Name: La medición de conectividad en la vía visual primaria en albinismo humano recurriendo a imágenes de tensor de difusión y Tractografía (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-08-11T13:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 26 s
Description: Aprende a mapear la conectividad talamocortical en albinismo usando tractografía determinista y probabilística con imágenes de tensor de difusión. Este método no invasivo revela diferencias en la radiación óptica.

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El trabajo es apoyado en parte por las Ciencias Naturales e Ingeniería de Investigación de Canadá (NSERC). Los autores agradecen a los participantes, el Dr. Rick Thompson, por su ayuda en el reclutamiento de los pacientes albinismo, Denis Romanovsky por su ayuda la ejecución de algunos de los análisis y la modificación de una figura, Mónica Giraldo Chica por su conocimiento y asesoramiento con tractography, Joy Williams por su ayuda en la adquisición de resonancia magnética, y Aman Goyal por su experiencia análisis de resonancia magnética.

<ol><li>Montoliu, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increasing+the+complexity%3A+new+genes+and+new+types+of+albinism%5BTitle%5D)+AND+%22Pigment+Cell+Melanoma+Res%22%5BJournal%5D)">Increasing the complexity: new genes and new types of albinism.</a> Pigment Cell Melanoma Res. 27, 11-18 (2013).</li>
<li>Martinez-Garcia, M., Montoliu, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Albinism+in+Europe%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Dermatol%22%5BJournal%5D)">Albinism in Europe.</a> J. Dermatol. 40 (5), 319-324 (2013).</li>
<li>Gottlob, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Albinism%3A+a+model+of+adaptation+of+the+brain+in+congenital+visual+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Br.+J.+Opthalmol%22%5BJournal%5D)">Albinism: a model of adaptation of the brain in congenital visual disorders.</a> Br. J. Opthalmol. 91 (4), 411-412 (2007).</li>
<li>Wilk, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Relationship+between+foveal+cone+specialization+and+pit+morphology+in+albinism%5BTitle%5D)+AND+%22Invest.+Ophthalmol.+Vis.+Sci%22%5BJournal%5D)">Relationship between foveal cone specialization and pit morphology in albinism.</a> Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 55 (7), 4186-4198 (2014).</li>
<li>Von dem Hagen, E. A. H., Houston, G. C., Hoffman, M. B., Morland, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pigmentation+predicts+the+shift+in+the+line+of+decussation+in+humans+with+albinism%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Pigmentation predicts the shift in the line of decussation in humans with albinism.</a> Eur. J. Neurosci. 25, 503-511 (2007).</li>
<li>Rice, D. S., Williams, R. W., Goldowitz, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetic+control+of+retinal+projections+in+inbred+strains+of+albino+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+comp+neurol%22%5BJournal%5D)">Genetic control of retinal projections in inbred strains of albino mice.</a> J comp neurol. 354 (3), 459-469 (1995).</li>
<li>Schmitz, B., Schaefer, T., Krick, C. M., Reith, W., Backens, M., Kasmann-Kellner, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Configuration+of+the+optic+chiasm+in+humans+with+albinism+as+revealed+by+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Invest.+Ophthalmol.+Vis.+Sci%22%5BJournal%5D)">Configuration of the optic chiasm in humans with albinism as revealed by magnetic resonance imaging.</a> Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 44 (1), 16-21 (2003).</li>
<li>Mcketton, L., Kelly, K. R., Schneider, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Abnormal+lateral+geniculate+nucleus+and+optic+chiasm+in+human+albinism%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Abnormal lateral geniculate nucleus and optic chiasm in human albinism.</a> J. Comp. Neurol. 522 (11), 2680-2687 (2014).</li>
<li>Williams, S. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ephrin-B2+and+EphB1+mediate+retinal+axon+divergence+at+the+optic+chiasm%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Ephrin-B2 and EphB1 mediate retinal axon divergence at the optic chiasm.</a> Neuron. 39 (6), 919-935 (2003).</li>
<li>van Genderen, M. M., Riemslag, F. C., Schuil, J., Hoeben, F. P., Stilma, J. S., Meire, F. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chiasmal+misrouting+and+foveal+hypoplasia+without+albinism%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Opthalmol%22%5BJournal%5D)">Chiasmal misrouting and foveal hypoplasia without albinism.</a> J. Opthalmol. 90 (9), 1098-1102 (2006).</li>
<li>Yücel, Y. H., Zhang, Q., Gupta, N., Kaufman, P. L., Weinreb, R. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Loss+of+neurons+in+magnocellular+and+parvocellular+layers+of+the+lateral+geniculate+nucleus+in+Glaucoma%5BTitle%5D)+AND+%22Arch.+Ophthalmol%22%5BJournal%5D)">Loss of neurons in magnocellular and parvocellular layers of the lateral geniculate nucleus in Glaucoma.</a> Arch. Ophthalmol. 118 (3), 378-384 (2000).</li>
