面的增加。在分析第二个迭代中，不大放心，并增加期间连续听发现于布罗卡区和左侧运动前区皮层区域之间有关联。这些研究结果表明拟议的方法可以揭示的存在和功能连接强度高级别的认知系统中。
人类 MT/V5 具有视觉运动输入功能连通性的变化。
人类的心理功能的神经基础的特点是脑区之间的相互作用。先生信号时空相关性方面可能提供一种方法调查这些交互作用。这种方法用来检查功能连通性议案处理系统，人类的大脑中。MT/V5 与其他脑区的相关性审查了在休眠状态 （没有视觉刺激） 和通过查看移动同心圆生产活动的状态。网络的区域符合视觉加工的已知功能解剖是在休息期间与 MT/V5 相关。主题被查看时的议案，更有限的网络被相关 MT/V5，暗示 MT/V5 而行事，用较小的网络，特定于任务的音乐会。
连接行为分析揭示出之间左 BA39 和于布罗卡区的功能连接随阅读能力的培养。
磁共振信号的时空波动之间的相关性可能揭示大脑区域内个别科目之间的功能连通性。如果他们行为的性能或其他主题变量 covary，这种关联性将是特别有用的功能连通性指数。这项研究调查了是否可以证明这种关系，读电路在大脑中的上下文中。强大功能，揭示重大相关性阅读能力的科目和其在读期间左的 Brodmann 39 区和于布罗卡区之间的功能连接的强度足以证明这个方法。这表明以前报告的读者阅读的角回的断开的差 (但 nonimpaired 读者) 也显示减少连接到该区域较大的连续体的组成部分。此外，它还说明了审查行为与脑功能连接的相关性的范式的潜在力量。
大脑连接有关的工作内存性能。
几个脑区功能成像研究，包括大脑皮质 (PCC) 和纳入内侧额叶回和腹侧前扣带皮层 (MFG/vACC) 的部分内侧额叶区域在许多不同的认知任务期间显示信号下降。有建议这些地区都是在休息期间从事和认知任务执行期间未占用的默认模式网络中的组件。这项研究调查 PCC 和 MFG/vACC 之间的功能连接期间工作记忆和休息时通过检查磁共振信号水平区域之间的时空关联。这两个区域功能上连接在两个条件。此外，工作记忆任务的性能正比具有此功能的连接，不仅在工作记忆，还在休息的实力。由此看来，这些地区是可能促进或监视的认知能力，而不是成为认知任务执行期间未占用的网络组件。此外，这些数据提高中耦合强度在休息的这两个区域之间的个体差异预测重要此工作记忆任务的认知能力差异的可能性。
通过结合功能性磁共振成像和经颅磁刺激探测/言语听觉幻觉的病理生理学。
功能磁共振成像和重复经颅磁刺激 （检测器） 被用来探索/言语听觉幻觉 (AVHs) 的病理生理学。精神分裂症紊乱的 16 名患者进行了研究与连续或连续 AVHs 附近。间歇性幻觉患者 （N = 8)、 血液氧合水平依赖 （粗体） 激活映射比较幻觉以及生成的 nonhallucination 期。连续的幻觉患者 （N = 8) 大胆信号时间课程尼克的地区和其他地区之间的相关性被用来映射功能耦合到前者。这些地图被用来识别 3 6 皮质站点每个病人都探测与 1 Hz 检测器和深水刺激。向左的颞中尼克的地区及相邻 supramarginal 回站点提供检测器陪同 AVH 改进相比深水刺激和检测器运往前颞地盘更大率。间歇性 hallucinators，为较低级别的于布罗卡区与幻觉有关激活强烈预测左的颞检测器响应率更大。对于连续的 hallucinators，减少尼克之间的耦合和于布罗卡区右同系物强烈预测的反应更大左的颞检测器率。这些研究结果表明优势半球颞区参与表达与更高水平的 coactivation 的 AVHs，和/或耦合涉及加强基础病理生理学的额叶区位劣势。
测量大脑连接： 弥散张量成像验证静息状态时间相关性。
弥散张量成像 (DTI) 和静息状态时空相关性 (RSTC) 正在调查的连通性，人类的大脑的两个领先技术。他们已被广泛用于调查解剖和功能之间的连接遥远的脑区健康人群和临床人群中强度。虽然两者都基于磁共振成像 （MRI） 他们不但是已经比较直接。这两种技术受聘于这项工作打造覆盖全脑灰质的全球连通性矩阵。这允许功能连通性测定 RSTC 与量化使用 DTI 束的解剖连接之间的直接比较。我们发现使用这两种方法获得的连接矩阵重大协议。先验定义解剖区域创建的连接地图显示明显的相关性，此外协议特别高地区显示强大的整体连接，如那些属于默认模式网络。直接比较功能 RSTC 及解剖 DTI 连接，在这里首次提出了链接两个有力的方针，为调查大脑连接并显示其强大的协议。它提供了关键的多式联运验证稍作休息作为代表神经元连接状态相关性。这里介绍的这两种技术的结合可以进一步将它们结合起来提供富有代表性的大脑连接在临床条件和健康的大脑。
