Name: fMRIと拡散強調画像を用いた脳の構造と機能の同時分析 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-11-08T12:00:00.000+00:00
Duration: 17 min 6 s
Description: 学ぶ、fMRIと拡散強調画像を用いた脳の構造と機能の同時分析方法。高解像度DSIとトラクトグラフィーで解剖学的接続と機能的特性の関係を解明し、脳ネットワークの理解を深める。

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

リストの承認と資金源。仕事はNIHのRO1-MH54246（メガバイト）、国立科学財団BCS0923763（メガバイト）、契約NBCHZ090439下の国防高等研究計画庁（DARPA）（WS）は、受賞N00014-11下の海軍研究所（ONR）のOfficeでサポートされている-1-0399（WS）との契約の下で陸軍研究所（ARL）W911NF-10-2から0022（WS）。このプレゼンテーションに含まれているビュー、意見、および/または所見は執筆者のものであり、上記の機関や米国国防総省の、明示的または黙示、公式見解や政策を表すものとして解釈されるべきではない。

<ol><li>Wedeen, V. anJ., Hagmann, P., Tseng, W. I., Reese, T. G., Weisskoff, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mapping+complex+tissue+architecture+with+diffusion+spectrum+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Magnetic+Resonance+in+Medicine%22%5BJournal%5D)">Mapping complex tissue architecture with diffusion spectrum magnetic resonance imaging.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 54 (6), 1377-1386 (2005).</li>
<li>Wedeen, V. J., Wang, R. P., Schmahmann, J. D., Benner, T., Tseng, W. Y. I., Dai, G., Pandya, D. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diffusion+spectrum+magnetic+resonance+imaging+%28DSI%29+tractography+of+crossing+fibers%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Diffusion spectrum magnetic resonance imaging (DSI) tractography of crossing fibers.</a> NeuroImage. 41 (4), 1267-1277 (2008).</li>
<li>Pipe, J. Pulse Sequences for Diffusion-weighted MRI. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPipe%2C+J+%22Diffusion+MRI%3A+From+quantitative+measurement+to+in-vivo+neuroanatomy%22">Diffusion MRI: From quantitative measurement to in-vivo neuroanatomy</a>. , 1st, Elsevier. London. 12-35 (2009).</li>
<li>Le Bihan, D., Poupon, C., Amadon, A., Lethimonnier, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Artifacts+and+pitfalls+in+diffusion+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Magnetic+Resonance+Imaging%3A+JMRI%22%5BJournal%5D)">Artifacts and pitfalls in diffusion MRI.</a> Journal of Magnetic Resonance Imaging: JMRI. 24 (3), 478-488 (2006).</li>
<li>Tuch, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Q-ball+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Magnetic+Resonance+in+Medicine%22%5BJournal%5D)">Q-ball imaging.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 52 (6), 1358-1372 (2004).</li>
<li>Sakaie, K. E., Lowe, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+objective+method+for+regularization+of+fiber+orientation+distributions+derived+from+diffusion-weighted+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">An objective method for regularization of fiber orientation distributions derived from diffusion-weighted MRI.</a> NeuroImage. 34 (1), 169-176 (2007).</li>
<li>Reese, T. G., Benner, T., Wang, R., Feinberg, D. A., Wedeen, V. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Halving+imaging+time+of+whole+brain+diffusion+spectrum+imaging+and+diffusion+tractography+using+simultaneous+image+refocusing+in+EPI%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Magnetic+Resonance+Imaging%22%5BJournal%5D)">Halving imaging time of whole brain diffusion spectrum imaging and diffusion tractography using simultaneous image refocusing in EPI.</a> Journal of Magnetic Resonance Imaging. 29 (3), 517-522 (2009).</li>
<li>Cox, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((AFNI%3A+software+for+analysis+and+visualization+of+functional+magnetic+resonance+neuroimages%5BTitle%5D)+AND+%22Computers+and+Biomedical+Research%22%5BJournal%5D)">AFNI: software for analysis and visualization of functional magnetic resonance neuroimages.</a> Computers and Biomedical Research. 29 (3), 162-173 (1996).</li>
<li>Cox, R. W., Hyde, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Software+tools+for+analysis+and+visualization+of+fMRI+data%5BTitle%5D)+AND+%22NMR+in+Biomedicine%22%5BJournal%5D)">Software tools for analysis and visualization of fMRI data.</a> NMR in Biomedicine. 10 (4-5), 171-178 (1997).</li>
