ديسمبر 2, 2015
تصف هذه الورقة كيفية استخدام مهمة الكرة العاطفية الغريبة والرنين المغناطيسي الوظيفي لقياس نشاط الدماغ لدى الأطفال والمراهقين المعرضين لخطر الإصابة بالفصام (FHR). تم استخدام FMRI لقياس الاختلافات في المناطق الأمامية المخططة والحيوفية أثناء مهمة عاطفية غريبة الأطوار. أظهر الأطفال المصابون ب FHR تنشيطا وظيفيا غير طبيعي خلال فترة المراهقة.
الهدف العام من هذا الإجراء هو إجراء التصوير بالرنين المغناطيسي لدى الأطفال والمراهقين أثناء أداء مهمة عاطفية غريبة الأطوار. يتم تحقيق ذلك من خلال تصميم مهمة غريبة الأطوار العاطفية المناسبة للطفل أولا. الخطوة الثانية هي السماح للمشاركين بالتدرب على أداء المهمة في بيئة ماسح ضوئي وهمية.
بعد ذلك ، يقوم المشاركون بنفس المهمة في ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي. الخطوة الأخيرة هي تحليل البيانات السلوكية والتصويرية. في النهاية ، التصوير الوظيفي أثناء مهمة غريب الأطوار العاطفي.
في مرض انفصام الشخصية ، يستخدم الأقارب من الدرجة الأولى لإظهار انخفاض التنشيط في الدوائر الجبهية المخططة والاستجابة للمنبهات المستهدفة لدى الأطفال والمراهقين المعرضين للخطر. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها تسمح بالتصوير غير الجراحي لأدمغة الأطفال والمراهقين أثناء مشاركتهم في الوظائف المعرفية. على الرغم من أن هذه الطريقة يمكن أن توفر نظرة ثاقبة لمرض انفصام الشخصية ، إلا أنه يمكن تطبيقها أيضا على الأمراض النفسية التنموية الأخرى مثل الاضطراب ثنائي القطب أو التوحد أو اضطرابات الدماغ الأخرى مثل اضطراب ما بعد الصدمة.
بشكل عام ، سيكافح الأفراد الجدد في تنفيذ هذه الطريقة لأن هناك العديد من الخطوات لإنشاء التصميم التجريبي ، والحصول على الصور ، وبرمجة خطوط أنابيب التحليل ومعالجة الصور ، وتطبيق التصميمات التجريبية الصحيحة على مشروعهم. يواجه الأطفال المشاركون والأفراد الذين يعانون من حالات عصبية نفسية أيضا صعوبة لأن الإجراءات تتطلب منهم البقاء ثابتين أثناء جلسة التصوير بالرنين المغناطيسي النموذجية أثناء إكمال المهام السلوكية. بالإضافة إلى ذلك ، تتطلب الإجراءات اتصالا واضحا ونشر المعلومات بين المجرب والمشارك ، الأمر الذي يتطلب قدرا كبيرا من التدريب.
للبدء ، استخدم برنامج Siegel لإنشاء مهمة سلوكية قائمة على الحدث تقدم محفزات مستهدفة غير متكررة ، مثل دائرة داخل سلسلة من المحفزات القياسية الأكثر تكرارا ، مثل الصور المشوشة. حدد مجموعة من المحفزات المكروهة ومجموعة من المحفزات المحايدة من قاعدة بيانات النظام الدولي للصور الفعالة. يتم تصنيف هذه الصور على مقياس من واحد إلى تسعة مع أرقام أعلى تشير إلى مستوى إيجابي أعلى من التكافؤ والإثارة.
