Name: העברת משימות קוגניטיביות בין שיטות הדמיה מוחית: השלכות על המשימה עיצוב ותוצאות פרשנות בfMRI לימודים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-09-22T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 9 s
Description: למד כיצד עיצוב משימות משפיע על תוצאות fMRI באמצעות משימת הוויזואלית אודבול. חקור את ההבדלים בין תהליכים קוגניטיביים ומוטוריים במחקרי עצבים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

הערה: פרוטוקול המחקר אושר על ידי בני אדם, המקומיים מועצה לביקורת באוניברסיטה אאכן RWTH ובוצע בהתאם להצהרת הלסינקי. 1 משימה עיצוב <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר משימה מתאימה כדי לחקור את המבנה הקוגניטיבי / הפסיכולוגי של עניין. השתמש במשימה החזותית המוזרה (איור 1) כדי למדוד את תגובות גילוי מטרה ואת ההשפעות של תשומת לב על גילוי המטרה. זה מאפשר חקירה של ההשפעה של מניפולציות משימה על נתוני fMRI. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בשלוש גרסאות של המשימה המוזרה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> גרסה פסיבית: שאל את הנושא כדי לבחון גירויים חזותיים. אל תזהה את כל תגובה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> גרסת ספירה שקטה: שאל את הנושא לספור את גירויי היעד. משימה זו דורשת הפניית תשומת לב לכיוון גירויים אלה, ותהליך מפלה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להגיב גרסה: שאל את הנושא ללחוץ על כפתור תגובה בראות taגירוי r קבל. משימה זו דורשת תשומת לב, תהליכי אפליה, ובחירה / ייצור של תגובה למקד גירויים. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קחו למשל את המספר המתאים של ניסויים הנדרשים לתגובה חזקה. יחס האות לרעש במדידות fMRI היא נמוכה יחסית ודורשת מספר התגובות לממוצע כדי לחקור את ההשפעות של עניין 9. זה תלוי בשיטת המשימה וגירוי בשימוש. 200 ניסויים משמשים במשימה זו, מהם 40 ניסויי יעד מספיק כדי לעורר תגובה חזקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקבוע את התזמונים לרצף של גירויים. התזמון של גירויים הוא חיוני במחקר fMRI תמורה לסך של שיעור מצגת 10. קחו למשל את המודינמית תגובת העיכוב בין הופעת גירוי והתגובה הנמדדת המוח (איור 2). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשמור על איזון בין גירויים מספיקים ומספקים בזמן סביר ולאפשר דגימה מספקת של מיל המודינמיתponse לכל גירוי, ובכלל זה חזרה לנקודת התחלה. הורדה, להתקין ולהפעיל את תוכנת optseq. optseq לרוץ להפצה בצורה אופטימלית הניסויים על פני הניסוי המבוסס על מספר המחקרים, משך גירוי ופרמטרי סריקה (זמן החזרה ומספר הכרכים). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ליישם את סדר הגירויים (נקבע בעבר) בתכנית מתאימה להצגת פרדיגמה לנושא. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ציין את כל המידע הרלוונטי לפרדיגמה במונחים של סוג של גירויים, תזמון ותגובות. הערה: פרטי תכנות אינם מוצגים כאן, מכיוון שכל פרדיגמה תהיה דרישות שונות כחבילות תוכנה שונות כרצונו. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדיר את התכנית שתספק פרדיגמה הניסויית, כך שהוא יתחיל עם הדק מהסורק. זה מאפשר סנכרון של הנתונים שנרכשו ואת הרצף של גירויים שהוצג. </li></ol> .2 הגדרה ניסויית סביבה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Prepare חדר הסורק. חבר את החלק התחתון של סליל ראש נכון למיטת הסורק. הנח כיסויי מגן נקיים על מיטת הסורק וכריות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בהתקן תצוגה להציג פרדיגמה הניסויית לנושא ולהקליט את התגובות באמצעות מכשיר החזיק את יד. תפעיל את מכשיר התצוגה ומכשיר כף יד &quot;על&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את התוכנה שתספק פרדיגמה הניסויית ולספק שם עבור קובץ היומן. קובץ היומן מכיל מידע על התזמון של הגירויים ושל התגובות שנעשו על ידי הנושא. השתמש במידע זה לניתוח נתונים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הירשם הנושא באתר סורק MR. הנתונים רשומות באמצעות מספר זיהוי ייחודי. אל תאחסן את שמו של הנושא עם נתונים כדי להבטיח פרטיות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא כי רצפי MR שיופעלו הם מותקנים ומוכנים. השתמש ברצפים הבאים: Localizer לסרוק לקבל את עמדת הראש של הנבדקים בתוך הסליל, רצף EPI עבור פוההדמיה nctional וMPRAGE לסריקה מבנית ברזולוציה גבוהה. </li></ol> .3 הגעה נושא וכניסה לסורק <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מסך הנושא להתוויות נגד עם MRI לפני הניסוי (למשל, במהלך הליך הגיוס). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לספק הוראות בטיחות MR לפני הסריקה. בצע סינון של נבדקים (על ידי צוות מיומן). להבטיח את הבטיחות של נבדקים. ודא שיש להם שום מתכת בגוף שלהם, אין לי מכשירים כגון קוצבי לב ואינו עומד בכל קריטריוני הדרה אחרים. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עם ההגעה של הנבדקים לבדוק את שאלון הסינון ולאשר התאימות שלהם לפני שתמשיך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסבר את ההליך ניסיוני לנושא ומציע את ההזדמנות לשאול שאלות. שאל את הנושא לחתום על טפסי ההסכמה והגנה על נתונים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם הניסוי כרוך במשימות מורכבות הדורשות אימון מומלץ שהנושא מבצע בפועל לרוץ לפני going בסורק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא כי הנושא הוא חופשי מתכת, ללא כל מטבעות, החגורה, שעון ותכשיטים. ברגע שאשר, תן את הנושא בחדר הסורק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שאל את הנושא לשבת על מיטת הסורק לובשת אטמי אוזניים. אטמי האוזניים משמשות כאן לספק הגנה מפני הרעש מהסורק במהלך סריקה וגם לאפשר לחוקר לתקשר ישירות עם הנושא מחדר הבקרה. בחלק ממתקני אוזניות משמשות לתקשורת עם הנושא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שאל את הנושא לשכב על מיטת הסורק. להציע הנושא כרית ללכת מתחת לברכיים כדי להפחית כאבי גב. הנוחות של הנושא חשובה לרווחת ואיכות הנתונים שלהם. תנועה כתוצאה מחוסר הנוחות תהיה השפעה שלילית על נתוני ההדמיה והסחת הדעת שנגרמו על ידי חוסר נוחות ישפיע על הביצועים של המשימה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח את החלק העליון של סליל הראש מעל לראשו של הנושא ולחבר את המחברים. מקם את הנושא217; ראש של כראוי בסליל הראש. יישר את הסמן הקטן על סליל הראש לאורך הגבות של הנבדקים. להבטיח את הנושא שוכב ישר ונוח. משטח הסליל לא צריך לגעת בפנים (לדוגמא, לחיצה על האף). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Secure ראשו של הנושא עם כריות קטנות כדי למזער את תנועות ראש במהלך סריקה. יש לי תנועות ראש השפעה שלילית על איכות הנתונים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להציב מראה על גבי סליל הראש לנושא כדי לראות את פרדיגמה הניסויית המוצגת על המסך מאחור. להבטיח את הנושא יכול לראות את כל המסך. הזז את המראה שהותקן על פי עמדתו של הנושא. נושאים עם משקפיים חייבים ללבוש משקפי תואמים MR. רוב מתקני מחקר MRI עדשות או משקפי תואמים. במקרה זה, הר עדשות תואמות MR על המסגרת שמחזיקה את המראה. לקבוע את עוצמת העדשה המתאימה לפני הנושא נכנס לחדר הסורק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למסור את הנושא t שיחת חירוםo לעצור את הסריקה במידת הצורך. ודא את הנושא יודע איפה הכפתור הוא ושהם יכולים בקלות להגיע אליו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להעביר את הנושא לכניסה לשעמם של הסורק. שאל את הנושא לעצום את עיניהם במהלך הליך זה. יישר את האור עם הסימנים הקטנים על סליל הראש כדי לקבוע את המיקום הנכון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להעביר את הנושא לנישא של הסורק עד שהתצוגה קוראת &#39;0 מ&quot;מ&#39;. משמעות דבר היא כי הראש של הנושא הוא בisocenter של הסורק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למסור את הנושא מכשיר התגובה. </li></ol> .4 נוהל ניסיון <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק אם הנושא יכול לשמוע את הניסוי באמצעות האינטרקום וכי הנושא הוא נוח ומוכן להתחיל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבצע סריקת Localizer כדי לקבל את עמדתו של ראשו של הנושא בסורק. השתמש באפשרות זו כדי למקם את שדה הראייה של כל המדידות שנותרו כדי לקבוע את החלקים של המוח כדי להימדד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עמ &#39;הראשוןerform סריקה מבנית ברזולוציה גבוהה. פתח את הרצף / תכנית MPRAGE ולמקם את שדה הראייה. ודא הראש כולו הנושא הוא בתוך שדה הראייה. פרמטרים MP-RAGE: TR / TE = 2,250 / 3.03 אלפיות שני, זווית להעיף = 9 °, 176 פרוסות sagittal, FOV 256 x 256 מ&quot;מ, 64 x 64 מטריצה, גודל voxel 1 x 1 x 1 מ&quot;מ). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בואו הנושא יודע שהסריקה תתחיל ולאחר מכן להתחיל את המדידה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע סריקת MRI תפקודית. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את רצף EPI במחשב של הסורק ויישר את שדה ראיה כדי לכסות את כל המוח. פרמטרים EPI: 33 פרוסות, עובי פרוס 3 מ&quot;מ, FOV 200 x 200 מ&quot;מ, 64 x 64 מטריצה, זמן החזרה 2,000 אלפיות שנייה, זמן 30 msec הד, זווית להעיף 79 °. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל מדידת מבחן כרך אחד. ודא שכל (או עד כמה שניתן) של המוח של הנבדק הכלול בתוך שדה הראייה. הערה: יש לי נושאים צורות וגדלים של ראשים (ומוח) שונות. מכאן, בצורה אופטימלית למקם את השדה שללהציג לכל נושא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> העתק את רצף fMRI כך ששדה מיקומו של נוף נשאר אותו הדבר למדידה הבאה. הזן את מספר הכרכים הנדרשים למדידה, 304 במקרה זה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא שהתוכנה מציגה את הפרדיגמה, מחכה לטריגר מהסורק. הפרדיגמה לא תתחיל בלי הדק מהסורק כך ניתן לטעון ולהגדיר לחכות אותו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ליידע את הנושא שהניסוי עומד להתחיל. התחל את המדידה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק שהתוכנה מציגה את הפרדיגמה מתחילה בזמן המתאים (כלומר שהוא מופעל על ידי הסורק). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע שלוש גרסאות של המשימה המוזרה. פסיביים, רוזן, ולהגיב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דבר אל הנושא שבבין ריצות כדי לספק ביטחון. להבטיח את רווחתם. לשאול אם היתרי הנושא להמשיך עם המחקר. הדריכו את הנושא של המשימה הקרובה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ראשון להפעיל את ג הפסיביondition כדי להבטיח צפייה פסיבית אמיתית ללא ידיעה שגירויי היעד אכן יעד גירויים. לאזן את סדר הספירה ולהגיב תנאים על פני נושאים כדי למנוע השפעות סדר. </li></ol></li></ol> .5 סוף הניסוי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ליידע את הנושא שהניסוי יסתיים להיכנס לחדר הסורק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חלק את הנושא מחוץ לסורק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר סליל ראש וכריות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שאל את הנושא לשבת לאט. ברגע שהם מרגישים בנוח, הנושא יכול לקום ולעזוב את חדר הסורק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנהל כל שאלונים / ניירת שצריכה להסתיים לאחר הניסוי </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לתחקר את הנושא: לספק את הנושא עם הסבר על המטרות ומטרת המחקר, אם זה לא היה אפשרי באופן מלא לפני הניסוי ולהציע את ההזדמנות לשאול שאלות </li></ol> ניתוח .6 נתונים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בתוכנת חבילה שמתאימה לanalyziנתונים ng fMRI. לבצע ניתוח נתונים ברמה ראשון לכל נושא ובכל מצב בנפרד. הערה: השתמש בספריית FMRIB התוכנה (FSL) לניתוח נתונים fMRI. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל צעדי עיבוד מקדימים סטנדרטיים כדי להכין את הנתונים לצורך ניתוח נוסף. הערה: החל מהשלבים הבאים: תיקון תנועה, תיקון פרוסה תזמון, coregistration של נתונים מבניים ותפקוד, החלקה המרחבי, סינון זמני highpass, נורמליזציה של אדם לחלל סטנדרטי (לדוגמא, משרד לתשתיות לאומית). מצא את הסיכום של השלבים הבאים בfMRI ספרי לימוד Huettel et al, (2008) 9 וJezzard et al, (2001) 11. מידע ספציפי על אופן ביצוע פעולות עיבוד מקדים הוא זמין באתר האינטרנט ובתיעוד התומך עבור כל חבילת תוכנה בודדת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לניתוח הסטטיסטי לציין את הזמנים ומשכי זמן הופעה של כל האירועים. אלה מכונים משתני מסבירים (EVS), או regressors. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את הניגודים כדי לקבועשכלי רכב החשמליים הם בהשוואה. כדי לזהות את הפעלת BOLD הספציפית לזיהוי של גירויי היעד להגדיר את הניגוד הבא: גירויי היעד&gt; יעד הלא. הערה: לחלופין להשתמש בניגודים אחרים: גירויי יעד נגד בסיס; גירויים שאינו יעד נגד בסיס; גירויי יעד&gt; גירויים שאינם יעד; גירויים שאינו יעד&gt; גירויי יעד </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע ניתוח הסטטיסטי הראשון ברמה לכל נושא ובכל מצב בנפרד. הפלט של הניתוח מראה את אזורי המוח הפעילים בכל אחת מניגוד בהתאמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שקלו את שלושת תנאי שימוש ברמה שנייה, או ברמת קבוצה, מנתח. השתמש בפלט של הניתוח ברמה הראשון כקלט לניתוח ברמת קבוצה. הערה: במאמר המקורי 7 ההבדלים בין תנאים ביעד&gt; ניגוד תכוף באמצעות עיצוב שלש שתי קבוצת הבדל מעורב הניגודים הבאים: יגיב&gt; פסיבי, לספור&gt; פסיבית, להגיב&gt; ספירה.ניגודים אלה לחשוף את פעילות מוח הקשורים לשונות בתהליכים קוגניטיביים על פני שלושה אופנים התגובה. </li></ol>

