Name: Co-Analyse von Hirnstruktur und-funktion mittels fMRT und Diffusionsgewichtete Imaging (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-11-08T12:00:00.000+00:00
Duration: 17 min 6 s
Description: Lernen Sie die simultane Analyse von Hirnstruktur und -funktion mittels hochauflösender Diffusionsgewichteter Bildgebung und fMRT. Diese Methode verknüpft anatomische Konnektivität mit funktionellen Eigenschaften neuronaler Netzwerke.

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Liste Bestätigungen und Finanzierungsquellen. Die Arbeit wird von NIH RO1-MH54246 (MB), National Science Foundation BCS0923763 (MB), die Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) unter Vertrag NBCHZ090439 (WS), das Office of Naval Research (ONR) unter award N00014-11 unterstützt -1-0399 (WS) und das Army Research Lab (ARL) unter Vertrag W911NF-10-2-0022 (WS). Die Ansichten, Meinungen und / oder Erkenntnisse in dieser Präsentation sind die der Autoren und nicht als Vertreter der offiziellen Ansichten oder Politik, weder ausdrücklich noch implizit, der oben Agenturen oder dem United States Department of Defense interpretiert werden.

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Keine Interessenskonflikte erklärt.

Hochauflösende DWI und Faser Traktographie einen leistungsstarken Ansatz für die Prüfung des Binde-Struktur des menschlichen Gehirns. Hier präsentieren wir den Beweis, dass diese strukturelle Architektur sinnvoll ist Gehirnfunktion durch fMRI beurteilt verwandt. Durch die Verwendung von Traktographie Samen auf fMRI Taskaktivierungs basiert, finden wir Hinweise darauf, dass Hirnareale, die Zusammenarbeit aktiv sind während der visuellen Aufmerksamkeit anatomisch connectedconsistent mit Vorkenntnissen der funktionellen Ne...

co-analyse von hirnstruktur und-funktion mittels fmrt und diffusionsgewichtete imaging

Co-analysis of Brain Structure and Function using fMRI and Diffusion-weighted Imaging

Die Studie von komplexen Rechnersystemen wird von Netzwerk-Karten, wie Schaltpläne erleichtert. Solche Mapping ist besonders aufschlussreich, wenn Erforschung des Gehirns, wie die funktionelle Rolle, dass ein Bereich des Gehirns erfüllt weitgehend durch ihre Verbindungen zu anderen Hirnregionen definiert werden. In diesem Bericht beschreiben wir eine neuartige, nicht-invasive Ansatz für über Hirnstruktur und-funktion mit Hilfe der Magnetresonanztomographie (MRT). Dieser Ansatz, der eine Kombination aus strukturellen Bildgebung von Langstrecken-Glasfaserverbindungen und funktionelle Bildgebung Daten wird in zwei verschiedenen kognitiven Domänen, visuelle Aufmerksamkeit und Gesichterwahrnehmung dargestellt. Strukturelle Bildgebung mit Diffusions-Bildgebung (DWI) und Faser Traktographie, die die Diffusion von Wassermolekülen entlang der weißen Substanz Nervenbahnen im Gehirn (Abbildung 1) zu verfolgen durchgeführt. Durch die Visualisierung dieser Nervenbahnen, sind wir in der Lage, die langfristigen Binde Architektur des Gehirns zu untersuchen. Die Ergebnisse vergleichen FavoraBly mit einem der am häufigsten verwendeten Techniken DWI, Diffusion Tensor Imaging (DTI). DTI ist Unfähigkeit, komplexe Konfigurationen von Nervenbahnen zu lösen, was seine Nützlichkeit für den Bau von detaillierten, anatomisch informierte Modelle der Hirnfunktion. Im Gegensatz zu reproduzieren unsere Analysen bekannt Neuroanatomie mit Präzision und Genauigkeit. Dieser Vorteil ist teilweise auf die Datenerfassung Verfahren: Während viele DTI Protokolle Maßnahme Diffusion in einer kleinen Anzahl von Richtungen (zB 6 oder 12), beschäftigen wir eine Diffusion Spektrum Imaging (DSI) 1, 2-Protokoll, welche die Diffusion beurteilt in 257 Richtungen und in einem Bereich von Gradienten-Stärken. Darüber hinaus ermöglichen DSI-Daten uns raffiniertere Methoden zur Rekonstruktion gewonnenen Daten verwenden. In zwei Experimenten (visuelle Aufmerksamkeit und Gesicht Wahrnehmung) offenbart Traktographie, dass Co-aktive Bereiche des menschlichen Gehirns sind anatomisch verbunden sind, unterstützen erhaltenen Hypothesen, dass sie funktionelle Netzwerke zu bilden. DWI erlaubt uns, eine &quot;circuit di erstellenagram &quot;reproduzieren und auf einer individuellen Basis-Subjekt, zum Zweck der Überwachung aufgabenrelevante Gehirnaktivität in Netzwerken von Interesse.

