Name: Lo sviluppo di Neuroimaging fenotipi della modalità di rete predefinita in PTSD: Integrazione stato di riposo, Working Memory, e connettività strutturale (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-07-01T15:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 43 s
Description: Scopri le tecniche di neuroimaging multimodale per esaminare la rete di default mode nel PTSD. Questo metodo integra connettività funzionale a riposo, disattivazione indotta da compiti e analisi strutturale per migliorare la diagnosi.

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Generazione di dati rappresentativi è stato sostenuto da NIH di Grant R01HL084178, 5R01MH068767-08, e sovvenzioni dal Brown MRI Research Facility e Rhode Island Foundation. VA CSR &amp; S di Grant 1 IK2 CX000724-01A2 sostenuto lo sviluppo del protocollo e ulteriori lavori. Ringraziamo tutti i nostri partecipanti.

Partecipanti ammissibili firmare il consenso informato scritto a partecipare al progetto di ricerca. La ricerca viene effettuata in conformità alle linee guida istituzionali, nazionali e internazionali per il benessere umano. 1. Screening partecipante e interviste diagnostici <ol><li> Dopo il consenso informato, effettuare colloqui diagnostici per verificare la diagnosi di PTSD e gravità della malattia. NOTA: Queste misure includono l&#39;intervista strutturata Clinico per il DSM-IV-TR (SCID), il 24 e il clinico amministrato PTSD Scale (CAPS) 25, così come l&#39;esame di stato Folstein Mini-Mental (MMSE), 26 per valutare lo stato cognitivo. </li><li> Chiedere ai partecipanti di compilare scale self-report relativi allo stress e l&#39;umore. NOTA: Questi includono la vita Stressor Checklist-Revised (LSC-R) 27, Childhood Trauma Questionnaire (CTQ) 28, percepito stress Scale (PSS) 29 e Inventario veloce di Depressive Sintomos (QIDS-SR) 30. </li><li> Pianificare partecipanti ammissibili per la risonanza magnetica, in cui i partecipanti arrivano a circa 1 ora prima della sessione di scansione pianificata, a rivedere i componenti necessari per la scansione, quali la sicurezza risonanza magnetica e procedure dello studio. </li><li> Ottenere l&#39;urina, la gravidanza (se del caso), e test tossicologici prima della scansione. </li></ol> 2. Partecipanti alla formazione per svolgere il compito N-back <ol><li> Iniziare la prima corsa con il test lettera vigilanza 0-back. <ol><li> Istruire i partecipanti per indicare &quot;sì&quot; ad un bersaglio consonante (&quot;h&quot; o &quot;H&quot;) tramite una casella di due pulsanti di risposta e &quot;No&quot; a tutte le altre consonanti. </li><li> Mostra il partecipante 9 consonanti per 500 msec ciascuno, con un tempo interstimulus di 2.500 ms, per un totale di 27 sec, e chiedere loro di rispondere come indicato sopra. NOTA: La consonante bersaglio verrà mostrato 4 volte all&#39;interno di ogni blocco 0-back. </li></ol></li><li> Successivamente, i partecipanti hanno praticare la 2-baprova ck. <ol><li> Istruire i partecipanti a dare una risposta &quot;Sì&quot; o &quot;No&quot; a scatola risposta a due pulsanti, dopo ogni consonante presentato, per indicare se è la stessa o diversa da quella consonante presentato due precedentemente in una serie. </li><li> Visualizza partecipante una serie di 15 consonanti, per 500 msec ciascuno, con un intervallo interstimulus di 2.500 msec, per un totale di 45 sec. NOTA: Uno stimolo bersaglio è indicata 5 volte. </li></ol></li><li> Partecipanti treno per eseguire l&#39;operazione n-back di fuori dello scanner, fino a quando la loro performance raggiunge il&gt; 75% corretta del componente 2-back. NB: I suddetti parametri possono essere automatizzati utilizzando il software di presentazione dello stimolo (vedi Tabella dei Materiali / Equipment). </li></ol> 3. MRI Acquisition <ol><li> Avere il cambiamento partecipante in vestiti compatibile con la risonanza magnetica, e portarli all&#39;interno di una Tesla MRI camera 3 scanner. Chiedi loro di indossare tappi per le orecchie per la protezione dell&#39;udito, e poi sdraiarsi in una barella che will ultima analisi, spostarli nel mezzo della macchina di risonanza magnetica. <ol><li> Mettere cuscini intorno alla testa per ridurre al minimo movimento della testa. Fornire loro casella di risposta compatibile con la risonanza magnetica per il compito di memoria di lavoro n-back, spremere lampadina a fermare la scansione in caso di emergenza, e mettere un pulsossimetro al dito per il monitoraggio e la registrazione fisiologica. </li><li> Posizionare la bobina testa a 32 canali e lo schermo di presentazione sopra la testa del partecipante, e spostarli nel mezzo dello scanner. </li></ol></li><li> Assicurarsi che il partecipante è comodo e può vedere lo