<ol><li>Squires, N. K., Squires, K. C., Hillyard, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two+varieties+of+long-latency+positive+waves+evoked+by+unpredictable+auditory+stimuli+in+man%5BTitle%5D)+AND+%22Electroencephalography+and+clinical+neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Two varieties of long-latency positive waves evoked by unpredictable auditory stimuli in man.</a> Electroencephalography and clinical neurophysiology. 38, 387-401 (1975).</li>
<li>Polich, J., Criado, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuropsychology+and+neuropharmacology+of+P3a+and+P3b%5BTitle%5D)+AND+%22International+journal+of+psychophysiology+%3A+official+journal+of+the+International+Organization+of+Psychophysiology%22%5BJournal%5D)">Neuropsychology and neuropharmacology of P3a and P3b.</a> International journal of psychophysiology : official journal of the International Organization of Psychophysiology. 60, 172-185 (2006).</li>
<li>Turetsky, B. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurophysiological+endophenotypes+of+schizophrenia%3A+the+viability+of+selected+candidate+measures%5BTitle%5D)+AND+%22Schizophrenia+bulletin%22%5BJournal%5D)">Neurophysiological endophenotypes of schizophrenia: the viability of selected candidate measures.</a> Schizophrenia bulletin. 33, 69-94 (2007).</li>
<li>Mobascher, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+P300+event-related+potential+and+smoking--a+population-based+case-control+study%5BTitle%5D)+AND+%22International+journal+of+psychophysiology+%3A+official+journal+of+the+International+Organization+of+Psychophysiology%22%5BJournal%5D)">The P300 event-related potential and smoking--a population-based case-control study.</a> International journal of psychophysiology : official journal of the International Organization of Psychophysiology. 77, 166-175 (2010).</li>
<li>Li, L., Gratton, C., Fabiani, M., Knight, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-related+frontoparietal+changes+during+the+control+of+bottom-up+and+top-down+attention%3A+an+ERP+study%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiology+of+aging%22%5BJournal%5D)">Age-related frontoparietal changes during the control of bottom-up and top-down attention: an ERP study.</a> Neurobiology of aging. 34, 477-488 (2013).</li>
<li>Kirino, E., Belger, A., Goldman-Rakic, P., McCarthy, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prefrontal+activation+evoked+by+infrequent+target+and+novel+stimuli+in+a+visual+target+detection+task%3A+An+event-related+functional+magnetic+resonance+imaging+study%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Prefrontal activation evoked by infrequent target and novel stimuli in a visual target detection task: An event-related functional magnetic resonance imaging study.</a> Journal of Neuroscience. 20, 6612-6618 (2000).</li>
<li>Warbrick, T., Reske, M., Shah, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Do+EEG+paradigms+work+in+fMRI%3F+Varying+task+demands+in+the+visual+oddball+paradigm%3A+Implications+for+task+design+and+results+interpretation%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Do EEG paradigms work in fMRI? Varying task demands in the visual oddball paradigm: Implications for task design and results interpretation.</a> Neuroimage. 77, 177-185 (2013).</li>
<li>Warbrick, T., Arrubla, J., Boers, F., Neuner, I., Shah, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Attention+to+Detail%3A+Why+Considering+Task+Demands+Is+Essential+for+Single-Trial+Analysis+of+BOLD+Correlates+of+the+Visual+P1+and+N1%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cogn+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Attention to Detail: Why Considering Task Demands Is Essential for Single-Trial Analysis of BOLD Correlates of the Visual P1 and N1.</a> J Cogn Neurosci. 26, 529-542 (2014).</li>
<li>Huettel, S. A., Song, A. W., McCarthy, G. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHuettel%2C+SA+%22Functional+magnetic+resonance+imaging%22">Functional magnetic resonance imaging</a>. , 2nd, Sinauer Associates. (2008).</li>
<li>Miezin, F. M., Maccotta, L., Ollinger, J. M., Petersen, S. E., Buckner, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterizing+the+hemodynamic+response%3A+effects+of+presentation+rate%2C+sampling+procedure%2C+and+the+possibility+of+ordering+brain+activity+based+on+relative+timing%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Characterizing the hemodynamic response: effects of presentation rate, sampling procedure, and the possibility of ordering brain activity based on relative timing.</a> Neuroimage. 11, 735-759 (2000).</li>
<li>Jezzard, P., Matthews, P. M., Smith, S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aJezzard%2C+P+%22Functional+Magnetic+Resonance+Imaging%3A+An+Introduction+to+Methods%22">Functional Magnetic Resonance Imaging: An Introduction to Methods</a>. , Oxford University Press. (2001).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף.