<li>Goebel, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((BRAINVOYAGER%3A+a+program+for+analyzing+and+visualizing+functional+and+structural+magnetic+resonance+data+sets%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">BRAINVOYAGER: a program for analyzing and visualizing functional and structural magnetic resonance data sets.</a> NeuroImage. 3, S604(1996).</li>
<li>Smith, S. M., Jenkinson, M., Woolrich, M. W., Beckmann, C. F., Behrens, T. E. J., Johansen-Berg, H., Bannister, P. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+functional+and+structural+MR+image+analysis+and+implementation+as+FSL%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Advances in functional and structural MR image analysis and implementation as FSL.</a> NeuroImage. 23, Suppl 1. S208-S219 (2004).</li>
<li>Woolrich, M. W., Jbabdi, S., Patenaude, B., Chappell, M., Makni, S., Behrens, T., Beckmann, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bayesian+analysis+of+neuroimaging+data+in+FSL%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Bayesian analysis of neuroimaging data in FSL.</a> NeuroImage. 45, Suppl 1. S173-S186 (2009).</li>
<li>Friston, K. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aFriston%2C+KJ+%22Statistical+parametric+mapping%3A+the+analysis+of+functional+brain+images%22">Statistical parametric mapping: the analysis of functional brain images</a>. , Academic Press. (2007).</li>
<li>Nichols, T., Hayasaka, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlling+the+familywise+error+rate+in+functional+neuroimaging%3A+a+comparative+review%5BTitle%5D)+AND+%22Statistical+Methods+in+Medical+Research%22%5BJournal%5D)">Controlling the familywise error rate in functional neuroimaging: a comparative review.</a> Statistical Methods in Medical Research. 12 (5), 419-446 (2003).</li>
<li>Benjamini, Y., Hochberg, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlling+the+false+discovery+rate%3A+a+practical+and+powerful+approach+to+multiple+testing%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Royal+Statistical+Society%2C+Series+B+%28Methodological%22%5BJournal%5D)">Controlling the false discovery rate: a practical and powerful approach to multiple testing.</a> Journal of the Royal Statistical Society, Series B (Methodological. 57 (1), 289-300 (1995).</li>
<li>Logan, B. R., Rowe, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+evaluation+of+thresholding+techniques+in+fMRI+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">An evaluation of thresholding techniques in fMRI analysis.</a> NeuroImage. 22, 95-108 (2004).</li>
<li>Basser, P. J., Mattiello, J., LeBihan, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Estimation+of+the+effective+self-diffusion+tensor+from+the+NMR+spin+echo%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Magnetic+Resonance%2C+Series+B%22%5BJournal%5D)">Estimation of the effective self-diffusion tensor from the NMR spin echo.</a> Journal of Magnetic Resonance, Series B. 103 (3), 247-254 (1994).</li>
<li>Basser, P. J., Mattiello, J., LeBihan, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MR+diffusion+tensor+spectroscopy+and+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Biophysical+Journal%22%5BJournal%5D)">MR diffusion tensor spectroscopy and imaging.</a> Biophysical Journal. 66 (1), 259-267 (1994).</li>
<li>Frank, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anisotropy+in+high+angular+resolution+diffusion-weighted+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Magnetic+Resonance+in+Medicine%22%5BJournal%5D)">Anisotropy in high angular resolution diffusion-weighted MRI.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 45 (6), 935-939 (2001).</li>
<li>Frank, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+anisotropy+in+high+angular+resolution+diffusion-weighted+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Magnetic+Resonance+in+Medicine%22%5BJournal%5D)">Characterization of anisotropy in high angular resolution diffusion-weighted MRI.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 47 (6), 1083-1099 (2002).</li>
<li>Tuch, D. S., Reese, T. G., Wiegell, M. R., Makris, N., Belliveau, J. W., Wedeen, V. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+angular+resolution+diffusion+imaging+reveals+intravoxel+white+matter+fiber+heterogeneity%5BTitle%5D)+AND+%22Magnetic+Resonance+in+Medicine%22%5BJournal%5D)">High angular resolution diffusion imaging reveals intravoxel white matter fiber heterogeneity.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 48 (4), 577-582 (2002).</li>
