Name: Imaging funzionale con rinforzo, eyetracking e monitoraggio fisiologico (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2008-11-13T00:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 47 s
Description: Scopri l'imaging funzionale con rinforzo per studiare i circuiti neurali del decision-making usando fMRI. Questo metodo combina eyetracking e monitoraggio fisiologico per analizzare i processi cognitivi.

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Attrezzature installazione Il primo passo per l&#39;esecuzione e l&#39;esperimento fMRI è la creazione e verifica delle attrezzature. Questi passaggi possono essere eseguiti in qualsiasi ordine. Condizionamento del segnale - Lo scanner si trova in una stanza elettricamente e magneticamente schermati. Tutti i segnali elettrici che vanno dalla sala di controllo alla sala scanner passare attraverso un pannello di filtro per rimuovere tutte le frequenze che potrebbe creare un artefatto nell&#39;immagine MR. Airpuff - Il dispositivo offre un soffio airpuff controllato di pressione fissa e durata. Quando è ordinata a l&#39;occhio, questo è avverso, ma non traumatica. Il regolatore di pressione (WPI pneumatico PicoPump) ad una fonte di aria compressa, che potrebbe essere un serbatoio d&#39;aria, ma usiamo casa aria. La pressione viene regolata a 30 psi. La tempistica è regolato per offrire una boccata 50 msec. L&#39;elettrovalvola è controllato da un segnale del computer. L&#39;uscita del regolatore di pressione viene consegnato al soggetto attraverso un tubo di plastica 1/6th pollice (Tygon). E &#39;importante che il tubo non sia troppo lungo o ci sarà un ritardo tra l&#39;apertura solenoide e il tempo che l&#39;aria compressa arriva alla fine del tubo. Per questa ragione, il regolatore di pressione si trova all&#39;interno della stanza scanner e segnali di controllo sono alimentati tramite un pannello di filtro per garantire che non ci sono artefatti di imaging. Juice - Il distributore di succo di controllare la dimensione e il numero di gocce di succo consegnato alla bocca da un tubo di plastica. L&#39;erogatore succo è costituito da un serbatoio, un computer controllato elettrovalvola, e un lungo tubo che fornisce succo al soggetto. Tutti i componenti elettronici sono fuori dalla stanza dello scanner e quindi presentano senza artefatti nel segnale MR. L&#39;erogatore succo (Strumenti Crist) è sciacquato due volte compilando serbatoio e apertura della valvola a solenoide. Allora è riempito con la bevanda preferita soggetto. Il sistema è testato prima della scansione eseguendo un programma che causa il computer per generare un flusso di impulsi di prova che si traduce in alcune gocce di succo di essere consegnati al soggetto. Il soggetto verifica che il succo è che scorre. Bite bar - Movimento delle testine crea artefatti diversi nell&#39;immagine fMRI. In questo esperimento, i soggetti ricevono airpuffs che può causare movimenti riflessivo, e il succo che richiede la deglutizione. Per ridurre al minimo movimento della testa, un bitebar viene utilizzato per stabilizzare la testa. Il bitebar è collegato alla bobina testa RF. Ogni soggetto ha una custom-dotato boccaglio in materiale termoplastico. Pulsossimetro - FMRI misure di ossigenazione del sangue (BOLD). Ossigenazione del sangue nel cervello può essere influenzata da attività neuronale, ma può anche essere influenzata dal battito cardiaco. Per misurare variazioni dell&#39;ossigenazione legati al ciclo cardiaco, usiamo un pulsossimetro per misurare l&#39;ossigenazione del sangue nel polpastrello utilizzando un sensore a infrarossi. Il pulsossimetro è compatibile MR e il suo segnale di uscita è alimentata tramite un pannello di filtro per la sala di controllo dove è digitalizzato e memorizzato sul computer. Monitoraggio dei gas respiratori - l&#39;ossigenazione del sangue può anche essere influenzato dalla respirazione. Misuriamo la respirazione con un monitor di gas respiratorio che le misure sono scadute livelli di CO2. La RGM è MR compatibile e il suo segnale di uscita è alimentata tramite un pannello di filtro per la sala di controllo dove è digitalizzato e memorizzato sul computer. Stimolazione visiva - Un retroproiezione pannello si trova ad una estremità dello scanner foro vicino alla posizione testa soggetto. Soggetti guardare lo schermo di proiezione posteriore attraverso uno specchio montato sulla parte superiore della bobina testa. Le immagini sono proiettate su schermo di proiezione posteriore da un proiettore a cristalli liquidi situati al di fuori della stanza dello scanner. Il fascio di luce del proiettore è diretto all&#39;interno della stanza scanner attraverso un tubo RF schermato. Eye-tracking - E &#39;importante sapere dove il soggetto è alla ricerca per diverse ragioni. Movimenti oculari influenzare la posizione di stimoli visivi sulla retina, che colpisce le risposte visive del cervello. Movimenti oculari può essere utilizzato anche come un mezzo per avere il soggetto indicano una risposta comportamentale. Noi utilizziamo un metodo chiamato &quot;oculography il video a infrarossi&quot; per monitorare gli occhi. In questo metodo, una telecamera a infrarossi è utilizzato per tenere traccia della pupilla. L&#39;emettitore a infrarossi e telecamera sono costruiti in un paio di occhiali appositamente progettato. Questi sono gli occhiali stessi che forniscono la stimolazione visiva. I dati del occhiali vengono elaborati da un computer dedicato che converte le immagini dell&#39;occhio in segnali analogici per la posizione degli occhi orizzontali e verticali. Preparazione soggetto Documentazione e consenso &amp; ndash; Prima della digitalizzazione, ogni soggetto deve compilare moduli diversi in materia di sicurezza e di consenso. Scheda di Piano sperimentale - Il foglio piano specifica il protocollo sperimentale e la sequenze di impulsi e l&#39;ordine in cui vengono eseguiti. Preparazione fisica - Quando il soggetto è pronto per la scansione, una delle prime cose che fanno è mettere in tappi per le orecchie per proteggere l&#39;udito dai rumori ad alto volume e ad alta frequenza scanner. Hanno anche messo in MR-compatibile cuffie sia per comunicare con i soggetti nello scanner e per fornire istruzioni e feedback durante la sessione di scansione. Il soggetto mette in loro portavoce, che include 1 / 16 ° linee pollici per la consegna di succo e di monitoraggio dei gas respiratori. Il soggetto indossa occhiali e regolare la MR compatibile utilizzato per la stimolazione visiva e il monitoraggio dei movimenti degli occhi. Il soggetto si trova sulla superficie dello scanner e la bobina RF è posizionato sopra la loro testa. Il boccaglio (bitebar) è collegato alla bobina RF per impedire il movimento della testa. Il tubo airpuff (Tygon 1 / 6 di pollice) è posizionato vicino a un occhio utilizzando un tubo flessibile (loc-line). L&#39;impulso-ossimetro clip di dito è collegato a un dito e fissato con del nastro adesivo. Procedura di scansione Sequenze di impulsi: Strutturali: Utilizziamo immagini pesate in T1 (immagini strutturale) che danno una chiara definizione della morfologia del cervello dei soggetti &#39;. Il soggetto si trova passivamente e rimane il più fermo possibile durante questa fase, che dura circa 10 minuti. Funzionale: Utilizziamo T2 sequenze EPI (immagini funzionali) per mostrare variazioni dell&#39;ossigenazione del sangue che sono correlati con l&#39;attività neurale. E &#39;durante questa fase che il soggetto è esposto al succo, airpuff e stimoli uditivi. Connettività: Abbiamo usato la diffusione immagini pesate (DWI) per determinare la connettività strutturale tra le regioni del cervello. Il soggetto si trova semplicemente immobile in questa fase.