אנו מראים כי המניפולציה של המשימה דורשת בתוצאות חזותיות המוזרה המשימה בדפוסי הפעלת BOLD שונים בספירה ולהגיב תנאים. היו לי התפקידים הפונקציונליים של חלק מהאזורים מעורבים בכל מצב היה שהוקצו באופן בלתי הולם נתונים משלוש הגרסאות של המשימה לא היו זמינות להשוואה. עמימות בפרשנות הנתונים זה לא בהכרח הייתה המקרה בתחום EEG P300 שבו משימת מקורו, המדגיש את הצורך בהתייחסות מיוחדת בעת העברת פרדיגמות ניסיוניות משיטת הדמיה אחד למשנהו. לדוגמא, רבים תהליכים קוגניטיביים (כגון תשומת לב וזיכר...

כשיטות מדעי מוח הקוגניטיביים לפתח, משימות ניסיוניות שהוקמו משמשות עם שיטות הדמיה המוח מתפתחות. זוהי התקדמות הגיונית מכיוון שרוב המושגים נוירופסיכולוגיים (למשל, תת רכיבי זיכרון שונה) נחקרו בתחום ההתנהגותי ומשימות ניסוי מתאימות לבדיקת פונקציות ספציפיות פותחו ונבדקו. ככל שטכנולוגיה חדשה עולה ראיות ליסודות העצביים של תצפיות התנהגותיות אלה הוא ביקש עם שיטות ההדמיה של המוח החדשות. למרות שזה עשוי להיות מפתה פשוט לצייר על משימות התנהגותיות למדו היטב לבדיקות הדמיה, כמה אזהרות חשובות צריכה להילקח בחשבון. אחת מכריע, אם כי מוזנח לעתים קרובות, השיקול הוא השימוש בטכניקת ההדמיה המתאימה ביותר לחקור את הראיות התנהגותיות נוסף. במונחים של מדעי מוח ופסיכולוגיה קוגניטיבית יש שיטות הדמיה מוחית רבות זמינות כדי לשפר את ההבנה של Activ העצבי שלנוity בסיס מושגים של עניין; למשל electroencephalography (EEG), מגנט (MEG), גירוי מגנטי transcranial (TMS), הדמיית תהודה מגנטית תפקודית (fMRI) וטומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים (PET). כל השיטות האלה יש את היתרונות שלהם, חסרונות ויישומים מתאימים. הנה העברת הפרדיגמה עם היסטוריה של ניסויים התנהגותיים וEEG ארוך לניסוי fMRI נחשבת. EEG היה בשימוש כבר עשרות שנים כדי לחקור תגובות עצביות הקשורים בתהליכים תפיסתיים וקוגניטיבית. ככזה, פרדיגמות רבות פותחו לשימוש בשיטה זו והתפתחו לאורך זמן. MRI התפקודי הוא טכניקה שיצאה לאחרונה גם במדעי המוח הקוגניטיביים וזה הוביל לכמה פרדיגמות שפותחו במחקר EEG בשימוש בfMRI. לבנות על בסיס הידע מניסויי EEG עם הטכניקות החדשות הוא צעד הגיוני, אבל בכל זאת כמה נקודות חשובות עלולות להיות מוזנחות בהעברה. הטכניקותמחדש שונה מאוד ומשימות צריכים להיות מתוכננות בהתאם. זה דורש ידע של איך השיטה עובדת, ובפרט, כיצד אפנון פוטנציאל של הפרדיגמה משמש ישפיע על הצעדים שננקטו. למידע נוסף על העיצוב של ניסויי fMRI הקורא המעוניין מופנה לקישור הבא <a href="http://imaging.mrc-cbu.cam.ac.uk/imaging/DesignEfficiency">http://imaging.mrc-cbu.cam.ac.uk/imaging/DesignEfficiency.</a> עיצוב משימה ייחשב בהקשר של העברת פרדיגמה שפותחה עבור מחקר EEG לסביבת fMRI. מטרותיו של מאמר זה הן: א) כדי לתאר בקצרה fMRI וכאשר השימוש בו הוא מתאים במדעי המוח הקוגניטיביים; ii) כדי להמחיש כיצד עיצוב משימה יכול להשפיע על התוצאות של ניסוי fMRI, במיוחד כאשר המשימה שהושאלה משיטת הדמיה אחרת; וiii) כדי להסביר את ההיבטים המעשיים של ביצוע ניסוי fMRI. MRI התפקודי הוא עכשיו techn זמין באופן נרחבique וכגון הוא שיטה נפוצה בשימוש במדעי המוח הקוגניטיביים. על מנת לקבל החלטה באשר לשאלה האם הטכניקה מתאימה לניסוי מסוים את היתרונות וחסרונות של fMRI יש לקחת בחשבון ביחס לטכניקות זמינות אחרות. חסרון של השיטה הוא שזה לא מדד ישיר של פעילות עצבית, אלא הוא לתאם פעילות עצבית שבתגובה המטבולית (דרישת חמצן) ומפותל עם תגובת haemodynamic. כך ההחלטה הזמנית שלה היא עניה בהשוואה לאלקטרופיזיולוגיה, למשל, שבו האות החשמלית שנמדדה היא קרובה יותר לפעילות העצבית הבסיסית ולא תגובה המטבולית. יש EEG רזולוציה זמנית בצו של אלפיות השניה בהשוואה להחלטה בצו של שניות בfMRI. עם זאת, היתרון העיקרי של fMRI הוא שהרזולוציה מרחבית של הטכניקה היא מצוינת. יתר על כן, זה לא פולשנית, ולכן נושאים לא צריך לבלוע חומרים כמו שיתוףסוכנים או ntrast להיות חשופים לקרינה כיהיה המקרה בטומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים (PET). לכן, fMRI הוא טכניקה מתאימה לניסוי חקירה שאזורים במוח מעורבים בתפיסה, קוגניציה, והתנהגות. במאמר זה את הפרדיגמה המוזרה החזותית נלקחה כדוגמא להעברת EEG-משימה מבוססת היטב לfMRI (ראה איור 1 לפרטים נוספים). יש לציין כי הנושאים שנדונו גם יכולים להשפיע על תוצאות ונתונים לפרשנות כאשר פרדיגמות אחרות משמשות וצריכים מבחינה טכנית להיחשב בעיצוב של כל ניסויי fMRI. הפרדיגמה המוזרה משמשת לעתים קרובות בפסיכולוגיה ומדעי מוח הקוגניטיביים להעריך את תשומת לב ולמקד את ביצועי זיהוי. הפרדיגמה פותחה במחקר EEG, במיוחד פוטנציאלי אירוע קשור (ERPs), לחקירת רכיב P300 שנקרא 1. P300 מייצג איתור היעד, והוא הושר בעת ההכרה שליעד נדיר גירוי 1. P300 משמש במחקרים על פני מספר תחומים קוגניטיביים וקליניים 2 לדוגמא, חולים עם סכיזופרניה וקרוביהם 3, מעשנים כבדים 4 והזדקנות האוכלוסייה 5. בהתחשב בכך שהפרדיגמה המוזרה (וP300 שהושרו על ידי הפרדיגמה) הוא חזקה וגם הוא מווסתת על ידי מצבי מחלה שונים, העברתו על פני שיטות הדמיה שונות הייתה בלתי נמנעת. ההפעלה הנרחבת ראתה במוח בזמן מדידת fMRI מוזר ידועה להיות התוצאה של תפקודים קוגניטיביים מרובים, כפי שמוצג על ידי מחקרי fMRI רבים חיטוט מושגים קוגניטיביים אחרים. טבע נרחב זה של דפוס ההפעלה עושה את זה קשה לקבוע איזה אזורים במוח יותר (או פחות) פעילים בשל מניפולציות משימה הספציפיות או הבדלים בין קבוצות שהנסיין הוא מעוניין. באופן ספציפי, זה לא בטוח שהבדלים שנצפו בactivation קשורים לגילוי המטרה עצמה, לתהליכי תשומת לב בנושא, או אם הם קשורים לדרישות משימה אחרות כגון תהליכים מתמשכים עובדים זיכרון או תהליכים הקשורים לייצור של תגובה מוטורית. התהליך של הקצאת פונקציה לפעילות הנמדדת הוא קל יותר בתחום שבו EEG המרכיב הקוגניטיבי של עניין (גילוי מטרה) נמדד בתגובה מוחית ברורה למשימה המוזרה (P300). עם זאת, מדעני מוח נוטים לפרש את הממצאים שלהם לטובת ההשערה שלהם ולהתנסות, ולא לשים במאמץ כדי לשלול הסברים חלופיים. רוב הניסויים, עם זאת, לא יוכלו לפתור את השאלות חשובות אלה מטבעם - זמן סריקה הוא יקר - וזו הסיבה שאנו טוענים לתכנון יסודי ובדיקות פיילוט של פרדיגמות. חוץ מזה קושי זה בהקמת קשר ישיר בין אזורים במוח ומרכיבים קוגניטיביים, הטבע של הפרדיגמה המוזרה גםמציג בעיות מתודולוגיות אפשריות אחרות, כאשר מועבר לfMRI. לדוגמא, זיהוי של גירוי יעד מצויינים בדרך כלל על ידי לחיצה על כפתור תגובה. זה מאפשר הניסוי כדי להקליט את הדיוק ומהירות של תגובות אבל התגובה הזאת עשויה גם להשפיע על תגובת BOLD fMRI למקד גירויים. פעולת המנוע נדרשת להשפעות לחצו על לחצן הפעלה בfMRI-נעול גירוי נתון שזה קורה רק כמה מאה אלפיות שנייה אחרי הצגת גירוי המטרה. זה יכול גם להשפיע על פרשנות של הפעלה ש, לאזורי דוגמא המוח המעורבים בהכנה לתגובה המוטורית עשויים שלא בצדק להניח להיות מעורבים בזיהוי של גירוי המטרה, ולהפך. זה הוביל לשינויים מתודולוגיים לפי אמצעים עקיפים של גילוי המטרה, לא להסתמך על תגובות מנוע, נלקחים. לדוגמא, ספירת גירויי היעד הוצעה 6 כדרך להפוך את נושאים בטוחים לשמור attentiבמשימה; מספר הניסויים שלא נענו יכול לציין כיצד קשוב נושא היה. דיווח מספר הגירויים נספרו בסוף המשימה גם אומר שהנסיין יכול לבדוק אם הנושא ביצע את המשימה בצורה נכונה. חלופה שלישית היא להשתמש בעיצוב משימה פסיבי באופן מלא שבו הנושא הוא לא ניתנו הוראות על איך להגיב ואת החידוש של גירוי מטרת הנחה הוא לעורר תגובה כמו זיהוי יעד מיסודו. למרות גרסאות של המשימה תוך שימוש באותו הסוג של גירויים ועיצוב בסיסי אלה, דפוס ההפעלה כתוצאה מכל וריאציה של המשימה יהיה שונה בגלל הדרישות קוגניטיביות ומוטוריות של המשימות שונות 7,8. לדוגמא, לא יהיו עובדים תהליכי זיכרון מעורבים בספירת גירויי יעד למשל, מחזיק את המספר הנוכחי של גירויי יעד במוח, שלא יידרשו בזמן צפייה פסיבית. הנה אלה 3 גרסאות של המשימה המוזרה, פסיביות, לספור,nd להגיב משמש כדי להראות עד כמה זהיר עיצוב משימה ויישום יכול להסביר את השינויים הללו בדרישות משימה ולאפשר פרשנות ראויה של התוצאות.