schermo, e poi iniziare la sessione di scansione MRI. Inizia con l&#39;acquisizione ad alta risoluzione (1 millimetro 3) scansioni cerebrali anatomiche. Immettere i parametri di risonanza magnetica ad alta risoluzione su console scanner Echo Time (TE) = 2.98 msec, tempo di ripetizione (TR) = 1.900 msec, campo visivo (FOV) = 256 mm 2 e la matrice taglia 64 2 in 1 millimetro fette. Avviare l&#39;acquisizione MRI premendo il tasto &quot;run&quot; sulla scansioneconsole NER. </li><li> Impostare FMRI parametri di acquisizione di immagini BOLD sulla console scanner come TR = 2.500 msec, TE = 28 msec, FOV = 192 mm 2, e la matrice taglia 64 2 a 3 millimetri sezioni assiali. </li><li> Successivamente, acquisire immagini FMRI sulla memoria di lavoro, utilizzando il test n-back (vedi sezione 2) con i seguenti parametri: <ol><li> Presentare una fissazione croce 30 sec basale, al paziente, prima di ciascuno dei blocchi 0-eseguiti con software di presentazione stimolo. NOTA: Ciò fornirà una base per il confronto per l&#39;altro 0 - e blocca 2-back durante l&#39;analisi dei dati. </li><li> Proiettate le istruzioni per il paziente per 3 secondi prima di ogni 0 o attività 2-back con il software di presentazione dello stimolo. </li><li> In totale, comprende tre porzioni 0-back e 2-back insieme con due blocchi di base, in due piste di imaging, presentati in ordine di contro-bilanciato. </li></ol></li><li> Premere il tasto &quot;run&quot; sulla console MRI scanner per iniziare. </li><li> Dopo il completamento del n-back, garantire lapartecipante è confortevole e pronto ad andare avanti. Chiedere loro che il blocco resto è accanto, e dire loro di non addormentarsi. Utilizzare software di presentazione stimolo per visualizzare una croce fissazione sullo schermo. </li><li> Acquisire riposo immagini di stato per il prossimo 4 min, utilizzando le stesse impostazioni FMRI come sono stati usati per acquisire immagini n-back (v. 3.3), premendo il tasto &quot;run&quot; sulla console MRI scanner. </li><li> Ripetere i passaggi 3.4. e 3.5. Prima di ogni nuova sezione, chiedere al partecipante se sono comodi e se sono in grado di continuare. Se sono in grado, continuare il protocollo. Se non lo sono, mettere in pausa lo scanner MRI ed effettuare le regolazioni per il comfort come necessario. </li><li> Quindi, dire al partecipante che lo scanner può essere scuotendo durante le sequenze successive, e di istruirli a chiudere gli occhi e rilassarsi come meglio possono nello scanner. Poi acquisire una sequenza DTI premendo il tasto &quot;run&quot; sulla console scanner. </li><li> Impostare i parametri di acquisizione immagini DTI in con scannersuola doppia di spin immagini eco-planari diffusione ponderate (DWI), con gradienti di diffusione applicati in 64 direzioni non collineari (b = 1.000), uno DWI per ogni direzione del gradiente e 10 non ponderato (b = 0) Immagini di normalizzazione, TR = 10.060 msec, TE = 103 msec, FOV = 226 millimetri, 128 2 matrice, spessore di strato = 1,8 millimetri, con echi parziali e interpolazione su. </li><li> Rimuovere il partecipante dallo scanner, e informarsi su come andò la sessione. Rispondere a tutte le domande che possono avere, e li ringrazio per la loro partecipazione. Avere il computer scanner MRI scrivere un DVD con le immagini partecipanti e la registrazione fisiologica per i dati successive analisi. </li></ol> 4. Analisi dei dati <ol><li> Pre-elaborazione dei dati <ol><li> Utilizzando il software di elaborazione FMRI, ricostruire i dati grezzi in 3D + time dataset, concatenare e registrarsi per il quinto volume della prima serie, per ridurre al minimo gli artefatti da movimento e cedere parametri di correzione di movimento. Applicare il filtro passa-banda (0.009-0,08 Hz) per isolare il dominio della frequenza DMN e ridurre gli effetti di bassa deriva di frequenza e rumore ad alta frequenza. NOTA: le variabili fastidio per ogni voxel dovrebbero includere ventricolo media e serie storiche materia bianca così come sei stime dei parametri di movimento della testa; queste stime dovrebbero includere entrambi i valori umiliate e derivati. Il corso di tempo previsto di variabili di disturbo deve essere rimosso dalla serie completa voxel tempo per produrre un dato &quot;residue&quot; serie temporali da utilizzare per analisi di correlazione tardi 31. </li><li> Dati su larga scala per normalizzare entro conduzione intensità e dati lisce fino ad una larghezza massima di mezza 4 millimetri (FWHM) kernel gaussiano. Censore immagini con più di 1,5 millimetri di spostamento dal dataset 32. Non eseguire la regressione segnale globale (GSR) dal GSR può influenzare le correlazioni a riposo dati relativi allo stato 33,34. </li></ol></li><li> Riposo