Een Protocol voor de administratie van Real-Time fMRI Neurofeedback Training

Het algemene doel van deze procedure is om gelokaliseerde controle over neuroplastische mechanismen in de menselijke hersenen mogelijk te maken. Met behulp van neurofeedback van real-time functionele magnetische resonantiebeeldvorming. Neurofeedbacktraining heeft het potentieel om neurologische stoornissen van de hersenen te bestrijden door synaptische potentialen in doelgebieden van de hersenen te veranderen, zonder het gebruik van farmaceutische geneesmiddelen of invasieve chirurgische ingrepen.

Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat proefpersonen kunnen leren om gelokaliseerde hersenactiviteit op een systematische manier endogen te veranderen. De gebruikte strategieën voor het veranderen van de gelokaliseerde hersenactiviteit kunnen worden vertaald naar overal aanwezige platforms zoals smartphones, tablets, om een eenvoudige oplossing voor thuis mogelijk te maken. Abnormale synaptische potentialen in hersenconnectiviteit worden geassocieerd met veel neurologische stoornissen, waaronder autisme, traumatisch hersenletsel, de ziekte van Parkinson en vestibulaire stoornissen.

Een feedback is gebaseerd op chemodynamische veranderingen geassocieerd met neuronale activiteit en heeft dus een slechte temporele resolutie, waardoor het trainen voor sommige proefpersonen moeilijker wordt. Omdat hyperactiviteit van hersengebieden vaak een bevinding is bij patiënten met tinnitus, is deze aanpak erop gericht proefpersonen te leren activiteit in gebieden van belang te verminderen. Begin met het aansluiten van de TR-triggeruitvoer van de magnetische resonantiebeeldvorming of MRI-machine op de stimulus-pc. Plaats vervolgens het MR-compatibele scherm zodat het zichtbaar is voor de deelnemer via de spiegel die aan de hoofdspoel is bevestigd.

Laat vervolgens de deelnemer in een rugligging op de scannertafel gaan liggen. Plaats de koptelefoon op het hoofd van de deelnemer en zorg ervoor dat de oren bedekt zijn. Vraag hen vervolgens om hun hoofd binnen de hoofdspoel te houden.

Vergrendel het bovenlichaam van de hoofdspoel op zijn plaats en bevestig de spiegel aan de hoofdspoel. Plaats de responsapparaten in de handen van de deelnemer. Markeer vervolgens de locatie van het nasion van de deelnemer ten opzichte van de scanner en verplaats het baken naar de locatie naar het midden van de MRI-boor.

Bevestig ten slotte dat de deelnemer het hele scherm kan bekijken met behulp van de spiegel. Begin met het geven van taakinstructies aan de deelnemer in de MRI-kamer. Begin vervolgens met de gesynchroniseerde toediening van hoorbare stimuli en gegevensverwerving door op de scanknop op de MRI-scanner te drukken.

Verzamel echo-planaire beelden van de hele hersenen met behulp van een gradiënt recall echo MRI-pulssequentie. Gebruik vervolgens multivariate statistiek om een activeringsmap te berekenen en gebruik de activeringsmap die op een gemiddelde fMRI-afbeelding is gelegd om de regio te bepalen waarin het feedbacksignaal voor de daaropvolgende neurofeedback zal worden afgeleid. Navigeer vervolgens door de plakjes met behulp van de plakjeschuifbalk om anatomische markers zichtbaar in de fMRI-gegevens te vinden, zoals het inferieure oppervlak van de frontale hoorn van de laterale ventrikels.

Drempel de activeringsmap met behulp van de drempelschuifbalk, om de dooscellen te onthullen die het meest robuust werden geactiveerd tijdens de functionele localizer in het doelgebied. Gebruik ten slotte de linkermuisknop om individuele voxels met activering boven de geselecteerde drempel en binnen het doelgebied te selecteren en deze toe te voegen aan de ROI. Begin met het instrueren van de deelnemer om mindfulness-taken uit te voeren die de hersenactiviteit naar de gewenste toestand leiden.

In het tinnitusvoorbeeld, instrueer de deelnemer om de aandacht af te leiden van het auditieve systeem naar sensorische systemen om auditieve activiteit te verminderen. Om gegevens te normaliseren voordat feedback wordt gepresenteerd, instrueer de deelnemer om te ontspannen tijdens een aftelling die aan het begin van de scan wordt gepresenteerd. Begin vervolgens met gesynchroniseerde stimulipresentatie en gegevensverwerving door op de scanknop op de MRI-scanner te drukken en verzamel echo-planaire beelden op dezelfde manier als de functionele localizer-scan.

Presenteer vervolgens visueel een aftellingtimer en een lege feedbackweergave. Geef vervolgens het huidige feedbacksignaal weer via een thermometerstijlstaafplot waarbij de hoogte van de balk evenredig is aan het signaal gemeten van de geselecteerde dooscellen. Geef vervolgens instructies om de deelnemer te vragen te ontspannen, de thermometerbalk op de feedbackweergave te verhogen of te verlagen.

Ten slotte, nadat de neurofeedbacksessie is voltooid, begeleid de patiënt uit de scanner. Deze resultaten gaven aan dat de controle over de linker DLPFC significant toenam gedurende vijf zes minuten 24 seconden runs van neurofeedback gescheiden over vijf afzonderlijke sessies gedurende 14 dagen. Verder creëert fMRI NFT gecombineerd met MBAT-praktijk, focale veranderingen in hersenactiviteit die beperkt zijn tot het doelgebied en die geen invloed hebben op stroomopwaartse of stroomafwaartse componenten van het werkgeheugennetwerk.

Eenmaal beheerst, kan een enkele trainingssessie met behulp van deze techniek in slechts 20 minuten worden voltooid. Bij het uitvoeren van deze procedure is het belangrijk om zorgvuldig het doelhersengebied voor neurofeedback te selecteren. Andere methoden zoals diffusie tensor beeldvorming, magnetische resonantiespectroscopie, arteriële spin labeling en gedragstesten kunnen vóór of na deze procedure worden uitgevoerd om aanvullende inzichten in neuroplastische veranderingen te verkrijgen.

Na het bekijken van deze video, zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u neurofeedbacktraining kunt uitvoeren vanuit real-time functionele magnetische resonantiebeeldvorming. Vergeet niet dat het magnetische veld dat geassocieerd is met MRI ernstige veiligheidskwesties kan veroorzaken. Daarom moet altijd een goede screening worden uitgevoerd.