<table><tbody><tr><td>סורק MRI מגנטום טים טריו 3 T</td><td>סימנס פתרונות רפואיים, ארלנגן, גרמניה&nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>גרסת מצגת 14.8</td><td>מערכת נוירו-התנהגותית, אולבני, קליפורניה, ארה"ב</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מכשיר Lumitouch</td><td>Photon Control Inc, ברנבי, BC, קנדה</td><td></td><td>מכשיר זה אינו מיוצר עוד על ידי היצרן. קיימים התקני תגובה חלופיים תואמי מציאות משולבת.</td></tr><tr><td>תצוגת TFT</td> תצוגת <td>קולנוע 30 אינץ'</td><td>אפל, קופרטינו, קליפורניה, ארה"</td><td>ב המסך שונה בהתאמה אישית כדי להיות תואם MR. עם זאת, מספר מסכים תואמי MR זמינים בשוק.</td></tr><tr><td>Optseq</td><td></td><td>surfer.nmr.mgh.harvard.edu/optseq</td><td>תוכנית לקביעת תזמון גירוי אופטימלי לעיצובים מהירים הקשורים לאירועים ספריית</td></tr><tr><td>תוכנה FMRIB (FSL)</td><td>FMRIB, אוקספורד</td><td>http://fsl.fmrib.ox.ac.uk/fsl/fslwiki/</td> <td>כלי תוכנה אחרים זמינים לניתוח נתוני fMRI, למשל SPM, AFNI ו-Brain Voyager.</td></tr></tbody></table>

העברת משימות קוגניטיביות בין שיטות הדמיה מוחית: השלכות על המשימה עיצוב ותוצאות פרשנות בfmri לימודים

Transferring Cognitive Tasks Between Brain Imaging Modalities: Implications for Task Design and Results Interpretation in fMRI Studies

ככל ששיטות מדעי המוח הקוגניטיביות מתפתחות, נעשה שימוש במשימות ניסוי מבוססות עם שיטות הדמיה מוחיות מתפתחות. כאן נשקלת העברת פרדיגמה (המטלה המוזרה החזותית) עם היסטוריה ארוכה של ניסויים התנהגותיים ואלקטרואנצפלוגרפיה (EEG) לניסוי הדמיית תהודה מגנטית תפקודית (fMRI). מטרות מאמר זה הן לתאר בקצרה fMRI ומתי השימוש בו מתאים במדעי המוח הקוגניטיביים; להמחיש כיצד תכנון משימה יכול להשפיע על התוצאות של ניסוי fMRI, במיוחד כאשר משימה זו מושאלת משיטת הדמיה אחרת; להסביר את ההיבטים המעשיים של ביצוע ניסוי fMRI. הוכח כי מניפולציה של דרישות המשימה במשימה המוזרה החזותית מביאה לדפוסים שונים של הפעלה תלויה ברמת החמצן בדם (BOLD). טבעו של מדד fMRI BOLD פירושו שאזורים רבים במוח נמצאים פעילים במטלה מסוימת. קביעת הפונקציות של אזורי הפעלה אלה תלויה מאוד בתכנון וניתוח המשימות. האופי המורכב של משימות fMRI רבות פירושו שפרטי המשימה ודרישותיה זקוקים להתייחסות מדוקדקת בעת פירוש נתונים. הנתונים מראים כי זה חשוב במיוחד במשימות המסתמכות על תגובה מוטורית כמו גם על אלמנטים קוגניטיביים וכי יש לשקול תגובות סמויות וגלויות במידת האפשר. יתר על כן, הנתונים מראים שהעברת פרדיגמת EEG לניסוי fMRI דורשת התייחסות מדוקדקת ולא ניתן להניח שאותה פרדיגמה תעבוד באותה מידה בשיטות הדמיה. לכן מומלץ שתכנון מחקר fMRI ייבדק באופן התנהגותי כדי לבסס את ההשפעות המעניינות ולאחר מכן ייבדק פיילוט בסביבת fMRI כדי להבטיח תכנון, יישום וניתוח מתאימים להשפעות המעניינות.

שיטת הגירוי והניתוח שהושרו על הפעלת BOLD באזורי מוח הקשורים למשימה מוזרה חזותית. היעד&gt; ניגוד אינו יעד עולה כי אין הפעלה למצב הפסיבי אבל עשה לחשוף הפעלה בשתי הספירה ולהגיב (איור 3). הנתונים מוצגים באיור 3 הוא השוואה איכותית של הספירה ולהגיב תנאים ומראה כיצד דפוסי ההפעלה היו נראים אם כל גרסה של המשימה בוצעה בבידוד. ההשוואות העיקריות של עניין שבין התנאים היו. אז, שבו אזורים במוח ...

נשקלת העברת פרדיגמה עם היסטוריה של שימוש בניסויי EEG לניסוי fMRI. הוכח כי מניפולציה של דרישות המשימה במטלת הכדור המוזר הוויזואלי הביאה לדפוסים שונים של הפעלת BOLD והדגימה כיצד עיצוב המשימה חיוני בניסויי fMRI.

העברת משימות קוגניטיביות בין שיטות הדמיה מוחית: השלכות על המשימה עיצוב ותוצאות פרשנות בfMRI לימודים

As cognitive neuroscience methods develop, established experimental tasks are used with emerging brain imaging modalities. Here transferring a paradigm ...

