הדמיית תהודה מגנטית תפקודית תלויה ברמת החמצן בדם של קליפת המוח הראייתית

תקציר

מקור: } גלנצ'יק-צ'אן, א., ואחרים. הדמיית תהודה מגנטית תפקודית (fMRI) של קליפת המוח הראייתית עם גירוי רטינוטופי בתצוגה רחבה. J. Vis. Exp. (2023).

הסרטון מדגים דימות תהודה מגנטית תפקודי (fMRI) של קליפת המוח הראייתית כדי למפות פעילות בהתבסס על רמות החמצון בדם. תמונות MRI מבניות נרכשות כהפניות אנטומיות, ולאחר מכן סריקות fMRI. גירויים חזותיים מוצגים כדי להפעיל נוירונים רטינוטופיים בקליפת המוח הראייה. דרישת האנרגיה המוגברת של נוירונים מגורים אלה מניעה את זרימת הדם המחומצן, מפחיתה דאוקסיהמוגלובין ומשפרת את אות ה-fMRI למדידת פעילות.

פרוטוקול

כל ההליכים הכוללים משתתפים אנושיים בוצעו בהתאם להנחיות המוסדיות, הלאומיות והבינלאומיות לרווחת האדם ונבדקו על ידי מועצת הביקורת המוסדית המקומית.

1. הכנת המשתתפים

1. ליידע את המשתתף על ההליך, הסיכונים והיתרונות של סריקת ה-fMRI ולקבל את הסכמתו מדעת.
2. ודא שלמשתתף אין התוויות נגד ל-MRI. זה כולל בדיקה לקוצבי לב, שתלי מתכת או קלסטרופוביה. אם יש לך אי ודאות כלשהי, התייעץ עם רדיולוג או חוקר מוסמך, והוצא את המשתתף מהמחקר אם נותרה אי ודאות כלשהי.
3. הסבירו את פרוטוקול הגירוי החזותי ואת הצורך של המשתתפים להתקבע על הצלב המרכזי במהלך סריקות ה-fMRI. הראו למשתתף הדגמה קצרה של הגירוי החזותי למטרות הדרכה כדי להכיר לו את ההליך.
4. מקם בזהירות את המשתתף על השולחן של סורק ה-MRI כדי להבטיח שהוא נוח ורגוע. ספק אטמי אוזניים ו/או אוזניות לשיכוך קול כדי להפחית את הרעש האקוסטי שהמשתתף ישמע כדי להגן על השמיעה שלו.
5. שתק את ראשו של המשתתף בחצי האחורי של מערך סליל הראש, באמצעות ריפוד קצף בצידי הראש כדי להבטיח שהראש משותק כראוי כדי להפחית את חפצי התנועה. השתמש במערכת המיקום של הסורק והעבר את השולחן לתוך קדח הסורק.
6. מקמו את המסך הרחב או המראה במרחק של 10 ס"מ מעיני המטופל ( איור 1B). הנח את המסך בגודל קידוח מהחלק האחורי של קדח הסורק ממש מאחורי סליל הראש. התאימו את המיקום והזווית של המראה/המסך עבור כל משתתף כדי להשיג זווית צפייה עקבית.
7. ודא שהמשתתף מרגיש בנוח לאורך כל הסריקה via תקשורת דרך האינטרקום.

2. סריקת fMRI של משתתף

1. } הפעל סריקת לוקלייזר עם שלושה מישורים אורתוגונליים והתאמות וכיולים של הסורק להתאמת תדר ושימינג.
2. הפעל סריקה אנטומית של הד שיפוע רכישה מהיר (MP-RAGE) משוקלל T1 כדי לעזור למקם את פרוסות ההדמיה ההד המישורית (EPI).
3. צור גירויים חזותיים, כמתואר בשלבים הבאים, באמצעות תוכנית להפעלת ניסויים התנהגותיים או פסיכולוגיים.
4. בתחילת פרוטוקול ה-fMRI, הנחו את המשתתף להתקבע על הצלב הלבן (3° x 3°), שאמור להיות על גבי רקע אפור במרכז הגירוי למשך 10 שניות.
   } הערה: הצלב הלבן יוצג לפני ואחרי כל פרדיגמת גירוי חזותי למשך 10 שניות. לפיכך, מבחן הגירוי הכולל של fMRI עבור כל פרדיגמה הוא 200 שניות.
5. הצג את פרדיגמת הגירוי החזותי הראשונה (סדרה של טריזים מסתובבים) לתקופה של 30 שניות (נותן מהירות זוויתית של 6°/s) ומחזור על פני שש תקופות. גירוי הטריז צריך לכלול 12 פריימים של טריזים מסתובבים (סריקה אחת עם סיבוב עם כיוון השעון ואחת עם כיוון השעון), המשתרעת עד לקצה המסך/מראה (שדה ראייה >100°), עם תבנית לוח שחמט שחור-לבן היפוך ניגודיות של 8 הרץ (100% ניגודיות) (איור 2A).
6. הציגו את הצלב הלבן פעם נוספת למשך 10 שניות.
7. חזור על שלבים 2.4-2.6 עם פרדיגמת הגירוי החזותי השנייה (סדרה של טבעות מתרחבות ומתכווצות) לתקופה של 30 שניות (מתרחבת או מתכווצת ב-1.8°/s של שדה הראייה) ומחזוריות דרך שש תקופות. גירוי הטבעת צריך לכלול שמונה מסגרות של טבעות מתרחבות או מתכווצות (>שדה ראייה של 100 מעלות), עם תבנית לוח שחמט בשחור-לבן (100% ניגודיות) של 8 הרץ ( איור 2B).
8. לאחר השלמת ה-fMRI, הזיזו את השולחן מחוץ לקדח הסורק תוך כדי הנחיית המשתתף להישאר ללא תנועה. הסר את המראה/מסך, הנח את החלק הקדמי של סליל הראש בנוסף לאחורי, והזז את השולחן בחזרה למרכז הסורק.
9. רכוש סריקת לוקלייזר מהירה במקרה של תנועה כלשהי ורכוש סריקת MP-RAGE עם סליל הראש המלא.
   הערה: יש צורך בתמונה אנטומית עם כל סליל הראש לרישום מדויק למטרות אנליזות קבוצתיות ושחזור.

תוצאות

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה

שם	חברה	מספר קטלוג	הערות
3T סורק MRI	Siemens
6-32 ברגי מכונת ניילון, ראש מעוגל			לחיבור מראה/מסך למוט
סליל מערך ראש 8 ערוצים	Siemens
מראה אקרילית			רוחב ואורך של 25-30 ס"מ
E-Prime	Psychology Software Tools		כדי להכין ולהציג פרדיגמות של גירויים חזותיים
מסך הקרנה אחורי			גודל צריך להיות גדול לפחות כמו קידוח הסורק