Method Article

PTSD의 기본 모드 네트워크의 Neuroimaging에 표현형 개발 : 정지 상태, 작업 기억, 구조적 연결을 통합

DOI:

10.3791/51651

⸱

July 1st, 2014

 ,  , 
1Providence VA Medical Center, Department of Psychiatry & Human Behavior, Alpert Medical School, Brown University, 2Department of Psychology, University of Georgia

In This Article

Summary

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이 프로토콜은 외상 후 스트레스 장애의 기본 네트워크를 조사하기 위해 휴지 상태 구조적 연결성, 작업 유도 비활성화 및 구조적 연결성 분석의 보완적인 신경 영상 기술을 설명합니다. 시너지 효과를 내는 방법을 사용하면 잠재적으로 중증도, 결과 및 기타 관련 임상 요인에 대한 진단 및 평가를 개선할 수 있습니다.

Abstract

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기본 모드 네트워크 (DMN)을 검사하는 데 이용 구조적 및 기능적 뇌 영상 기술은 잠재적으로 정신 질환의 심각도의 평가를 개선하고 임상 진단 과정에 추가 유효성을 제공 할 수있다. 최근 뇌 영상 연구는 DMN 처리는 외상 후 스트레스 장애 (PTSD)와 같은 스트레스와 관련된 정신 질환의 개수에 중단 될 수 있다는 것을 시사한다.

특정 DMN 함수 조사 남아 있지만, 이것은 일반적으로 내부 검사 및 자기 처리에 관여하는 것으로 생각된다. 건강한 사람에서 그것은 예를 들어,인지 적 작업 동안 비활성화로 관찰 된 적은 활동과 휴식의 기간,,,,, 메모리 작동시 최대 활성을 나타낸다. 이 네트워크는 내측 전두엽 피질 후부 cingulate의 피질 / precuneus, 측면 정수리 피질 및 시간 영역을 내측으로 구성되어 있습니다.

여러 기능 및 구조 이마 기NG의 접근 방식은 DMN을 연구하기 위해 개발되었다. 이들은이 네트워크의 기능 부전의 이해를 증진 할 수없는 가능성이있다. 이러한 상태의 연결 및 작업에 의한 비활성화를 휴식의 평가 등의 기능적인 접근 방법은, 대상으로 신경인지 및 neuroaffective (기능) 진단 마커를 확인하고 높은 정확도 또는 특이 질환의 정도와 예후를 나타낼 수 있습니다 우수한 가능성이있다. 이러한 형태 학적 및 연결의 평가와 같은 구조적 접근 방법, 원인 및 장기 결과의 고유 마커를 제공 할 수 있습니다. 결합, 기능 및 구조 방법은 스트레스와 관련된 정신 상태에서 유효 DMN-기반 이미징의 표현형을 개발하기 위해 강력한 멀티 모달 상호 보완 및 시너지 효과를 접근 방법을 제공합니다. 이 프로토콜은 질병의 정도와 관련된 임상 요인의 연구 결과를 관련, PTSD에 DMN의 구조와 기능을 조사하기 위해 이러한 방법을 통합하는 것을 목표로하고있다.

Introduction

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뇌 영상은 질병, 사전 진단 및 신경 정신과의 치료 반응의 진단 타당성, 심각도를 검토하는 전례없는 가능성이있는 도구를 나타냅니다. 상보 신경 영상 기법의 광범위한 뇌 키 시스템의 구조와 기능을 특성화하고, 정신과 집단에서 신경 영상 표현형의 식별을 돕기 위해 사용할 수있다. 이러한 시스템으로, 기본 모드 네트워크 (DMN)은 지난 10 년간의인지 및 임상 신경 과학 문헌에서 많은 관심을 받고있다.

DMN은 내측 전두엽 하부 - 측면 정수리 피질과 함께 원칙 뒤 노드로 주요 전방 노드, 후부 cingulate의 피질 / precuneus (PCC)와 같은 피질 (MPFC) 등을 포함하는 소위 "휴식 상태의 네트워크"이다 중간 시간 영역. 이 네트워크의 그들은 키 기능은 WHI 나머지 기간 동안 가장 높은 활성을 나타내는 것입니다주제는 각성하지만, 특정 작업에 참여하지 않는 상태에서 CH가 발생합니다; 이 정지 상태의 활동은 뇌의 기능 (1)의 "기본 모드"를 주장했다. DMN의 국가 활동을 쉬고 상태 기능적 연결을 휴식으로 설명되는, 또한 매우 동기화됩니다. DMN의 다른 주요 기능은 증가 외부인지 적 요구의 기간 동안 감소 된 활동을 보여줍니다 것입니다, 기능적 뇌 영상 중에 작업에 의한 불 활성화....

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Protocol

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적격 참가자는 연구 프로젝트에 참여할 수있는 서면 동의서에 서명. 연구는 인간의 복지, 기관, 국가 및 국제 가이드 라인에 맞춰 수행된다.