המטרה הכוללת של הניסוי הבא היא להראות כיצד עיצוב משימה יכול להשפיע על פירוש התוצאות במחקרי FMRI, במיוחד כאשר לוקחים פרדיגמות משיטות הדמיה אחרות. זה מושג על ידי בחירת משימה מתאימה למבנה הקוגניטיבי או הפסיכולוגי המעניין במקרה זה, פרדיגמת המוזרות החזותית. השלב השני כולל עיצוב שלוש גרסאות שונות של המטלה המוזרה החזותית באמצעות אותם גירויים, מה שיגרום למתנדב לשנות את התנהגותו במהלך סריקת ה-FMRI.לאחר מכן, נתוני ה-FMRI מנותחים על מנת להעריך כמותית את ההבדלים בהפעלה המוחית בין גרסאות המשימה. מתקבלות תוצאות המראות כיצד ניתן להבדיל בין תהליכים קוגניטיביים ומוטוריים על סמך תכנון ניסוי מתאים וניתוח נתונים. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום מדעי המוח הקוגניטיביים, כגון זיהוי המצעים העצביים הבסיסיים של תפיסה, קוגניציה והתנהגות אנושית.הרעיון לשיטה זו עלה לראשונה כאשר הבנו שפירוש התוצאות שלנו ביחס לספרות הקיימת התברר כקשה בגלל הבדלים עדינים בתכנון המטלות ובהליכי הניסוי בין המחקרים. כדי להתחיל, בחר משימה מתאימה כדי לחקור את המבנה הקוגניטיבי או הפסיכולוגי של העניין לפני הגדרת המשימה. ראשית, קבע את המספר המתאים של הניסויים הנדרשים לתגובה מוחית חזקה כמו גם את תזמון הגירויים ברצף, והקפד לקחת בחשבון את עיכוב התגובה ההמודינמית בין תחילת הגירוי לתגובה המוחית הנמדדת.הורד והתקן את תוכנת ceq ולאחר מכן rune כדי לקבוע את סדר הגירוי על ידי חלוקה אופטימלית של הניסויים על פני הניסוי על סמך מספר הניסויים, הגירוי, משך הזמן ופרמטרי הסריקה. לאחר מכן, יישם את סדר הגירויים שנקבע קודם לכן בתוכנית מתאימה להצגת הפרדיגמה לנושא. ציין את כל המידע הרלוונטי לפרדיגמה מבחינת סוג הגירויים, התזמון והתגובות.הפרדיגמה היא מטלת הכדור המוזר החזותי, שניתן להשתמש בה כדי למדוד את תגובות זיהוי המטרה ואת השפעות הקשב על זיהוי המטרה. ישנן שלוש גרסאות של המשימה המוזרה שניתן להכין בגרסה הפסיבית. הנבדק מתבונן רק בגירויים החזותיים ואינו מגיב בגרסת הספירה השקטה.יש להנחות את הנבדק לספור את גירויי המטרה בראשו. משימה זו דורשת הפניית תשומת לב לגירויים אלה ותהליך הבחנה. לבסוף, בגרסת התגובה, הנבדק צריך ללחוץ על כפתור תגובה כאשר הוא רואה גירוי מטרה.משימה זו דורשת תשומת לב, תהליכי הבחנה ובחירה או ייצור של תגובה לגירוי מטרה. התחל להתכונן לניסוי FMRI. על ידי הכנה ראשונה של חדר הסורק.חבר את החלק התחתון של סליל הראש למיטת הסורק. לאחר מכן הניחו כיסויי מגן נקיים על הסורק, המיטה והכריות. לאחר מכן הפעל את מכשיר התצוגה שיציג את הפרדיגמה הניסיונית לנבדק בתוך הסורק, כמו גם להקליט את התגובות באמצעות מכשיר לחיצה על כפתור מוחזק.לאחר מכן פתח את התוכנה שתספק את הפרדיגמה הניסיונית והזן שם עבור קובץ יומן הרישום. כמו כן, רשום את הנושא במסד הנתונים של סורק המציאות המשולבת וודא שרצפי המציאות המשולבת להפעלה מוגדרים ומוכנים. סנן את כל הנבדקים הפוטנציאליים להתוויות נגד MRI במהלך הליך הגיוס למחקר.לאחר מכן, עם הגעת הנבדק, בצע בדיקת בטיחות MRI יסודית עם צוות מיומן. ודא שהנושא נטול מתכת ושפריטים כגון שעון חגורה או תכשיטים הוסרו, כמו גם פריטי כיס כגון מטבעות. לאחר שהנבדק מוכן, בקש ממנו לשבת על מיטת הסורק ולהניח אטמי אוזניים להגנה על השמיעה.לאחר מכן בקש מהם לשכב בנוחות על מיטת הסורק כשראשם בסליל ההדמיה. השתמש בכריות קטנות כדי לאבטח את ראש הנושא כדי למזער תנועות ראש לא רצויות במהלך הסריקה. לאחר מכן הנח את החלק העליון של סליל הראש מעל ראשו של הנבדק וחבר את המחברים.הניחו מראה על גבי סליל הראש שתאפשר לנבדק לראות את הפרדיגמה הניסיונית המוצגת על המסך מאחורי הנבדק, כפתור שיחת חירום לעצירת הסריקה במידת הצורך, כמו גם את מכשיר התגובה. לבסוף, העבירו את הנבדק לתוך קדח הסורק לפני קבלת תמונות ראשית וודאו שהנבדק יכול לשמוע את הנסיין דרך האינטרקום ושהוא נוח ומוכן להתחיל בסריקה. לאחר מכן בצע סריקת לוקלייזר כדי לקבל את מיקום ראש הנבדק בסורק.לאחר מכן, בצע סריקה מבנית ברזולוציה גבוהה כגון זעם MP. לאחר מכן בצע את סריקות ה-MRI הפונקציונליות עם שלושת הריצות של משימת ה-Visual Oddball. שוחח עם הנבדק בין הריצות כדי לספק הדרכה למשימות והרגעה וכדי להבטיח שהם מרגישים בנוח ומוכנים להמשיך בלימוד.לאחר השלמת כל ההדמיה המבנית והתפקודית, הודע לנבדק שהניסוי הסתיים. לאחר מכן היכנס לחדר הסורק ועזור לנושא לצאת מהסורק. בחר חבילת תוכנה המתאימה לניתוח נתוני ה-FMRI שנרכשו.התחל ביישום שלבי עיבוד מקדים סטנדרטיים להכנת הנתונים לניתוח נוסף. השלבים עשויים לכלול תיקון תנועה, תזמון פרוסות, רישום משותף של תמונה, החלקה מרחבית, סינון זמני מעבר גבוה ונורמליזציה מרחבית. לאחר מכן עבור הניתוח הסטטיסטי, ציין תחילה את זמני ההתחלה ומשך הזמן של כל האירועים שהתרחשו בפרדיגמה.אלה נקראים גם משתנים מסבירים או רגרסורים. לאחר מכן הגדר ניגודים כדי לקבוע אילו משתנים מסבירים יושוו. לדוגמה, כדי לזהות את ההפעלה הנועזת הספציפית לזיהוי גירוי מטרה, הגדר ניגוד כדי לציין שגירוי המטרה גדול יותר מגירויים שאינם מטרה.בצע ניתוח סטטיסטי ברמה ראשונה עבור כל נושא וכל מצב בנפרד. לאחר מכן, לאחר שנרכשו נתונים עבור מספר נבדקים, השווה את שלושת התנאים באמצעות ניתוח ברמה שנייה או ברמת הקבוצה. שיטת הגירוי והניתוח עוררה הפעלה נועזת באזורים במוח הקשורים למשימת הכדור המוזר החזותי.המטרה הגדולה מהניגוד שאינו מטרה לא הראתה הפעלה עבור המצב הפסיבי, אך כן חשפה הפעלה הן בתנאי הספירה והן במצב התגובה כפי שניתן לראות כאן. הפעלה מודגשת עבור תנאי הספירה כנגד התנאי הסביל ניתן לראות כאן ואילו את תנאי התגובה כנגד התנאי הסביל ניתן לראות כאן. כל הנתונים מייצגים את היעד גדול מהתדירות הרגילה.ניתן לראות הפעלת ניגודיות ברמה נמוכה יותר באזור המוטורי המשלים SMA המשותף לשני המצבים בעוד שהפעלת MFG של הפיתול המצחי האמצעי נראית עבור מצב התגובה בלבד. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד לתכנן וליישם מחקרי FMRI ולהבין כיצד העיצוב יכול להשפיע על פרשנות התוצאות שלך. אל תשכח שעבודה עם FMRI עלולה להיות מסוכנת ביותר וכי תמיד יש לנקוט באמצעי זהירות כגון סינון יסודי של מתנדבים בעת ביצוע שיטה זו.בנוסף, נהלים אלה צריכים להתבצע תמיד על ידי צוות מיומן.

