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方法論記事

fMRIと拡散テンソル画像を用いた自閉症で脳を探る

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DOI:

10.3791/3178

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2011年9月12日

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この記事について

サマリー

そのような機能的MRIと拡散テンソル画像などのニューロイメージング技術は、自閉症の認知と神経障害を特徴づけるのがますます便利になっている。発達障害児をスキャンするための適応とともに、ネットワークレベルでの自閉症の脳の接続性の検査が提示される。

要約

新興理論は、脳は自閉症のまとまった単位として機能していないことを示唆している、そしてこの不一致は、自閉症で表示される行動症状に反映されます。構造的神経画像所見は自閉症の脳の異常にいくつかの洞察を提供しているが、そのような調査結果の一貫性には疑問です。自閉症は、動的な処理の障害であると根本的な問題は自閉症で発生する場所と思われる皮質ネットワーク間の通信の試験を、できるので、機能的神経イメージングは​​、その一方で、この点で、より実りされています。機能的結合は、空間的に別個の神経学的events1の時間的な相関関係として定義されています。最近のfMRI研究の数から得られた知見は、複雑な社会や言語の問題2,3,4,5,6を実行するために一緒に作業する必要がある脳の異なる部分の間に弱いの調整があるという考えを支持している。自閉症の謎の一つは、相対的に無傷の、時々強化された、能力とともに、いくつかのドメインにある赤字の共存です。自閉症のような複雑な症状は、神経回路レベルでの障害の世界的かつ包括的な検査のために呼び出します。自閉症の脳機能の魅力的な最近のアカウント、皮質underconnectivity理論、2,7は、自閉症の神経生物学的基盤のための統合フレームワークを提供します。自閉症の皮質underconnectivity理論は、複数の脳領域の統合に依存する任意の言語、社会的、または心理的な関数は、処理の需要が増加するなど、混乱の影響を受けやすいことを示唆している。自閉症では、脳の統合的な回路のunderfunctioningは広範囲underconnectivityを引き起こす可能性があります。言い換えれば、自閉症を持つ人は全体の犠牲に断片的に情報を解釈することがあります。特に脳の領域間の皮質underconnectivity、前頭皮質とより後方の領域3,6は 、現在比較的よく確立されているので、我々は、さらに自閉症症候の重要なコンポーネントとして、脳の接続性を理解し始めることができます。

この方向の論理的な次のステップは、上記の機能の接続を仲介することが解剖学的接続を調べることです。拡散テンソル画像(DTI)は、白質線維の整合性を推測する脳内の水の拡散を調べるために役立つ、比較的斬新なニューロイメージング技術です。この手法では、脳内の水の拡散は、拡散勾配を使用していくつかの方向で検討されています。機能的な接続がタスク中や安静時に別の脳領域間の脳の活性化の同期に関する情報を提供していますが、DTIは、脳領域間のクロストークを容易にすることができる基本的な軸索の組織を理解するのに役立ちます。本論文では、自閉症の脳と研究のこのラインに関わる課題を理解する上で貴重なツ​​ールとしてこれらのテクニックを説明します。

プロトコル

1。発達障害者をスキャンするための特別なテクニック:

それは困難なままに保つために見つけることが、特に障害、子供を持つ人々:1)ヘッドの動き:自体ニューロイメージングは​​、小児集団をスキャンすると、発達障害をもつ人々が非常にchallenging.The主な問題点があることができるMRIを使用して、複雑なテクニック、ですが、スキャンセッションを通じて、機能的MRIスキャナ。これは、順番にデータの品質に影響を及ぼす可能性のあるヘッドの動きにつながる可能性、2)自閉症を持つ子供は、極端な感覚感度を持っていると、スキャナのノイズ、閉空間にある、温度などの要因によって悩まされることができる、③ )新しい環境に調整不安となっては、自閉症を持つ人々にとって困難である可能性があります。よく準備されていない場合、そのルーチンの変更は問題が生じる場合があります。そのため、入念な準備を持つ革新的な手順は、良好な収率を達成するため、および収集されたデータの品質を向上させるために必要とされる。我々はそのうちのいくつか、参加者のための実験とスキャンプロセスが楽しいものにする、および収集したデータを処理するために、MRIスキャンのために参加者を準備するための理論と実践から得た貴重な洞察が組み込まれています。

  1. 社会的なストーリー。ソーシャルストーリーはしばしばautism8子供に小説と混乱の状況を説明するために使用される短い、直接の物語です。我々....

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ディスカッション

このホワイトペーパーで説明する方法と手順は、認知神経科学とニューロイメージングの基本原則に接地されています。一緒に、これらの方法は子供、大人、および障害を持つ人々のシステムレベルでの脳機能を評価するための魅力的なフレームワークを提供します。これらの方法でアースされた研究は、自閉症者に耳障りな脳機能の特性に特に影響を及ぼしている。

予防の数にもかかわらず)1:ここで紹介するテクニックは、関連する理論的な質問11,12,13,14に対応するために他の集団に譲渡可能ですが、十分な注意が発達障害をもつ人々のニューロイメージングのためだけでなく、小児神経画像のために必要です我々はスキャンにかかる準備対策、ヘッドの動きは依然として神経画像検査で大きな問題を引き起こします。スキャナは、重要なモーションアーチファクトの原因となってわずか0.5 mmの回転運動で、頭の動きに非常に敏感です。我々は不安を軽減し、順番にこのようなモックスキャナと飾るスキャナの部屋のような動きを、減らすテクニックの数を提示しながら、これらの行の任意の努力は価値があるかもしれない。現在、我々は最小限に頭.......

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開示事項

利害の衝突は宣言されません。

謝辞

著者はさまざまな段階でのプロジェクトとの助けのために秋アレクサンダー、ジェフキレン、チャールズウェルズ、キャシーピアソン、とバブPaneriに感謝します。この作業は、心理学の学部のスタートアップ資金のUAB部、RKにマクナルティ-シヴィタン科学者賞&CCTSパイロット研究助成(5UL1RR025777)によってサポートされています。

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参考文献

  1. Friston, K. J. Functional and effective connectivity in neuroimaging: A synthesis. Human Brain Mapping. 2, 56-78 (1994).
  2. Just, M. A., Cherkassky, V. L., Keller, T. A., Minshew, N. J. Cortical ac....

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