تحقق في الدماغ باستخدام الرنين المغناطيسي الوظيفي في التوحد وإنتشار العضلة الشادة التصوير

الهدف العام من التجربة التالية هو فحص الروابط بين مناطق الدماغ المهمة للإدراك الاجتماعي في مرض التوحد. باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي وتصوير الموتر المنتشر للدماغ لدى كل من الأطفال والبالغين المصابين بالتوحد ، يتم تحقيق ذلك من خلال تصميم تجارب FMRI المناسبة ، ثم تجنيد المشاركين المصابين بالتوحد. يجب أن يكون المشاركون مستعدين بشكل كاف للإجراء للحصول على صور دماغية عالية الجودة ووظيفية وهيكلية.

يتم تقديم التجارب الوظيفية للمشارك في ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي أثناء أداء مهمة محددة مسبقا. ينتج عن صور MR المكتسبة كمية كبيرة نسبيا من البيانات لكل تجربة. يتم نقل بيانات التصوير العصبي المكتسبة إلى خادم الكمبيوتر في المختبر ، ثم تتم معالجتها مسبقا وإخضاعها للتحليل الإحصائي عن طريق إنشاء نماذج.

بالإضافة إلى تحليل تنشيط الدماغ الأساسي ، يتم فحص الاتصال الوظيفي والتشريحي في التوحد والمشاركين في التحكم. FMRI. تم الحصول على النتائج التي تظهر انخفاض التنشيط وضعف الاتصال الوظيفي أثناء الإدراك الاجتماعي لدى الأشخاص المصابين بالتوحد. بالإضافة إلى ذلك ، يشير تحليل بيانات DTI إلى سلامة المادة البيضاء غير الطبيعية في مرض التوحد.

يمكن لهذه الطريقة الإجابة على أسئلة مهمة تتعلق بتنظيم الدماغ وعمل الدماغ في اضطرابات طيف التوحد وربما يوما ما. يمكن أن يؤدي هذا إلى تحديد علامة عصبية للتوحد. تمتد الآثار المترتبة على هذه التقنية نحو علاج التوحد لأن تحديد الاتصال المتغير بين مناطق الدماغ يمكن أن يؤدي إلى تطوير علاجات جديدة تعمل على إصلاح تلك الروابط.

لذلك على الرغم من أنه يمكن استخدام هذه الطريقة لتقييم الدماغ المصاب بالتوحد ، إلا أنه يمكن استخدامها أيضا في تقنيات أخرى مثل النظر في اضطرابات النمو العصبي الأخرى ، وكذلك كيفية تطور الدماغ النموذجي لأنه من الصعب إدخال ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي للأطفال المصابين بالتوحد لأنها بيئة صاخبة ، والتي يكونون حساسين لها. إنها مساحة مدمجة ويحتمل أن تكون خانقة ، وهذه بيئة جديدة. يعد العرض المرئي لهذه الطريقة أمرا بالغ الأهمية مثل إعداد طفل مصاب بالتوحد.

بالنسبة لفحص FMRI ، يمكن أن يكون الفحص صعبا والعديد من الأشخاص المصابين بالتوحد هم بشكل عام مفكرون بصريون. سيظهر هذا الإجراء طلاب الدراسات العليا من مختبري ، دونا موردو ، ولورين ليبرو ، ومارك ، وهيذر وادزورث. قبل التسجيل في الدراسة ، يجب أولا إطلاع المشاركين المحتملين والأسرة في حالة الأطفال على الدراسة عبر الهاتف.

يجب أن يشمل ذلك أيضا فحصا للتأكد من أن المشارك يستوفي معايير التضمين في الدراسة. إذا كان مؤهلا ، فيجب بعد ذلك تجنيد المشارك المحتمل لإجراء فحص التصوير بالرنين المغناطيسي في يوم ووقت مناسبين للمشارك وكذلك للباحثين ومركز التصوير. أرسل إلى الموضوع نسخة من القصة الاجتماعية حول إجراء فحص التصوير بالرنين المغناطيسي وتسجيل قرص مضغوط لضوضاء الماسح الضوئي.

يجب مراجعتها مع أولياء الأمور في حالة الأطفال لفهم إجراءات الدراسة بشكل أفضل قبل يوم الفحص ولجعل الموضوع أكثر راحة مع بيئة التصوير بالرنين المغناطيسي. عند وصول المشارك وعائلته إلى مركز التصوير ، قم بتحيتهم والإجابة عن أي أسئلة قد تكون لديهم حول الدراسة والإجراء التجريبي. ثم راجع مستندات مجلس المراجعة المؤسسي قبل الحصول على موافقة مستنيرة.