<li>Descoteaux, M., Angelino, E., Fitzgibbons, S., Deriche, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regularized%2C+fast%2C+and+robust+analytical+Q-ball+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Magnetic+Resonance+in+Medicine%22%5BJournal%5D)">Regularized, fast, and robust analytical Q-ball imaging.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 58 (3), 497-510 (2007).</li>
<li>Tuch, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Q-ball+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Magnetic+Resonance+in+Medicine%22%5BJournal%5D)">Q-ball imaging.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 52 (6), 1358-1372 (2004).</li>
<li>Yeh, F. C., Wedeen, V. J., Tseng, W. -Y. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generalized+Q-sampling+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Medical+Imaging%22%5BJournal%5D)">Generalized Q-sampling imaging.</a> IEEE Transactions on Medical Imaging. 29 (9), 1626-1635 (2010).</li>
<li>Wang, R., Benner, T., Sorensen, A. G., Wedeen, V. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diffusion+Toolkit%3A+a+software+package+for+diffusion+imaging+data+processing+and+tractography%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Intl.+Soc.+Mag.+Reson.+Med%22%5BJournal%5D)">Diffusion Toolkit: a software package for diffusion imaging data processing and tractography.</a> Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. , 3720(2007).</li>
<li>Sundaram, S. K., Kumar, A., Makki, M. I., Behen, M. E., Chugani, H. T., Chugani, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diffusion+tensor+imaging+of+frontal+lobe+in+autism+spectrum+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22Cereb+Cortex%22%5BJournal%5D)">Diffusion tensor imaging of frontal lobe in autism spectrum disorder.</a> Cereb Cortex. 18 (11), 2659-2665 (2008).</li>
<li>Greenberg, A. S., Verstynen, T., Chiu, Y. -C., Yantis, S., Schneider, W., Behrmann, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visuotopic+Cortical+Connectivity+Underlying+Attention+Revealed+with+White-Matter+Tractography%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Visuotopic Cortical Connectivity Underlying Attention Revealed with White-Matter Tractography.</a> The Journal of Neuroscience. 32 (8), 2773-2782 (2012).</li>
<li>Slotnick, S. D., Yantis, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficient+acquisition+of+human+retinotopic+maps%5BTitle%5D)+AND+%22Human+Brain+Mapping%22%5BJournal%5D)">Efficient acquisition of human retinotopic maps.</a> Human Brain Mapping. 18 (1), 22-29 (2003).</li>
<li>Greenberg, A. S., Esterman, M., Wilson, D., Serences, J. T., Yantis, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Control+of+spatial+and+feature-based+attention+in+frontoparietal+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Control of spatial and feature-based attention in frontoparietal cortex.</a> The Journal of Neuroscience. 30 (43), 14330-14339 (2010).</li>
<li>Kastner, S., Ungerleider, L. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+of+visual+attention+in+the+human+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Mechanisms of visual attention in the human cortex.</a> Annual Review of Neuroscience. 23, 315-341 (2000).</li>
<li>Bürgel, U., Amunts, K., Hoemke, L., Mohlberg, H., Gilsbach, J. M., Zilles, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((White+matter+fiber+tracts+of+the+human+brain%3A+Three-dimensional+mapping+at+microscopic+resolution%2C+topography+and+intersubject+variability%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">White matter fiber tracts of the human brain: Three-dimensional mapping at microscopic resolution, topography and intersubject variability.</a> NeuroImage. 29 (4), 1092-1105 (2006).</li>
<li>Behrens, T. E. J., Jbabdi, S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBehrens%2C+TEJ+%22MR+Diffusion+Tractography.+Diffusion+MRI%3A+From+quantitative+measurement+to+in-vivo+neuroanatomy%22">MR Diffusion Tractography. Diffusion MRI: From quantitative measurement to in-vivo neuroanatomy</a>. , 1st, Elsevier. London. 333-352 (2009).</li>
