Name: Risonanza magnetica funzionale (fMRI) della corteccia visiva con stimolazione retinotopica ad ampio raggio (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-12-08T12:40:00.000+00:00
Duration: 7 min 11 s
Description: Impara la risonanza magnetica funzionale della corteccia visiva con stimolazione retinotopica ad ampio raggio. Questo metodo economico mappa fino a cento gradi del campo visivo per studiare malattie oculari come il glaucoma.

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Questo lavoro è stato sostenuto dal National Institutes of Health [R01EY030996].

La ricerca con partecipanti umani è stata eseguita in conformità con le linee guida istituzionali presso l'Health Science Center dell'Università del Texas e la Stony Brook University, con il consenso informato ottenuto dai partecipanti per questi studi e l'uso dei loro dati.
1. Impostazione dello scanner MRI e dei protocolli di imaging
<ol><li>Per la fMRI, utilizzare uno scanner MRI 3T con bobine di testa del ricevitore multicanale. È possibile utilizzare anche diverse intensità di campo, ma possono presentare difficoltà con il rapporto segnale/rumore (SNR) o artefatti di distorsione, quindi regolare di conseguenza. Utilizzare solo la metà posteriore della bobina di testa per la fMRI per consentire un angolo di visione più ampio non ostruito dalla metà anteriore della bobina.</li>
	<li>Impostare una sequenza MP-RAGE (Rapid Acquisition Gradient Echo) preparata per la magnetizzazione pesata in T1 con un tempo di ripetizione (TR) di 2,2 s, un tempo di eco (TE) di 2,8 ms, un campo visivo (FOV) di 176 mm x 256 mm x 208 mm, una risoluzione spaziale di 1 mm x 1 mm x 1 mm, una larghezza di banda di 190 Hz/pixel, un angolo di ribaltamento di 13°, e una durata di scansione di 3,1 min3.</li>
	<li>Impostare una sequenza di imaging ecoplanare (EPI) con eco a gradiente con TR di 2 s, TE di 30 ms, FOV di 220 mm x 220 mm, risoluzione in piano di 1,7 mm x 1,7 mm, 29 sezioni con uno spessore di 3 mm e una larghezza di banda di 1.500 Hz/pixel3.</li>
	<li>Misurare le dimensioni della bobina della testa e del foro dello scanner, quindi costruire un telaio semplice tagliando un tubo in cloruro di polivinile (PVC) in lunghezze adeguate e collegandoli con gomiti in PVC. Procuratevi uno specchio largo almeno 25 cm e alto 15 cm e fissatelo a un'asta di plastica con delle viti (si possono praticare dei piccoli fori nello specchio).<ol><li>Fissare le estremità dell'asta di plastica al telaio in PVC con viti di nylon (Figura 1A). Assicurarsi che le viti di nylon siano leggermente allentate per consentire la rotazione manuale dello specchio per ottimizzare l'angolazione per ogni partecipante.</li>
	</ol></li>
	<li>Crea uno schermo per andare all'interno del foro della risonanza magnetica. Tagliare un segmento di uno schermo di retroproiezione che abbia all'incirca le dimensioni del foro della risonanza magnetica. Costruisci un telaio delle dimensioni del foro e fissa lo schermo al telaio con le viti. Posiziona lo schermo all'interno dello scanner appena dietro la bobina della testa per ridurre al minimo la distanza tra lo schermo e lo specchio e massimizzare il FOV. NOTA: Se il foro dello scanner è sufficientemente grande, è possibile utilizzare un singolo schermo per consentire al partecipante di visualizzare direttamente al posto della configurazione dello specchio e dello schermo di retroproiezione. Uno schermo di proiezione attaccato a un sottile foglio di legno per il supporto o un foglio di plastica bianca opaca sottile può essere utilizzato come schermo e posizionato sulla cornice al posto di uno specchio. Il proiettore deve quindi essere posizionato e messo a fuoco, in modo che riempia lo schermo e sia a fuoco.</li>
</ol>2. Preparazione dei partecipanti
<ol><li>Informare il partecipante sulla procedura, sui rischi e sui benefici della scansione fMRI. Ottenere il loro consenso informato.</li>