analisi connettività Stato <ol><li> Utilizzare seme-regione connettività analisi per valutareil rapporto tra a priori definito regioni per valutare connettività funzionale 11. NOTA: I semi inclusi sono i principali anteriori e posteriori nodi del DMN, il MPFC e PCC, rispettivamente. Coordinate funzionali di questi luoghi sono in genere superiori a posizioni atlante definiti 35. </li><li> Estrarre la serie tempo medio BOLD da questi semi e condurre una analisi di correlazione tutto il cervello. Trasforma valori di R di correlazione ai punteggi Z 36 per la successiva verifica di ipotesi. <ol><li> Confronta i valori Z tra i gruppi su un voxel per voxel base per valutare differenze significative nella connettività funzionale tra PTSD e controlli come misura di esito primaria. Soglia questi risultati a un significato a due code con p &lt;0.05, utilizzando a conduzione saggio (cioè cluster) la correzione degli errori. NOTA: la correzione cluster viene generato utilizzando simulazioni Monte Carlo per stimare la probabilità di cluster falsi positivi. Utilizzare algoritmo statisticoms per calcolare la correzione di cluster in funzione del FOV, la risoluzione, l&#39;uniformità e l&#39;intensità del segnale a livello di singolo voxel 37. </li></ol></li><li> Per valutare la relazione tra sintomi clinici e risultati di imaging, condurre analisi di follow-up che includono le correlazioni tra i punteggi scala di rating e punteggi medi Z di connettività delle regioni DMN. Includi correlazione analisi di quel conto per informazioni demografiche rilevanti, come la gravità della depressione, lesioni cerebrali traumatiche, così come l&#39;istruzione e le altre variabili correlate. </li></ol></li><li> Analisi Memoria di lavoro <ol><li> Utilizzare il software di elaborazione fMRI per pre-elaborare i dati e voxel-based GLM per quantificare l&#39;attività specifica task-in ogni voxel cervello dei singoli dataset 11,31. NOTA: Le variabili indipendenti del GLM sono il decorso temporale di riposo e 0 - ei compiti 2-back (comprese le transizioni emodinamici modellati in funzione gamma) e le covariate (drift lineare e osservared movimento), con il segnale BOLD nel tempo come variabile dipendente. </li><li> Media risultante GLM beta pesi in tutte le regioni DMN specificati. NOTA: Queste medi risposte n-back di set di dati a livello individuale servono come misura di base di attività cerebrale nelle analisi statistiche successive a livello di gruppo. </li><li> Uso analisi della covarianza di esaminare le differenze a livello di gruppo tra PTSD e non-PTSD gruppi e per stimare gli effetti delle difficoltà del compito (cioè il confronto di attività nel corso 0 - vs compiti 2-back) in ciascuna regione DMN; Includere anche le analisi di tutte le misure di controllo statistico rilevanti come richiesto durante stato di riposo analizza 4.2. </li></ol></li><li> Connettività strutturali Uso DTI <ol><li> Pre-elaborazione <ol><li> Utilizzando il software di elaborazione DTI, co-registrati non diffusione (ad esempio. B = o) le immagini per correggere gli artefatti di movimento, e utilizzare come immagine di normalizzazione per le immagini diffusion-weighted successivi. Utilizzare una trasformazione affine parametro 12per registrare le immagini di diffusione ponderato per tenere conto di movimento e artefatti correnti parassite. </li><li> Assicurarsi che il vettore gradiente per ogni direzione diffusione viene ruotato per tenere conto di trasformazioni prima del montaggio di modello. Calcolare una diffusione tensore del secondo ordine per voxel dalla diffusione attenuazioni di segnale ponderati utilizzando una non lineare vincolata procedura di montaggio 38. </li><li> Utilizzare le immagini diffusion-weighted per calcolare autovalore, autovettore e le mappe di anisotropia frazionaria di diffusione. </li></ol></li><li> Utilizzare il software tractography per quantificare l&#39;integrità del del fascio cingolo. Utilizzare atlanti standard per la regione seme, come quelli da Mori et al. 39 e Catani e De Schotten 40. Filtrare risultante tractography attraverso una regione di esclusione linea mediana per rimuovere le fibre che attraversano tra gli emisferi. Calcolare medio FA, tracce, assiale e diffusività radiale per tutti i voxel attraverso il quale il fascio cingolo passa. &lt;/ Li&gt; <li> Utilizzare modello misto ANOVA per ogni misura di diffusione, con l&#39;emisfero come una variabile all&#39;interno di soggetto, di confrontare le differenze di gruppo tra PTSD e partecipanti non-PTSD, statisticamente controllando per altri fattori, come la gravità della depressione, abuso di sostanze, trauma cranico lieve e istruzione e demografica variabili tramite ANCOVA. </li></ol></li></ol>