<li>von dem Hagen, E. A., Hoffman, M. B., Morland, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identifying+human+albinism%3A+a+comparison+of+VEP+and+fMRI%5BTitle%5D)+AND+%22Invest.+Ophthalmol.+Vis.+Sci%22%5BJournal%5D)">Identifying human albinism: a comparison of VEP and fMRI.</a> Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 49 (1), 238-249 (2008).</li>
<li>Burkhalter, A., Bernardo, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organization+of+cortico-cortical+connections+in+human+visual+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+USA%22%5BJournal%5D)">Organization of cortico-cortical connections in human visual cortex.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 86 (3), 1071-1075 (1989).</li>
<li>Mufson, E. J., Brady, D. R., Kordower, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tracing+neuronal+connections+in+postmortem+human+hippocampal+complex+with+the+carbocyanine+Dye+DiI%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiol.+Aging%22%5BJournal%5D)">Tracing neuronal connections in postmortem human hippocampal complex with the carbocyanine Dye DiI.</a> Neurobiol. Aging. 11 (6), 649-653 (1990).</li>
<li>Wedeen, V. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diffusion+spectrum+magnetic+resonance+imaging+%28DSI%29+tractography+of+crossing+fibers%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Diffusion spectrum magnetic resonance imaging (DSI) tractography of crossing fibers.</a> Neuroimage. 41 (4), 1267-1277 (2008).</li>
<li>Smith, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tract-based+spatial+statistics%3A+voxelwise+analysis+of+multi-subject+diffusion+data%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Tract-based spatial statistics: voxelwise analysis of multi-subject diffusion data.</a> NeuroImage. 31 (4), 1487-1505 (2006).</li>
<li>Newcombe, V. F., Das, T., Cross, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diffusion+imaging+in+neurological+disease%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Diffusion imaging in neurological disease.</a> J. Neurol. 260 (1), 335-342 (2013).</li>
<li>Behrens, T. E. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-invasive+mapping+of+connections+between+human+thalamus+and+cortex+using+diffusion+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Non-invasive mapping of connections between human thalamus and cortex using diffusion imaging.</a> Nat. Neurosci. 6 (7), 750-757 (2003).</li>
<li>Bassi, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Probabilistic+diffusion+tractography+of+the+optic+radiations+and+visual+function+in+preterm+infants+at+term+equivalent+age%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Probabilistic diffusion tractography of the optic radiations and visual function in preterm infants at term equivalent age.</a> Brain. 131 (2), 573-582 (2008).</li>
<li>Hofer, S., Karaus, A., Frahm, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reconstruction+and+dissection+of+the+entire+human+visual+pathway+using+diffusion+tensor+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Neuroanat%22%5BJournal%5D)">Reconstruction and dissection of the entire human visual pathway using diffusion tensor MRI.</a> Front Neuroanat. 4, 1-7 (2010).</li>
<li>Fujita, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lateral+Geniculate+Nucleus%3A+Anatomic+and+Functional+Identification+by+Use+of+MR+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Neuroradiol%22%5BJournal%5D)">Lateral Geniculate Nucleus: Anatomic and Functional Identification by Use of MR Imaging.</a> Am. J. Neuroradiol. 22 (9), 1719-1726 (2001).</li>
<li>McKetton, L., Joy, W., Viviano, J. D., Yücel, Y. H., Gupta, N., Schneider, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+resolution+structural+magnetic+resonance+imaging+of+the+human+subcortex+in+vivo+and+postmortem%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">High resolution structural magnetic resonance imaging of the human subcortex in vivo and postmortem.</a> J. Vis. Exp. , (2015).</li>
<li>Fischl, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((FreeSurfer%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">FreeSurfer.</a> NeuroImage. 62 (2), 774-781 (2012).</li>
<li>Yeh, F. C., Verstynen, T. D., Wang, Y., Fernández-Miranda, J. C., Tseng, W. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deterministic+Diffusion+Fiber+Tracking+Improved+by+Quantitative+Anisotropy%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Deterministic Diffusion Fiber Tracking Improved by Quantitative Anisotropy.</a> PLoS One. 8 (11), 807-813 (2013).</li>
<li>Jiang, H., van Zijl, P. C., Kim, J., Pearlson, G. D., Mori, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DtiStudio%3A+resource+program+for+diffusion+tensor+computation+and+fiber+bundle+tracking%5BTitle%5D)+AND+%22Comput.+Methods.+Programs.+Biomed%22%5BJournal%5D)">DtiStudio: resource program for diffusion tensor computation and fiber bundle tracking.</a> Comput. Methods. Programs. Biomed. 81 (2), 106-116 (2006).</li>