<li>Verstynen, T., Jarbo, K., Pathak, S., Schneider, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+mapping+of+microstructural+somatotopies+in+the+human+corticospinal+pathways%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">In vivo mapping of microstructural somatotopies in the human corticospinal pathways.</a> Journal of Neurophysiology. 105 (1), 336-346 (2011).</li>
<li>Jarbo, K., Verstynen, T., Schneider, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+quantification+of+global+connectivity+in+the+human+corpus+callosum%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">In vivo quantification of global connectivity in the human corpus callosum.</a> NeuroImage. , In press (2012).</li>
<li>Verstynen, T., Badre, D., Jarbo, K., Schneider, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microstructural+organizational+patterns+in+the+human+corticostriatal+system%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Microstructural organizational patterns in the human corticostriatal system.</a> , Under review (2012).</li>
<li>Wang, Y., Fernández-Miranda, J. C., Verstynen, T., Pathak, S., Schneider, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identifying+human+brain+tracts+with+tractography+and+fiber+microdissection%3A+mapping+connectivity+of+the+middle+longitudinal+fascicle+as+the+dorsal+auditory+pathway%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Identifying human brain tracts with tractography and fiber microdissection: mapping connectivity of the middle longitudinal fascicle as the dorsal auditory pathway.</a> , Under review (2012).</li>
<li>Fernandez-Miranda, J. C., Engh, J. A., Pathak, S. K., Madhok, R., Boada, F. E., Schneider, W., Kassam, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-definition+fiber+tracking+guidance+for+intraparenchymal+endoscopic+port+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">High-definition fiber tracking guidance for intraparenchymal endoscopic port surgery.</a> Journal of Neurosurgery. 113 (5), 990-999 (2010).</li>
<li>Fernandez-Miranda, J. C., Engh, J., Pathak, S., Wang, Y., Jarbo, K., Verstynen, T., Boada, F., Schneider, W., Friedlander, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-definition+fiber+tractography+of+the+human+brain%3A+neuroanatomical+validation+and+neurosurgical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">High-definition fiber tractography of the human brain: neuroanatomical validation and neurosurgical applications.</a> , Under review (2012).</li>
<li>Shin, S., Verstynen, T., Pathak, S., Jarbo, K., Hricik, A., Maserati, M., Beers, S., Puccio, A. M., Okonkwo, D., Schneider, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+definition+fiber+tracking+for+assessment+of+neurologic+deficit+in+a+case+of+traumatic+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">High definition fiber tracking for assessment of neurologic deficit in a case of traumatic brain injury.</a> Journal of Neurosurgery. , In press (2012).</li>
<li>Mori, S., Crain, B. J., Chacko, V. P., Van Zijl, P. C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+tracking+of+axonal+projections+in+the+brain+by+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Neurology%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional tracking of axonal projections in the brain by magnetic resonance imaging.</a> Annals of Neurology. 45 (2), 265-269 (1999).</li>
<li>Tournier, J., Mori, S., Leemans, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diffusion+tensor+imaging+and+beyond%5BTitle%5D)+AND+%22Magnetic+Resonance+in+Medicine%22%5BJournal%5D)">Diffusion tensor imaging and beyond.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 65 (6), 1532-1556 (2011).</li>
<li>Seunarine, K. K., Alexander, D. C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSeunarine%2C+KK+%22Multiple+Fibers%3A+Beyond+the+Diffusion+Tensor.+Diffusion+MRI%3A+From+quantitative+measurement+to+in-vivo+neuroanatomy%22">Multiple Fibers: Beyond the Diffusion Tensor. Diffusion MRI: From quantitative measurement to in-vivo neuroanatomy</a>. , 1st, Elsevier. London. (2009).</li>
</ol>