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Gli autori non hanno conflitti di interesse da divulgare rilevanti per il contenuto di questo manoscritto. Sia il Dr. Philip che la signora Carpenter sono dipendenti del governo degli Stati Uniti.

I due passaggi più critici per la corretta attuazione del protocollo di neuroimaging sono accuratamente catturare stato di riposo e di lavoro effetti di memoria. Concettualmente, l&#39;acquisizione di immagini di stato di riposo è semplice. Poiché non vi è alcun compito da svolgere, sperimentatori spesso descrivono l&#39;attività cerebrale durante queste epoche come &quot;resto&quot;. Tuttavia, poiché questo campo è relativamente nuovo rispetto ad altre aree del neuroimaging 1, no...

Neuroimaging rappresenta uno strumento con un potenziale senza precedenti per esaminare la validità diagnostica, la gravità della malattia, la prognosi e la risposta al trattamento in neuropsichiatria. Una vasta gamma di tecniche di imaging complementari è ora disponibile per caratterizzare la struttura e la funzione dei sistemi cerebrali chiave, e per facilitare l&#39;identificazione di fenotipi neuroimaging in popolazioni psichiatriche. Di questi sistemi, la Rete modalità predefinita (DMN) ha ricevuto una grande attenzione nel cognitiva e clinica neuroscienze letteratura negli ultimi dieci anni. Il DMN è un cosiddetto &quot;riposo rete stato&quot; che comprende la corteccia prefrontale mediale (MPFC) come nodo principale anteriore, corteccia cingolata posteriore / precuneus (PCC) come nodo posteriore principio, insieme con la corteccia parietale inferiore-laterale e regioni temporali mediali. Loro caratteristica fondamentale di questa rete è che essa presenta la sua attività più alto durante i periodi di riposo, which si verifica mentre i soggetti sono sveglio e vigile, ma non coinvolti in un compito specifico; questa riposa attività stato è stato coniato il &quot;Modo predefinito&quot; della funzione cerebrale 1. Riposo attività di Stato nel DMN è anche altamente sincronizzato, che viene descritta come riposo connettività funzionale dello Stato. L&#39;altra caratteristica fondamentale del DMN è che dimostra l&#39;attività ridotta durante i periodi di crescenti esigenze conoscitive esterne, che si osserva come la disattivazione compito indotta durante neuroimaging funzionale paradigmi 2,3. Si ipotizza che l&#39;equilibrio tra le esigenze interno (ossia lo stato di riposo) ed esterne (ovvero l&#39;attività task-correlati) sono necessari per mantenere il cervello sano funzionamento del 3-5. Le seguenti sezioni forniscono una breve panoramica dei tre metodi per studiare il DMN: connettività funzionale e disattivazione task-associato, seguito da connettività strutturale. Questi tre metodi sono discribed modi complementari per caratterizzare questa rete in campioni clinici, come i pazienti con disturbo da stress post-traumatico e condizioni psichiatriche correlate. Riposo Stato DMN connettività funzionale Riposo connettività funzionale dello Stato è recentemente diventato un approccio comune utilizzato per valutare i modelli di funzione cerebrale al basale in assenza di richieste del compito. Connettività funzionale è un metodo analitico che quantifica la coerenza, o il grado di sincronia del segnale di livello di ossigeno nel sangue dipendente (BOLD) nel corso del tempo, attraverso diverse regioni del cervello. Un crescente corpo di letteratura scientifica suggerisce che gli schemi tipici di connettività DMN possono essere modificati in clinica e popolazioni a rischio, e in particolare quelli con precedente esposizione a notevole stress o traumi. Il reperto più comune è stato diminuito DMN riposo stato connettività funzionale associata a PTSD 6. Questa connettività ridotta può have applicazioni cliniche dirette, come è diminuita la connettività DMN possono essere predittivi di coloro che possono sviluppare PTSD dopo un fattore di stress acuto 7. Connettività funzionale DMN diminuito può essere interpretato in vari modi, più comunemente che riflette la scarsa comunicazione tra le regioni cerebrali cruciali coinvolti nel self-processing, che può portare ad una incapacità di riallocare le risorse interne dal basale trasformazione DMN alle richieste esterne. Questa