<li>Smith, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+functional+and+structural+MR+image+analysis+and+implementation+as+FSL%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Advances in functional and structural MR image analysis and implementation as FSL.</a> NeuroImage. 23 (1), 208-219 (2004).</li>
<li>Galantucci, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((White+matter+damage+in+primary+progressive+aphasias%3A+a+diffusion+tensor+tractography+study%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurol%22%5BJournal%5D)">White matter damage in primary progressive aphasias: a diffusion tensor tractography study.</a> J. Neurol. 134, 3011-3029 (2011).</li>
<li>Cabin, R. J., Mitchell, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((To+Bonferroni+or+not+to+Bonferroni%3A+when+and+how+are+the+questions%5BTitle%5D)+AND+%22Bull.+Ecol.+Soc.+Am%22%5BJournal%5D)">To Bonferroni or not to Bonferroni: when and how are the questions.</a> Bull. Ecol. Soc. Am. 81 (3), 246-248 (2000).</li>
<li>Kaiser, P. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prospective+evaluation+of+visual+acuity+assessment%3A+a+comparison+of+snellen+versus+ETDRS+charts+in+clinical+practice+%28An+AOS+Thesis%29%5BTitle%5D)+AND+%22Trans.+Am.+Ophthalmol.+Soc%22%5BJournal%5D)">Prospective evaluation of visual acuity assessment: a comparison of snellen versus ETDRS charts in clinical practice (An AOS Thesis).</a> Trans. Am. Ophthalmol. Soc. 107, 311-324 (2009).</li>
<li>Farahibozorg, S., Hashemi-Golpayegani, S. M., Ashburner, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age+and+sex-related+variations+in+the+brain+white+matter+fractal+dimension+throughout+adulthood%3A+An+MRI+study%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Neuroradiol%22%5BJournal%5D)">Age and sex-related variations in the brain white matter fractal dimension throughout adulthood: An MRI study.</a> Clin. Neuroradiol. 25 (1), 19-32 (2014).</li>
<li>Tian, L., Wang, J., Yan, C., He, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hemisphere+and+gender-related+differences+in+small+world+brain+networks%3A+a+resting+state+functional+MRI+study%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Hemisphere and gender-related differences in small world brain networks: a resting state functional MRI study.</a> NeuroImage. 54 (1), 191-202 (2011).</li>
<li>Ge, Y., Grossman, R. I., Babb, J. S., Rabin, M. L., Mannon, L. J., Kolson, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-related+total+gray+matter+and+white+matter+changes+in+normal+adult+brain.+Part+1%3A+volumetric+MR+imaging+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Neuroradiol%22%5BJournal%5D)">Age-related total gray matter and white matter changes in normal adult brain. Part 1: volumetric MR imaging analysis.</a> Am. J. Neuroradiol. 23 (8), 1327-1333 (2002).</li>
<li>Zhang, L., Dean, D., Liu, J. Z., Sahgal, V., Wang, X., Yue, G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantifying+degeneration+of+white+matter+in+normal+aging+using+fractal+dimension%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiol.+Aging%22%5BJournal%5D)">Quantifying degeneration of white matter in normal aging using fractal dimension.</a> Neurobiol. Aging. 28 (10), 1543-1555 (2007).</li>
<li>Jones, D. K., Knosche, T. R., Turner, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((White+matter+integrity%2C+fiber+count%2C+and+other+fallacies%3A+The+do%27s+and+don%27ts+of+diffusion+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">White matter integrity, fiber count, and other fallacies: The do's and don'ts of diffusion MRI.</a> NeuroImage. 73, 239-254 (2013).</li>
<li>Coenen, V. A., Huber, K. K., Krings, T., Weidemann, J., Gilsbach, J. M., Rohde, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diffusion-weighted+imaging-guided+resection+of+intracerebral+lesions+involving+the+optic+radiation%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosurg.+Rev%22%5BJournal%5D)">Diffusion-weighted imaging-guided resection of intracerebral lesions involving the optic radiation.</a> Neurosurg. Rev. 28 (3), 188-195 (2005).</li>
<li>Andrews, T. J., Halperm, S. D., Purves, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Correlated+size+variations+in+human+visual+cortex%2C+lateral+geniculate+nucleus%2C+and+optic+tract%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Correlated size variations in human visual cortex, lateral geniculate nucleus, and optic tract.</a> J. Neurosci. 17 (8), 2859-2865 (1997).</li>
<li>Bridge, H., Thomas, O., Jbabdi, S., Cowey, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Changes+in+connectivity+after+visual+cortical+brain+damage+underlie+altered+visual+function%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Changes in connectivity after visual cortical brain damage underlie altered visual function.</a> Brain. 131, 1433-1444 (2008).</li>
<li>Asman, A. J., Landman, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-local+statistical+label+fusion+for+multi-atlas+segmentation%5BTitle%5D)+AND+%22Med.+Image.+Anal%22%5BJournal%5D)">Non-local statistical label fusion for multi-atlas segmentation.</a> Med. Image. Anal. 17 (2), 194-208 (2013).</li>
</ol>

Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.

WM alterada y, más concretamente, la disminución de la conectividad en comparación con el albinismo se esperaba que los controles. Por lo tanto, la reducción de la FA en el hemisferio derecho del albinismo en comparación con los controles, así como la disminución de la conectividad en los pacientes masculinos con albinismo aquí presentados están en línea con nuestra predicción. Género y del hemisferio efectos no son del todo claras, aunque la investigación sobre el cerebro saludable que sugiere una disminución WM comple...

El albinismo es una condición genética que se caracteriza principalmente por la hipopigmentación abierta observado en los individuos afectados. Es causada por mutaciones heredadas de los genes implicados en la síntesis de melanina 1. El albinismo se presenta en dos formas principales: el albinismo oculocutáneo (OCA), un rasgo autosómico recesivo que presenta características tanto oculares y cutáneas; y albinismo ocular (OA), un rasgo ligado a X más prevalente en los hombres y se caracteriza principalmente por los síntomas oculares 2. La melanina en el epitelio pigmentario de la retina (EPR) es crucial para el desarrollo adecuado de la vía visual central. Su ausencia en el albinismo, por tanto, da lugar a impedimentos visuales, incluyendo fotofobia, nistagmo, disminución de la agudeza visual y la pérdida de la visión binocular 2-3. La agudeza visual se ha relacionado con la morfología foveal, que se altera en el albinismo 4. En los seres humanos, una línea de retina decussation encuentra a lo largo de la frontera nasotemporal a través de la fóvea, con las fibras de la retina nasalcruzar al otro hemisferio, y los de retina temporal se extiende ipsilateralmente. El grado de reducción de la función visual en el albinismo se ha relacionado con el nivel de hipopigmentación. En concreto, la pigmentación es inversamente proporcional al cambio en la retina temporal de la línea de decussation 5. Como resultado del cambio en la línea de decussation en la retina temporal, cruce de fibras del nervio óptico se incrementa - una característica común en todas las especies 3. Estudios de resonancia magnética estructural en humanos han mostrado más estrechos quiasmos óptica en el albinismo en comparación con los controles, lo cual es probablemente el resultado de una mayor cruce de CGR observados en el albinismo 6-8. La retina y el quiasma óptico expresan las señales de orientación axonal como receptores de la familia Eph y sus ligandos 9 y por lo tanto son sitios candidatos para misrouting 10. Un estudio en monos con glaucoma inducido reveló una significativa diciembreRease en el número de neuronas de relevo LGN parvalbúmina inmunorreactivas y el volumen de LGN 11. Esto sugiere una correlación entre el tamaño de LGN y el número de trayectorias de materia blanca (WM) que viajan a través de la O a V1. Un estudio post mortem en el albinismo humana también reveló LGN más pequeño con capas fusionadas M y P 12. -RM de alta resolución estructural confirmó reducción significativa del volumen de LGN en el albinismo 8. Tomados en conjunto, estos hallazgos sugieren que la disminución de volumen de LGN puede resultar en un número reducido de neuronas en el LGN, y a su vez en conectividad disminuido entre LGN y V1. El examen de los patrones de conectividad anatómica en humanos ha sido limitada. Disección, la inyección del radiofármaco y la inducción de la lesión son