/ 言语听觉幻觉发病与关联的区域的脑激活的时间进程。
/ 言语听觉幻觉发病前脑激活的时间进程的特点是使用中六右行精神分裂症患者的功能磁共振成像。Pre-hallucination 期的复合地图显示激活的左前路显微外科和右中颞回，部分复制两个以前的案例报告，以及停用前的扣带回和咬牙回。这些调查结果可能反映脑事件触发或增加易受/言语听觉幻觉。
与 Coactivating 的脑区电机期间慢性电机抽搐和故意的运动皮层。
慢性抽动障碍的特点是前面往往有先兆敦促抽动的电机抽搐。脑功能成像研究记录了大脑活动模式之前和期间抽搐，但这些研究不审查是否激活模式不同于那些在正常控制科目执行类似的行为中看到。
早产儿童在学龄期的神经连接的变化。
趋同的数据表明在早产儿脑损伤恢复。我们用于功能磁共振成像 （fMRI） 测试脑连接涉及韦尼克的地区和其他重要的皮层语言区域会有不同的假说之间早产 (PT) 和词 (T) 控制学龄期儿童在性能的听觉语言任务期间。五十四个 PT 儿童 (600-1250 g 出生体重) 和 24 T 控件评价了使用功能磁共振成像被动的语言任务和神经发育评估包括： 8 岁的儿童-(威斯康星-III) 第三，皮博迪个人成就测试-订正 (PIAT R) 与皮博迪图片词汇测试-韦氏智力量表修订 (PPVT R)。语言处理的神经活动进行了评估和数据连接性和相关性对认知成果进行了评价。我们发现 PT 科目得分低得上武钢三中的所有组件 （p < 0.009)，PIAT-R 阅读理解测试 （p = 0.013），和 PPVT-R (p = 0.001) 相比一词科目。连通性分析显示在 PT 儿童韦尼克的面积与右侧额下回于布罗卡区同系物 R IFG） 和左和右 supramarginal 回 (SMG) 组件的劣质顶叶小叶之间大幅升值神经电路 (p < / 所有 = 0.02)。我们得出的结论在就学的年龄，以不同的方式比 T 控件 ； PT 科目雇用听觉语言功能神经系统这些改动可能表示延迟神经网络的成熟或语言处理备用电路的接触。
发现人类大脑功能的科学。
尽管它正在成功地执行勘探的基因组，但发现科学未能功能性神经影像社区。核心挑战仍然是审讯的先验假设不受约束的大脑中无数功能系统的共同模式的发展。静息态功能磁共振成像 (R 功能磁共振成像） 构成候选方法能够解决这一挑战。成像大脑在休息期间显示大振幅自发低频 （< 0.1 Hz) 的功能磁共振成像信号暂时跨功能相关领域相关的波动。这些相互关系称为功能连通性，产量详细的地图的复杂的神经系统，共同构成了个人的"功能 connectome"。可重复性跨数据集和个人建议功能的 connectome 有一个共同的结构，但每个人的功能 connectome 展品独特的功能，稳定的、 有意义 interindividual 不同连接模式和优势。综合测绘功能的 connectome 和其随后的剥削，辨别遗传影响和脑行为的关系，将需要多中心协作数据集。在这里我们通过从独立收集的 35 个国际中心的 1,414 志愿者收集 R 功能磁共振成像数据启动此努力。我们表现出的积极和消极的功能连接，通用体系结构以及个体的变异基因位点相一致。年龄和性别形成的重要决定因素。这些结果表明独立研发功能磁共振成像数据集可以聚合和共享。高吞吐量 R 功能磁共振成像可以提供定量表型分子遗传研究和发展与病理过程中大脑的生物标志物。要启动发现科学的脑功能，1000年功能的 Connectomes 项目数据集是在 www.nitrc.org/projects/fcon_1000/ 自由开放的。
到过早出生的青少年的右半球语言中心的功能连通性。
过早出生的儿童在语言赤字风险增加学龄期及以后，但这些研究结果的神经生物学基础仍然知之甚少。三十一个 PT 青少年 (600 1250g 出生体重) 和 36 T 控件评价了使用功能磁共振成像被动的语言任务和神经发育评估包括： 儿童-III (威斯康星-III)、 订正皮博迪图片词汇测试 （PPVT-R）、 综合测试的语音处理 (CTOPP) 和测试的单词阅读效率 (TOWRE) 16years 年龄在韦氏智力量表。语言处理的神经活动进行了评估和数据连接性和相关性对认知成果进行了评价。PT 科目得分低得上武钢三中的所有组件 （p < 0.05) 相比科目一词，但没有 PPVT-R 几十组之间存在显著差异。韦尼克的区域 （左广管局 22） 和右 supramarginal 回 （广管局 40） 之间的功能连接 (fcMRI) 增加早产科目相对于一词控件 (p = 0.03)，和此连接的强度性能上这两个 PPVT-R 反比 (R (2) = 0.553，p = 0.002)，和言语理解指数 (R (2) = 0.439，p = 0.019)。早产儿青少年进行语言在年龄 16years 背右半球区域。那些有最大的认知障碍表现出越来越依赖此备用路径。