Wir beschreiben einen neuartigen Ansatz für die gleichzeitige Analyse der Struktur und Funktion des Gehirns unter Verwendung der Kernspintomographie (MRI). Wir beurteilen Hirnstruktur mit hochauflösenden Diffusions-gewichteten Bildgebung und der weißen Substanz Faser Traktographie. Im Gegensatz zu Standard strukturelle MRT, ermöglichen diese Techniken uns direkt betreffen anatomischen Konnektivität zu funktionellen Eigenschaften des Gehirns Netzwerke.

Co-Analyse von Hirnstruktur und-funktion mittels fMRT und Diffusionsgewichtete Imaging

Die Untersuchung komplexer computergestützter Systeme wird durch Netzwerkpläne, wie beispielsweise Schaltpläne, erleichtert. Eine solche Kartierung ist besonders aufschlussreich, wenn ...

Das übergeordnete Ziel des folgenden Experiments besteht darin, Gehirnstruktur und -funktion simultan mittels Magnetresonanztomographie zu analysieren. Dies wird durch Hochfeld-MRT erreicht, um die Struktur der weißen Substanz des Gehirns mit der Diffusions-Spektrum-Bildgebung oder DSI abzubilden und die Gehirnfunktion mit der BOLD-fMRT zu messen. Die DSI-Daten werden anschließend verarbeitet, um an jedem Punkt des Gehirns mehrachsige Diffusionsabschätzungen zu erzeugen.Zusätzlich werden die FMRT-Daten analysiert, um Interessenregionen zur Erzeugung oder Auswahl virtueller weißer Fasern zu erhalten. Anschließend werden die Interessenregionen mit den DSI-Daten ausgerichtet, sodass funktionelle und strukturelle Daten im selben Bildraum vorliegen. Schließlich wird eine Traktographie an den Diffusionsdaten durchgeführt, um die weißen Faserverbindungen zwischen funktionell relevanten Regionen zu rekonstruieren. Die erhaltenen Ergebnisse zeigen das Ausmaß der anatomischen Vernetzung zwischen Hirnarealen, von denen angenommen wird, dass sie funktionell miteinander verbunden sind.Auf der Grundlage von fMRT-Aufgabendaten. Neuere übereinstimmende Befunde deuten darauf hin, dass komplexe kogn

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Research

Forschung

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowissenschaften

Dieser Artikel zeigt ein experimentelles Design, in der Ganzkörper-animierte Charaktere in Verbindung mit der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRI), um die neuronalen Korrelate des Beobachtens virtuellen sozialen Interaktionen zu untersuchen verwendet werden.

Brain Imaging Untersuchung der neuronalen Korrelate von Observing virtuellen sozialen Interaktionen

Neuroimaging-Techniken, wie der funktionellen MRT und Diffusion Tensor Imaging zunehmend zur Charakterisierung der kognitiven und neuronalen Defizite bei Autismus. Eine Untersuchung der Gehirn-Konnektivität in Autismus bei einem Netzwerk-Ebene zusammen mit Anpassungen für das Scannen von Kindern mit Entwicklungsstörungen vorgestellt.

Probing the Brain in Autism mittels fMRT und Diffusion Tensor Imaging

Das Ziel unserer Forschung ist es, Verhalten zu Hirnaktivität korreliert. Genaue Verhaltensmaßnahmen und bildgebenden Verfahren ermöglichen es uns, Gehirn-Verhalten Zusammenhänge aufzuklären.

