Name: 实时功能磁共振成像生物反馈，针对污染焦虑的眶额皮层 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-01-20T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 51 s
Description: 学习使用实时功能磁共振成像生物反馈技术调控眶额皮层活动，以缓解污染焦虑症状并改善大脑功能连接模式。该方法为强迫症治疗提供了潜在的临床应用价值。

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本研究由美国国立卫生研究院（NIH）资助（项目编号：R21 MH090384、R01 EB006494、RO1 EB009666、R01 NS051622）。我们感谢 H. Sarofin 和 C. Lacadie 提供的技术支持。

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</ol>

未声明任何利益冲突。

实时fMRI数据的生物反馈是一种新技术，需要开展更多工作以优化该方法，从而最大化受试者的学习效果。近期研究探讨了学习效果如何随着扫描次数或扫描会话次数的不同而变化14, 18, 27，反馈范式如何影响学习过程28，以及特定生物反馈方案所诱导的学习是否会导致脑功能发生改变，并在生物反馈训练结束后仍持续存在15, 18, 27, 29。然而，仍需在此方向上开展大量研究，需注意的是，最佳方案可能因靶向的脑区、研究人群及其他变量的不同而有所差异。
在神经反馈研究中面临的一个挑战是如何最佳地控制练习、暴露、动机和安慰剂效应。文献中已描述了多种方法，每种方法都有其优缺点。在本方案中，采用了一种假性生物反馈范式，其中对照组受试者接受与其配对的真实生物反馈组受试者完全相同的刺激，并被引导相信他们正在根据自身的大脑活动模式接收真实的生物反馈。这种方法的优点在于，实验指令和刺激条件得到了有效控制，同时也有助于控制动机和安慰剂效应。也就是说，神经反馈会使许多受试者产生类似游戏的心理状态，使其对自身表现产生高度投入感。假性对照条件尽可能地复...

以实时fmri生物反馈靶向眶额皮层治疗污染焦虑

Real-time fMRI Biofeedback Targeting the Orbitofrontal Cortex for Contamination Anxiety

我们介绍了一种利用实时功能磁共振成像（rt-fMRI）生物反馈数据训练受试者调控其与污染焦虑相关的眶额皮层区域活动的方法。在健康对照受试者1以及强迫症（OCD）患者2中，该脑区活动增强均与污染焦虑相关；强迫症是一种相对常见且常导致严重功能障碍的精神疾病，常伴有污染焦虑。尽管多种脑区均被发现与强迫症相关，但眶额皮层（OFC）的异常是最为一致的研究发现之一3, 4。此外，OFC的过度活跃已被证实与强迫症症状严重程度相关5，而该区域过度活跃程度的降低也被报道与症状严重性的减轻相关6。因此，调控该脑区活动的能力可能转化为强迫症症状（包括污染焦虑）的临床改善。rt-fMRI数据的生物反馈是一种新兴技术，通过将受试者特定脑区（或与特定分布式脑活动模式相关）的时间活动模式作为反馈信号提供给受试者，实现自我调控。近期研究表明，当提供rt-fMRI生物反馈时，个体能够学会调控特定脑区的活动7-12。特别是，多项利用该技术针对情绪加工相关脑区的研究已成功训练受试者实现对该区域的调控13-18。在若干案例中，rt-fMRI生物反馈训练被报道可引发认知、情绪或临床层面的变化8, 9, 13, 19。本文以健康受试者中污染焦虑的干预为例，展示该技术的应用。这一生物反馈干预手段将成为一项重要的基础研究工具：它允许研究人员扰动脑功能，测量由此产生的脑动态变化，并将其与污染焦虑或其他行为指标的变化相关联。此外，该方法的建立也为探索基于fMRI的生物反馈作为强迫症治疗干预手段迈出了第一步。鉴于约四分之一的强迫症患者从目前可用的治疗方法中获益甚微20-22，且即使获益者也极少实现完全康复，针对这一人群亟需开发新的治疗策略。