imaging funzionale con rinforzo, eyetracking e monitoraggio fisiologico

Functional Imaging with Reinforcement, Eyetracking, and Physiological Monitoring

Noi usiamo imaging funzionale del cervello (fMRI) per studiare i circuiti neurali che sono alla base del processo decisionale. Per comprendere come i risultati influenzano i processi decisionali, semplici operazioni percettive sono combinati con rinforzi appetitiva e avversione. Tuttavia, l&#39;uso di rinforzi, come succhi di frutta e airpuffs possono creare sfide per fMRI. Consegna rinforzo può causare movimenti della testa, che crea artefatti nel segnale fMRI. Rinforzo può anche portare a cambiamenti nella frequenza cardiaca e la respirazione che sono mediati da percorsi autonomi. Cambiamenti nella frequenza cardiaca e la respirazione può influire direttamente sulla fMRI (BOLD) del segnale nel cervello e possono essere confusi con i cambiamenti del segnale che sono causa di attività neurale. In questa presentazione, ci dimostrano i metodi per la gestione dei rinforzi in modo controllato, per stabilizzare la testa, e per la misurazione del polso e respirazione.

Questa presentazione illustra l&#39;utilizzo di fMRI per studiare i circuiti neurali che sono alla base del processo decisionale. Semplici compiti percettivi sono combinati con rinforzi appetitiva e avversione per studiare come i risultati sui processi decisionali.

Imaging funzionale con rinforzo, eyetracking e monitoraggio fisiologico

Utilizziamo la risonanza magnetica funzionale (fMRI) per studiare i circuiti neurali che sottendono il processo decisionale. Per comprendere come gli esiti influenzino i processi decisionali, ...

Questo tutorial illustra un metodo per lo studio del meccanismo di rinforzo mediante imaging funzionale del cervello o fMRI. In questo protocollo, i soggetti vengono sottoposti a imaging funzionale mentre eseguono un compito di decisione visiva, rinforzato da stimoli come un succo premiante, un soffio d'aria avversivo o un tono uditivo neutro, somministrati attraverso occhiali compatibili con lo scanner. I soggetti devono decidere se un insieme di punti si sta muovendo velocemente o lentamente.Si monitorano anche i movimenti oculari e le risposte fisiologiche come la respirazione e la frequenza cardiaca. Ciao, sono Jack Grin Band del Laboratorio di Vince Ferrera e Joy Hirsch del Dipartimento di Neuroscienze della Columbia University, e io sono Franco Past. Entrambi del laboratorio qui alla Columbia University.Oggi vi mostreremo una procedura per l'imaging funzionale con rinforzo comportamentale, monitoraggio fisiologico e tracciamento oculare. Utilizziamo questa procedura nel nostro laboratorio per studiare il processo decisionale con rinforzo positivo e avverso. Cominciamo dunque.I primi passaggi per eseguire un esperimento di RIF consistono nell'allestire e verificare l'attrezzat