特別な利害関係は宣言されません。

高解像度のDWIとファイバートラクトは、人間の脳の結合構造を調べるための強力なアプローチを提供します。ここで、我々は、fMRIによって評価し、この構造的なアーキテクチャは意味深長に脳機能に関連しているという証拠を提示します。 fMRIのタスクの活性化に基づくラクトの種子を使用することによって、私たちは視覚的注意の中の協調アクティブになっている脳領域が機能的神経解剖学の予備知識（ 図7）と解剖学的にconnectedconsistentであるという証拠を見つける。同様に、顔認識のための機能的神経解剖学は、私たちの現在の構造的な接続性の所見（ 図6）と一致している。解剖の接続性の知識は与えられたタスクの脳領域（またはその逆 ）との間の直接接続機能を推論するために、十分ではないが、必要である。多くの神経画像研究では、直接の構造的および機能的接続が推論され、という問題が投入されている同時functioをの基礎単独でN​​AL活性化。このような推論は、他の解釈を無視する：彼らは共通の入力を共有しているため、例えば、二つの脳の領域は共アクティブ表示されることがあり...

fmriと拡散強調画像を用いた脳の構造と機能の同時分析

Co-analysis of Brain Structure and Function using fMRI and Diffusion-weighted Imaging

複雑な計算システムの研究は、そのような回路図のようなネットワークマップによって促進される。脳領域の満たしは、主に他の脳領域への接続によって定義されるかもしれないという機能的役割として、脳を研究するとき、そのようなマッピングは特に有益です。本稿では、小説、磁気共鳴画像法（MRI）を用いて脳の構造と機能の関係のための非侵襲的なアプローチを説明します。このアプローチは、長距離ファイバ接続と機能的画像データの構造イメージングの組み合わせは、二つの異なる認知領域、視覚的注意と顔認知に示されている。構造イメージングは、脳内白質線維路（ 図1）に沿って水分子の拡散を追跡拡散強調画像（DWI）およびファイバートラクトで実施されます。これらの線維路を視覚化することによって、我々は脳の長距離結合アーキテクチャを調べることができます。結果はfavoraを比較ブライDWIは、拡散テンソル画像（DTI）の中で最も広く使われている技術の一つである。 DTIは、脳機能の詳細、解剖学的な情報モデルを構築するため、その有用性を制限し、線維路の複雑な構成を解決することができません。対照的に、我々の分析では、精度と正確さで知られている神経解剖学を再現。この利点は、データ取得の手続が一因です：方向の数が少ない（ 例えば 、6または12）には多くのDTIプロトコル対策拡散しながら、我々は257の方向に拡散を評価し、拡散スペクトルイメージング（DSI）の1、2のプロトコルを採用する磁場勾配強度の範囲で。また、DSIデータは、私たちは、取得したデータを再構成するためのより洗練された方法を使用することができます。二つの実験（視覚的注意と顔認知）で、ラクトは、彼らが機能ネットワークを形成している現存の仮説を支持し、解剖学的に接続されている人間の脳の共活性領域を明らかにする。 DWIは、私たちは &quot;サーキット·ディを作成することができますアグラム &quot;と関心のあるネットワークの監視タスクに関連した脳活動の目的のために、個々の被検体に基づいてそれを再現。

我々は、磁気共鳴画像法（MRI）を用いて脳の機能と構造の同時分析のための斬新なアプローチを説明します。我々は、高解像度の拡散強調イメージングおよび白質繊維ラクトで脳の構造を評価する。標準的な構造のMRIとは異なり、これらの技術は、私たちが直接、脳のネットワークの機能的特性に解剖接続を関連付けることができます。

fMRIと拡散強調画像を用いた脳の構造と機能の同時分析

複雑な計算システムの研究は、回路図のようなネットワークマップによって促進されます。このようなマッピングは、特に……の場合に有益です。

本実験の全般的な目的は、磁気共鳴画像法を用いて脳の構造と機能を同時に解析することです。これは、高磁場MRIを用いて、拡散スペクトルイメージング（DSI）により脳の白質構造を画像化し、BOLD fMRIにより脳機能を測定することで達成されます。その後、DSIデータが処理され、脳内のあらゆる点における多方向の拡散推定値が算出されます。さらに、仮想的な白質線維を生成または選択するための関心領域を作成するために、fMRIデータを解析します。次に、機能データと構造データが共通の画像空間に配置されるよう、関心領域をDSIデータと整合させます。最後に、機能的な関心領域間を結ぶ白質経路を推定するため、拡散データを用いてトラクトグラフィーを実施します。これにより、機能的に接続されていると仮定される脳領域間の解剖学的接続性が明らかになります。fMRIのタスクデータに基づいています。近年の集積されたエビデンスにより、複雑な認知操作は単一の領域ではなく、協調して動作する多くの脳領域からなるネットワークによって実行されることが示唆されています。これらの計算システムを完全に特定するためには、機能的MRIを組み合わせることで、機能的特性と構造的特性の関係を理解することが不可欠です。拡散強調MR画像を用いることで、ネットワークのコネクティビティと、それがどのようにして複雑な人間の行動を導くかを調べることができます。拡散テンソル画像などの標準的な手法に対するこの拡散MRIパイプラインの主な利点は、高角分解能拡散強調画像とモデルフリー再構成を組み合わせることで、脳内の複雑な神経線維構成をより精度高く分解できることです。この手法の有用性は、神経心理学的状態の特性評価まで広がっています。例えば、顔認識に障害を示す先天性相貌失認などが挙げられます。標準的な拡散MRIを用いることで、顔処理領域に近接する白質線維束が、正常対照群と比較して変性していることが示されています。構造的MRIと機能的MRIを組み合わせることで、線維の構造的な欠損、特に顔処理ネットワーク内のノードを接続する部位を特定することが可能です。この手法は、脳神経外科の手術計画などの臨床現場にも適用可能です。外科医は機能マッピングを用いて、重要な認知機能に関連する灰白質組織を特定し、手術中の偶発的な損傷を最小限に抑えます。また、拡散強調画像などの構造情報を追加することで、これらの機能領域を接続する重要な白質構造への損傷も最小限に抑えることができます。一般的に、この手法に不慣れな方は、手順に必要なすべてのステップを実行できる単一のソフトウェアパッケージが存在しないという点に苦心します。したがって、ユーザーは共通の画像形式を維持し、方位とアライメントを一致させたまま、複数のプログラム間を行き来する必要があります。本プロトコルには、この手順を案内