	<li>Assicurarsi che il partecipante non abbia controindicazioni alla risonanza magnetica. Ciò include lo screening per pacemaker, impianti metallici o claustrofobia. In caso di incertezza, consultare un radiologo o un ricercatore qualificato ed escludere il partecipante dallo studio se permangono incertezze.</li>
	<li>Spiegare il protocollo di stimolazione visiva e la necessità per i partecipanti di fissarsi sulla croce centrale durante le scansioni fMRI. Mostrare al partecipante una breve dimostrazione della stimolazione visiva a scopo didattico per familiarizzare con la procedura.</li>
	<li>Posizionare con cura il partecipante sul tavolo dello scanner MRI per assicurarsi che sia comodo e rilassato. Fornisci tappi per le orecchie e/o cuffie fonoassorbenti per ridurre il rumore acustico che il partecipante sentirà per proteggere il suo udito.</li>
	<li>Immobilizzare la testa del partecipante nella metà posteriore dell'array di spirali di testa, utilizzando un'imbottitura in schiuma ai lati della testa per garantire che la testa sia adeguatamente immobilizzata per ridurre gli artefatti da movimento. Utilizzare il sistema di posizionamento dello scanner e spostare il tavolo nel foro dello scanner.</li>
	<li>Posizionare lo schermo grandangolare o lo specchio a 10 cm dagli occhi del paziente (Figura 1B). Posizionare lo schermo delle dimensioni del foro dal retro del foro dello scanner appena dietro la bobina della testa. Regolare la posizione e l'angolazione dello specchio/schermo per ciascun partecipante per ottenere un angolo di visione coerente.</li>
	<li>Assicurarsi che il partecipante si senta a proprio agio durante la scansione tramite la comunicazione tramite l'interfono.</li>
</ol>3. Scansione fMRI del partecipante
<ol><li>Eseguire una scansione del localizzatore con tre piani ortogonali e regolazioni e calibrazioni dello scanner per la regolazione della frequenza e lo spessore.</li>
	<li>Eseguire una scansione anatomica MP-RAGE per aiutare a posizionare le fette EPI.</li>
	<li>Creare stimoli visivi, come descritto nei passaggi seguenti, utilizzando un programma per l'esecuzione di esperimenti comportamentali o psicologici.</li>
	<li>All'inizio del protocollo fMRI, istruire il partecipante a fissarsi sulla croce bianca (3° x 3°), che dovrebbe essere in cima a uno sfondo grigio al centro degli stimoli per 10 secondi. NOTA: La croce bianca verrà mostrata prima e dopo ogni paradigma di stimolazione visiva per 10 secondi. Pertanto, il test di stimolazione fMRI totale per ciascun paradigma è di 200 s.</li>
	<li>Presentare il primo paradigma di stimolazione visiva (una serie di cunei rotanti) per un periodo di 30 s (con una velocità angolare di 6°/s) e passare attraverso sei periodi. Gli stimoli a cuneo dovrebbero includere 12 fotogrammi di cunei rotanti (una scansione con rotazione in senso orario e una con rotazione in senso antiorario), che si estendono fino al bordo dello schermo/specchio (campo visivo >100°), con un motivo a scacchiera in bianco e nero (contrasto al 100%) a 8 Hz (Figura 2A).</li>
	<li>Presenta ancora una volta la croce bianca per 10 s.</li>
	<li>Ripetere i passaggi 3.4-3.6 con il secondo paradigma di stimolazione visiva (una serie di anelli che si espandono e si contraggono) per un periodo di 30 s (espandendosi o contraendosi a 1,8°/s del campo visivo) e passare attraverso sei periodi. Gli stimoli dell'anello dovrebbero includere otto fotogrammi di anelli che si espandono o si contraggono (campo visivo >100°), con un motivo a scacchiera in bianco e nero (contrasto al 100%) a 8 Hz (Figura 2B).</li>
	<li>Dopo aver completato la fMRI, spostare il tavolo fuori dal foro dello scanner mentre si istruisce il partecipante a rimanere fermo. Rimuovere lo specchio/schermo, posizionare la parte anteriore della bobina della testa oltre a quella posteriore e riportare il tavolo al centro dello scanner.</li>
	<li>Acquisisci una scansione rapida del localizzatore in caso di movimento e acquisisci una scansione MP-RAGE con la bobina della testina completa. NOTA: È necessaria un'immagine anatomica con l'intera spirale della testa per una registrazione accurata per le analisi di gruppo e la ricostruzione.</li>