técnicas invasivas que sólo pueden ser utilizados post mortem, y por lo general implican un número muy pequeño de pacientes. Estudios anteriores utilizando carbocianina tinte inyecciones DiI demostraron conectividad neuronal entre V1 y V2 (c visual secundariaortex) 13, así como dentro del complejo del hipocampo en el cerebro humano post-mortem de aldehído-14 fija. Fibras de etiquetado de esta manera se limita a distancias de solamente decenas de milímetros desde el punto de inyección 14. La difusión de imágenes de tensor, DTI, es una modalidad de resonancia magnética desarrollada a principios-mediados de 1990 para identificar fibra de dirección y organización de las vías. Es un método no invasivo que permite el mapeo de las grandes vías WM en el cerebro vivo. DTI es sensible a la difusión de moléculas de agua en el tejido biológico 15. En el cerebro, la difusión de agua es anisotrópica (no uniforme) debido a las barreras tales como membranas y mielina. WM tiene anisotropía alta difusión, es decir, la difusión es mayor paralelo al de perpendicular a la orientación de las fibras 16. anisotropía fraccional (AF) es una cantidad escalar que describe la preferencia de moléculas de difundirse de manera anisotrópica. valores de FA van desde 0-1, de bajo a alto anisotviscosa (líquido cefalorraquídeo (LCR) &lt;materia gris (GM) &lt;WM) 16. Racionalizar (determinista) y el seguimiento de fibra probabilístico son dos algoritmos diferentes de reconstrucción ruta 3D. tractography determinista utiliza un método de propagación de línea, la conexión de los voxels vecinos en una región definida de semillas. Dos criterios de parada utilizados en este algoritmo son el ángulo de giro y el valor FA. Por lo tanto, el aparato de rastreo entre voxels vecinos es poco probable a grandes ángulos de giro. El algoritmo por lo tanto también progresa sólo si el FA en un voxel excede un umbral específico, lo que limita su eficacia en la definición precisa vías cerca de la materia gris, donde las gotas de anisotropía. Tractography probabilístico, por otra parte, se obtiene un mapa de conectividad que describe la probabilidad de que un voxel de ser parte de un tracto entre dos regiones de interés (ROI) y así avanza en la materia gris como V1 17. Con esta aplicación MRI, estructuras clave WM como elO puede ser delineado, como se muestra en estudios previos 18-20. Por lo tanto, este estudio utiliza datos de difusión y tractography para explorar el efecto de misrouting axonal en la conectividad retino-geniculo-corticales. Sobre la base de las reducciones ya se ha informado en los volúmenes de LGN en el albinismo humano 8, predecimos que las proyecciones de fibra de LGN a V1 también se reducen (Figura 1).

<table><tbody><tr><td>Magnetom Tim Trio 3T MRI</td><td>Siemens (Erlangen, Alemania)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>FMRIB' s Biblioteca de software (FSL)</td><td></td><td></td><td>http://www.fmrib.ox.ac.uk/fsl/</td></tr> <tr><td>FreeSurfer</td><td></td><td></td><td>http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu</td></tr><tr><td>DSI Studio</td><td></td><td></td><td>http://dsi-studio.labsolver.org</td></tr><tr><td>SPSS</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

la medición de conectividad en la vía visual primaria en albinismo humano recurriendo a imágenes de tensor de difusión y tractografía

Measuring Connectivity in the Primary Visual Pathway in Human Albinism Using Diffusion Tensor Imaging and Tractography

