发展中的默认模式网络的神经影像学表型在创伤后应激障碍：整合静息状态下，工作记忆和结构连接

Summary

该协议描述了静息态结构连接、任务诱导失活和结构连接分析的互补神经影像学技术，以检查创伤后应激障碍中的默认网络。使用协同方法可能会改善对严重程度、结果和其他相关临床因素的诊断和评估。

Abstract

用于检查默认模式网络（DMN）互补的结构和功能神经影像学技术有可能提高精神疾病严重度评估，并提供额外的有效性的临床诊断过程。最近的神经成像研究表明，DMN的进程可能在一些与压力有关的精神疾病，如创伤后应激障碍（PTSD）的干扰。

虽然具体的DMN功能仍在调查，但一般认为是参与反省和自我处理。在健康个体中它表现在休息时间，用更少的活性，观察失活，在认知任务， 例如 ，工作记忆最伟大的活动。这个网络包括内侧前额叶皮质，后扣带回皮质/楔前叶，顶叶外侧皮质和颞区。

多重功能和结构的想象力纳克的方法已被开发，研究DMN。这些都空前的潜力，进一步这个网络的功能和功能障碍的认识。功能性的方法，如静息状态下连接和任务引起的失活的评估，具有良好的潜力，以确定有针对性的神经认知和neuroaffective（功能性）的诊断标志物和可能预示病情严重程度及预后与提高精度或特异性。结构的方法，如形态学和连通性的评价，可提供病因和长期结果的独特标记。结合，功能和结构的方法提供了强大的多模式，互补和协同的方法来开发与压力相关的精神疾病有效DMN为基础的成像表现型。该协议旨在整合这些方法在创伤后应激障碍调查DMN的结构和功能，研究结果与病情严重程度和相关的临床因素。

Introduction

神经影像学代表以前所未有的潜力的工具来检查诊断的有效性，生病，预测和神经精神病学中治疗反应的严重程度。广泛的互补性神经影像学技术现在可用于表征关键脑神经系统的结构和功能，并在精神病人群的神经影像学表型的鉴定提供帮助。这些系统中，默认模式网络（DMN）已经获得了极大的关注，在认知和临床神经科学文献在过去的十年。

该DMN是一种所谓的“静息状态网络”，包括内侧前额叶皮层（MPFC）为主要节点前，后扣带回皮质/楔前叶（PCC）为原则后路节点，随着劣质外侧顶叶皮层和内侧颞区。这个网络的，他们主要特点是，它在休息期间，WHI表现其活性最高发生通道，而主体是清醒和警觉，但不参与具体的任务;这种静息状态下的活动是创造脑功能¹的“默认模式”。静息状态下的活动在DMN也高度同步，这被描述为静息状态功能连接。该DMN的其他主要特点是，它表明在增加外部认知要求期间的活动减弱， 功能神经影像学期间被观察到的任务引起的失活范式^2,3。据推测，需要内部（ 即静息状态）和外部（ 例如任务相关的活动）的需求之间的平衡，以维持健康的大脑功能^3-5。

以下部分提供了三种方法来研究DMN的简要概述：功能连接和任务相关的失活，其次是结构的连接。这三种方法都是递减ribed作为补充的方式到该网络的临床标本，如患者创伤后应激障碍和相关精神疾病的....

Protocol

合资格参与人签署书面知情同意参加研究项目。研究符合执行与人类福利机构，国家和国际准则。

1，参加筛查和诊断访谈

1. 知情同意后，进行诊断访谈，以核实创伤后应激障碍的诊断和病情严重程度。注意：这些措施包括DSM-IV-TR的结构化临床访谈^（SCID）24和用药PTSD评分表的临床医生^{（CAPS）25，}以及在Folstein简易精神状态检查^（MMSE）26来评估认知状态。
2. 请参与者填写相关的压力和情绪的自我报告量表。
   注：其中包括生命应激清单-修订^{（LSC-R）27，}儿童期创伤问卷^{（CTQ）28，}知觉压力量表^（PSS）29和抑郁症状的快速清查^{S（QIDS-SR）30。}
3. 计划的合资格参与者的核磁共振，参与者计划扫描会话之前到达约1小时，审查所需的扫描组件，如MRI的安全性和研究程序。
4. 获得尿，妊娠（适当的时候），和毒理学试验前扫描。

2，培训参与者执行的N-back任务

1. 开始先用0回一封信警觉试运行。
   1. 指导学员通过两个按钮的响应框和“否”的所有其他辅音字母来表示“是”辅音一个目标（“H”或“H”）。
   2. 显示参与者9个辅音为每500毫....

Results

代表性的成果是基于使用相同的成像方法与童年创伤和虐待史个人的两个不同样本中收集到的数据，但没有创伤后应激障碍^21,22。结果从静息状态功能连通性分析，揭示了空间格局与DMN的主要节点相一致（ 图^1）1-3,8包括内侧前额叶，宝成，角回/下顶叶和颞中地区。这种空间分布的确认作为初始有效性检查，并允许随后的假设检验。

大脑活动的过程中工作记忆模式会显示在图2。从2回组件（ 图2a）图像显示在共同发生与DMN内失活的执行网络增加激活。活化行政区域，如额中回，辅助运动区和INFerior顶叶被描绘在蓝色橙色和红色，在DMN区域（ 即内侧前额叶，PCC和内侧颞区）并列停用所示。此图案是与现有正背面文献^11,41一致，在进行假设检验之前作为有效性检查。 图2b示出从第n回，这表明适度失活，特别是在PCC的0回元件的结果，但没有强大的内侧前额叶失活。温和活化还可以看出在内侧额叶皮.......

Discussion

成功实施了神经成像协议的两个最关键的步骤是准确地捕获静止状态和工作记忆的影响。

从概念上讲，收购静止状态的图像很简单。由于没有要执行的任务，实验者经常形容大脑活动在这时代的“休息”。然而，由于这一领域是相对较新的相比，神经影像学检查¹的其他领域，有一个如何准确定义“其余部分没有明确的共识“在扫描器。大多数协议，包括这一个，要求学员观看屏幕上的十字注视。个人休息状态扫描的持续时间也充满变数在文献中，一般介乎4至12分钟，并与任何睁眼或闭眼^42。在这个协议中，两个4分钟扫描，共8分钟实施，睁眼，再次观看一个简单的白色十字固ST黑色的背景。未来研究会从一个标准化的方法来休息状态数据采集能够概括整个研究验收大大受益。

静息状态下采集过程中的另一个关键问题是头部运动的影响。最近的研究已经清楚地表明，静息状态下扫描过程中运动导致错误的相关性在随后的功能连通性分析^43-45。因此，参与者必须保持一动不动尽可能在整个静息状态下扫描会话。在协议开发，高度紧张的参与者没能仍然保持很.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
3T TIM TRIO	西门子		3T MRI
MRI 兼容脉搏血氧仪	Siemens	型号 # 07389567
功能神经影像分析	NIH	http://afni.nimh.nih.gov/	数据分析软件包
Eprime	Psychology Software Tools， LLC	http://www.pstnet.com/eprime.cfm	刺激演示软件
Slicer	Brigham and Women's Hospital	http://www.slicer.org/	概率束成像软件