حدد مجموعة من الصور المناسبة للعمر لمجموعة الدراسة، مثل صور الثعابين أو العناكب أو الأخرى. قم ببرمجة البرنامج النصي للمهمة بحيث يتم تقديم الصور بترتيب عشوائي زائف لمدة 1 ، 500 مللي ثانية مع متوسط 500 مللي ثانية محفزات الهدف بين الحاضر والصور المحايدة غير ذات الصلة المهمة ليس أكثر من كل 15 ثانية واجعل كل منها حوالي 4٪ من المحفزات. تأكد من تهتز أوقات بدء الحدث لتوفير دقة أفضل لوظيفة الاستجابة الديناميكية الدموية ، وإنشاء ما مجموعه ثماني مجموعات من الصور ، واحدة لكل من عمليات التشغيل الوظيفية الثمانية.
تجنيد المشاركين الذين تتراوح أعمارهم بين 9 و 18 عاما معرضين لخطر عائلي كبير للذهان ، بالإضافة إلى الضوابط الصحية. الحصول على موافقة مستنيرة من المشاركين أو الأوصياء القانونيين والصعود من القاصرين المشاركين في الدراسة. ابدأ بوضع المشاركين في ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي الوهمي لتعريفهم ببيئة التصوير بالرنين المغناطيسي.
ثم تأكد من فهمهم لتعليمات المهمة وتشغيل تسجيل صوتي لضوضاء الماسح الضوئي أثناء إكمال تشغيل التدريب على المهمة السلوكية. اطلب من المشارك استخدام نفس صندوق الإدخال الآمن للتصوير بالرنين المغناطيسي الذي سيتم استخدامه أثناء الفحص الحقيقي واطلب منه الضغط على زر واحد بإصبع السبابة استجابة لجميع المحفزات المستهدفة وزر آخر بإصبعك الأوسط لجميع المحفزات الأخرى. بمجرد أن يشعر الهدف بالراحة في الماسح الضوئي الوهمي ، ضعه في ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي 3.0 Tesla.
أولا ، احصل على مجموعة من الصور الهيكلية بما في ذلك صورة تشريحية ثلاثية الأبعاد T صورة مرجحة ، باستخدام تسلسل نبض اكتساب التدرج المدلل. ثم احصل على بيانات التصوير الوظيفية باستخدام تسلسل تصوير مخطط صدى صدى التدرج مع تغطية كاملة للدماغ. لقياس نشاط الدماغ أثناء المهمة السلوكية ، استخدم تسلسل التصوير هذا لكل تشغيل من المهمة السلوكية ، حيث تقدم المهمة في ثمانية أشواط وظيفية تستغرق كل منها حوالي أربع دقائق وتتكون من 120 نقطة زمنية للتصوير.
ابدأ التحليل عن طريق المعالجة المسبقة للصور ، وفتح أداة تحليل خبير FMRI داخل برنامج FSL وحدد تحليل المستوى الأول والإحصائيات المسبقة. ثم في علامة تبويب البيانات، حدد عدد الصور المدخلة والمسار إلى كل صورة من صور التصوير بالرنين المغناطيسي. قم أيضا بتعيين دليل الإخراج.
أدخل إجمالي الأحجام وعدد عمليات الاستحواذ المهملة وTR. بعد ذلك ، في علامة التبويب الإحصائيات المسبقة ، اضبط تصحيح الحركة على التنعيم المكاني MFL الكامل بنصف حد أقصى إلى خمسة ملليمترات وحدد تصحيح توقيت الشريحة. لا تحدد B صفر الأمم المتحدة الاعوجاف وتطبيع الشدة وحدد استخراج الدماغ BET والتصفية الزمنية عالية التمرير. ثم في علامة تبويب التسجيل للصورة الهيكلية الرئيسية ، أدخل المسار إلى جمجمة الموضوع التي تم تجريدها من T واحد.
استخدم بحثا خطيا عاديا بست درجات على الأقل من الحرية. ثم حدد المسافة القياسية وأدخل المسار إلى صورة MNI Atlas. استخدم البحث الخطي العادي ب 12 درجة من الحرية ، واستبعد المشاركين الذين تزيد حركة الرأس لديهم عن ثلاثة ملليمترات.