co-analysis-brain-structure-function-using-fmri-diffusion-weighted

Research

JoVE Journal

Neuroscience

神経科学

この記事では、全身のアニメーションキャラクターが仮想社会的相互作用を観察するの神経相関を調査する機能的磁気共鳴画像（fMRI）と組み合わせて使用​​される実験的な設計を示しています。...

仮想社会的相互作用を観察するの神経相関の脳イメージング研究

そのような機能的MRIと拡散テンソル画像などのニューロイメージング技術は、自閉症の認知と神経障害を特徴づけるのがますます便利になっている。発達障害児をスキャンするための適応とともに、ネットワークレベルでの自閉症の脳の接続性の検査が提示される。...

fMRIと拡散テンソル画像を用いた自閉症で脳を探る

私たちの研究の目的は、脳の活動にビヘイビアを関連付けることです。正確な行動の対策やイメージング技術は、私たちは脳と行動の関係を解明することができます。...

人間の前頭前野皮質からfMRI信号への行動応答の相関：タスク分析を用いた認知プロセスを調べる

主成分分析（PCA）を含む多変量技術は脳機能画像における地域変化のシグネチャパターンを識別するために使用されている。我々は、神経変性疾患の診断、疾患の進行の評価、および患者集団における治療効果を客観的に評価するための再現可能なネットワークバイオマーカーを同定するアルゴリズムを開発した。...

ニューロイメージングデータを用いた疾患関連空間共分散パターンの同定

拡散テンソル画像（DTI）は、基本的に識別するためのMRIベースのツールと​​して機能します...

神経変性疾患の分析における拡散テンソル磁気共鳴画像

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。...

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

イメージング法、イメージング法、時空間的な fMRI に制約のある脳波ソースとして知られている脳波 fMRI マルチ モーダルを次に紹介します。提案手法では、条件付きでアクティブな fMRI...

同時脳波と機能的 MRI 皮質活動の動的イメージングのための統合解析

この手順の全体的な目標は、軽度の外傷性脳損傷を持つラットにおける海馬の定量的微細構造情報を得ることである。これは、高度な拡散加重磁気共鳴イメージングプロトコルとパラメトリック拡散マップの関心領域ベースの解析を使用して行われます。...

軽度の外傷性脳損傷を有するラットの海馬における高度な拡散イメージング

この研究では、磁気共鳴画像法と動脈スピンラベリング画像を統合して、脳機能領域の脳血流 (CBF)...

磁気共鳴画像法を用いた脳機能領域に基づく脳血流アトラスの構築と応用-動脈スピン標識

我々は、神経活動と血中酸素レベル依存（BOLD）MRI信号との関係の調査のためのプラットフォームを提供し、齧歯類の脳における同時機能的磁気共鳴イメージングと電気生理学的記録法を開発した。...

齧歯類の脳における同時fMRIと電気生理学

学ぶ、fMRIと拡散強調画像を用いた脳の構造と機能の同時分析方法。高解像度DSIとトラクトグラフィーで解剖学的接続と機能的特性の関係を解明し、脳ネットワークの理解を深める。

fMRIと拡散強調画像を用いた脳の構造と機能の同時分析

さらに動画を探す