بعد ذلك ، اصطحب المشارك إلى غرفة هادئة لإجراء اختبار عصبي ، بما في ذلك القدرة اللغوية على معدل الذكاء وسهولة اليد. ثم اطلب من المشارك ممارسة نسخ قصيرة من نماذج الدراسة على جهاز كمبيوتر محمول للتعرف على التجارب. بمجرد اكتمال جميع الاختبارات والممارسة ، اصطحب المشارك إلى ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي الوهمي وقدم تجربة محاكاة لإجراء مسح التصوير بالرنين المغناطيسي.

خطوة تحضيرية أخرى هي تزيين ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي في مركز التصوير بملصقات وصور للحيوانات والشخصيات الكرتونية القابلة للإزالة بسهولة لجعل بيئة المسح أكثر ملاءمة للأطفال. عندما يعود المشارك إلى مركز التصوير ، اسمح باستراحة قصيرة ، ثم اطلب منه ملء استبيان سلامة التصوير بالرنين المغناطيسي. قبل الدخول إلى غرفة المسح ، ضع جميع المتعلقات في خزانة ثم افحص أي معادن على الجسم.

بمجرد اكتمال الفحص، اصطحب المشارك إلى غرفة الفحص واجعله يجلس على سرير الماسح الضوئي، ووفر سدادات الأذن وسماعات الرأس قبل أن يستلقي الموضوع على سرير الماسح الضوئي. ثم يجب على تقني التصوير بالرنين المغناطيسي وضع ملف الرأس متعدد القنوات فوق رأس المشارك وضبط المرآة المرفقة بحيث يمكن رؤية الصور المعروضة على شاشة الكمبيوتر. بعد ذلك ، قم بتغطية المشارك ببطانية وقم بتوفير صناديق استجابة لليد اليمنى واليسرى لاستخدامها أثناء مهام FMRI.

ضع أيضا كرة الضغط في حالات الطوارئ في متناول اليد حتى يتمكن الشخص من الإشارة إلى ما إذا كان يريد الخروج من الماسح الضوئي. أخيرا ، سيقوم تقني التصوير بالرنين المغناطيسي بتطوير سرير الماسح الضوئي إلى كرة الماسح الضوئي والتأكد من أن الموضوع مريح قبل بدء الفحص. يبدأ التقني أولا جلسة المسح من خلال الحصول على Localizers للتأكد من وضع رأس المشارك بشكل صحيح.

ثم يتم الحصول على مسح هيكلي عالي الدقة ، والذي سيتم استخدامه للتسجيل المشترك والتطبيع. في التحليل اللاحق لإبقاء الموضوع مستمتعا ، يمكن للباحث تقديم مقطع فيلم للمشارك أثناء هذا الفحص. بعد ذلك ، قم بإعداد معلمات التصوير المناسبة للماسح الضوئي وتسلسل النبض المستخدم.

يجب على الباحث مساعدة التقني في وصف الشرائح للتصوير الوظيفي. هنا ، يتم وصف 17 شريحة بحجم خمسة ملليمترات في المستوى المحوري المائل للسماح بأقصى تغطية للدماغ بأكمله. تحدث الآن من خلال الميكروفون لإعلام الموضوع بأن التجربة على وشك البدء وإعطاء تعليمات للمهمة التي سيتم تشغيلها.

افتح أيضا المهمة التجريبية على الكمبيوتر ، والتي يجب مزامنتها لتبدأ بمشغل من الماسح الضوئي. يجب على المشارك الضغط على زر لبدء التجربة والمسح الضوئي عندما يكون مستعدا لبدء المهام التجريبية ، بما في ذلك المحفزات البصرية الثابتة والديناميكية ، بالإضافة إلى المحفزات السمعية التي يمكن رؤيتها هنا معروضة وبرمجية عبر برنامج ePrime. تأكد من مراقبة ردود المشارك أثناء تسجيلها وعرضها على شاشة الكمبيوتر.

بعد التجربة الأولى ، تحدث إلى المشارك وقدم ملاحظات حول أداء المهمة وحركة الرأس وقم بإعداده للتجربة التالية التي سيتم إجراؤها. عند الانتهاء من جميع تجارب FMRI ، يجب على الباحث أن يوجه الموضوع ببساطة إلى الاستلقاء ساكنا لمدة 12 دقيقة تقريبا ، حيث يتم الحصول على فحص DTI ، يمكن عرض جزء من الفيلم مرة أخرى هنا للترفيه. بمجرد اكتمال جميع عمليات المسح ، أخرج المشارك من الماسح الضوئي واسمح له باسترداد أي متعلقات ربما تم وضعها في الخزانة.