interruzione della rete potrebbe spiegare i sintomi clinici principali di disturbi psichiatrici come PTSD e altre condizioni psichiatriche legate allo stress 8. Ulteriori indagini nella eziologia di queste perturbazioni è un&#39;area importante per la ricerca futura. Da un punto di vista più generale, i vantaggi di esaminare la connettività funzionale del DMN includono relativamente facile attuazione e un modello robusto di riposo connettività funzionale stato in controlli sani che consente un confronto attendibile 9,10 </sup&gt;. Pertanto, questo metodo ha il potenziale per essere sviluppato in un neuroimaging biomarker facilmente implementato e robusta di disturbi psichiatrici legati allo stress che informa come le funzioni cerebrali, in assenza di richieste di compiti specifici in individui con PTSD e altre condizioni psichiatriche legate allo stress. Disattivazioni DMN Task-associati Esaminare risposta DMN durante memoria di lavoro (WM) offre un altro approccio per studiare la funzione e disfunzione di questa rete oltre che riposa sincronia stato. Questo approccio, che riflette un metodo più standard di risonanza magnetica funzionale (fMRI), fornisce diverse informazioni sulla risposta alle richieste di attività che possono avere significato clinico 11. Precedenti ricerche hanno documentato che i partecipanti con PTSD dimostrano compromessa funzionamento WM e un maggior grado di disattivazioni DMN durante le attività WM, forse riflettendo maggiore sforzo cognitivo 12-15. Using WM come una sfida FMRI ha diversi vantaggi. Per esempio, si disimpegna attendibilmente varie regioni DMN chiave, da riposo allo stato attivo. Più rilevanti per PTSD e altre condizioni psichiatriche legate allo stress, compiti WM affidabile disimpegnano il MPFC, il principale nodo DMN anteriore che è coinvolto in percorsi critici disregolato in PTSD. E &#39;stato affermato che il MPFC modula crescente attività dell&#39;amigdala, e probabilmente gioca un ruolo cruciale nel condizionamento alla paura 16. Le valutazioni di attività MPFC può anche essere un parametro utile in futuro cura clinica. Ad esempio, in uno studio precedente di agenti di polizia traumatizzati, l&#39;esposizione psicoterapia aumento dell&#39;attività MPFC e ridotta attività dell&#39;amigdala durante il recupero della memoria traumatica. Questi cambiamenti di neuroimaging sono stati associati ad una diminuzione dei sintomi PSTD 17. Questa istanza di disattivazioni mPFC WM-indotta è solo un esempio di come le metriche di neuroimaging possono essere applicati a popolazioni cliniche, e un&#39;ulteriore esplorazionedi altri componenti DMN è probabile che sia una zona fruttuosa di ricerca futura. In questo protocollo, viene utilizzato il task n-back della memoria di lavoro verbale. Il compito n-back è ampiamente utilizzato nella ricerca FMRI, e fornisce l&#39;attivazione affidabile di attivazione esecutivo e modalità predefinita regioni disattivazione della rete 18,19. Questa attività include tre componenti, un compito 0-back lettera di vigilanza, il compito 2-back della memoria di lavoro e di riposo della linea di base per il confronto. Durante l&#39;attività di vigilanza 0-back, i partecipanti rispondono &quot;sì&quot; quando un bersaglio predeterminato consonante (&quot;H&quot; o &quot;h&quot;) è apparso e &quot;no&quot; per altre consonanti utilizzando una casella di risposta a due pulsanti, mentre all&#39;interno dello scanner. Sei blocchi di controllo 0-back di 9 consonanti sono presentati durante questa operazione. Durante la 2-back, una serie di consonanti sono rappresentati visivamente per 500 msec ciascuno, con un intervallo interstimulus di 2.500 msec. I partecipanti fanno un &quot;sì&quot; o &quot;no&quot;risposta, dopo ogni consonante presentato, per indicare se è lo stesso o differente dalla consonante presentato due precedentemente in una serie (ad es., w, N, R, N, R, Q, R, q, N, W ecc. , con risposte corrette indicati in grassetto). Durante la 2-back, sei 45 sec serie di 15 consonanti sono presentati. Per eseguire correttamente il partecipante deve mantenere un set cognitivo chiedendo che include costante buffer fonemica (vale a dire. Possesso di consonanti nella memoria a breve termine), subvocale prova fonemica (vale a