الآن، لمقارنة البيانات بين شروط المهمة ضمن تشغيل واحد، حدد تحليل المستوى الأول والإحصائيات وإحصائيات المشاركة. في علامة تبويب البيانات، قم بتعيين عدد المدخلات وأدخل المسار إلى كل صورة من صور MR ودليل الإخراج. أدخل إجمالي الأحجام وعدد عمليات الاستحواذ المهملة وTR. بعد ذلك ، في علامة التبويب الإحصائيات ، حدد استخدام الفيلم والتبييض المسبق وإعداد النموذج الكامل.
اضبط عدد المركبات الكهربائية الأصلية على عدد شروط المهمة. لكل شرط، حدد تنسيق ثلاثة أعمدة مخصص من قائمة الشكل الأساسي وجاما HRF المزدوج من قائمة الالتواء وحدد الملف النصي الذي يحتوي على تنسيق توقيت المهمة. هذا الملف النصي في ثلاثة أعمدة مع إدخال واحد لكل حدث.
يجب أن يحتوي العمود الأول على وقت البدء. يجب أن يحتوي الثاني على المدة والثالث ، وزن الحدث. الآن في علامة التبويب التباين واختبار F ، قم بإنشاء تباين واحد لكل حالة اختبار ومقارنة في إحصائيات المنشور ، حدد المجموعة من قائمة العتبة وقم بتعيين عتبة Z وعتبة المجموعة P على 2.3 و 0.05 على التوالي.
ثم في علامة تبويب التسجيل ، حدد الصورة الهيكلية الرئيسية وأدخل المسار إلى جمجمة الموضوع. تم تجريد T صورة واحدة. استخدم بحثا خطيا عاديا بست درجات على الأقل من الحرية وحدد المساحة القياسية.
أدخل المسار إلى صورة MNI Atlas واستخدم بحثا خطيا عاديا ب 12 درجة من الحرية. بعد ذلك ، لتحليل المستوى الثاني ، قارن البيانات بين عمليات التشغيل. لكل شرط مهمة، حدد تحليل وإحصائيات ذات مستوى أعلى، بالإضافة إلى إحصائيات المنشور.
ثم في علامة تبويب البيانات ، حدد المدخلات عبارة عن أدلة أقدام ذات مستوى أقل. اضبط عدد المدخلات وأدخل المسار لكل صورة من صور التصوير بالرنين المغناطيسي. أيضا ، أدخل مسارا لدليل الإخراج وإجمالي عدد وحدات التخزين لعمليات الاستحواذ المهملة وعلامة التبويب TR.In الإحصائيات ، قم بتغيير التأثيرات المختلطة إلى تأثيرات ثابتة.
باستخدام معالج إعداد النموذج، حدد متوسط المجموعة الفردية والعملية. ثم في علامة التبويب نشر الإعلانات، حدد المجموعة في قائمة التحد وقم بتعيين الحد Z والحد الأدنى P للمجموعة على 2.3 و0.05 على التوالي. الآن لمقارنة البيانات بين الموضوعات لكل حالة مهمة عبر جميع عمليات التشغيل ، حدد تحليل المستوى الأعلى والإحصائيات بالإضافة إلى إحصائيات المنشور.
في علامة تبويب البيانات ، المدخلات المحددة هي صور 3D COPE من أدلة القدمين. اضبط عدد المدخلات وأدخل المسار لكل صورة من الصورة. أدخل دليل الإخراج وإجمالي وحدات التخزين وعدد عمليات الاستحواذ المهملة و TR. ثم في علامة التبويب الإحصائيات، حدد إعداد النموذج الكامل.
اضبط عدد المركبات الكهربائية مساويا لعدد متغيرات المجموعة والمتغيرات المشتركة. أدخل قيم كل موضوع لكل EV. أخيرا ، على النقيض من ذلك ، أرسل اختبارات F.
أضف تباينا لكل متغير اختبار ولكل تباين. لكل متغير اختبار ، قم بتعيين التباين عن طريق تحديد واحد في العمود أسفل ev المناسب. لكل تباين ، قم بتعيين القيمة الأولى إلى واحد والثانية إلى سالب واحد.
