Il presente lavoro fornisce un insieme completo di linee guida per il tracciamento manuale delle strutture del lobo temporale mediale (MTL). Questo protocollo può essere applicato a ricerche che coinvolgono indagini strutturali e/o combinate di risonanza magnetica strutturale-funzionale (MRI) della MTL, sia in gruppi sani che clinici.
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Articolo metodologico
Un protocollo completo per Segmentazione manuale delle Strutture mediale del lobo temporale
* These authors contributed equally
In questo articolo
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Sommario
Abstract
Il presente documento descrive un protocollo completo per il tracciamento manuale del set di regioni cerebrali comprendente il lobo temporale mediale (MTL): amigdala, ippocampo, e le regioni parahippocampal associati (peririnale, entorinale, e parahippocampal corretta). A differenza di molti altri protocolli di tracciamento disponibili, di solito concentrandosi su alcune aree MTL (ad esempio, amigdala e / o ippocampo), la prospettiva di integrazione adottato dai presenti orientamenti tracciamento permette per una chiara localizzazione di tutte le sottoregioni MTL. Integrando le informazioni da una varietà di fonti, inclusi i protocolli di tracciabilità esistenti rivolti separatamente varie strutture MTL, rapporti istologici, e atlanti cerebrali, e con il complemento di materiali visivi illustrativo, l'attuale protocollo fornisce una guida precisa, intuitiva e conveniente per la comprensione del MTL anatomia. La necessità di tali linee guida il tracciamentoè sottolineata anche illustrando le possibili differenze tra i protocolli automatici e manuali di segmentazione. Questa conoscenza può essere applicato verso la ricerca che coinvolge non solo le indagini di risonanza magnetica strutturale, ma anche colocalization e il segnale fMRI estrazione strutturale-funzionale da ROI anatomicamente definiti, in gruppi sani e clinici simili.
Introduzione
Il lobo temporale mediale (MTL), una zona putativo del più alto livello di integrazione delle informazioni sensoriali 1, è stato oggetto frequente di analisi mirate. Ad esempio, l'ippocampo e le aree parahippocampal associati sono stati ampiamente studiati nella ricerca di memoria 2-5. Inoltre, il ruolo dell'amigdala è stato spesso sottolineato in ricerca esaminando trasformazione emozione e interazioni emozione-cognizione 6-11. Recentemente, diverse regioni MTL hanno anche ricevuto l'attenzione nel settore emergente delle neuroscienze personalità, che collega la struttura e la funzione di queste e di altre regioni del cer....
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Protocollo
1. Amigdala
- Anteriori Fette di AMY
- Identificare la prima fetta di AMY in cui appare inizialmente l'insula limen, dove la connessione sostanza bianca tra lobi frontali e temporali è continuo e visibile 30. Nella vista coronale, utilizzare il fascio angolare confine inferolaterale del AMY.
- Individuare il chiasma ottico come punto di riferimento per l'aspetto del AMY. Utilizzare assiale e vista sagittale a distinguere il AMY nei suoi primi fette dal uncus circostante. Seguire il tratto materia bianca intorno al AMY nella vista assiale per escludere l'area entorinale 32.
- Spostamento posteriormente,....
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Risultati
Illustrazione delle possibili differenze tra Segmentazione manuale e automatico
Un modello 3D della segmentazione manuale per l'AMY, HC, PRC, ERC, e PHC è mostrato in Figura 1, e una sezione sagittale della segmentazione è mostrato in Figura 2. Allo scopo di illustrare estreme differenze possibili tra manuale e automatico tracciati, fette di AMY da un soggetto rappresentativo di errata segmentazione automatica sono stati giustapposti con.......
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Discussione
Tradizionalmente, la segmentazione manuale è stato considerato il gold standard da molti ricercatori. Tuttavia, una precisa definizione delle singole strutture è stata complicata dalla morfologia altamente variabile delle strutture MTL, e dai contrasti solito deboli MRI di queste strutture contro le aree di tessuto e non-neuronali neurali circostanti. Storicamente, ci sono stati descrizioni contrastanti in letteratura per alcune strutture MTL. In alcuni casi di segmentazione RPC, ad esempio, il solco collaterale è stato.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno conflitti di interesse da dichiarare.
Ringraziamenti
Questa ricerca è stata finanziata da fondi destinati al FD. MM è stata sostenuta da una borsa IGERT nell'ambito della National Science Foundation Grant No. 0903622. Gli autori desiderano ringraziare i membri del Dolcos Lab per l'assistenza nella raccolta e preparazione dei dati.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| ITK-SNAP | Team ITK-SNAP presso l'Università della Pennsylvania e l'Università dello Utah | ITK-SNAP v2.2 | |
| FSL | Gruppo di Analisi per Risonanza Magnetica Funzionale del Cervello (FMRIB) | FSL v4.1 | |
| Siemens Magnetom Trio 3T MR Scanner | Siemens | Magnetom Trio 3T |
Riferimenti
- Amaral, D. G. Introduction: what is where in the medial temporal lobe. Hippocampus. 9, 1-6 (1999).
- Squire, L. R., Zola-Morgan, S. The medial temporal lobe memory system. Science. 253 (5026), 1380-1386 (1991).
- Eichenbaum, H., Otto, T., Cohen, N. J.
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Ristampe e permessi
Errata corrige
Formal Correction: Erratum: A Comprehensive Protocol for Manual Segmentation of the Medial Temporal Lobe Structures
Posted by JoVE Editors on 9/01/2014. Citeable Link.
A correction was made to A Comprehensive Protocol for Manual Segmentation of the Medial Temporal Lobe Structures. Table 1 and its legend were updated. References 10 and 14 were also updated.
The references were updated from:
- Wager, T. D. & Smith, E. E. Neuroimaging studies of working memory: a meta-analysis. Cognitive, Affective & Behavioral Neuroscience. 3(4), 255-274 (2003).
- Scheltens, Ph, et al. Atrophyofmedialtemporallobeson MRIin 'probable' Alzheimer's disease and normal ageing: diagnostic value and neuropsychological correlates. Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 55(10), 967-972, (1992).
to:
- Wager, T. D., Phan, K. L., Liberzon, I., & Taylor, S. F. Valence, gender, and lateralization of functional brain anatomy in emotion: a meta-analysis of findings from neuroimaging. Neuroimage. 19 (3), 513-31, doi:10.1016/S1053-8119(03)00078-8 (2003).
- de Leon, M. J. et al. Imaging and CSF studies in the preclinical diagnosis of Alzheimer's disease. Annals of the New York Academy of Sciences. 1097, 114-145, doi:10.1196/annals.1379.012 (2007).
Table 1 had its legend updated from:
Table 1. Representative volumetric results of the bilateral AMY and the HC of a single subject, from manual tracing using the present protocol and automatic segmentation. Automatic segmentation has underestimated the volume of each of the four structures compared. Corrected volume was calculated as the ratio between Voxel volume and Intracranial volume (ICV). For this subject, ICV = 1446616.73 mm3.
to:
Table 1. Representative volumetric results of the bilateral AMY and the HC of a single subject, from manual tracing using the present protocol and automatic segmentation. Automatic segmentation has misestimated the volume of each of the four structures compared. Corrected volume was calculated as the ratio between Voxel volume and ICV. For this subject, ICV = 1599482.11 mm3. Please click here to view a larger version of this figure.