ثم قم بتوجيهه إلى غرفة هادئة لجلسة استخلاص المعلومات القصيرة. أثناء جلسة استخلاص المعلومات، اسأل المشارك عن أدائه في الماسح الضوئي، وردود الفعل على مستوى صعوبة المهام، بالإضافة إلى أي مشاكل أو مخاوف قد تكون قد نشأت. تأكد أيضا من شكر الموضوع على مشاركته في الدراسة.

في غضون ذلك ، السيد. يجب على التقني تحميل جميع بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي و DTI المكتسبة على شبكة كمبيوتر محمية بقانون HIPAA. يمكن للباحث بعد ذلك تسجيل الدخول لاحقا إلى هذه الشبكة بكلمة مرور للوصول إلى البيانات ونقلها إلى خادم البحث. قبل التحليل ، يجب إخفاء هوية البيانات المكتسبة عن طريق إزالة أي معلومات يمكن تحديدها مثل الاسم وتاريخ الميلاد من رأس الصورة.

ثم قم بتحويل البيانات إلى تنسيق صورة أنيق لبدء المعالجة الوظيفية. يمكن إجراء كل من المعالجة المسبقة واللاحقة للبيانات عبر برامج مثل رسم الخرائط الإحصائية البارامترية أو SPM الثمانية. يجب بعد ذلك قياس التوصيلية الوظيفية لمهمة معينة عن طريق رسم مناطق الاهتمام أولا واستخراج المسار الزمني لإشارة FMRI من كل عائد استثمار لكل مشارك.

ثم قم بربط الإشارة من عائد استثمار إلى الآخر. يمكن أيضا فحص الاتصال التشريحي باستخدام بيانات DTI المكتسبة وبرنامج FSL. يفحص التحليل الأولي باستخدام مثل هذه البرامج انتشار الماء في الدماغ ويستخدمه كمؤشر لسلامة المادة البيضاء.

قد يتضمن التحليل الإضافي تصوير الtract للمادة البيضاء حيث يتم استنتاج التفاصيل حول اتجاه المسالك وهيكلها. هنا ، يمكن رؤية الخرائط الوظيفية التمثيلية مع زيادة التنشيط كما هو موضح في مهمة لغوية نموذجية مثل فهم الجملة. تظهر التنشيطات في التلفيف الجبهي السفلي الأيسر والتلم الصدغي العلوي الخلفي الأيسر ، ويمكن رؤية تنشيط التلم الصدغي الخلفي العلوي الثنائي في المشاركين العصبيين أثناء إسناد الحالات العقلية.

بالنسبة للآخرين ، يتم تصحيح هذه الخرائط FWE بقيمة عتبة P أقل من 0.05. نرى هنا بيانات من مهمة إدراك اجتماعي لدى المشاركين المصابين بالتوحد انخفاض كبير في الاتصال الوظيفي مما يشير إلى إظهار تزامن تنشيط الدماغ بين المناطق الأمامية والصدغية. أخيرا ، يوضح هذا الشكل نتائج التصوير المنترولي DTI التي تظهر حزمة من ألياف المادة البيضاء تنطلق من الفص الصدغي إلى التقاطع الجداري الصدغي.

كانت نقطة البداية الأولية لتصوير الtract هي عائد الاستثمار الذي تم تحديده من خلال الإحصاءات المكانية المستندة إلى التتبع على أنه يحتوي على قيمة FA أصغر بكثير لدى الشباب المصابين بالتوحد عند مقارنتها بالمشاركين النموذجيين المطابقين للعمر. قد يكون التصوير العصبي للأطفال صعبا للغاية ، خاصة مع الأطفال المصابين بالتوحد ، ولكن مع الممارسة والإعداد الكافيين ، يمكن إجراء تقنيات المسح هذه بنجاح. أثناء محاولة فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي مع أي مشارك ، ولكن بشكل خاص مع الأطفال ، من المهم التأكد من أن تجربة المختبر ممتعة وإيجابية.

يمكن استخدام البيانات التي تم الحصول عليها باتباع هذا الإجراء للإجابة على الأسئلة المتعلقة بعلم الأعصاب. بالإضافة إلى ذلك ، من خلال الفرضيات والتحليلات الصحيحة ، يمكن للمرء استخدام هذه المعلومات للتعرف ليس فقط على الدماغ ، ولكن أيضا العلاقة بين الدماغ والسلوك. لا تنس أن عملية مسح التصوير بالرنين المغناطيسي حساسة للغاية للحركة.

بالإضافة إلى ذلك ، يجب اتخاذ الاحتياطات اللازمة لإزالة جميع المعادن من جيوب المشاركين وعلى أجسامهم قبل الانتهاء من الإجراء. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية استخدام التصوير العصبي بنجاح لدراسة الأطفال بشكل عام والأطفال الذين يعانون من اضطرابات النمو مثل التوحد.