功能任务阳性和阴性任务的脑区和其关系到工作内存性能之间的连通性。
脑功能成像研究已确定一套认知任务 （任务积极脑区） 和另一组的脑区在认知任务 （任务负脑区） 过程通常停用期间通常激活的大脑区域。据报负相关性或 anticorrelations，任务阳性和阴性任务的脑区之间处于静止状态。此外，这些 anticorrelations 的力量似乎是有关的认知功能。然而，检查 anticorrelations 的研究通常采用了全球回归或类似的分析步骤，迫使 anticorrelated 脑区之间存在的关系。因此这些研究结果的有效性受到质疑。在这里我们检查 anticorrelations 中的内侧额叶回/前扣带皮层和背外侧前额叶皮层，经典的任务积极方面，使用不包含全球回归分析的任务负区域之间。相反，我们控制的全脑组级别分析中的关联性。使用这种方法，我们表现出的内侧额叶皮层和背外侧前额叶皮层之间的功能连接强度与有关的认知功能和这种关系不是全球回归的产物。
功能腹侧前额皮质和杏仁核在低频率中的躁郁症的休眠状态之间的连通性。
性状异常的双相情感障碍 (BD) (vPFC) 腹侧前额皮质和杏仁核内表明其连接性功能障碍。这项研究采用低频静息状态的功能磁共振成像 (LFRS fMRI） 来分析之间 vPFC 和杏仁核在美国公立学校 LFRS-fMRI 功能连接确定负相关 vPFC 杏仁核的活动，和这种关联性的严重程度是大于健康参与者与另外美国公立学校的科目，全脑分析显示，屋宇署的左、 右 vPFC 高相关性以及腹侧纹状体。
早产出生在 16 岁时导致改建工程中神经连接。
极低出生体重早产儿 (PT) 儿童处于高风险的脑损伤。我们雇用弥散张量成像 (DTI)，测试 PT 青少年将表明相对于控件一词在 16 岁的白色物质微观结构解体的假说。儿童三 （威斯康星）、 Peabody Picture Vocabulary Test-Revised （PPVT） 和综合测试的语音处理 (CTOPP) 在年龄 16 岁与扩散张量成像、 韦氏智力量表评价了四十四个 PT 科目 (600-1250 g 出生体重） 无新生儿脑损伤和 41 一词控件。PT 科目得分低于一词科目上武钢全面 (p = 0.003)、 口头 (p = 0.043)，和性能 IQ 测试 (p = 0.001)，以及 CTOPP 语音意识 (p = 0.004），但得分相对于 PPVT 和 CTOPP 快速命名测试上学期主题。PT 科目包括双边钩黄河水的多个地区有较低的分数各向异性 (FA) 值 （左： p = 0.01 ； 右： p = 0.004），双边外部胶囊 （左： p < 0.001 ； 右： p < 0.001)，胼胝体 flair (p = 0.008)，和双边服务额下回的白色物质 （左： p < 0.001 ； 右： p = 0.011)。中左和右钩黄河水的 FA 值的关联 PPVT PT 科目分数 （语义语言任务） （左： r = 0.314，p = 0.038 ； 右： r = 0.336，p = 0.015)。FA 值在左和右弧形黄河水相关与 CTOPP 快速命名得分 （语音任务） PT 科目 （左： r = 0.424，p = 0.004 ； 右： r = 0.301，p = 0.047）。这些数据支持双通路的基本语言功能目前在 PT 青少年的第一次。PT 组惊人的双边背相关性表明过早出生的科目更依赖在右脑比通常发展成人语音语言任务的性能。这些结果可能代表成熟延迟或替代语言的 PT 脑发育的神经通路的参与。
沿皮质纹状循环和精神分裂症患者听觉/语言幻觉的机制功能的高架连通性。
更高水平的区际功能协调可以促进神经活动作为意识觉察的出现。因此，我们测试/言语听觉幻觉 (AVHs) 出现从语音处理网络内提升功能协调的假说。
微观结构和功能连接的早产儿大脑的发育。
过早出生的儿童处于认知功能障碍的风险更大，但这些研究结果的神经生物学基础仍然知之甚少。因为神经电路的变化可能会影响认知任务的性能，最近的调查探讨了早产出生上的连通性脑发育的影响。弥散张量成像研究表明在分数各向异性普遍改建、 弥漫性轴索完整性和微观结构的连通性，整个早产儿脑发育的措施。功能连通性研究报告早产新生儿、 儿童和青少年展示在休眠状态和基于任务的连接与术语控制科目相比的改动。两者合计，这些数据表明早产儿出生后神经发育障碍可能代表一种疾病的神经连接。