</ol>4. Analisi dei dati della fMRI retinotopica
<ol><li>Scaricare e installare l'applicazione FreeSurfer per l'analisi MRI (https://surfer.nmr.mgh.harvard.edu)20. NOTA: La versione 5.3.0 di FreeSurfer è stata utilizzata in questo documento.</li>
	<li>Ottenere immagini in formato DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) dallo scanner MRI. Converti i file DICOM in formato nifti utilizzando l'applicazione dcm2niix (https://www.nitrc.org/projects/mricrogl)21.</li>
	<li>Elaborare la scansione pesata in T1 per fornire un riferimento alla superficie corticale, come descritto nei due passaggi seguenti. Utilizzare FreeSurfer per convertire i dati strutturali dal formato nifti al formato .mgz (comando mri_convert).</li>
	<li>Utilizzare il comando recon-all in un ambiente shell per eseguire la segmentazione automatica e la ricostruzione corticale dei dati strutturali. NOTA: questo passaggio può richiedere più di 20 ore per essere completato.</li>
	<li>Utilizzare l'interfaccia utente grafica tksurfer per visualizzare l'emisfero gonfiato e tagliare virtualmente la corteccia visiva lungo la fessura calcarina e selezionare il lobo occipitale. Usate il comando mris_flatten per appiattire la patch della corteccia visiva. Ripeti questo passaggio per entrambi gli emisferi.</li>
	<li>Per i dati fMRI, rimuovere prima i periodi di riposo, con solo la croce di fissazione presentata, dall'inizio e dalla fine dei dati. Esamina i dati fMRI per artefatti o movimenti di grandi dimensioni.</li>
	<li>Pre-elaborazione dei dati funzionali per l'attenuazione spaziale e la correzione del movimento. Modella il paradigma dello stimolo retinotopico e applica una funzione di risposta emodinamica canonica per costruire la funzione di risposta.</li>
	<li>Eseguire l'analisi retinotopica con codifica di fase dei dati fMRI utilizzando il flusso di analisi funzionale FreeSurfer (comandi mkanalysis-sess, selxavg3-sess e fieldsign-sess) per correlare la serie temporale fMRI BOLD con una funzione di risposta modellata e ottenere mappe retinotopiche codificate in fase, con un livello di significatività di p < 0,01 (Figura 3).</li>
	<li>Visualizza i risultati delle mappe retinotopiche con mappe di attivazione codificate a colori sovrapposte alla corteccia visiva virtualmente appiattita utilizzando il comando tksurfer-sess e visualizza utilizzando il comando rtview.</li>
	<li>Utilizzare le mappe retinotopiche codificate in fase dagli stimoli a cuneo per definire i confini della corteccia visiva primaria (V1) e di altre aree striate extra (V2 e V3) mediante mappe dei segni di campo (Figura 3A), insieme a punti di riferimento anatomici e atlanti FreeSurfer.</li>
	<li>Per calcolare la risposta BOLD a diverse eccentricità, utilizzare prima FSL Feat (http://fsl.fmrib.ox.ac.uk/fsl) per calcolare mappe statistiche utilizzando un modello lineare generale per ogni dimensione di stimoli ad anello con una soglia di punteggio z di Z > 2.3 22,23. Se viene eseguita l'analisi di gruppo, calcolare l'analisi di secondo livello per le mappe statistiche delle differenze di gruppo con FSL Feat per aiutare a determinare la risposta BOLD a diverse eccentricità.</li>
	<li>Co-registrare le immagini fMRI sulla superficie corticale ricostruita utilizzando i comandi bbregister e tkregister2 di FreeSurfer per allineare i dati fMRI del partecipante all'immagine strutturale anatomica del cervello e garantire un allineamento spaziale accurato.</li>
	<li>Raggruppa gli stimoli dell'anello in base all'eccentricità per ciascuno degli otto fotogrammi. Disegna manualmente le regioni di interesse per le diverse eccentricità in base alle regioni voxel attivate per ogni fotogramma. Prendi le variazioni percentuali BOLD e tracciale in funzione dell'eccentricità. Inoltre, suddividere i dati di eccentricità in regioni centrali (< ±12°) e periferiche (> ±12°), dove uno stimolo visivo di ±12° è tipico per gli studi di fMRI retinotopici.</li>
</ol>