transferring-cognitive-tasks-between-brain-imaging-modalities

Research

JoVE Journal

Behavior

התנהגות

אנו מציגים פרוטוקול המאפשר לחקור את המנגנונים העצביים המתווך את ההשפעה המזיקה של רגש על קוגניציה, תוך שימוש בסורק תהודה מגנטי תפקודי. פרוטוקול זה יכול לשמש גם עם משתתפים בריאים קליניים.

הדמיה מוחית חקירת אפקט פגיעה של רגש על קוגניציה

מטרת המחקר שלנו היא לקשר בין התנהגות לפעילות המוח. אמצעים התנהגותיים מדויקות וטכניקות הדמיה מאפשר לנו להבהיר את המוח והתנהגות יחסים.

התאמת תגובות התנהגותיות לאותות-fMRI של קליפת המוח הקדם חזיתית האנושי: בחינת תהליכים קוגניטיביים באמצעות ניתוח משימה

אנו מתארים גישה חדשה לניתוח בו זמני של תפקוד מוח ומבנה באמצעות דימות תהודה מגנטיות (MRI). אנו מעריכים את מבנה מוח עם הדמיה ברזולוציה גבוהה דיפוזיה משוקללת וtractography סיבי חומר לבן. בניגוד המבני MRI הסטנדרטי, טכניקות אלה ייאפשרו לנו קשורים באופן ישיר לקישוריות האנטומי תכונות פונקציונליות של רשתות מוח.

שיתוף ניתוח של מבנה המוח ותפקודו באמצעות fMRI ודיפוזיה משוקללת הדמיה

סרטון זה מציג שיטה של ​​בחינה הקשורות לגיל שינויים בקישוריות תפקודית של רשתות שליטה קוגניטיבית עוסקות במשימות / תהליכים ממוקדים. הטכניקה מבוססת על ניתוח רב משתנה של נתוני ה-fMRI.

שיטה לחקירת הבדלי גיל הקשורים בקישוריות התפקודית של קוגניטיבית בקרת רשתות הקשורים למיון כרטיס שינוי ממדי ביצועים

גירוי הנוכחי ישיר Transcranial (tDCS) הוא טכניקת גירוי מוחי לא פולשנית. זה בהצלחה כבר בשימוש במחקר בסיסי והגדרות קליניות לווסת את תפקוד מוח בבני אדם. מאמר זה מתאר את היישום של tDCS ודימות תהודה מגנטית תפקודיות בו זמנית (fMRI), כדי לחקור את הבסיס העצבי של השפעות tDCS.

Transcranial זרם ישר גירוי והדמיית תהודה מגנטית פונקציונלית בו זמנית

אנו מציגים שיטה להשוואת פעילות מוחית תפקודית שנרשמה במהלך מטלה נטורליסטית באמצעות fNIRS עם פעילות שתועדה במהלך fMRI.

fMRI אישור של מדידות fNIRS במהלך משימה נטורליסטי

ניטור פעילות מוחית מחוץ למעבדה ללא מגבלות פיזיות מציב אתגרים מתודולוגיים. בלי סיבים, מערכת לביש פונקציונלית הקרוב אינפרא אדום ספקטרוסקופיה (fNIRS) שימש למדידת פעילות המוח במהלך משימת זיכרון פוטנציאלי אקולוגית. זה הודגם כי מערכת זו יכולה לשמש כדי לעקוב אחר פעילות המוח במהלך ניסויים מבוססים שאינה מעבדה.

שימוש בבלי הסיבים, fNIRS ביש כדי לעקוב אחר פעילות המוח במשימות קוגניטיביות אמת העולם

יחידנית או משולבת EEG-fMRI, הדמיה שיטה, המכונה ייתכן מוגבל-fMRI EEG המקור הדמיה שיטה, מתואר כאן. השיטה הציג מעסיקה מפות המשנה מותנה-פעיל fMRI או הרשעות קודמות, להנחות EEG מקור לשפות אחרות באופן משפר ירידה לפרטים המרחבי, מגביל תוצאות שגויות.

בו-זמניות EEG ו MRI פונקציונלי הקלטה וניתוח אינטגרציה עבור הדמיה דינמי פעילות קורטיקלית

אנו מתארים את הניתוח של ניסוי ספקטרוסקופיה כמעט אינפרא אדום פונקציונלי גל מתמשך באמצעות עיצוב בלוק עם משימה sensorimotor. כדי להגביר את המהימנות של ניתוח הנתונים, השתמשנו במיפוי פרמטרי סטטיסטי איכותי המבוסס על מודל ליניארי כללי ובמודלים מעורבים היררכיים השוואתיים עבור ערוצים מרובים.

ניתוחי נתונים איכותיים והשוואתיים של פעילות קליפת המוח מניסוי ספקטרוסקופיה כמעט אינפרא-אדום פונקציונלי החלת עיצוב בלוק

אנו מדגימים כיצד יכול להיות מועסקות מידה אובייקטיבית בפרדיגמה האשליה יד הגומי נרחב המועסק. צעד זה מתקבל על ידי שינוי משימת congruency crossmodal המבוססת היטב. משימה זו מאפשרת חקירה של תהליכים חושיים אשר הם קריטיים לויסות של ייצוגי גוף כמו ביד האשליה הגומי.

משימת קונגרואנסי Crossmodal כאמצעי להשיג מדוד התנהגות אובייקטיבי בפרדיגמה האשליה יד גומי

למד כיצד עיצוב משימות משפיע על תוצאות fMRI באמצעות משימת הוויזואלית אודבול. חקור את ההבדלים בין תהליכים קוגניטיביים ומוטוריים במחקרי עצבים.

העברת משימות קוגניטיביות בין שיטות הדמיה מוחית: השלכות על המשימה עיצוב ותוצאות פרשנות בfMRI לימודים

גלה סרטונים נוספים