Method Article

Analiza sieciowa sieci w trybie domyślnym z wykorzystaniem rezonansu magnetycznego łączności funkcjonalnej w padaczce skroniowej

DOI:

10.3791/51442

⸱

August 5th, 2014

 ,  ,  ,  , 
1Department of Neurology, Baylor College of Medicine, 2Neurology Care Line, Michael E. DeBakey VA Medical Center, 3Semel Institute for Neuroscience and Human Behavior, University of California, Los Angeles, 4Department of Neurology, University of California, Los Angeles

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Sieć trybu domyślnego (DMN) w padaczce skroniowej (TLE) jest analizowana w stanie spoczynku mózgu za pomocą rezonansu magnetycznego (fcMRI) opartego na nasionach.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Funkcjonalna łączność MRI (fcMRI) to metoda fMRI, która bada połączenia różnych obszarów mózgu na podstawie korelacji fluktuacji sygnału BOLD w czasie. Padaczka skroniowa (TLE) jest najczęstszym rodzajem padaczki u dorosłych i obejmuje wiele sieci mózgowych. Sieć trybu domyślnego (DMN) bierze udział w świadomym poznawaniu w stanie spoczynku i uważa się, że jest zaburzona w TLE, gdzie napady powodują upośledzenie świadomości. DMN w padaczce badano za pomocą fcMRI na bazie nasion. W tej analizie jako nasiona wykorzystano przednie i tylne piasty DMN. Wyniki wskazują na rozłączenie między przednimi i tylnymi piastami DMN w TLE w stanie podstawowym. Ponadto ujawnia się zwiększona łączność DMN z innymi obszarami mózgu w lewym TLE wraz ze zmniejszoną łącznością w prawym TLE. Analiza pokazuje, w jaki sposób fcMRI oparte na nasionach można wykorzystać do badania sieci mózgowych w zaburzeniach mózgu, takich jak TLE.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Funkcjonalna łączność MRI (fcMRI) to stosunkowo nowe podejście analityczne do danych fMRI, które określa ilościowo związek między różnymi regionami mózgu na podstawie podobieństwa ich szeregów czasowych sygnałów zależnych od poziomu natlenienia krwi (BOLD) - nazywa się to "funkcjonalną" łącznością i można ją odróżnić od anatomicznej łączności, która opisuje istnienie fizycznych połączeń między regionami (np., włókna istoty białej). W szczególnym zastosowaniu tego podejścia szeregi czasowe są zbierane, gdy uczestnik nie jest zaangażowany w zadanie lub znajduje się w tak zwanym "stanie spoczynku".

Chociaż po raz pierwszy opisany w 19....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Tematy

  1. Badana populacja składająca się z 36 osób obejmuje 3 grupy: prawe TLE (n=11), lewe TLE (n=12) i zdrowe (n=13). Uzyskaj pisemną świadomą zgodę od wszystkich uczestników. Badanie jest zgodne z wytycznymi Institutional Review Board Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA).
  2. Grupami pacjentów z padaczką powinni być pacjenci, którzy są kandydatami do resekcji przedniego płata skroniowego, zgodnie z ustaleniami za pomocą monitorowania wideo-EEG, rezonansu magnetycznego mózgu, obrazowania PET i testów neuropsychologicznych. Pacjenci powinni kontynuować przyjmowanie zwykłych leków podczas badania fMRI i nie powinni być badani bezpośred....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Rysunek 1 pokazuje DMN ujawniony z połączeniem z tylnym nasieniem (Rsp/ PCUN, kolory czerwono-żółte) i przednim zalążkiem (vmPFC, kolory niebiesko-zielone) i porównuje sieci znalezione w różnych grupach badanych (Ryc. 1A-C) i między sobą, tj. zdrowe grupy kontrolne w porównaniu do wszystkich pacjentów z TLE (Ryc. 1D i 1E), a następnie zdrowe kontrole porównane oddzielnie z lewym TLE (Rysunki 1F i 1G) i prawy TLE (

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Uważa się, że padaczka jest chorobą sieciową, a nieprawidłowości zaangażowanych sieci są obecne podczas napadów i w stanie międzynapadowym21. Oparty na zadaniach fMRI został wykorzystany do analizy nieprawidłowości w sieciach językowych i pamięciowych w TLE8. FcMRI ma nieodłączne zalety w badaniu DMN12 , ponieważ jest to sieć aktywna głównie w stanie spoczynku. DMN to sieć regionów mózgu, która okazała się aktywna u osób obudzonych, które nie są zakłócone i są zaangażowane w spontaniczne .......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dr Engel jest finansowany przez NIH Grants P01 NS02808, R01 NS33310 i U01 NS42372, posiada patenty WO 2009/123734A1 i WO 2009/123735A1, otrzymuje tantiemy od MedLink, Wolters Kluwer, Blackwell i Elsevier oraz otrzymał honoraria od Medtronics, Wolters Kluwer i Best Doctors. Dr Stern służył jako płatny konsultant dla UCB i Lundbeck. Dr Stern jest redaktorem MedLink Neurology i otrzymał tantiemy od Wolters Kluwer i McGraw-Hill. Pozostali autorzy nie mają żadnych ujawnień ani konfliktów interesów, które mogliby zadeklarować.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Finansowanie tych badań zostało zapewnione przez The Epilepsy Foundation of America, Baylor College of Medicine Computational and Integrative Biomedical Research Center (CIBR) Seed Grant Awards (ZH); NIH-NINDS K23 Grant NS044936 (JMS); oraz The Leff Family Foundation (JMS). Pozyskiwanie danych pomogło: Elizabeth Pierce (UCLA).

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Stacja robocza MRI
z systemem Linux z zainstalowanym
oprogramowaniem do analizy obrazu

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Biswal, B. B., Yetkin, F. Z., Haughton, V. M., Hyde, J. S. Functional connectivity in the motor cortex of resting human brain using echo-planar MRI. Magn. Reson. Med. 34, 537-541 (1995).
  2. Fox, M. D., Greicius, M. Clinical applications of resting state fun....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Default Mode NetworkFunctional Connectivity MRITemporal Lobe EpilepsySeed based CorrelationResting State fMRIBrain Network AnalysisAnterior Posterior HubsFunctional MRI PreprocessingFSL Software AnalysisGroup Comparison Statistics

Related Articles