Migliorare la mappatura della corteccia visiva per una migliore valutazione dei disturbi visivi

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<li>Zhou, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Retinotopic+fMRI+reveals+visual+dysfunction+and+functional+reorganization+in+the+visual+cortex+of+mild+to+moderate+glaucoma+patients%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Glaucoma%22%5BJournal%5D)">Retinotopic fMRI reveals visual dysfunction and functional reorganization in the visual cortex of mild to moderate glaucoma patients.</a> Journal of Glaucoma. 26 (5), 430-437 (2017).</li>
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<li>Greco, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+low-cost+and+versatile+system+for+projecting+wide-field+visual+stimuli+within+fMRI+scanners%5BTitle%5D)+AND+%22Behavior+Research+Methods%22%5BJournal%5D)">A low-cost and versatile system for projecting wide-field visual stimuli within fMRI scanners.</a> Behavior Research Methods. 48 (2), 614-620 (2016).</li>
<li>DeYoe, E. A., Raut, R. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visual+mapping+using+blood+oxygen+level+dependent+functional+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimaging+Clinics+of+North+America%22%5BJournal%5D)">Visual mapping using blood oxygen level dependent functional magnetic resonance imaging.</a> Neuroimaging Clinics of North America. 24 (4), 573-584 (2014).</li>
<li>Pitzalis, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wide-field+retinotopy+defines+human+cortical+visual+area+v6%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Wide-field retinotopy defines human cortical visual area v6.</a> The Journal of Neuroscience. 26 (30), 7962-7973 (2006).</li>
<li>Wu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+method+to+present+wide-view+visual+stimuli+in+MRI+for+peripheral+visual+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Development of a method to present wide-view visual stimuli in MRI for peripheral visual studies.</a> Journal of Neuroscience Methods. 214 (2), 126-136 (2013).</li>
<li>Ellis, C. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Re-imagining+fMRI+for+awake+behaving+infants%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Re-imagining fMRI for awake behaving infants.</a> Nature Communications. 11 (1), 4523(2020).</li>
<li>Yan, T., Jin, F., He, J., Wu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+wide-view+visual+presentation+system+for+visual+retinotopic+mapping+during+functional+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Magnetic+Resonance+Imaging%22%5BJournal%5D)">Development of a wide-view visual presentation system for visual retinotopic mapping during functional MRI.</a> Journal of Magnetic Resonance Imaging. 33 (2), 441-447 (2011).</li>
<li>Park, J., Soucy, E., Segawa, J., Konkle, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Full-field+fMRI%3A+a+novel+approach+to+study+immersive+vision%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Vision%22%5BJournal%5D)">Full-field fMRI: a novel approach to study immersive vision.</a> Journal of Vision. 22 (14), 4018(2022).</li>
</ol>