dire. Ripetere consonanti senza articolare ad alta voce), e il coordinamento esecutivo. In entrambi i 0 - e blocchi 2-back, il tasso di presentazione è la stessa, il 33% degli obiettivi sono presentati in posizioni casuali, e la capitalizzazione è randomizzati per incoraggiare la codifica verbale. A 30 sec di riposo di base con un punto di fissazione croce viene presentato prima di ogni blocco 0-back; questa linea di base viene utilizzato per subsequconfronti ento di attività task-associato rispetto al basale durante l&#39;analisi dei dati. Presi insieme, i dati esistenti suggeriscono che la caratterizzazione dell&#39;attività DMN compito associato durante una varietà di compiti può svolgere un ruolo importante nell&#39;uso clinico dell&#39;analisi DMN funzionale. Ci sono altri vantaggi di utilizzare WM come una sfida fMRI in condizioni psichiatriche legate allo stress. Simili riposo connettività stato, non vi è un chiaro modello di disattivazioni DMN durante WM in individui sani, che facilita il confronto con campioni clinici. WM è un trauma anche neutro, che può evitare di innescare i sintomi di PTSD clinici durante la scansione. Pertanto, questo metodo ha anche il potenziale per essere sviluppato in un biomarcatore neuroimaging che riflette come il cervello risponde alle richieste esterne di disturbi psichiatrici legati allo stress. DMN connettività strutturale Mentre imaging funzionale è in grado di descrivere cambiamentos di connettività cerebrale o attività associate con l&#39;esposizione allo stress, approcci funzionali non descrivono l&#39;eziologia dietro i cambiamenti del cervello osservati. Metodi di imaging strutturali, come tensore di diffusione (DTI), sono in grado di misurare e quantificare l&#39;integrità dei tratti di sostanza bianca che collegano regioni cerebrali. DTI è l&#39;approccio di neuroimaging strutturale più comune e misure integrità della sostanza bianca sulla base del (ovvero direzionale) flusso di molecole d&#39;acqua, lungo tratti di sostanza bianca, come l&#39;acqua scorre prevalentemente lungo tratti di sostanza bianca (rispetto a tutti loro) anisotropico. Questa differenza di flusso direzionale è espresso come anisotropia frazionaria (FA). Bassi livelli di FA sono pensati per riflettere i cambiamenti microstrutturali nei tratti di sostanza bianca, che possono essere manifestazioni di danno neuronale da una varietà di cause, tra cui le conseguenze dell&#39;esposizione allo stress 4. Da una prospettiva di rete, l&#39;attività cerebrale coordinati (cioè a riposo l&#39;attività statale o coorattività relative ai task dinato) deve fare affidamento su connessioni strutturali. Nel caso di risultanze DMN precedenti, danno strutturale compromette la comunicazione tra i nodi DMN, con conseguente riduzione della connettività funzionale DMN. Allo stesso modo, l&#39;aumento modelli di disattivazione possono riflettere danno microstrutturale che richiede l&#39;assunzione di maggiori aree della corteccia cerebrale durante la risposta compito. Rilevante per PTSD e la DMN, diversi studi hanno dimostrato diminuito FA nel cingolo fascio 20,21, che è il tratto di materia bianca che collega importanti strutture limbiche del cervello 22. E &#39;probabile che le misure più precise utilizzando tractography (cioè che tracciare direttamente tratti di sostanza bianca a livello neuronale) saranno in grado di chiarire espressamente che le fibre della sostanza bianca sono coinvolti in interruzioni di rete. I vantaggi per l&#39;imaging DTI è che è relativamente facile da acquisire come non ci sono attività necessarie per eseguire nello scanner. Nella foprotocollo llowing, gli approcci funzionali di stato di riposo connettività funzionale e la quantificazione delle disattivazioni task-indotta sono combinati con un esame di connettività strutturale con DTI, al fine di mappare la struttura e la funzione DMN e si riferiscono questi risultati per la gravità della malattia e dei fattori clinici rilevanti in PTSD . Abbiamo già implementato questo approccio trauma esposti adulti sani 18,23 e ha scoperto che questo protocollo fornisce un metodo convincente per caratterizzare il DMN che si presta all&#39;adattamento allo studio di PTSD e di altri stress correlato malattie psichiatriche.