本文介绍了一种训练个体控制与污染焦虑相关脑区的方法，并探讨了污染焦虑与脑连接模式之间的关系。

以实时fMRI生物反馈靶向眶额皮层治疗污染焦虑

我们提出了一种方法，用于训练受试者调控其与污染焦虑相关的眶额皮层区域的活动，该方法基于……

本实验的总体目标是训练个体控制其大脑中与污染焦虑相关的区域，并观察这种训练是否能够改变大脑功能，从而改善对污染焦虑的控制能力。该目标通过以下步骤实现：首先确定受试者眶额皮层中与污染焦虑相关的区域，该区域将作为生物反馈干预的目标区域。下一步是在进行生物反馈干预之前，评估受试者在面对与污染相关的图像时所产生的焦虑水平及其大脑连接模式。随后，通过生物反馈训练受试者控制目标脑区。最后一步是评估受试者是否通过生物反馈增强了对目标脑区以及对污染相关焦虑的控制能力，并确定这些变化是否与指向目标脑区的连接性改变相关。最终，该方法将揭示实时功能磁共振成像（fMRI）生物反馈是否对强迫症患者具有临床价值，并探究污染恐惧的神经基础。实时fMRI生物反馈可能对多种精神疾病具有治疗价值，因为它可能使个体能够调控自身大脑功能中引发症状的相关环节。本文探讨了该方法是否有助于人们控制污染焦虑。如果确实如此，则可能对强迫症患者具有临床应用价值。本文所采用的方法结合了生物反馈，并对临床变量和脑功能连接在干预前后的变化进行评估，该方法也可用于回答神经科学和精神病学领域的一些基础问题。生物反馈使我们能够改变大脑动态，进而测量大脑连接性的变化如何引起临床或认知变量的差异。在启动本实验之前，需要进行大量的刺激材料开发。首先必须收集与污染相关的图像和中性图像，然后进行预实验，以确保这些刺激在不同诱发条件下引发的焦虑程度保持平衡，并且在诱发条件下的焦虑水平显著高于中性条件。当预试验完成后，应招募并筛选受试者，以确定能够安全参与磁共振成像（MRI）实验、报告较高水平污染焦虑且希望学习控制该焦虑的健康个体。本实验中，受试者需在四个不同的日期到访，各次访问间隔约半周，使整个研究持续两周完成。此处所示的流程图概述了每位将接受真实神经反馈训练的受试者的实验方案。应招募另一位在年龄和性别上相匹配的受试者，在每次磁共振扫描前接受假性生物反馈。受试者在第一天进行金属筛查，并采集高分辨率结构像。随后采集两轮静息态功能数据，接着进行三轮功能定位扫描，期间受试者以42秒为间隔交替观看与严重污染相关的刺激图像和中性图像。这些定位扫描用于确定由污染焦虑激活的眶额皮层（OFC）区域。在第一天成像扫描结束后，受试者将与擅长焦虑障碍的临床心理学家会面，进行重新评估策略制定 session。该 session 的目的是为受试者制定个性化的认知策略，使其能够初步控制自身眶额皮层的活动。这些调节OFC活动高低的策略仅旨在提供初步的、有限的OFC控制能力。在神经反馈训练过程中，受试者将有机会尝试不同的认知策略，并获得直接反馈，从而逐步增强对OFC的控制能力。接下来，在第二天训练开始前，需对第一天定位扫描所收集的数据进行分析。生成的团队图谱显示了受试者观看与污染相关的图像时，相较于观看中性图像时大脑中哪些区域更为活跃。从该团队图谱中选取位于眶额皮

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实时功能磁共振成像生物反馈，针对污染焦虑的眶额皮层

虚拟现实智能多传感器系统治疗焦虑相关障碍项目（INTREPID）旨在开发一种多传感器、情境感知的虚拟现实系统，用于治疗焦虑相关障碍。...

虚拟现实临床应用中的生物反馈：INTREPID 项目

我们研究的目标是将行为与大脑活动相关联。精确的行为测量和成像技术使我们能够阐明脑-行为之间的关系。...

将行为反应与人类前额叶皮层的fMRI信号相关联：通过任务分析检验认知过程

诱导和/或控制神经可塑性的能力可能对未来治疗神经系统疾病以及脑损伤后的恢复至关重要。本文介绍了一种利用功能性磁共振成像进行神经反馈训练以调节人类大脑功能的实验方案。...

实时fMRI神经反馈训练的实施方案

我们介绍了一种利用功能磁共振成像探索认知情绪调节任务（即认知重评）神经相关机制的实验方案。该方案曾用于强迫症患者和健康对照者，但也可应用于其他临床样本。...

利用基于任务的功能性磁共振成像探讨强迫症患者认知重评的神经相关性

本文介绍了一种针对强迫症（OCD）的个体化症状诱发重复经颅磁刺激（rTMS）临床治疗方案，该方案遵循美国食品药品监督管理局（FDA）批准的参数设置。...

重复经颅磁刺激联合症状诱发治疗强迫症的方案

荧光成像是一种在肿瘤外科手术中具有前景的创新性影像引导手术技术。本视频中，我们介绍了在妇科肿瘤学领域应用荧光成像技术检测前哨淋巴结的技术操作流程。该方法采用多光谱荧光相机系统，并结合荧光造影剂吲哚菁绿（indocyanine...

妇科肿瘤术中前哨淋巴结多光谱实时荧光成像检测

本报告详细描述了一种基于磁力驱动的新型远程导航系统，该系统最近被引入作为人类心脏电生理手术的一种新型机器人工具。...

用于心脏电生理手术中精确、实时导管定位与消融的远程磁导航

在损伤或疾病后重新训练异常的运动模式是物理康复的关键组成部分。近年来技术的进步使得在多种任务中能够准确评估运动，并几乎即时地对结果进行量化，从而为实时修正错误运动模式提供了新的机会。...

利用表现的实时反馈进行运动再训练

一种结合眼内移植与共聚焦显微镜的新方法，可实现对移植组织内细胞的纵向、无创实时成像，分辨率达单细胞水平...

移植至眼前房以实现纵向、非侵入性 在体 实时单细胞分辨率成像

我们描述了一种实时PCR方案，用于分析脑脊液（CSF）中的microRNA。除RNA提取步骤外，该方法可推广应用于从其他体液、培养细胞或组织样本中提取的RNA。...

利用定量实时聚合酶链式反应进行脑脊液微小RNA谱分析

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