본 연구는 내측 측두엽(MTL) 구조를 수동으로 추적하기 위한 포괄적인 지침을 제공합니다. 이 프로토콜은 건강한 그룹과 임상군 모두에서 MTL의 구조적 및/또는 복합 구조-기능 자기공명영상(MRI) 연구에 적용할 수 있습니다.
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방법 논문
내측 측두엽 구조의 수동 분할을위한 포괄적 인 프로토콜
* These authors contributed equally
이 논문에서
정오 공지
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요약
초록
편도체, 해마 및 관련 parahippocampal 영역 (entorhinal perirhinal, 적절한 parahippocampal) : 본 논문은 측두엽 (MTL)를 포함 뇌 영역의 설정을 수동으로 추적을위한 포괄적 인 프로토콜을 설명합니다. 사용할 수있는 대부분의 다른 추적 프로토콜과 달리, 일반적으로 특정 MTL 영역 (예를 들어, 편도 및 / 또는 해마)에 초점을 맞추고, 현재 추적 지침에 의해 채택 된 통합적인 관점에서 모든 MTL 하위 영역의 명확한 지역화 할 수 있습니다. 현존하는 추적 프로토콜이 다양 MTL 구조, 조직 학적 보고서 및 뇌 도해 타겟팅 및 예시 시각적 재료의 보수와 같은 다양한 소스로부터 정보를 통합함으로써, 본 프로토콜은 이해를위한 정확하고, 직관적이며 편리한 가이드를 제공한다 MTL 해부학. 이러한 추적 지침의 필요성또한 자동 및 수동 분할 프로토콜의 가능한 차이를 설명하기에 의해 강조된다. 이 지식은 구조 MRI 조사뿐만 아니라 관련 연구쪽으로 적용뿐만 아니라, 모두 건강하고 임상 군에서 해부학 적 정의의 ROI에서의 구조 - 기능 colocalization을과의 fMRI 신호를 추출 할 수 있습니다.
서론
측두엽 (MTL)은 감각 정보 1의 가장 높은 수준의 통합의 추정 지역은, 대상 분석의 빈번한 대상이되어왔다. 예를 들면, 해마와 연관된 parahippocampal 영역은 광범위 메모리 연구 2-5에서 연구되어왔다. 또한, 편도의 역할은 자주 감정 처리 및 감정 -인지 인터랙션 6-11 검사 연구에서 강조되었다. 최근, 다양한 MTL 지역은 12 형질 성격의 개인차에 이들과 다른 뇌 영역의 구조와 기능을 연결 성격 신경 과학의 신흥 분야에서 주목을 받았다. MTL 구조의 해부학과 기능을 평가하는 특정 구조 및 기능 이상이 다른 MTL 구조에서 발생할 수있는 퇴행성 질환의 진단을 촉진 중요 할 수있다. 예를 들어, 알츠하이머 질환 (AD), 중요한entorhinal 피질 및 해마의 트로피 13,14을 관찰 할 수 있고, 해마의 위축 AD (15)에 가벼운인지 장애의 전환을 예측할 수있다. 자동 분할 알고리즘은 최근 피질 및 피질 하 구조를 분할에 대한 인기를 끌고있다, 그러나 어떤 도구로,이 프로그램은 필연적으로 어떤 경우에 오류가 발생합니다. 이러한 경우에 연구원은 지식과 MTL 구조의 해부학 적 경계를 인식하는 가이드 라인을 모두 장착해야합니다. 현존하는 문학의 경향은 ....
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프로토콜
1. 하멕
- AMY의 전방 조각
- 전두엽과 측두엽의 백질 연결이 연속 30 보이는 곳 limen의 섬엽이 처음 나타나는 AMY의 첫 번째 조각을 식별합니다. 관상보기에서 AMY의 inferolateral 국경으로 각 번들을 사용합니다.
- AMY의 모양의 랜드 마크로서 시신경 시신경 교차를 찾습니다. 주변 uncus에서 초기 조각에서 AMY를 구분하는 축 방향 및 시상 뷰를 사용합니다. entorhinal 영역 (32)을 제외하는 축보기에서 AMY 주위 백색질을 따르십시오.
- 후방 이동, 앞쪽에 접합면이 AMY는 전형적인 형태에서 볼 수 두 반구 28 일에 걸쳐 연속되는 첫 번째 슬라이스를 식별합니다. superomedial 경계, semianular sulcu의 안저에서 가상 선으로 entorhinal 고랑을 사용하여 AMY를 시계 반대 방향으로 추적다시 entorhinal 고랑에 진단하에 미용 적 목적의 양안 테두리와 AMY, 측면 테두리와 시간적 줄기, 그리고 열등한 팁에 흰색 물질에 따라 s는 추적 31을 완료합니다.
- AMY의 후방 조각
- 에이미와 HC 모두 동일한 슬라이스 (들)에서 볼 수 있....