<table><tbody><tr><td>3T TIM TRIO</td><td>Siemens</td><td></td><td>3T MRI&nbsp;</td></tr><tr><td>Pulsossimetro compatibile con risonanza magnetica</td><td>Siemens</td><td>modello # 07389567</td><td></td></tr><tr><td>Analisi del neuroimaging funzionale</td><td>NIH</td><td>http://afni.nimh.nih.gov/</td> <td>Pacchetto software per l'analisi dei dati</td></tr><tr><td>Eprime</td><td>Psychology Software Tools, LLC</td><td>http://www.pstnet.com/eprime.cfm</td><td>Software per la presentazione degli stimoli</td></tr><tr><td>Slicer</td><td>Brigham and Women's Hospital</td><td>http://www.slicer.org/ </td><td>Software di trattografia probabilistica</td></tr></tbody></table>

lo sviluppo di neuroimaging fenotipi della modalità di rete predefinita in ptsd: integrazione stato di riposo, working memory, e connettività strutturale

Developing Neuroimaging Phenotypes of the Default Mode Network in PTSD: Integrating the Resting State, Working Memory, and Structural Connectivity

Complementari tecniche di neuroimaging strutturale e funzionale utilizzati per esaminare la Rete modalità predefinita (DMN) potrebbe potenzialmente migliorare la valutazione della gravità della malattia psichiatrica e fornire la validità aggiunto al processo diagnostico clinico. Recenti ricerche neuroimaging suggeriscono che i processi DMN potrebbe essere disturbato in un certo numero di malattie psichiatriche legate allo stress, come ad esempio il disturbo da stress post-traumatico (PTSD). Anche se le funzioni DMN specifiche rimangono sotto inchiesta, si pensa generalmente per essere coinvolti in introspezione e auto-trasformazione. Negli individui sani esibisce maggiore attività durante i periodi di riposo, con meno attività, osservate come la disattivazione, durante compiti cognitivi, ad esempio, la memoria di lavoro. Questa rete è costituita da corteccia mediale prefrontale, corteccia cingolata posteriore / precuneo, corteccia parietale laterale e mediale regioni temporali. Immaginario funzionale e strutturale multiplang approcci sono stati sviluppati per studiare il DMN. Questi hanno potenziale senza precedenti per favorire la comprensione della funzione e disfunzione di questa rete. Approcci funzionali, come la valutazione di riposo connettività Stato e disattivazione compito indotta, hanno un eccellente potenziale per identificare neurocognitive mirato e neuroaffective (funzionali) marcatori diagnostici e può indicare la gravità della malattia e con la prognosi maggiore accuratezza e specificità. Approcci strutturali, come la valutazione di morfometria e della connettività, possono fornire indicatori unici di risultati eziologia e lungo termine. Combinata metodi, funzionali e strutturali prevedono forti approcci multimodali, complementari e sinergici per sviluppare valide fenotipi di imaging basata DMN-in condizioni psichiatriche legate allo stress. Questo protocollo mira a integrare questi metodi per studiare la struttura e la funzione DMN in PTSD, relative risultanze alla gravità della malattia e dei fattori clinici rilevanti.

Risultati rappresentativi sono basati su dati raccolti con lo stesso approccio di imaging in due diversi campioni di individui con una storia di traumi infantili e maltrattamenti, ma senza PTSD 21,22. I risultati di riposo connettività funzionale dello stato analisi hanno rivelato un modello spaziale coerente con i principali nodi del DMN (Figura 1) 1-3,8 compreso il MPFC, PCC, giro angolare / lobulo parietale inferiore e le regioni centrali temporali. La conferma di questa distrib...

Questo protocollo descrive le tecniche complementari di neuroimaging della connettività strutturale dello stato di riposo, della disattivazione indotta dal compito e delle analisi della connettività strutturale per esaminare la rete predefinita nel disturbo da stress post-traumatico. L'uso di metodi sinergici potrebbe potenzialmente portare a un miglioramento della diagnostica e delle valutazioni della gravità, dell'esito e di altri fattori clinici rilevanti.

Lo sviluppo di Neuroimaging fenotipi della modalità di rete predefinita in PTSD: Integrazione stato di riposo, Working Memory, e connettività strutturale

Complementary structural and functional neuroimaging techniques used to examine the Default Mode Network (DMN) could potentially improve assessments of ...

L'obiettivo generale del seguente esperimento è esaminare la rete della modalità predefinita nel disturbo da stress post-traumatico, utilizzando le tecniche complementari di neuroimmagine basate sulla connettività funzionale a riposo, sulla disattivazione indotta da compito e sulla connettività strutturale. Questo viene realizzato addestrando innanzitutto i partecipanti a svolgere il compito di memoria di lavoro N-back al di fuori dello scanner, in modo da non sovraccaricare soggetti che potrebbero provare ansia riguardo alle procedure dello studio, pur offrendo comunque una sfida sufficiente alla loro memoria di lavoro per l'acquisizione delle immagini relative alle disattivazioni indotte dal compito. Come secondo passaggio, si chiede ai partecipanti di sdraiarsi sul lettino di uno scanner MRI da tre Tesla e si posizionano cuscini intorno alla testa per minimizzare i movimenti. Successivamente, durante l'acquisizione delle immagini RM, chiedere ai partecipanti di eseguire il compito di retrodatazione seguito da una presentazione di quattro minuti su una croce di fissazione. Questo permette di acquisire immagini dell'attività associata al compito e dello stato di riposo. Ripetere q

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In questo articolo prendiamo in esame la metodologia e le considerazioni rilevanti per la combinazione di TMS e fMRI per esaminare gli effetti della stimolazione cerebrale sulla rete di default.

