側頭葉てんかんにおける機能的結合MRIを用いてデフォルトモードネットワークのネットワーク解析

Summary

側頭葉てんかん（TLE）でのデフォルトモードネットワーク（DMN）は、シードベースの機能的結合、MRI（fcMRI）を用いて脳の静止状態で分析されている。

Abstract

機能的結合、MRI（fcMRI）は時間の経過とともにBOLD信号変動の相関関係に基づいて、異なる脳領域の接続性を検証したfMRI法である。側頭葉てんかん（TLE）は、成人てんかんの最も一般的なタイプであり、複数の脳のネットワークを必要とする。デフォルトモードネットワーク（DMN）は、意識、休止状態の認知に関与し、発作が意識障害を引き起こすTLEに影響すると考えられている。てんかんにおけるDMNはfcMRIベースの種子を用いて調べた。 DMNの前部および後部ハブは、この分析においてシードとして使用した。結果は、基底状態の間TLEにおけるDMNの前部と後部のハブ間の切断を示しています。また、右TLEに接続機能の低下に伴い、左TLEで他の脳領域にDMNの接続性を増加が明らかにされています。分析では、種子をベースfcMRIは、TLEなどの脳障害で、脳のネットワークをプローブするために使用する方法を示します。

Introduction

機能的結合、MRI（fcMRI）は、自分の血液酸素化レベル依存（BOLD）信号時系列の類似性に基づいて、異なる脳領域間の関係を定量化fMRIのデータへの比較的最近の分析的なアプローチである - これが「機能」接続と呼ばれ、さ地域間の物理的な接続が存在することを説明し、解剖学的接続性（ 例えば 、白質繊維）と区別。参加者がタスクに従事またはいわゆる「休止状態」になっていないときにこのアプローチの特別な用途では、時系列に収集される。

まず1995年¹で説明したが、2012年に技術に関連する約千の出版物に生じたfcMRIで絶大な関心が高まっている。fcMRIは（1）を実施すべき特定のタスクが存在しないこと、（中のタスクベースのfMRIの上本質的な利点があります。 2）被験者の協力がある必要ではない、（3）データセットは、複数の異なるネットワークを照会するために使用することができ、対雑音比（4）より良好な信号は、関与する脳のエネルギー特性の違い、およびタスク関連交絡²の（5）を迂回する可能性が存在する。そのコンセプトの証明として、fcMRIの変化は、脳内の脳波³の変化や局所電場電位⁴に対応することが示されている。

fcMRI分析の技術は、ROI /シードベースの技法、独立成分分析（ICA）、グラフ理論分析、グレンジャーの因....

Protocol

1。対象

1. 36被験者の試験集団は3つのグループが含まれます。右TLE（N = 11）、（= 12 n）のTLEを離れ、健常対照（N = 13）。すべての被験者から書面によるインフォームドコンセントを得る。研究では、カリフォルニア大学ロサンゼルス校（UCLA）倫理委員会のガイドラインに従っています。
2. てんかんの対象グループは、ビデオ脳波モニタリング、脳MRI、PETイメージング、および神経心理学的テストで判断される前部側頭葉切除術の候補者である患者でなければなりません。患者は、fMRIのスキャン中に、その通常の薬を続けなければならないし、発作の直後にスキャンされるべきではありません。すべての被験者は正常な脳MRIのを持っており、神経学的な病気からの自由である（患者群におけるてんかん以外）または神経学的薬剤を使用していることを確認してください。

2。イメージング

1. イメージングのために3テスラMRIシステムを使用してください。エコープラナーIMAGを使用して機能画像のための軸方向のスライスを取得ING（EPI）シーケンスと甘やかされて育った勾配を用いて解剖学的画像のためには、（SPGR）配列を思い出した。
2. 以下のパラメータを用いて機能イメージングを実行します。TR = 2000ミリ秒、TE = 30ミリ秒、FOV = 210ミリメートル、マトリックス= 64×64、スライス厚4ミリメートル、3....

Results

図1は 、DMNは後部シード（RSP / PCUN、赤-黄色）と前の種子（vmPFC、青緑色）からの接続性を明らかにした表示され、別の被験者群で見つかったネットワークとを比較し（ 図1A〜C）お互い、すなわち健常対照との間に残さTLE（ 図1F及び1G）と右TLE（ 図1Hおよび1I）に別々に比較して、すべてのTLE（ 図1Dおよび1E）の患者、その後、健常対照と比較した。左右のTLEの間の直接比較も（ 図1Jおよび1K）に示されている。

TLE

TLEは、右または左TLEのいずれかを有する被験体を含む。対照と比較し、この複合グループは、前のDMN領域（.......

Discussion

てんかんは、ネットワーク疾患であると考えられており、関係するネットワークの異常が発作時および発作状態²¹に存在しているされている。タスクベースのfMRIは、TLE ⁸言語及びメモリネットワークの異常を解析するために使用されている。 FcMRIは、静止状態での、主にアクティブなネットワークであるとしてDMN ^12の研究に固有の利点を持っています。 DMNは放置され、自発的な思考に従事して目を覚ました個人で活性であることが判明している脳領域のネットワークである。これらの領域はvmPFC、Rspと/ PCUN、後部帯状皮質、下頭頂領域、横側頭部、および海馬^12,17を含めることが示されている。 DMNは、意識状態のための基質であると考えられている。それはrespecti、例えば欠神発作、アルツハイマー病、自閉症/統合失調症のような意識、メモリ、および社会的認知に影響を与える条件で変化することが報告されているvely ^22〜26。

側頭葉が複雑DMNに接続されている。 DMNの二関.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
画像解析ソフトウェアがインストールされた
MRIマシン