방법 논문

혈액 산소 농도 의존적 시각 피질의 기능적 자기 공명 영상

1K 조회수

2025년 5월 29일

이 논문에서

초록

출처: Galenchik-Chan, A., et al. 광시야 망막외 자극을 이용한 시각 피질의 기능적 자기 공명 영상(fMRI). J. Vis. 특급 (2023).

이 비디오는 혈액 산소 농도를 기반으로 활동을 매핑하기 위해 시각 피질의 기능적 자기 공명 영상(fMRI)을 보여줍니다. 구조적 MRI 이미지는 해부학적 참조로 얻은 다음 fMRI 스캔으로 획득합니다. 시각 피질의 망막외 뉴런을 활성화하기 위해 시각적 자극이 표시됩니다. 이러한 자극된 뉴런의 증가된 에너지 요구량은 산소가 공급된 혈액의 흐름을 유도하여 디옥시헤모글로빈을 감소시키고 fMRI 신호를 강화하여 활동을 측정합니다.

프로토콜

인간 참가자와 관련된 모든 절차는 기관, 국가 및 Human Welfare에 대한 국제 지침이며 지역 기관 검토 위원회에서 검토되었습니다.

1. 참가자 준비

  1. 참가자에게 fMRI 스캔의 절차, 위험 및 이점에 대해 알리고 정보에 입각한 동의를 얻습니다.
  2. 참가자가 MRI에 대한 금기 사항이 없는지 확인하십시오. 여기에는 심박 조율기, 금속 임플란트 또는 밀실 공포증에 대한 선별 검사가 포함됩니다. 불확실성이 있는 경우 자격을 갖춘 방사선 전문의 또는 연구자와 상의하고 불확실성이 남아 있는 경우 참가자를 연구에서 제외합니다.
  3. fMRI 스캔 중 시각적 자극 프로토콜과 참가자가 중앙 십자가에 고정해야 하는 필요성에 대해 설명합니다. 참가자가 절차에 익숙해지도록 교육 목적으로 시각적 자극에 대한 간단한 시연을 보여줍니다.
  4. 참가자가 편안하고 편안한지 확인하기 위해 MRI 스캐너 테이블에 참가자를 조심스럽게 배치합니다. 귀마개 및/또는 방음 헤드셋을 제공하여 참가자가 듣게 될 음향 소음을 줄여 청력을 보호합니다.
  5. 머리 코일 어레이의 뒤쪽 절반에 참가자의 머리를 고정하고 머리 측면에 폼 패딩을 사용하여 머리가 제대로 고정되어 모션 아티팩트를 줄이도록 합니다. 스캐너의 포지셔닝 시스템을 사용하여 테이블을 스캐너 구멍으로 이동합니다.
  6. 와이드 뷰 스크린이나 거울을 환자의 눈에서 10cm 떨어진 곳에 놓습니다(그림 1B). 스캐너 구멍 뒤쪽의 구멍 크기 화면을 헤드 코일 바로 뒤에 놓습니다. 일관된 시야각을 얻기 위해 각 참가자에 대한 거울/화면의 위치와 각도를 조정합니다.
  7. 참가자가 스캔 내내 편안함을 느끼는지 확인하십시오 via 통한 통신 인터폰.

2. participant<

ol style='margin-bottom:0; 여백 상단 : 0; padding-inline-start:48px;' >
  • 3개의 직교 평면과 스캐너 조정 및 보정을 사용하여 주파수 조정 및 시밍을 위한 로컬라이저 스캔을 실행합니다.
  • T1 가중 자화 준비 MP-RAGE(Rapid Acquisition Gradient Echo) 해부학적 스캔을 실행하여 EPI(Echo-Planar Imaging) 슬라이스를 배치하는 데 도움이 됩니다.
  • 다음 단계에 설명된 대로 행동 또는 심리 실험을 실행하기 위한 프로그램을 사용하여 시각적 자극을 만듭니다.
  • fMRI 프로토콜 시작 시 참가자에게 자극 중앙의 회색 배경 위에 있어야 하는 흰색 십자가(3° x 3°)에 10초 동안 고정하도록 지시합니다.
    참고: 흰색 십자가는 각 시각 자극 패러다임 전후에 10초 동안 표시됩니다. 따라서 각 패러다임에 대한 총 fMRI 자극 테스트는 200초입니다.
  • 30초 동안(6°/s의 각속도 제공) 동안 첫 번째 시각적 자극 패러다임(일련의 회전하는 쐐기)을 제시하고 6개의 기간을 순환합니다. 쐐기 자극은 화면/미러의 가장자리(>100° 시야)까지 확장되는 12개의 회전 쐐기 프레임(시계 방향 회전으로 한 번, 시계 반대 방향으로 한 번 스캔)을 포함해야 하며, 8Hz 대비 반전 흑백(100% 대비) 바둑판 패턴(>그림 2A).
  • 다시 한 번 10초 동안 흰 십자가를 제시합니다.
  • 두 번째 시각 자극 패러다임(일련의 확장 및 수축 고리)으로 30초(시야의 1.8°/s에서 확장 또는 수축) 동안 2.4-2.6단계를 반복하고 6개의 기간을 순환합니다. 링 자극에는 >8Hz 대비 반전 흑백(100% 대비) 바둑판 패턴(>그림 2B).
  • fMRI를 완료한 후 참가자에게 가만히 있으라고 지시하면서 스캐너 구멍에서 테이블을 옮깁니다. 미러/스크린을 제거하고 헤드 코일의 앞쪽 부분을 뒤쪽과 함께 놓고 테이블을 스캐너 중앙으로 다시 이동합니다.
  • 움직임이 있는 경우 빠른 로컬라이저 스캔을 획득하고 전체 헤드 코일로 MP-RAGE 스캔을 획득합니다.
    참고: 그룹 분석 및 재구성 목적을 위한 정확한 등록을 위해 전체 헤드 코일이 있는 해부학적 이미지가 필요합니다.
  • 액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

    결과

    figure-results-1

    액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

    재료

    이 논문에 사용된 재료 목록
    이름회사카탈로그 번호댓글
    3T MRI scannerSiemens
    6-32 나일론 기계 나사, 둥근 머리 <
    8채널 헤드 어레이 coilSiemens
    아크릴 mirror 25-30cm의 너비와 길이
    E-PrimePsychology Software Tools 시각적 자극 패러다임을 준비하고 제시하려면
    후면 프로젝션 스크린 < Size는 최소한 스캐너 보어만큼 커야 합니다.
    td style='color:#1a202c;overflow:hidden;padding:0px 3px;vertical-align:bottom;'>거울/스크린을 rodtd style='overflow:hidden;padding:0px 3px;vertical-align:bottom;'>

    재인쇄 및 허가

    이 JoVE 논문의 텍스트 또는 그림 재사용 허가 요청

    허가 요청

    태그

    MRIfMRI

    관련 논문