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Il protocollo di cui sopra per l'utilizzo della fMRI retinotopica ad ampia visione è un metodo innovativo per valutare gli effetti della perdita della vista e delle malattie oculari sul cervello. Attraverso la mappatura retinotopica ad ampio campo della corteccia visiva con l'uso di uno schermo a visione più ampia, questo approccio consente una comprensione più completa dell'organizzazione funzionale del sistema visivo. Ciò potrebbe portare a una migliore comprensione delle anomalie nel sistema di elaborazione visiva del...

La risonanza magnetica funzionale (fMRI) è un metodo prezioso per valutare i cambiamenti nella funzione neurovascolare regionale all'interno della corteccia visiva in risposta agli stimoli, poiché i cambiamenti nel flusso sanguigno regionale sono correlati all'attivazione delle regioni cerebrali 1,2. Le misurazioni del segnale BOLD (Retinotopic Oxygenation Level-Dependent) ad alta risoluzione rappresentano cambiamenti nella deossiemoglobina, che sono guidati da cambiamenti localizzati nel flusso sanguigno e nell'ossigenazione del sangue all'interno del cervello 1,2. I modelli di attività BOLD raccolti dai dati fMRI possono essere utilizzati per mappare funzionalmente la corteccia visiva periferica e centrale, nonché per rilevare i cambiamenti nella mappa retinotopica in risposta alla compromissione visiva e alla neurodegenerazione3.
La maggior parte dei precedenti studi di fMRI ha fatto uso di stimoli non retinotopici a visione ristretta (circa ±12° del campo visivo centrale) o di stimoli retinotopici semplici con stimoli visivi a visione ristretta, che hanno fornito una parcellazione funzionale limitata della rappresentazione retinotopica nella corteccia visiva e una valutazione limitata al solo campo visivo centrale, esclusa la periferia3. Di conseguenza, i dati fMRI a visione ristretta hanno riportato variazioni percentuali BOLD incoerenti nei pazienti affetti da glaucoma 4,5,6. È quindi necessario migliorare gli approcci fMRI per valutare il campo visivo periferico e centrale, in particolare nella valutazione di malattie come il glaucoma.
Il glaucoma è la principale causa di cecità irreversibile e colpisce il 10% delle persone all'età di 80anni. Il glaucoma è causato dalla neurodegenerazione progressiva e irreversibile delle cellule gangliari retiniche, responsabili della trasmissione degli stimoli visivi al cervello attraverso il nervo ottico. Nel glaucoma primario ad angolo aperto (POAG), la forma più comune di glaucoma, l'aumento della pressione intraoculare provoca l'assottigliamento dello strato di fibre nervose retiniche (RNFL), portando alla perdita della visione periferica seguita da cecità periferica e centrale 8,9,10,11. Le evidenze istologiche provenienti da studi sugli animali suggeriscono che il glaucoma provoca inoltre una progressiva neurodegenerazione del nervo ottico, del tratto ottico, del nucleo genicolato laterale, delle radiazioni ottiche e della corteccia visiva12,13. La tecnologia MRI offre un metodo minimamente invasivo per valutare sia l'ossigenazione del sangue che la neurodegenerazione nella corteccia visiva. Nei pazienti con glaucoma, la risonanza magnetica ha trovato evidenza di atrofia della sostanza grigia nella via visiva 13,14,15,16 e sostanza bianca anomala nel chiasma ottico, nel tratto ottico e nella radiazione ottica 1,17,18.
Per esplorare ulteriormente gli effetti sull'elaborazione visiva, la fMRI può essere utilizzata per rilevare la funzione cerebrale in risposta a segnali visivi. Il protocollo qui descritto descrive un nuovo metodo per ottenere una mappa retinotopica a basso costo e ad ampia visione utilizzando la risonanza magnetica funzionale ad alta risoluzione della retinotopia con stimoli ad ampio campo (>100°), come descritto da Zhou et al3. Gli stimoli visivi di anelli di espansione e cunei rotanti sono stati utilizzati per ottenere la mappatura retinotopica dell'eccentricità e dell'angolo polare per la fMRI. Le variazioni percentuali di fMRI BOLD sono state analizzate in funzione dell'eccentricità per valutare la funzione cerebrale, corrispondente sia alla visione centrale che a quella periferica. La variazione percentuale fMRI BOLD può essere utilizzata per visualizzare l'attivazione in tutta la corteccia visiva. Queste misure fMRI forniscono un nuovo metodo affidabile per valutare i cambiamenti neurodegenerativi e i loro effetti funzionali sulla corteccia visiva riscontrati nelle malattie oculari che coinvolgono difetti del campo visivo, come il glaucoma.