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Biologia

Il monitoraggio dei movimenti degli occhi (o eye tracking) rivela nello spazio in cui gli occhi indugiano, quando e per quanto tempo. Qui, ci dimostrano come eye-tracking può essere utilizzato per indagare l'integrità della memoria nelle popolazioni più partecipanti, senza la necessità di relazioni verbali, o in altro modo esplicito.

Eye Movement Monitoraggio della Memoria

Procedure per la registrazione dei dati EEG e lo sguardo ad alta densità del computer durante compiti cognitivi basate su giochi sono descritti. Utilizzando un videogioco per presentare compiti cognitivi aumenta validità ecologica senza sacrificare il controllo sperimentale.

Computer Game-Based combinando esperimenti comportamentali ad alta densità tracking Gaze EEG e infrarossi

Il video mostra un test per identificare i neuroni selettivi tramite tracciamento oculare simultaneo e registrazioni di singoli neuroni. Un partecipante umano ha il compito di identificare un oggetto target tra una serie di oggetti in un display e il movimento degli occhi viene tracciato. Contemporaneamente, la velocità di attivazione dei singoli neuroni viene registrata tramite elettrodi impiantati nel cervello. I dati di entrambe le registrazioni sono correlati per valutare la presenza di...

Tracciamento oculare simultaneo e registrazione di un singolo neurone per identificare i neuroni selettivi per il bersaglio

Il monitoraggio dell'attività cerebrale durante i compiti motori in posizione eretta è di grande valore quando si indaga la fonte neurale dei disturbi del movimento. Qui, dimostriamo un protocollo che combina la spettroscopia funzionale nel vicino infrarosso con il monitoraggio continuo dell'attività muscolare e cinematica durante 4 tipi di compiti motori.

Vicino funzionale Infrared Spectroscopy delle regioni sensoriali e motorie cerebrali con simultanea cinematica e EMG monitoraggio durante compiti motori

Un EEG-fMRI multimodal imaging metodo, conosciuto come la fonte del EEG di fMRI-vincolata spatiotemporal, metodo, di formazione immagine è descritta qui. Il metodo presentato impiega in modo condizionale-attivo fMRI sottomappe, o priori, per guidare la localizzazione delle sorgenti EEG in un modo che migliora la specificità spaziali e limita risultati errati.

Simultanee EEG e risonanza magnetica funzionale registrazione e analisi di integrazione per l'attività corticale dinamica Imaging

Vi presentiamo il rilevamento, acquisizione e analisi dei tassi di eyeblink durante la visione di contenuti multimediali.

Utilizzando misure di elettroencefalografia e registrazione Video di alta qualità per l'analisi di percezione visiva del contenuto multimediale

Descriviamo un metodo per condurre registrazioni mononeurone con tracciamento oculare simultaneo negli esseri umani. Dimostriamo l'utilità di questo metodo e illustriamo come abbiamo usato questo approccio per ottenere neuroni nel lobo temporale mediale umano che codificano gli obiettivi di una ricerca visiva.

Tracciamento oculare simultaneo e registrazioni mononeurone nei pazienti affetti da epilessia umana

Il protocollo attuale descrive come eseguire registrazioni EEG e fNIRS simultanee e come controllare la relazione tra i dati EEG e fNIRS.

Condurre l'elettroencefalografia simultanea e le registrazioni della spettroscopia funzionale vicino all'infrarosso con un compito Flanker

Un protocollo per la registrazione simultanea del comportamento visuomotorio e dell'attività cerebrale durante test cognitivi standard su carta, utilizzando un tablet compatibile con la risonanza magnetica e tecnologia di tracciamento oculare insieme a una risonanza funzionale, per migliorare l'uso di tali test. I risultati preliminari sono presentati da un giovane adulto sano che esegue un test Trail-Making.

Valutazione dei test cognitivi utilizzando un tablet computerizzato sensibile al tatto, il tracciamento oculare e l'imaging a risonanza magnetica funzionale

Per la valutazione delle terapie con cellule staminali nuovo, è importante non invasiva traccia le cellule iniettate in vivo. Questo video vi mostrerà come etichetta cellule staminali mesenchimali ed embrionali con il ferro mezzi di contrasto a base di ossidi in vivo per la successiva RM in vivo.

Etichettatura hESC e hMSCs con nanoparticelle di ossido di ferro per i non-invasiva in vivo inseguimento con la RM

Scopri l'imaging funzionale con rinforzo per studiare i circuiti neurali del decision-making usando fMRI. Questo metodo combina eyetracking e monitoraggio fisiologico per analizzare i processi cognitivi.

Imaging funzionale con rinforzo, eyetracking e monitoraggio fisiologico

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