Method Article

ללא תשלום נשימה fMRI שיטה לחקר האדם חוש הריח פונקציה

DOI:

10.3791/54898

⸱

July 30th, 2017

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Center for NMR Research, Department of Radiology, Pennsylvania State University College of Medicine, 2Department of Neurosurgery, Pennsylvania State University College of Medicine

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אנו מציגים את האתגרים הטכניים ופתרונות להשגת אמין פונקציונלי מגנטי תהודה הדמיה (fMRI) נתונים ממערכת חוש הריח האנושי האנושי. זה כולל שיקולים מיוחדים בעיצוב fMRI חוש הריח חוש הריח, תיאורים של רכישת נתונים fMRI עם OLfactometer תואם MRI, מבחר אודורנט, וכלי תוכנה מיוחדת לעיבוד נתונים לאחר.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחקר של זית האדם הוא שדה מורכב מאוד בעל ערך עם יישומים החל מחקר ביו-רפואי להערכה קלינית. נכון לעכשיו, הערכה של הפונקציות של מערכת חוש הריח האנושי האנושי עם הדמיה תפקודית מגנטית (fMRI) הוא עדיין אתגר בגלל קשיים טכניים שונים. יש כמה משתנים משמעותיים לקחת בחשבון כאשר בוחנים שיטה יעילה למיפוי הפונקציה של מערכת חוש הריח המרכזי באמצעות fMRI, כולל בחירה בריאה נכונה, את האינטראקציה בין ריח הריחוף ואת הנשימה, וכן ציפייה פוטנציאלית של או הרגלה odorants. אירוע הקשורים, הנשימה מופעלות הריח FMRI טכניקה יכול במדויק odorants כדי לעורר את מערכת חוש הריח תוך צמצום הפרעה פוטנציאלית. זה יכול למעשה ללכוד את onsets מדויק של אותות fMRI בקליפה חוש הריח העיקרי באמצעות הנתונים שלנו שלאחר עיבוד השיטה. הטכניקה מראששנשלחו כאן מספק אמצעי יעיל ומעשי ליצירת תוצאות fMRI חוש הריח אמין. טכניקה כזו יכולה להיות מיושמת בסופו של דבר בתחום הקליני ככלי אבחון למחלות הקשורות ניוון ריח, כולל מחלת אלצהיימר ופרקינסון, כפי שאנו מתחילים להבין עוד יותר את המורכבות של מערכת חוש הריח האנושי.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מערכת חוש הריח האנושי נתפסת כמערכת סנסורית הרבה יותר, משום שאולקציה גם ממלאת תפקיד חשוב ברגולציה וברגשות הומיאוסטטיים. מבחינה רפואית, מערכת חוש הריח האנושי ידועה כבעלת פגיעות להתקפות של מחלות נוירולוגיות נפוצות רבות והפרעות פסיכיאטריות, כגון מחלת האלצהיימר, מחלת פרקינסון, הפרעת דחק פוסט טראומטית ודיכאון 1 , 2 , 3 , 4 , 5 . נכון לעכשיו, דימות תהודה מגנטית תפקודית (fMRI) עם ניגוד תלוי ברמת חמצן בדם (BOLD) הוא הטכניקה החשובה ביותר עבור פונקציות המיפוי של המוח האנושי. כמ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

פרוטוקול הניסוי שלהלן פעל לפי ההנחיות של המוסד לביקורת מוסדית של מדינת פנסילבניה סטייט קולג 'לרפואה, ואת האדם הנושא נתן הסכמה מדעת בכתב לפני שהשתתפו במחקר.

הערה: לצורך הדגמה, פרדיגמת גירוי ריח פשוט באמצעות olfactometer זמין מסחרית, MRI תואם מוצג. פרדיגמה זו הוכיחה עצמה יעילה בהפחתת אפקט ההרגלה והפיקה נתוני fMRI בעלי חוש הריח אמין 15 . צעדים מסוימים המתוארים בפרוטוקול זה עשוי להיות ספציפי לסוג olfactometer בשימוש. עם זאת, כל סוג של ציוד - תוצרת בית או זמינים מסחרית עם יכולות דומות - ניתן להשתמש באופן דומה. אולפקטומטר חייב להיות מסוגל....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

איור 1 מדגים את הגדרת fMRI הריח בתוך ומחוץ לחדר מגנט, תוך התחשבות MR- תאימות. איור 2 א מדגים פרדיגמה קבועה תזמון קבוע, בעוד איור 2 ב מדגימה פרדיגמה שבה "מפעיל הנשימה" מאפשר סינכרון של משלוח ריח ושאיפה.

דפוס נשימה רגיל עם פסגות שאיפה ברור חיוני ליישום פרדיגמה מ.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

נהלים ניסיוני צריך להיחשב בזהירות והוצא להורג כראוי עבור איסוף נתונים ההפעלה חוש הריח אמין. השלבים הקריטיים בפרוטוקול כוללים יישום הפרדיגמה הנגרמת על ידי הנשימה כדי לסנכרן משלוח ריח עם רכישת התמונה, הכנת ריכוזים נאותים של odorants כדי לשלוט בתגובות פסיכו-פיסיקליות, הגדרת olfactometer עם אות יציבה יציבה יציבה זרימת אוויר מתמדת, לאחר עיבוד הנשימה ואת נתוני ריח ריח עיתוי באמצעות ONSET כדי להתאים למפרע את וקטור הופעת ריחות. יש לקחת בחשבון משתנים מבלבלים כגון הרגלה, תגובה פסיכו-פיזית ו.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

למחברים אין מה לחשוף.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

למחברים אין תודות.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
סורק MR 3Tסימנסכל סורק MR מקובל. 
אולפקטומטרמתעורר Tech Trans, LLCכל אולפקטומטר עם יכולות דומות מקובל.
מנשא ריח 6 ערוציםEmerging Tech Trans, LLC
חתיכת אף/מוליךEmerging Tech Trans, LLC
צינורות PTFEEmerging Tech Trans, LLC
תיבת ממיר TTLEmerging Tech Trans, LLC
חגורת חיישן נשימהEmerging Tech Trans, LLC
שמןלבנדרתאגיד
1,2 פרופנדיולסיגמאP6209
התחלהwww.pennstatehershey.org/web/nmrlab/resources/software/onset
SPM8 מרכז וולקאם טראסט להדמיה מוחית, יוניברסיטי קולג' לונדון, לונדון, בריטניה 
טעמי ג'יוודן

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Doty, R. L., Reyes, P. F., Gregor, T. Presence of both odor identification and detection deficits in Alzheimer's disease. Brain Res Bull. 18 (5), 597-600 (1987).
  2. Hummel, T., et al. Olfactory FMRI in patients with Parkinson's disease. Front Integr Neuro....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Olfactory fMRIRespiration TriggeredOlfactory StimulationfMRI Data ProcessingOlfactometer SetupRespiration BeltONSET ProgramOlfactory CortexOdorant SelectionHabituation Effects

Related Articles