<table><tbody><tr><td>Viti a macchina in nylon da 1/4"-20, vite</td><td></td><td></td> a testa zigrinata <td>per fissare l'asta al telaio in PVC</td></tr> È <tr>necessaria una lunghezza del tubo <td></td><td></td> in<td>PVC da 1-1/4 pollici</td><td>di ~5-10 piedi</td></tr><tr><td>Scanner MRI 3T</td><td></td> Viti a macchina in nylon Siemens <td></td><td></td></tr><tr><td>6-32, testa</td><td></td><td></td> arrotondata <td>per fissare lo specchio/schermo all'asta</td></tr><tr><td>Bobina array testa a 8 canali</td><td>Siemens</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Gomito in PVC a 90 gradi, montaggio</td><td></td><td></td><td></td>da 1-1/4 di pollice</tr><tr><td>Specchio</td><td></td><td></td> acrilico <td>Larghezza e lunghezza di 25-30 cm</td></tr><tr><td>Asta</td><td></td><td></td><td>acrilica di 1 pollice di larghezza, ~ 2 piedi di lunghezza a seconda delle dimensioni del foro dello scanner e della bobina della testa</td></tr><tr>Strumenti software di psicologia<td>E-Prime</td><td>per</td><td></td><td>preparare e presentare paradigmi di stimoli visivi Foglio</td></tr> di <tr><td>compensato, spessore</td><td></td> <td>1/2 pollice</td><td>Le dimensioni devono essere almeno pari al foro dello scanner. Taglio come cornice di dimensioni forabili per lo schermo di proiezione</td></tr><tr>Schermo <td></td><td></td><td>di retroproiezione</td><td>Le dimensioni devono essere almeno pari al foro dello scanner</td></tr></tbody></table>

risonanza magnetica funzionale (fmri) della corteccia visiva con stimolazione retinotopica ad ampio raggio

Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) of the Visual Cortex with Wide-View Retinotopic Stimulation

La risonanza magnetica funzionale (fMRI) ad alta risoluzione BOLD (Retinotopic Oxygenation Oxygenation Level-Dependence) con una presentazione ad ampio raggio può essere utilizzata per mappare funzionalmente la corteccia visiva periferica e centrale. Questo metodo per misurare i cambiamenti funzionali del cervello visivo consente la mappatura funzionale del lobo occipitale, stimolando >100° (±50°) o più del campo visivo, rispetto alle configurazioni di presentazione visiva fMRI standard che di solito coprono <30° del campo visivo. Un semplice sistema di stimolazione ad ampio raggio per la fMRI BOLD può essere impostato utilizzando i comuni proiettori compatibili con la risonanza magnetica posizionando un grande specchio o schermo vicino al viso del soggetto e utilizzando solo la metà posteriore di una bobina di testa standard per fornire un ampio angolo di visione senza ostruire la sua visione. La mappa fMRI retinotopica ad ampia visione può quindi essere visualizzata utilizzando vari paradigmi di stimolazione retinotopica e i dati possono essere analizzati per determinare l'attività funzionale delle regioni corticali visive corrispondenti alla visione centrale e periferica. Questo metodo fornisce un sistema di presentazione visiva pratico e facile da implementare che può essere utilizzato per valutare i cambiamenti nella corteccia visiva periferica e centrale dovuti a malattie oculari come il glaucoma e la perdita della vista che può accompagnarle.

