Un protocollo per l'amministrazione di Real-Time fMRI Neurofeedback Training

L'obiettivo generale di questa procedura è quello di consentire il controllo localizzato sui meccanismi neuroplastici nel cervello umano. Utilizzo del neurofeedback dalla risonanza magnetica funzionale in tempo reale. L'allenamento di neurofeedback ha il potenziale per combattere i disturbi neurologici del cervello alterando i potenziali sinaptici nelle regioni cerebrali bersaglio, senza l'uso di farmaci o interventi chirurgici invasivi.

Il vantaggio principale di questa tecnica è che i soggetti possono imparare ad alterare endogenamente l'attività cerebrale localizzata in modo sistematico. Le strategie utilizzate per alterare l'attività cerebrale localizzata possono essere tradotte in piattaforme onnipresenti come smartphone, tablet, per consentire una semplice soluzione a casa. I potenziali sinaptici anormali nella connettività cerebrale sono associati a molti disturbi neurologici tra cui autismo, lesioni cerebrali traumatiche, morbo di Parkinson e disturbi vestibolari.

Un feedback si basa sui cambiamenti chemiodinamici associati all'attività neuronale e quindi ha una scarsa risoluzione temporale, rendendo l'allenamento più difficile per alcuni soggetti. Poiché l'iperattività delle regioni cerebrali è spesso un riscontro nei pazienti con acufene, questo approccio ha lo scopo di insegnare ai soggetti a regolare l'attività nelle regioni di interesse. Iniziare collegando l'uscita del trigger TR dalla macchina per l'imaging a risonanza magnetica o la risonanza magnetica al PC dello stimolo. Quindi posizionare il display compatibile con la risonanza magnetica in modo che sia visibile al partecipante tramite lo specchio fissato alla bobina di testa.

Quindi, chiedi al partecipante di sdraiarsi in posizione supina sul tavolo dello scanner. Posiziona le cuffie sulla testa del partecipante e assicurati che le orecchie siano coperte. Quindi, chiedi loro di tenere la testa all'interno della bobina di testa.

Bloccare la parte superiore del corpo della bobina di testa in posizione e fissare lo specchio alla bobina di testa. Posizionare i dispositivi di risposta nelle mani del partecipante. Quindi, segnare la posizione della nasion del partecipante rispetto allo scanner e spostare il punto di riferimento nella posizione al centro del foro della risonanza magnetica.

Infine, conferma che il partecipante può visualizzare l'intero display utilizzando lo specchio. Inizia fornendo istruzioni per il compito al partecipante nella sala MRI. Quindi, iniziare la somministrazione sincronizzata degli stimoli acustici e l'acquisizione dei dati premendo il pulsante di scansione sullo scanner MRI.

Raccogli immagini planari dell'eco dell'intero cervello utilizzando una sequenza di impulsi di risonanza magnetica con eco di richiamo del gradiente. Successivamente, utilizzare la statistica multivariata per calcolare una mappa di attivazione e utilizzare la mappa di attivazione sovrapposta a un'immagine fMRI media per determinare la regione in cui verrà derivato il segnale di feedback per il successivo neurofeedback. Quindi, naviga tra le sezioni utilizzando la barra di scorrimento della sezione per trovare i marcatori anatomici visibili nei dati fMRI, come la superficie inferiore del corno frontale dei ventricoli laterali.

Soglia la mappa di attivazione utilizzando la barra di scorrimento della soglia, per rivelare le celle della scatola attivate in modo più robusto durante il localizzatore funzionale nella regione di destinazione. Infine, usa il tasto sinistro del mouse per selezionare i singoli voxel con attivazione al di sopra della soglia selezionata e all'interno della regione di destinazione da aggiungere al ROI. Inizia istruendo il partecipante a svolgere compiti di consapevolezza che guidano l'attività cerebrale verso gli stati desiderati.

Nell'esempio dell'acufene, istruisci il partecipante a deviare l'attenzione dal sistema uditivo verso entrambi i sistemi sensoriali per ridurre l'attività uditiva. Al fine di normalizzare i dati prima di presentare il feedback, istruire il partecipante a rilassarsi durante un conto alla rovescia presentato all'inizio della scansione. Quindi, iniziare la presentazione sincronizzata degli stimoli e l'acquisizione dei dati premendo il pulsante di scansione sullo scanner MRI e raccogliere le immagini planari eco allo stesso modo della scansione del localizzatore funzionale.

Quindi presenta visivamente un timer per il conto alla rovescia e un display di feedback vuoto. Quindi, visualizza il segnale di feedback corrente attraverso un grafico a barre in stile termometro in cui l'altezza della barra è proporzionale al segnale misurato dalle celle della casella selezionate. Quindi, sovrapporre le istruzioni chiedendo al partecipante di rilassarsi, alzare o abbassare la barra del termometro sul display di feedback.

Infine, al termine della sessione di neurofeedback, scorta il paziente fuori dallo scanner. Questi risultati hanno indicato che il controllo della DLPFC sinistra è aumentato significativamente in cinque sessioni di neurofeedback di sei minuti e 24 secondi separate in cinque sessioni separate condotte entro 14 giorni. Inoltre, la fMRI NFT combinata con la pratica MBAT, crea cambiamenti focali nell'attività cerebrale che sono confinati alla regione target e non influenzano i componenti a monte o a valle della rete di memoria di lavoro.

Una volta padroneggiata, una singola sessione di allenamento con questa tecnica può essere completata in soli 20 minuti. Durante il tentativo di questa procedura, è importante selezionare attentamente la regione cerebrale bersaglio per il neurofeedback. Altri metodi come l'imaging del tensore di diffusione, la spettroscopia di risonanza magnetica, l'etichettatura dello spin arterioso e i test comportamentali possono essere eseguiti prima o dopo questa procedura per fornire ulteriori informazioni sui cambiamenti neuroplastici.

Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come eseguire l'allenamento di neurofeedback dalla risonanza magnetica funzionale in tempo reale. Non dimenticare che il campo magnetico associato alla risonanza magnetica può presentare seri problemi di sicurezza. Pertanto, è necessario eseguire sempre uno screening adeguato.