פיתוח הדמייה פנוטיפים של מצב ברירת המחדל של הרשת בPTSD: שילוב מצב המנוחה, זיכרון עבודה, וקישוריות מבנית

המטרה הכוללת של הניסוי הבא היא לבחון את רשת מצבי ברירת המחדל בהפרעת דחק פוסט-טראומטית באמצעות טכניקות הדמיה מוחית משלימות של קישוריות תפקודית במצב מנוחה, השבתה הנגרמת על ידי משימה וקישוריות מבנית. זה מושג על ידי אימון ראשוני של המשתתפים לבצע את מטלת זיכרון העבודה N back מחוץ לסורק על מנת לא להציף משתתפים שעשויים להיות חרדים לגבי הליכי המחקר, אך עדיין לספק אתגר מספיק לזיכרון העבודה שלהם להדמיה של השבתות הנגרמות על ידי משימה. כצעד שני, בקשו מהמשתתפים לשכב בתוך האלונקה של סורק MRI של שלוש טסלה ולהניח כריות סביב הראש כדי למזער את תנועת הראש.

לאחר מכן, תוך כדי רכישת תמונות MR, בקש מהמשתתפים לבצע את משימת הסיום לאחור ואחריה מצגת של ארבע דקות על צלב קיבוע. זה רוכש תמונות של פעילות הקשורה למשימה ומצב מנוחה. חזור על שלבים אלה ואז אמור למשתתפים לעצום את עיניהם תוך כדי רכישת תמונות טנזור דיפוזיה.

התוצאות שהתקבלו מראות דפוס מרחבי התואם את הצמתים העיקריים של רשת מצב ברירת המחדל לניתוח קישוריות פונקציונלית במצב מנוחה, הפעלה מוגברת של רשת מנהלים והשבתת רשת במצב ברירת מחדל במהלך שתי משימת זיכרון העבודה האחורית ומסלולי חומר לבן המחברים אזורי רשת במצב ברירת מחדל שהושגו במהלך DTI. טכניקה זו משלבת גישות הדמיה מוחית תפקודיות ומבניות שיום אחד יכולות לסייע באבחון של PTSD ומחלות פסיכיאטריות קשורות. גישות FMRI מסורתיות הקשורות למשימה משולבות עם רכישת מצב מנוחה וקישוריות מבנית.

מי שתדגים את נהלי המחקר תהיה לואיזה קרפנטר נגד מי שהיא עוזרת מחקר במעבדה שלי. שיטה זו יכולה לספק תובנה להבנת התפקוד וחוסר התפקוד של רשת מצב ברירת המחדל. ניתן גם להרחיב בקלות שיטות אלה כדי לאפיין בו-זמנית רשתות מוח מרובות כדי להעריך כיצד מחלות פסיכיאטריות משפיעות על אינטגרציה של הרשת לפני תחילת השלבים המתוארים בפרוטוקול זה.

ראשית, קבל הסכמה בכתב ומודעת והקפד לסנן ביסודיות את בטיחות ה-MRI. לאחר מכן תרגלו את המשתתף לבצע את מטלת ה-N אחורה מחוץ לסורק. התחל את האימון הראשון, רוץ עם מבחן ערנות אפס אותיות אחוריות.

הורה לנבדק לציין כן לעיצור יעד כגון H באותיות גדולות או קטנות באמצעות תיבת תגובה של שני כפתורים ולא לכל העיצורים האחרים. יש להציג את תשעת העיצורים למשך 500 מילישניות כל אחד עם זמן בין-גירוי של 2, 500 מילישניות למשך 27 שניות בסך הכל. עיצורי המטרה יוצגו ארבע פעמים בתוך כל בלוק אחורי אפס.

לאחר מכן, בקשו מהמשתתף לתרגל את מבחן שני הגב. הנחו אותם להגיב כן או לא בתיבת התגובה. לאחר שכל עיצור מוצג כדי לציין אם הוא זהה או שונה מהעיצור שהוצג קודם לכן בסדרה.

הראו למשתתף סדרה של 15 עיצורים למשך 500 מילישניות כל אחד עם מרווח גירוי אינטררה של 2,500 מילישניות ובסך הכל 45 שניות. יש להציג את גירוי המטרה חמש פעמים. המשיכו לאמן את המשתתף עד שהביצועים שלו יגיעו לפחות ל-75% נכונים בשני המרכיבים האחוריים לפני הסריקה.

ראשית, בקשו מהמשתתף להסיר את כל פריטי המתכת, להחליף לבגדים תואמי MRI, ואז להכניס אותם לחדר שלושת סורקי ה-MRI של טסלה. ספקו אטמי אוזניים להגנה על השמיעה והניחו אותם על מיטת הסורק, הניחו כריות סביב הראש כדי למזער את תנועת הראש. ספק להם את תיבת התגובה התואמת MRI למשימת זיכרון העבודה האחורית, כמו גם נורת לחיצה כדי לעצור את הסריקה במקרה חירום.

הנח גם אוקסימטר דופק על אצבע לניטור ורישום פיזיולוגי. לאחר מכן הנח סליל ראש של 32 ערוצים ואת מסך המצגת מעל ראשו של המשתתף לפני העברתם לסורק. ודא שהמשתתף מרגיש בנוח ויכול לראות את המסך.

ואז התחל את סשן סריקת ה-MRI. התחל ברכישת תמונת מוח אנטומית איזוטרופית ברזולוציה גבוהה של מילימטר אחד. השתמש בפרמטרי MRI ברזולוציה גבוהה כפי שניתן לראות כאן.