Nove partecipanti con diagnosi di POAG (quattro maschi, 36-74 anni) e nove volontari sani di pari età (sei maschi, 53-65) sono stati valutati utilizzando il suddetto protocollo fMRI ad ampia visione, come precedentemente descritto da Zhou et al3. La POAG è stata confermata clinicamente nei pazienti con angolo aperto mediante la valutazione della presentazione di difetti del campo visivo coerenti con glaucoma, coppettazione del disco ottico e/o pressione intraoculare (IOP) superiore a 21 mmHg<sup c...

Abbiamo sviluppato tecniche per mappare la funzione della corteccia visiva utilizzando una parte maggiore del campo visivo rispetto a quella comunemente utilizzata. Questo approccio ha il potenziale per migliorare la valutazione dei disturbi della vista e delle malattie degli occhi.

Risonanza magnetica funzionale (fMRI) della corteccia visiva con stimolazione retinotopica ad ampio raggio

High-resolution retinotopic blood oxygenation level-dependent (BOLD) functional magnetic resonance imaging (fMRI) with a wide-view presentation can be ...

Questa ricerca si concentra sulla fornitura di un sistema di presentazione visiva pratico ed economico per valutare i cambiamenti nella corteccia visiva dovuti a malattie oftalmiche. Forniamo un metodo per creare un ampio angolo di visione, la mappa atopica della retina, utilizzando FMRI per valutare l'attività funzionale della corteccia visiva. Una sfida sperimentale attuale è che i sistemi standard per la presentazione di stimoli visivi per FMRI coprono solo una piccola area dei campi visivi e con la vista parzialmente ostruita dalla bobina di testa.Questo protocollo fornisce un metodo per una visione ampia e stimoli senza ostacoli che bilanciano costi, efficacia e precisione. Il nostro protocollo fornisce una visione economica e moderatamente ampia fino a cento gradi del campo visivo. Rispetto ad altre tecniche, evita distorsioni, costi aggiuntivi per le lenti dei proiettori o i fasci di fibre ottiche e altre complessità, come la necessità di lenti a contatto.I nostri risultati possono essere utilizzati per espandere la comprensione della corteccia visiva, consentendo la mappatura delle regioni periferiche e centrali attraverso un sistema FMRI economico e ad ampia visione. Ciò p

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Questo articolo descrive le tecniche per eseguire ad alta risoluzione risonanza magnetica funzionale, con 1,2 mm di campionamento mesencefalo umano e strutture subcorticali utilizzando uno scanner 3T. L'uso di queste tecniche per risolvere le mappe topografiche di stimolazione visiva nella umano collicolo superiore (SC) è dato come un esempio.

Ad alta risoluzione magnetica funzionale per immagini Metodi risonanza per mesencefalo umano

Questo articolo mostra una procedura ottimizzata per l'imaging dei substrati neurali della stimolazione uditiva nel cervello Songbird utilizzando la risonanza magnetica funzionale (fMRI). Esso descrive la preparazione degli stimoli sonori, il posizionamento del soggetto e l'acquisizione e la successiva analisi dei dati fMRI.

Risonanza magnetica funzionale (fMRI) con Auditory Stimulation in uccelli canori

Fonte: Galenchik-Chan, A., {et al. Risonanza magnetica funzionale (fMRI) della corteccia visiva con stimolazione retinotopica ad ampia visuale. J. Vis. Exp. (2023).  Il video mostra la risonanza magnetica funzionale (fMRI) della corteccia visiva per mappare l'attività in base ai livelli di ossigenazione del sangue. Le immagini MRI strutturali vengono acquisite come riferimenti anatomici, seguite da scansioni fMRI. Gli stimoli visivi vengono visualizzati per attivare i neuroni retinotopici nella...

