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Artículo de método

Transferencia de tareas cognitivas entre el cerebro de imágenes Modalidades: implicaciones para el diseño de tareas y resultados de interpretación en los estudios de resonancia magnética funcional

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DOI:

10.3791/51793

22 de septiembre de 2014

En este artículo

Resumen

Se considera transferir un paradigma con un historial de uso en experimentos de EEG a un experimento de fMRI. Se demuestra que la manipulación de las demandas de la tarea en la tarea visual extraña dio lugar a diferentes patrones de activación de BOLD e ilustró cómo el diseño de la tarea es crucial en los experimentos de fMRI.

Resumen

A medida que se desarrollan los métodos de neurociencia cognitiva, se utilizan tareas experimentales establecidas con modalidades emergentes de imágenes cerebrales. Aquí se considera la transferencia de un paradigma (la tarea visual extraña) con una larga historia de experimentos conductuales y de electroencefalografía (EEG) a un experimento de resonancia magnética funcional (fMRI). Los objetivos de este artículo son describir brevemente la resonancia magnética funcional y cuándo su uso es apropiado en la neurociencia cognitiva; ilustrar cómo el diseño de la tarea puede influir en los resultados de un experimento de resonancia magnética funcional, particularmente cuando esa tarea se toma prestada de otra modalidad de imagen; explicar los aspectos prácticos de la realización de un experimento de resonancia magnética funcional. Se demuestra que la manipulación de las demandas de la tarea en la tarea visual extraña da como resultado diferentes patrones de activación dependiente del nivel de oxígeno en sangre (BOLD). La naturaleza de la medida fMRI BOLD significa que se encuentra que muchas regiones del cerebro están activas en una tarea en particular. La determinación de las funciones de estas áreas de activación depende en gran medida del diseño y análisis de la tarea. La naturaleza compleja de muchas tareas de resonancia magnética funcional significa que los detalles de la tarea y sus requisitos deben considerarse cuidadosamente al interpretar los datos. Los datos muestran que esto es particularmente importante en aquellas tareas que dependen de una respuesta motora, así como de elementos cognitivos, y que las respuestas encubiertas y abiertas deben considerarse siempre que sea posible. Además, los datos muestran que la transferencia de un paradigma de EEG a un experimento de resonancia magnética funcional requiere una consideración cuidadosa y no se puede suponer que el mismo paradigma funcionará igual de bien en todas las modalidades de imagen. Por lo tanto, se recomienda que el diseño de un estudio de resonancia magnética funcional se pruebe de forma piloto para establecer los efectos de interés y, a continuación, se realice una prueba piloto en el entorno de resonancia magnética funcional para garantizar el diseño, la implementación y el análisis adecuados de los efectos de interés.

Introducción

Con el desarrollo de métodos de la neurociencia cognitiva, tareas experimentales establecidos se utilizan con las nuevas modalidades de imagen cerebral. Esto es una progresión lógica desde la mayoría de los conceptos neuropsicológicos (por ejemplo, sub-componentes de memoria distinta) han sido investigados en el dominio del comportamiento y tareas experimentales apropiadas para sondear funciones específicas han sido desarrolladas y probadas. Como nueva tecnología emerge evidencia de las bases neurales de estas observaciones de comportamiento que se busca con los nuevos métodos de imágenes cerebrales. Aunque puede ser tentador simplemente dibujar en las tarea....

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Protocolo

NOTA: El protocolo del estudio fue aprobado por la Junta de Revisión de Sujetos Humanos locales en la Universidad RWTH de Aachen y se llevó a cabo de conformidad con la Declaración de Helsinki.

1. Diseño de tareas

  1. Elija una tarea apropiada para investigar el constructo cognitivo / psicológico de interés. Utilice la tarea oddball visual (Figura 1) para medir las respuestas de detección perseguidas, y los efectos de la atención en la detección de objetivos. Esto permite la investigación de la influencia de la tarea manipulaciones en los datos de resonancia magnética funcional.
  2. Utilice tres versiones de ....

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Resultados

El método de estimulación y análisis provocó la activación BOLD en las regiones del cerebro asociadas con una tarea oddball visual. El objetivo> contraste no objetivo no reveló la activación de la condición pasiva pero sí reveló la activación tanto en el conteo y responden (Figura 3). Los datos presentados en la Figura 3 es una comparación cualitativa de la cuenta y responden condiciones y muestra cómo los patrones de activación resultarían si cada versión de la tarea se realizó en a.......

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Discusión

Se demuestra que la manipulación de la tarea exige en los resultados de la tarea oddball visuales en diferentes patrones de activación BOLD en la cuenta y responder condiciones. Los roles funcionales de algunas de las regiones implicadas en cada condición de que han sido asignados indebidamente tenían datos de las tres versiones de la tarea no ha estado disponible para la comparación. Esta ambigüedad en la interpretación de datos no habría sido necesariamente el caso en el campo EEG P300 donde la tarea.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Escáner de resonancia magnética Magnetom Tim Trio 3 TSiemens Medical Solutions, Erlangen, Alemania 
Presentación versión 14.8Sistema neuroconductual, Albany, CA, EE. UU
Dispositivo LumitouchPhoton Control Inc, Burnaby, BC, CanadáEste dispositivo ya no es producido por el fabricante. Existen disponibles dispositivos de respuesta alternativos compatibles con RM.
Pantalla TFTApple, Cupertino, CA, EE. UUPantalla de cine de 30 pulgadasLa pantalla fue modificada internamente para ser compatible con MR. Sin embargo, hay una serie de pantallas compatibles con MR disponibles en el mercado.
Optseqsurfer.nmr.mgh.harvard.edu/optseqprograma para determinar el momento óptimo del estímulo para diseños rápidos relacionados con eventos
FMRIB software library (FSL)FMRIB, Oxfordhttp://fsl.fmrib.ox.ac.uk/fsl/fslwiki/Otras herramientas de software están disponibles para analizar datos de fMRI, por ejemplo, SPM, AFNI y Brain Voyager.
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Referencias

  1. Squires, N. K., Squires, K. C., Hillyard, S. A. Two varieties of long-latency positive waves evoked by unpredictable auditory stimuli in man. Electroencephalography and clinical neurophysiology. 38, 387-401 (1975).
  2. Polich, J., Criado, J. R.

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Reimpresiones y permisos

Etiquetas

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