לאחר מכן התחל ברכישת ה-MRI. לאחר מכן, הגדר את פרמטרי רכישת התמונות המודגשות של FMRI במסוף הסורק. שימוש בפרמטרים הנראים כאן לפני תחילת הסריקה הפונקציונלית.

ראשית השליכו את ההוראות למטופל במשך שלוש שניות לפני כל משימת אפס או שתיים אחורה. שימוש בתוכנת מצגת הגירוי. לאחר מכן רכוש תמונות FMRI בזיכרון עבודה באמצעות מבחן NAC.

יש להציג למטופל צלב קיבוע בסיסי 32 לפני כל אחד מהבלוקים האחוריים האפסיים. זה יספק בסיס להשוואה עבור הבלוקים האחוריים האחרים. במהלך ניתוח הנתונים בסך הכל כלול שלושה אפס אחורה ושלושה שני חלקים אחוריים יחד עם שני בלוקים בסיסיים.

יש להציג זאת בשתי ריצות הדמיה נפרדות בסדר מאוזן. לאחר השלמת פרדיגמות ה-N back, ודא שהמשתתף עדיין מרגיש בנוח ומוכן להמשיך בסריקה. לאחר מכן הורה להם שגוש המנוחה הוא הבא ואמרו להם לא להירדם.

השתמש בתוכנת מצגת הגירוי כדי להציג צלב קיבוע על המסך. רכוש תמונות במצב מנוחה במשך ארבע הדקות הבאות באמצעות אותן הגדרות FMRI ששימשו לרכישת תמונות NAC. לאחר מכן חזור על הרכישה לזיכרון עבודה שוב באמצעות מבחן NAC.

הסט הבא, יש להפעיל פרמטרים של רכישת תמונות DTI בקונסולת הסורק כדי להכפיל תמונות משוקללות של מתכנן הד ספין עם שיפועי דיפוזיה המיושמים ב-64 כיוונים לא ליניאריים, הדים חלקיים ואינטרפולציות. הקפד לומר למשתתף שהסורק עשוי לרעוד במהלך הרצפים הבאים ושזה נורמלי. הנחו אותם לעצום את עיניהם ולהירגע כמיטב יכולתם בסורק.

לאחר מכן רכוש את רצף ה-DTI. לאחר השלמת כל הסריקה. הסר את המשתתף מהסורק ושאל כיצד התנהלה ההפעלה.

ענה על כל שאלה שיש להם ותודה להם על השתתפותם. הקפד להעביר בצורה מאובטחת את כל הנתונים או לבקש ממחשב סורק ה-MRI לכתוב DBD עם תמונות משתתפים והקלטה פיזיולוגית לניתוח נתונים לאחר מכן. לבסוף, בצע ניתוח קישוריות במצב מנוחה עם ניתוח קישוריות אזור זרע כדי להעריך את הקשר בין אזורים מוגדרים אפריורי כדי להעריך קישוריות פונקציונלית.

השתמש גם בתוכנת עיבוד FMRI כדי לעבד מראש את נתוני זיכרון העבודה ומודלים ליניאריים כלליים מבוססי ווקסל כדי לכמת פעילות ספציפית למשימה בכל ווקסל מוח של מערכי נתונים בודדים. התוצאות שנראו כאן מבוססות על נתונים שנאספו באותה גישת הדמיה בשתי דגימות שונות של אנשים עם היסטוריה של טראומה והתעללות בילדות, אך ללא תוצאות PTSD ממצב מנוחה. ניתוח קישוריות פונקציונלית חשף דפוס מרחבי התואם את הצמתים העיקריים של רשת מצב ברירת המחדל, כולל קליפת המוח הקדם-מצחית האמצעית, פיתול החגורה האחורי, פיתול זוויתי, לולה פריאטלית תחתונה ואזורים טמפורליים אמצעיים.

קטעים סגיטליים אלה ממחישים דפוסים הקשורים לשתי משימת זיכרון העבודה האחורית. דפוסי ההפעלה ברשת המנהלים מוצגים בכתום ובאדום, בעוד שהשבתת הרשת במצב ברירת המחדל מוצגת בכחול. כאן אנו רואים אפס פעילות גב, שבדרך כלל משולבת עם זיכרון עבודה כדי לשלוט בקשב.

דפוסי ההפעלה הם בכתום ואדום והשבתה בכחול. ניכר כאן השבתת רשת במצב ברירת מחדל עם מעט הפעלה ניהולית אחרונה. היקף צרור הצדפות כפי שנחשף על ידי טרקטוגרפיה הסתברותית מוצג כאן.

ניתן לראות את הצורה והתבנית התלת-ממדית של סיבים אלה עם חתכים רוחביים של המוח כלולים להתייחסות חזותית. תמונה זו ממחישה כיצד סיבים אלה עוברים דרך קליפת המוח הקדם-מצחית האמצעית ופיתול החגורה האחורי. ולבסוף כאן אנו יכולים לראות כיצד סיבים אלה עוברים דרך הרכיב הזמני המדיאלי של רשת מצב ברירת המחדל.

לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד לשלב גישות הדמיה נוירולוגיות רב-מודאליות, כגון רכישת פעילות הקשורה למשימה עם מצב מנוחה וקישוריות מבנית. בעת ניסיון הליך זה, חשוב לזכור שיש למזער את תנועת המשתתפים בכל מחיר. זה מושג על ידי הנחת כריות על ראשו של המשתתף בסורק והערכות תכופות של נוחותם במהלך הליכי הסריקה.