Risonanza magnetica funzionale della corteccia visiva dipendente dal livello di ossigeno nel sangue

Sono stati tradizionalmente condotti studi funzionali del sistema uditivo dei mammiferi utilizzando tecniche spazialmente concentrati come registrazioni elettrofisiologiche. Il seguente protocollo descrive un metodo di visualizzare modelli su larga scala di attività emodinamica evocata nel gatto corteccia uditiva utilizzando la risonanza magnetica funzionale.

Imaging funzionale di Auditory Cortex in gatti adulti utilizzando ad alto campo fMRI

Questo documento descrive un metodo per la raccolta e l'analisi dei dati elettroencefalografia (EEG) durante la concomitante stimolazione magnetica transcranica (TMS), guidato da attivazioni rivelati con la risonanza magnetica funzionale (fMRI). Un metodo per la rimozione manufatto TMS e l'estrazione dei potenziali evento correlati è descritto come pure considerazioni nella progettazione paradigma e setup sperimentale.

Estrazione Potenziali visivi evocati da EEG dati registrati durante fMRI-guidata Stimolazione Magnetica Transcranica

È importante ottenere stime imparziali dei campi recettivi della popolazione visiva (pRF) mediante risonanza magnetica funzionale. Utilizziamo lievi vincoli di regolarizzazione per stimare la topografia pRF senza assunzioni a priori sulla forma pRF, consentendoci di scegliere modelli pRF specifici post-hoc. Ciò è particolarmente vantaggioso nei soggetti con lesioni della via visiva.

Stima topografica Visual Popolazione ricettivo campi da fMRI

Questo protocollo presenta un metodo per creare una grande craniotomia unilaterale sulle regioni temporali e parietali della corteccia cerebrale del mouse. Ciò è particolarmente utile per l'imaging in tempo reale su un'area espansiva di un emisfero corticale.

Una procedura Grande laterale Craniotomia per Mesoscale Wide-field Optical Imaging di Brain Activity

Questo protocollo descrive i passaggi e l'analisi dei dati necessari per eseguire con successo la risonanza magnetica funzionale optogenetica (ofMRI). ofMRI è una nuova tecnica che combina la lettura fMRI ad alto campo con la stimolazione optogenetica, consentendo la mappatura specifica del tipo di cellula dei circuiti neurali funzionali e delle loro dinamiche in tutto il cervello vivente.

Optogenetic risonanza magnetica funzionale

In questo articolo, presentiamo un protocollo per studiare la visuale corticale differenziale evocato potenziali modelli morfologici attraverso la stimolazione delle reti ventrali e dorsali utilizzando EEG ad alta densità. Vengono descritti i paradigmi di stimolo visivo e di movimento, con e senza jitter temporale. Sono inoltre delineate analisi morfologiche evocate dal quadro visivo.

Modelli morfologici potenziali evocati di tempo evocati da corticali specifici dello stimolo

Presentiamo un metodo per la raccolta simultanea di segnali fMRI e fNIRS dagli stessi soggetti con copertura fNIRS a testa intera. Il protocollo è stato testato con tre giovani adulti e può essere adattato per la raccolta di dati per studi sullo sviluppo e popolazioni cliniche.

Raccolta simultanea di dati di fMRI e fNIRS utilizzando un array di optodi a testa intera e canali a breve distanza

Impara la risonanza magnetica funzionale della corteccia visiva con stimolazione retinotopica ad ampio raggio. Questo metodo economico mappa fino a cento gradi del campo visivo per studiare malattie oculari come il glaucoma.

Risonanza magnetica funzionale (fMRI) della corteccia visiva con stimolazione retinotopica ad ampio raggio

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