La combinazione di stimolazione magnetica transcranica e fMRI per esaminare il modo predefinito della rete

Descriviamo un modello murino del disturbo post traumatico da stress (PTSD) che rivela le alterazioni persistenti della funzione neuroendocrina e del ritardato a lungo termine, di risposta paura esagerata, caratteristici dei pazienti con PTSD. Il modello animale e metodi descritti qui sono utili per correlare biomarcatori nei nuclei del cervello, che sono meccanicistica ma non possono essere misurati nei pazienti, con biomarcatori nelle periferie globuli bianchi, che può.

Biomarcatori in un modello animale per Rivelare correlati neurali, ematologiche, e comportamentali di PTSD

La rete di default Mode (DMN) in epilessia del lobo temporale (TLE) viene analizzata nello stato di riposo del cervello utilizzando la connettività funzionale a base di semi-MRI (fcMRI).

Network Analysis della modalità predefinita rete tramite connettività funzionale MRI in epilessia del lobo temporale

Qui descriviamo la procedura per la stimolazione magnetica transcranica ripetitiva guidata dalla risonanza magnetica alla corteccia prefrontale dorsomediale come trattamento sperimentale per il disturbo depressivo maggiore.

MRI-guidata dmPFC-rTMS come Trattamento di trattamento resistente Disturbo Depressivo Maggiore

La risonanza magnetica di connettività funzionale in stato di riposo ha identificato anomalie in pazienti con un'ampia gamma di disturbi neuropsichiatrici, inclusa l'epilessia dovuta a malformazioni dello sviluppo corticale. La stimolazione magnetica transcranica in combinazione con l'EEG può dimostrare che i pazienti con epilessia hanno ipereccitabilità corticale nelle regioni con connettività anormale.

Un multimodale Imaging- e stimolazione a base di metodo di valutazione relativi alla connettività del cervello eccitabilità pazienti con epilessia

L'obiettivo dell'approccio descritto è quello di determinare quali momenti del paradigma (prospettiva temporale) e tra le regioni (prospettiva spaziale), significative riconfigurazioni in connettività funzionale si verificano su formazione immagine a risonanza magnetica funzionale registrazioni durante il quale viene riprodotto uno stimolo tempo-bloccata.

Connettività funzionale inter-soggetto dinamico rivela ad ogni istante cervello configurazioni di rete guidate da continuo o paradigmi di comunicazione

Introduciamo un protocollo per esplorare i correlati neurali di un compito di regolazione cognitiva delle emozioni, vale a dire la rivalutazione cognitiva, utilizzando la risonanza magnetica funzionale. Questo protocollo è stato utilizzato in pazienti con disturbo ossessivo-compulsivo e controlli sani, ma può essere utilizzato anche in altri campioni clinici.

Esplorazione dei correlati neurali della rivalutazione cognitiva nel disturbo ossessivo-compulsivo utilizzando la risonanza magnetica funzionale basata su attività

Questo protocollo descrive un metodo chirurgico a due fasi per creare una grande finestra cranica richiudibile e conservatrice della durata nei topi. Questa tecnica consente registrazioni elettrofisiologiche croniche e multimodali da reti cerebrali profonde distribuite, come la Default Mode Network, nell'arco di diverse settimane.

Protocollo chirurgico per una grande finestra cranica richiudibile che consente registrazioni elettrofisiologiche longitudinali e multimodali della rete in modalità predefinita del mouse

Alta frequenza Doppler è una nuova tecnologia per la valutazione della funzione miocardica regionale. Questo lavoro presenta prima prova che dimostrano l'applicabilità di questa piattaforma di imaging versatile per la misura ripetuta di ceppo del miocardio, insufficienza dp / dt, e mitralica nella ischemia-riperfuso (IR) cuore murini.

Ad alta frequenza ad alta risoluzione Ecocardiografia: Prima Prova a non invasiva misura ripetuta di deformazione miocardica, contrattilità, e rigurgito mitralico in Ischemia-riperfuso Cuore Murine

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Scopri le tecniche di neuroimaging multimodale per esaminare la rete di default mode nel PTSD. Questo metodo integra connettività funzionale a riposo, disattivazione indotta da compiti e analisi strutturale per migliorare la diagnosi.

Lo sviluppo di Neuroimaging fenotipi della modalità di rete predefinita in PTSD: Integrazione stato di riposo, Working Memory, e connettività strutturale (Video) | JoVE Journal

Lo sviluppo di Neuroimaging fenotipi della modalità di rete predefinita in PTSD: Integrazione stato di riposo, Working Memory, e connettività strutturale

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