1. 참가자의 검사 및 진단 인터뷰

  1. 동의 후, PTSD의 진단 및 질병의 심각도를 확인하는 진단 인터뷰를 수행합니다. 참고 :이 조치는 DSM-IV-TR에 대한 구조적 임상 면접 (SCID) 24 PTSD 규모 투여 임상 (CAPS) 25뿐만 아니라인지 적 상태를 평가하는 Folstein 미니 정신 상태 검사 (MMSE) 26 (가) 있습니다.
  2. 스트레스와 기분에 관련된 자기보고 저울을 작성하는 참가자를 부탁드립니다.
    참고 : 다음은 생활 스트레스 검사 - 수정 (LSC-R) 27, 어린 시절 외상 설문지 (CTQ) 28, 지각 된 스트레스 척도 (PSS) 29과 우울증 증상의 빠른 재고를 포함S (QIDS-SR) 30.
  3. 이러한 MRI 안전 및 연구 절차 등 검사에 필요한 구성 요소를 검토하고, 참가자가 예약 검사 세션이 약 1 시간에 도착 MRI, 적격 참가자를 예약합니다.

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Results

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대표 결과는 어린 시절 외상과 학대의 역사를 가진 개인의 서로 다른 두 샘플에서 같은 이미징 방법을 사용하여 수집 된 데이터를 기반으로하지만, PTSD (21, 22)하지 않고 있습니다. 분석 상태 기능 연결을 휴식의 결과는 DMN의 주요 노드에 부합하는 공간 패턴 MPFC, PCC, 각 이랑 / 열등한 정수리 소엽과 중간 시간적 영역을 포함하여 (그림 1) 1-3,8을 공개했다. 이 공간적인 분포의 확인은 초기 유효성 검사의 역할을하고, 이후의 가설을 테스트 할 수 있습니다.

작업 기억하는 동안 뇌 활동의 패턴을 그림 2에 표시됩니다. 2 백 구성 요소 (그림 2a)의 이미지가 표시 DMN 내에서 비활성화와 공동 발생하는 임원 네트워크의 활성화를 증가했다. 이러한 중간 전두엽 이랑, 보조 운동 영역과 I​​NF 등의 임원 지역의 활성화erior .......

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Discussion

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뇌 영상 프로토콜의 성공적인 구현을위한 두 가지 가장 중요한 단계는 정확하게 휴식 상태를 캡처하고 메모리 효과를 위해 노력하고 있습니다.

개념적으로, 정지 상태 이미지의 취득은 간단합니다. 수행 할 작업이 없기 때문에, 실험자들은 종종 이러한 에포크 동안 뇌 활동을 설명하는 "나머지."그러나,이 필드는 신경 영상 (1)의 다른 영역에 비해 상대적으로 신규 한, 정확하게 "나머지 부분을 정의하는 방법의 명시적인 합의가 없다 "스캐너. 이 하나를 포함한 대부분의 프로토콜은 화면에 고정 십자가를 볼 참가자를 부탁드립니다. 개별 휴식 상태 검사의 기간은 일반적으로 4에서 12 분에 이르기까지, 문학도 매우 다양하고, 열린 눈이나 눈 하나와 42을 마감했다. 이 프로토콜에서 두 개의 4 분의 스캔을 다시 간단한 흰색 고정 크로스를보고, 눈을 뜨고, 8 분의 총 구현 된세인트 검정색 배경. 미래 연구 연구에 걸쳐.......

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Disclosures

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저자는 이 원고의 내용과 관련하여 공개할 이해 상충이 없습니다. 필립 박사와 카펜터 씨는 모두 미국 공무원입니다.

Acknowledgements

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대표 데이터의 생성은 NIH 그랜트 R01HL084178, 5R01MH068767-08, 그리고 브라운 MRI 연구 시설 및로드 아일랜드 재단의 보조금에 의해 지원되었다. VA CSR & D 보조금 1 IK2 CX000724-01A2 프로토콜 개발 및 추가 작업을 지원했다. 우리는 우리의 모든 참가자 감사합니다.

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
3T TIM TRIO시멘스3T MRI 
MRI 호환 맥박 산소 측정기Siemens모델 # 07389567
기능 신경 영상 분석NIHhttp://afni.nimh.nih.gov/데이터 분석 소프트웨어 패키지
EprimePsychology Software Tools, LLChttp://www.pstnet.com/eprime.cfm자극 프레젠테이션 소프트웨어
SlicerBrigham and Women's Hospitalhttp://www.slicer.org/ 확률론적 트랙토그래피 소프트웨어

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Raichle, M. E., et al. A default mode of brain function. Proc Natl Acad Sci U S A. 98, 676-682 (2001).
  2. Fransson, P. How default is the default mode of brain function? Further evidence from intrinsic BOLD signal fluctuations. Neuropsychologia

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