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결과
수동 및 자동 분할 가능한 차이의 그림
AMY, HC, PRC, ERC, 및 PHC에 대한 설명서 세그멘테이션의 3D 모델은도 1에 도시되고, 세그먼트의 시상 단면도는도 2에 도시된다. 수동 및 자동간에 극단적 가능한 차이를 예시의 목적 트레이싱은 잘못된 자동 분할과 대표 주제에서 AMY의 조각 (아래 그림 3 참조) 수동 추적과 함께 나란히했다. 자동 분할 소프트웨어 구조의 심체를 인식 할 수있는 동안, 그 세그먼트는 수동 분할에 비해, AMY 체적의 과소 귀착되는, 오히려 거칠었다.
설명을 위해, 하나의 피사체에 수동 추적의 결과는 자동 세그멘테이션 U로부터 얻어진 결과와 비교 하였다자동 분할 프로그램에게 43 ~ 45 노래; 초점은 에이미와 HC이었다. 에이미와 HC 세분화 1.......
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토론
전통적으로, 수동 분할은 많은 연구자들에 의해 황금 표준으로 간주하고있다. 그럼에도 불구하고, 각각의 구조의 정확한 묘사는 MTL 구조의 높은 변수 형태로 복잡하고, 주변 신경 조직 및 비 - 신경 영역에 대하여 이러한 구조의 약함 일반적 MRI 대조 순서되었습니다. 역사적으로, 일부 MTL 구조에 대한 문헌에서 충돌에 대한 설명이 있었다. 40,41 중단으로 PRC를 분할의 경우에서, 예를 들어, 측부 고랑 설명 하였지만, 이것은 이전에 30 insulae limen의 레벨을 초과하지 않는 짧은 CS 같은 다른 문헌에 설명되었다. 해석의 차이는 중화 인민 공화국에 대해 서로 다른 전방 경계 정의를 주도하고 있으며,이 변화는 다른 연구에서 개별 구조의 세분화에서 관찰 된 이유를 어느 정도 설명 할 수 있습니다. 이 세그먼트의 측면이다수동 추적이 고유 한 이점을 제공 할 수있는 육안 검사가 자동 분할에서 구현하기 어려운 적응을 위해 수 있기 때문에, 정신 작용. 이것은 또한 PRC 및 ER.......
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공개 사항
저자들은 이해 상충을 선언할 필요가 없습니다.
감사의 글
이 연구는 FD의 자금으로 지원받았습니다. MM은 국립과학재단 보조금(NO. 0903622) 하의 IGERT 펠로우십으로 지원받았습니다. 저자들은 데이터 수집과 준비에 도움을 준 돌코스 연구소 회원들에게 감사의 뜻을 전합니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 잇-탙 | 펜실베이니아 대학교와 유타 대학교의 ITK-SNAP 팀 | ITK-SNAP v2.2 | |
| FSL | 뇌 기능적 자기공명영상(FMRIB) 분석 그룹 | FSL v4.1 | |
| 지멘스 마그네톰 트리오 3T MR 스캐너 | 지멘스 | 매그니톰 트리오 3T |
참고문헌
- Amaral, D. G. Introduction: what is where in the medial temporal lobe. Hippocampus. 9, 1-6 (1999).
- Squire, L. R., Zola-Morgan, S. The medial temporal lobe memory system. Science. 253 (5026), 1380-1386 (1991).
- Eichenbaum, H., Otto, T., Cohen, N. J.
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재인쇄 및 허가
정오
Formal Correction: Erratum: A Comprehensive Protocol for Manual Segmentation of the Medial Temporal Lobe Structures
Posted by JoVE Editors on 9/01/2014. Citeable Link.
A correction was made to A Comprehensive Protocol for Manual Segmentation of the Medial Temporal Lobe Structures. Table 1 and its legend were updated. References 10 and 14 were also updated.
The references were updated from:
- Wager, T. D. & Smith, E. E. Neuroimaging studies of working memory: a meta-analysis. Cognitive, Affective & Behavioral Neuroscience. 3(4), 255-274 (2003).
- Scheltens, Ph, et al. Atrophyofmedialtemporallobeson MRIin 'probable' Alzheimer's disease and normal ageing: diagnostic value and neuropsychological correlates. Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 55(10), 967-972, (1992).
to:
- Wager, T. D., Phan, K. L., Liberzon, I., & Taylor, S. F. Valence, gender, and lateralization of functional brain anatomy in emotion: a meta-analysis of findings from neuroimaging. Neuroimage. 19 (3), 513-31, doi:10.1016/S1053-8119(03)00078-8 (2003).
- de Leon, M. J. et al. Imaging and CSF studies in the preclinical diagnosis of Alzheimer's disease. Annals of the New York Academy of Sciences. 1097, 114-145, doi:10.1196/annals.1379.012 (2007).
Table 1 had its legend updated from:
Table 1. Representative volumetric results of the bilateral AMY and the HC of a single subject, from manual tracing using the present protocol and automatic segmentation. Automatic segmentation has underestimated the volume of each of the four structures compared. Corrected volume was calculated as the ratio between Voxel volume and Intracranial volume (ICV). For this subject, ICV = 1446616.73 mm3.
to:
Table 1. Representative volumetric results of the bilateral AMY and the HC of a single subject, from manual tracing using the present protocol and automatic segmentation. Automatic segmentation has misestimated the volume of each of the four structures compared. Corrected volume was calculated as the ratio between Voxel volume and ICV. For this subject, ICV = 1599482.11 mm3. Please click here to view a larger version of this figure.