Korrelation von Verhaltensreaktionen auf fMRI Signalen von Human präfrontalen Kortex: Untersuchung kognitiver Prozesse mit dem Task Analysis

Multivariate Techniken einschließlich Hauptkomponentenanalyse (PCA) verwendet worden, um Signatur-Muster der regionalen Umstellung der funktionalen Gehirn Bilder zu identifizieren. Wir haben einen Algorithmus, um reproduzierbare Netzwerk Biomarker für die Diagnose von neurodegenerativen Erkrankungen, Beurteilung des Fortschreitens der Krankheit, und objektive Bewertung der Auswirkungen der Behandlung in Patientengruppen identifizieren entwickelt.

Identification of Disease-bezogene räumliche Kovarianz Patterns mit Neuroimaging Daten

Diffusion Tensor Imaging (DTI) dient im wesentlichen als eine MRT-basiertes Tool zur...

Diffusion Tensor Magnetic Resonance Imaging in der Analyse von neurodegenerativen Erkrankungen

Das Default Mode Network (DMN) in Temporallappen-Epilepsie (TLE) ist im Ruhezustand des Gehirns mit Seed-basierte funktionelle Konnektivität MRI (fcMRI) analysiert.

Netzwerkanalyse des Default Mode Netzwerk mit Functional MRI-Konnektivität in Temporallappen-Epilepsie

Eine EEG-fMRT multimodale bildgebende Methode, bekannt als die raumzeitlichen fMRI eingeschränkt EEG Quelle bildgebendes Verfahren, wird hier beschrieben. Die vorgestellte Methode beschäftigt bedingt aktiv fMRI Sub-Maps oder Prioren, EEG Quelle Lokalisierung in einer Art und Weise zu führen, das verbessert die räumliche Spezifität und fehlerhafte Ergebnisse begrenzt.

Gleichzeitige EEG und funktionelle MRT-Aufnahme und Integration Analyse für dynamische kortikale Aktivität Imaging

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, quantitative mikrostrukturelle Informationen über den Hippocampus bei einer Ratte mit leichter traumatischer Hirnverletzung zu erhalten. Dies geschieht mit einem fortschrittlichen diffusionsgewichteten Magnetresonanztomographieprotokoll und einer regionsbezogenen Analyse parametrischer Diffusionskarten.

Advanced Diffusion Imaging im Hippocampus von Ratten mit leichter traumatischer Hirnverletzung

Diese Studie integrierte Magnetresonanztomographie - arterielle Spin-Markierungsbilder, um einen zerebralen Blutflussatlas (CBF) für zerebrale Funktionsregionen abzuleiten. Der Vergleich typischer gesunder und chronischer zerebraler Ischämie-CBF-Atlanten ergab signifikante Unterschiede in den regionalen CBF-Verteilungen, die eine schnelle, nicht-invasive Beurteilung der funktionellen CBF ermöglichten, um die Diagnose und Bewertung von Therapeutika zu unterstützen.

Konstruktion und Anwendung eines zerebralen funktionellen regionenbasierten zerebralen Blutflussatlas unter Verwendung von Magnetresonanztomographie-Arterienspinmarkierung

Wir haben eine Methode zur gleichzeitigen funktionellen Kernspintomographie und elektrophysiologischen Aufnahme in das Nagetier Gehirn entwickelt, eine Plattform für die Untersuchung der Beziehung zwischen neuronaler Aktivität und der Blutoxygenierung level dependent (BOLD) MRT-Signal.

Gleichzeitige fMRI und Elektrophysiologie in der Nager Gehirn

Lernen Sie die simultane Analyse von Hirnstruktur und -funktion mittels hochauflösender Diffusionsgewichteter Bildgebung und fMRT. Diese Methode verknüpft anatomische Konnektivität mit funktionellen Eigenschaften neuronaler Netzwerke.

Co-Analyse von Hirnstruktur und-funktion mittels fMRT und Diffusionsgewichtete Imaging

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