ثم في إحصائيات المنشور، حدد نظام المجموعة في القائمة المنسدلة للعتبة وقم بتعيين عتبة Z وعتبة المجموعة P على 2.3 و 0.05 على التوالي. هنا يمكننا أن نرى خرائط التنشيط تظهر بين اختلافات المجموعة كما هو موضح. هنا ، أظهرت المجموعة العائلية عالية الخطورة تنشيطا أكبر من الضوابط أثناء معالجة الهدف.
في هذه المناطق ، أظهرت الضوابط نشاطا أكبر من المجموعة العائلية عالية الخطورة أثناء المعالجة المستهدفة. هنا ، تم تنشيط المجموعة العائلية عالية الخطورة أكثر من الضوابط أثناء البغيض ، أكبر من التباين المحايد ، وهنا تم تنشيط الضوابط أكثر من المجموعة العائلية عالية الخطورة خلال التباين المكروهة ، أكبر من التباين المحايد ، أظهرت خرائط التنشيط هذه اختلافات في المجموعة المرتبطة بالعمر. المناطق التي تظهر هنا لها علاقة إيجابية أكبر بالعمر في المجموعة العائلية عالية الخطورة مقارنة بالضوابط أثناء معالجة الهدف.
هنا نرى مناطق ذات ارتباط إيجابي أكبر مع العمر في الضوابط مقارنة بالمجموعة العائلية عالية الخطورة خلال المكروه. أكبر من التباين المحايد. لا تنس أن العمل مع الأفراد في بيئة الماسح الضوئي يمكن أن يكون خطيرا للغاية ، ويجب دائما اتخاذ الاحتياطات مثل التصوير بالرنين المغناطيسي وفحص السلامة واحتياطات السلامة والراحة المناسبة والتدريب أثناء تنفيذ هذا الإجراء.
خلقت هذه التقنيات أيضا طريقة جديدة لتصور العمليات العصبية غير الطبيعية في اضطرابات الدماغ مثل الفصام والتوحد واضطراب ما بعد الصدمة. أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم أن تتذكر التواصل مع المشاركين للمساعدة في الحفاظ على هدوئهم وتركيزهم. بمجرد إتقانها ، يمكن القيام بهذه التقنية في غضون ساعتين إذا تم إجراؤها بشكل صحيح.
باتباع هذا الإجراء ، يمكن إجراء طرق أخرى مثل مخطط كهربية الدماغ من أجل الإجابة على أسئلة إضافية حول التزامن العصبي في مجموعات مماثلة.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
تتقصى هذه الدراسة تنشيط الدماغ لدى الأطفال والمراهقين الذين يواجهون خطراً عائلياً مرتفعاً للإصابة بالفصام باستخدام مهمة "أودبول" العاطفية والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI). ويسلط البحث الضوء على تنشيط وظيفي غير طبيعي في المناطق الجبهية-المخططية-الحوفية خلال مرحلة المراهقة.
توفر مهمة "oddball" العاطفية القائمة على التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) طريقة غير جراحية لاستكشاف الدوائر الجبهية المخططية الحوفية لدى الأطفال، مما يمنح رؤية مبكرة لمسارات مخاطر النمو العصبي. ومن خلال رصد الاختلافات في التنشيط المرتبطة بالعمر لدى الأطفال الذين لديهم خطر عائلي مرتفع للإصابة بمرض الفصام، يدعم هذا النهج التحقق من الأهداف وتقليل المخاطر الميكانيكية في اكتشاف أدوية الجهاز العصبي المركزي (CNS). كما يتيح هذا النموذج قياساً كمياً وقابلاً للتكرار لعجز المعالجة العاطفية والتنفيذية ذات الصلة بفحص المؤشرات النفسية.
تندرج هذه الطريقة ضمن تسلسل عمليات الاكتشاف من خلال توفير قراءات ميكانيكية مبكرة تعزز الثقة في الأهداف المختارة ومدى الجاهزية للفحص المظهري في أبحاث الأمراض النفسية والعصبية.