Method Article

Entwicklung von Neuroimaging Phänotypen des Default Mode Network in PTSD: Integration der Ruhezustand, Arbeitsgedächtnis und Struktur Connectivity

DOI:

10.3791/51651

July 1st, 2014

In This Article

Summary

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Dieses Protokoll beschreibt die komplementären Neuroimaging-Techniken der strukturellen Konnektivität im Ruhezustand, der aufgabeninduzierten Deaktivierung und der strukturellen Konnektivitätsanalysen, um das Standardnetzwerk bei posttraumatischen Belastungsstörungen zu untersuchen. Der Einsatz synergistischer Methoden könnte möglicherweise zu einer verbesserten Diagnostik und Beurteilung des Schweregrads, des Ergebnisses und anderer relevanter klinischer Faktoren führen.

Abstract

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Ergänzende strukturelle und funktionelle bildgebende Verfahren verwendet, um den Default Mode Network (DMN) untersuchen könnte Einschätzungen der psychiatrischen Krankheitsschwere zu verbessern und Mehr Gültigkeit der klinischen Diagnoseprozess. Neueste Untersuchungen zeigen, dass Neuroimaging DMN Prozesse können in einer Reihe von stressbedingten psychischen Erkrankungen wie posttraumatische Belastungsstörung (PTSD) gestört werden.

Obwohl spezifische DMN-Funktionen untersucht bleiben, wird allgemein angenommen, dass in der Introspektion und Selbst Verarbeitung beteiligt werden. Bei gesunden Menschen ist größte Aktivität zeigt in Zeiten der Ruhe, mit weniger Aktivität als Deaktivierung beobachtet, während kognitive Aufgaben, z. B. Arbeitsspeicher. Dieses Netzwerk besteht aus dem medialen präfrontalen Kortex, der hinteren cingulären Cortex / Precuneus, parietalen Kortex lateralen und medialen temporalen Regionen.

Mehrere funktionelle und strukturelle Phantasieng Ansätze entwickelt worden, um die DMN studieren. Diese verfügen über einzigartige Potential, um das Verständnis der Funktion und Dysfunktion des Netzwerkes weiter. Funktionale Ansätze, wie die Auswertung der Ruhezustand-Konnektivität und Task-induzierte Inaktivierung, besitzen ausgezeichnete Möglichkeit, gezielt und neuro neuroaffective (funktionelle) diagnostische Marker zu identifizieren und kann Schwere der Erkrankung und der Prognose mit erhöhter Genauigkeit und Spezifität anzugeben. Strukturelle Ansätze, wie die Auswertung der Morphometrie und Konnektivität, können vorsehen, einzigartige Marker der Ätiologie und langfristige Ergebnisse. Kombiniert, funktionellen und strukturellen Methoden liefern starke multimodalen, komplementäre und synergistische Ansätze gültig DMN-basierten Imaging-Phänotypen in stressbedingten psychiatrischen Erkrankungen zu entwickeln. Dieses Protokoll zielt darauf ab, diese Methoden zu integrieren, um DMN Struktur und Funktion in PTSD untersuchen, Erkenntnisse über Krankheitsschweregrad und relevante klinische Faktoren.

Introduction

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Neuroimaging stellt ein Werkzeug mit noch nie da gewesenen Potenzial, diagnostische Aussagekraft, die Schwere der Krankheit, Prognose und Behandlungserfolg bei Neuropsychiatrie zu untersuchen. Eine breite Palette von ergänzenden bildgebenden Verfahren ist nun zur Charakterisierung der Struktur und Funktion der wichtigsten Gehirnsysteme, und bei der Identifizierung von Neuroimaging-Phänotypen in psychiatrischen Populationen zu unterstützen. Von diesen Systemen ist der Standardmodus-Netzwerk (DMN) viel Aufmerksamkeit in der kognitiven und klinischen Neurowissenschaften Literatur der letzten zehn Jahre erhalten.

DMN ist ein sog. "Ruhezustand....

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Protocol

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Teilnahmeberechtigte unterzeichnen geschrieben, informierte Zustimmung zu dem Forschungsprojekt teilzunehmen. Die Forschung ist in Übereinstimmung mit den institutionellen, nationalen und internationalen Richtlinien für die menschliche Wohlfahrt durchgeführt.

1. Teilnehmer Screening und Diagnose-Interviews

  1. Nach Einwilligung, führen Beratungsgespräche, um die Diagnose von PTSD und Schwere der Erkrankung zu überprüfen. HINWEIS: Diese Maßnahmen umfassen die Strukturierte Klinische Interview für DSM-IV-TR (SCID) 24 und der Arzt verabreicht PTSD Scale (CAPS) 25, als auch die Folstein Mini-Mental-Status-Prüfung ....

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Results

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Repräsentative Ergebnisse sind auf gesammelten Daten mit der gleichen Bild Ansatz in zwei verschiedenen Proben von Personen mit einer Geschichte der Kindheit Traumata und Misshandlung basiert, aber ohne PTSD 21,22. Ergebnisse aus Ruhezustand funktionelle Konnektivität Analysen zeigten eine räumliche Muster Einklang mit den wichtigen Knoten des DMN (Abbildung 1) 1-3,8 einschließlich der MPFC, PCC, Winkel Gyrus / unteren Parietallappen und mittleren temporalen Regionen. Die Bestätigu.......

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Discussion

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Die beiden wichtigsten Schritte für eine erfolgreiche Umsetzung des Neuroimaging-Protokoll genau erfassen Ruhezustand und Arbeitsgedächtnis-Effekte.

Konzeptionell ist der Erwerb der Ruhezustand Bilder unkompliziert. Da gibt es keine Aufgabe zu erfüllen, beschreiben Experimentatoren oft Hirnaktivität während dieser Epochen als "Rest". Jedoch, wie dieses Feld ist relativ neu im Vergleich zu anderen Bereichen der bildgebenden Verfahren ein, gibt es keine expliziten Konsens,.......

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Disclosures

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Die Autoren haben keine Interessenkonflikte offenzulegen, die für den Inhalt dieses Manuskripts relevant sind. Sowohl Dr. Philip als auch Ms. Carpenter sind Angestellte der US-Regierung.

Acknowledgements

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Generierung von repräsentativen Daten wurde von NIH R01HL084178, 5R01MH068767-08, und Zuschüsse von der Brown MRI Research Facility und Rhode Island Foundation unterstützt. VA CSR & D Grants 1 IK2 CX000724-01A2-Protokoll unterstützt die Entwicklung und die weitere Arbeit. Wir danken allen unseren Teilnehmern.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
3T TIM TRIOSiemens3T MRT 
MRT-kompatibles PulsoxymeterSiemensModell # 07389567
Analyse der funktionellen NeurobildgebungNIHhttp://afni.nimh.nih.gov/Datenanalyse-Softwarepaket
EprimePsychology Software Tools, LLChttp://www.pstnet.com/eprime.cfmStimulus-Präsentationssoftware
SlicerBrigham and Women's Hospitalhttp://www.slicer.org/ Software für probabilistische Traktographie

References

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  1. Raichle, M. E., et al. A default mode of brain function. Proc Natl Acad Sci U S A. 98, 676-682 (2001).
  2. Fransson, P. How default is the default mode of brain function? Further evidence from intrinsic BOLD signal fluctuations. Neuropsychologia

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Default Mode NetworkPTSD NeuroimagingResting State ConnectivityWorking Memory TaskStructural ConnectivityFunctional MRIDiffusion Tensor ImagingTask Induced DeactivationMultimodal NeuroimagingBrain Network Analysis

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