En el albinismo, el número de ipsilateralmente sobresalen las células ganglionares de la retina (CGR) se reduce significativamente. La retina y el quiasma óptico se han propuesto como sitios candidatos para misrouting. Desde una correlación entre el número de lateral núcleo geniculado (LGN) retransmitir las neuronas y las dimensiones de LGN se ha demostrado, y en base a las reducciones ya se ha informado en los volúmenes de LGN en el albinismo humana, sugerimos que las proyecciones de fibra de LGN a la corteza visual primaria (V1) también se reducen. El estudio de las diferencias estructurales en el sistema visual de albinismo puede mejorar la comprensión del mecanismo de encaminamiento erróneo y aplicaciones clínicas posteriores. los datos de difusión y tractography son útiles para el mapeo de la O (radiación óptica). Este manuscrito describe dos algoritmos para o reconstrucción con el fin de comparar la conectividad cerebral en albinismo y escáner MRI controls.An con una bobina de la cabeza 32 de canal se utiliza para adquirir exploraciones estructurales. Una secuencia 3D-MPRAGE ponderada en T1 con 1 mm3 tamaño de vóxel isotrópico se utilizó para generar imágenes de alta resolución para la segmentación V1. densidad de protones múltiple (PD) imágenes ponderadas fueron adquiridos coronal de derecha e izquierda LGN localización. por imágenes (DTI) de tensor de difusión exploraciones fueron adquiridas con 64 direcciones de difusión. Ambos métodos de seguimiento deterministas y probabilistas se llevaron a cabo y se comparan, con LGN como la máscara de semillas y V1 como la máscara destino. Aunque DTI proporciona una resolución espacial relativamente pobre, y la delimitación exacta de O puede ser un reto debido a su baja densidad de fibra, tractography se ha demostrado que es ventajoso tanto en la investigación y clínicamente. estadística espacial en base de las vías (TBS) revelaron zonas de reducido significativamente la integridad de la materia blanca dentro de la O en pacientes con albinismo en comparación con los controles. Las comparaciones por pares revelaron una reducción significativa de LGN a la conectividad V1 en albinismo comparación con los controles. La comparación de los dos algoritmos de seguimiento revelaron resultados comunes, reforzar la fiabilidadde la técnica.

En esta sección se ofrece un resumen de los resultados obtenidos utilizando dos algoritmos diferentes de tractography, determinista y probabilística. Volúmenes de LGN en el espacio PD en el que las máscaras se extrajeron originalmente, así como en todos los demás espacios utilizados en este estudio, se registran en la Tabla 2, y LGN rastreo se ilustran en la Figura 4. Los resultados aquí presentados se basan en carreras que utilizan una ...

Este manuscrito describe algoritmos deterministas y probabilistas para la reconstrucción de la sustancia blanca (WM), que se utiliza para examinar las diferencias en la radiación óptica (O) conectividad entre el albinismo y controles. Aunque tractography probabilístico sigue el curso real de las fibras nerviosas más de cerca, tractography determinista se realizó para comparar la fiabilidad y reproducibilidad de ambas técnicas.

La medición de conectividad en la vía visual primaria en albinismo humano recurriendo a imágenes de tensor de difusión y Tractografía

In albinism, the number of ipsilaterally projecting retinal ganglion cells (RGCs) is significantly reduced. The retina and optic chiasm have been proposed ...

El objetivo general de este estudio es examinar la conectividad talamocortical en el albinismo y los controles mediante imágenes de difusión y comparar la reconstrucción de la radiación óptica de salida de dos algoritmos de seguimiento. La resonancia magnética de difusión y la tractografía pueden ayudar a responder preguntas clave en la investigación de la visión, como el efecto del desvío axonal en la organización estructural de la vía visual en el albinismo humano. La principal ventaja de esta técnica es que permite el mapeo no invasivo de grandes vías de materia blanca en el cerebro vivo y ha mostrado avances prometedores en la planificación neuroquirúrgica.Adquiera todas las imágenes como se describe en este protocolo. En un escáner de resonancia magnética de 3 Tesla equipado con una bobina principal de 32 canales. Antes de la toma de imágenes, primero evalúe minuciosamente a cada participante para determinar la seguridad de la resonancia magnética y pídales que firmen un formulario de consentimiento que describa el protocolo.Proporcione a los sujetos tapones para los oídos para protegerlos antes de colocarlos en posición supina y con la cabeza por delante en la mesa del escáne

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Las técnicas de neuroimagen, como la resonancia magnética funcional y de imagen con tensor de difusión se han convertido en cada vez más útil en la caracterización de los déficits cognitivos y neurales en el autismo. Un examen de la conectividad cerebral en el autismo a nivel de red, junto con las adaptaciones para la digitalización de los niños con discapacidades del desarrollo se presenta.

Sondas en el cerebro en el autismo y el uso de resonancia magnética funcional de imágenes por tensor de difusión

Se describe un nuevo enfoque para el análisis simultáneo de la función cerebral y la estructura utilizando imágenes de resonancia magnética (MRI). Evaluamos la estructura cerebral de alta resolución las imágenes ponderadas de difusión y la materia blanca tractografía fibra. A diferencia de las MRI estructural, estas técnicas nos permiten relacionar directamente la conectividad anatómica de las propiedades funcionales de las redes cerebrales.

Co-análisis de la estructura y función cerebral mediante resonancia magnética funcional y la difusión de imágenes ponderado

Tensor de difusión (DTI), básicamente, sirve como una herramienta basada en RM para...

Tensor de difusión por resonancia magnética en el análisis de las enfermedades neurodegenerativas

Imágenes de tensor de difusión (DTI) se llevó a cabo para tratar de representar las principales partes de la vía visual. El objetivo era utilizar una estación de trabajo aprobado por la FDA comercial estándar que se podría utilizar para la rutina diaria con el fin de tratar de reducir el daño postoperatorio de la vía visual en los pacientes.

DTI de la vía visual - la sustancia blanca Tracts y lesiones cerebrales

El propósito de este estudio es mostrar cada paso de la técnica de disección de fibra sobre el cerebro de cadáver humano, la documentación en 3D de estas disecciones y la imagen de tensor de difusión de las vías de fibras anatómicamente disecadas.

Conexiones de Fibra del Área de Motor Suplementario Revisited: Metodología de la Dissección de Fibra, DTI, y Documentación Tridimensional

Presentamos un protocolo para integrar la tractografía por resonancia magnética de difusión en el trabajo del paciente hasta la cirugía endonasal endoscópica para un tumor de la base del cráneo. Se describen los métodos para adoptar estos estudios de neuroimagen en las fases pre e intraoperatoria.

Papel de la tractografía por resonancia magnética de difusión en la cirugía endoscópica endonasal de la base del cráneo

El vídeo de la actualidad muestra un método que aprovecha las ventajas de la combinación de electroporación y la microscopía confocal para realizar las imágenes en vivo en cada células progenitoras neurales en el cerebro anterior pez cebra en desarrollo.

Time-lapse de imágenes en vivo de la relación clonal con células progenitoras neurales en el cerebro anterior El desarrollo de pez cebra

El objetivo de este protocolo es obtener imágenes de resonancia magnética (DWI) ponderadas por difusión de alta calidad de la médula espinal de rata para la caracterización no invasiva de la microestructura tisular. Este protocolo describe las optimizaciones de la secuencia de resonancia magnética, la bobina de radiofrecuencia y los métodos de análisis para permitir imágenes DWI libres de artefactos.

Imágenes de difusión en la médula espinal de rata Cervical

Ex vivo ERG se puede utilizar para registrar la actividad eléctrica de las células de la retina directamente a partir de retinas intactas aisladas de animales o humanos. Demostramos aquí cómo los sistemas ERG in vivo comunes se pueden adaptar para registros ERG ex vivo con el fin de diseccionar la actividad eléctrica de las células de la retina.

Simultáneo<em&gt; Ex vivo</em&gt; Pruebas funcionales de dos retinas por<em&gt; In vivo</em&gt; Sistema Electrorretinograma

Aquí, se muestra cómo analizar enrutamiento dendríticas de las neuronas medulares de Drosophila en columnas y capas. El flujo de trabajo incluye una visualización dual técnica de imagen para mejorar la calidad de imagen y herramientas computacionales para el seguimiento, el registro de los cenadores dendríticas en la matriz de la columna de referencia y para el análisis de las estructuras dendríticas en el espacio 3D.

Analizando dendríticas morfología en las columnas y capas

Aprende a mapear la conectividad talamocortical en albinismo usando tractografía determinista y probabilística con imágenes de tensor de difusión. Este método no invasivo revela diferencias en la radiación óptica.

La medición de conectividad en la vía visual primaria en albinismo humano recurriendo a imágenes de tensor de difusión y Tractografía (Video) | JoVE Journal

La medición de conectividad en la vía visual primaria en albinismo humano recurriendo a imágenes de tensor de difusión y Tractografía

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