Name: Biofeedback fMRI w czasie rzeczywistym ukierunkowany na korę oczodołowo-czołową w celu lęku przed zanieczyszczeniem (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-01-20T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 51 s
Description: Poznaj metodę biofeedbacku fMRI w czasie rzeczywistym ukierunkowaną na korę oczodołowo-czołową w celu redukcji lęku przed zanieczyszczeniem. Trening umożliwia pacjentom kontrolę nad aktywnością mózgu i poprawę parametrów klinicznych.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Niniejsze badanie jest finansowane przez NIH (R21 MH090384, R01 EB006494, RO1 EB009666, R01 NS051622). Dziękujemy H. Sarofin i C. Lacadie za pomoc techniczną.

<ol><li>Mataix-Cols, D., Cullen, S., Lange, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+correlates+of+anxiety+associated+with+obsessive-compulsive+symptom+dimensions+in+normal+volunteers%5BTitle%5D)+AND+%22Biol.+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Neural correlates of anxiety associated with obsessive-compulsive symptom dimensions in normal volunteers.</a> Biol. Psychiatry. 53, 482-493 (2003).</li>
<li>Mataix-Cols, D., Wooderson, S., Lawrence, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distinct+neural+correlates+of+washing%2C+checking%2C+and+hoarding+symptom+dimensions+in+obsessive-compulsive+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22Arch.+Gen.+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Distinct neural correlates of washing, checking, and hoarding symptom dimensions in obsessive-compulsive disorder.</a> Arch. Gen. Psychiatry. 61, 564-576 (2004).</li>
<li>Menzies, L., Chamberlain, S. R., Laird, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Integrating+evidence+from+neuroimaging+and+neuropsychological+studies+of+obsessive-compulsive+disorder%3A+the+orbitofrontal-striatl+model+revisited%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+and+Biobehavioral+Reviews%22%5BJournal%5D)">Integrating evidence from neuroimaging and neuropsychological studies of obsessive-compulsive disorder: the orbitofrontal-striatl model revisited.</a> Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 32, 525-549 (2008).</li>
<li>Whiteside, S. P., Port, J. D., Abramowitz, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+meta-analysis+of+functional+neuroimaging+in+obsessive-compulsive+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22Psychiatry+Research%22%5BJournal%5D)">A meta-analysis of functional neuroimaging in obsessive-compulsive disorder.</a> Psychiatry Research. 132, 69-79 (2004).</li>
<li>Swedo, S. E., Schapiro, M. B., Grady, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebral+glucose+metabolism+in+childhood-onset+obsessive-compulsive+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+General+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Cerebral glucose metabolism in childhood-onset obsessive-compulsive disorder.</a> Archives of General Psychiatry. 46, 518-523 (1989).</li>
<li>Swedo, S. E., Pietrini, P., Leonard, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebral+glucose+metabolism+in+childhood-onset+obsessive-compulsive+disorder.+Revisualization+during+pharmacotherapy%5BTitle%5D)+AND+%22Arch.+Gen.+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Cerebral glucose metabolism in childhood-onset obsessive-compulsive disorder. Revisualization during pharmacotherapy.</a> Arch. Gen. Psychiatry. 49, 690-694 (1992).</li>
<li>deCharms, R. C., Christoff, K., Glover, G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Learned+regulation+of+spatially+localized+brain+activation+using+real-time+fMRI%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Learned regulation of spatially localized brain activation using real-time fMRI.</a> NeuroImage. 21, 436-443 (2004).</li>
<li>deCharms, R. C., Maeda, F., Glover, G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Control+over+brain+activation+and+pain+learned+by+using+real-time+functional+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Control over brain activation and pain learned by using real-time functional MRI.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 102, 18626-18631 (2005).</li>
<li>Rota, G., Sitaram, R., Veit, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-regulation+of+regional+cortical+activity+using+real-time+fMRI%3A+the+right+inferior+frontal+gyrus+and+linguistic+processing%5BTitle%5D)+AND+%22Hum.+Brain.+Mapp%22%5BJournal%5D)">Self-regulation of regional cortical activity using real-time fMRI: the right inferior frontal gyrus and linguistic processing.</a> Hum. Brain. Mapp. 30, 1605-1614 (2009).</li>
<li>Weiskopf, N., Veit, R., Erb, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physiological+self-regulation+of+regional+brain+activity+using+real-time+functional+magnetic+resonance+imaging+%28fMRI%29%3A+methodology+and+exemplary+data%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Physiological self-regulation of regional brain activity using real-time functional magnetic resonance imaging (fMRI): methodology and exemplary data.</a> NeuroImage. 19, 577-586 (2003).</li>
<li>Yoo, S. S., Jolesz, F. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+MRI+for+neurofeedback%3A+feasibility+study+on+a+hand+motor+task%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroreport%22%5BJournal%5D)">Functional MRI for neurofeedback: feasibility study on a hand motor task.</a> Neuroreport. 13, 1377-1381 (2002).</li>
<li>Yoo, S. S., O'Leary, H. M., Fairneny, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increasing+cortical+activity+in+auditory+areas+through+neurofeedback+functional+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroreport%22%5BJournal%5D)">Increasing cortical activity in auditory areas through neurofeedback functional magnetic resonance imaging.</a> Neuroreport. 17, 1273-1278 (2006).</li>
<li>Caria, A., Sitaram, R., Veit, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Volitional+control+of+anterior+insula+activity+modulates+the+response+to+aversive+stimuli.+A+real-time+functional+magnetic+resonance+imaging+study%5BTitle%5D)+AND+%22Biological+psychiatry%22%5BJournal%5D)">Volitional control of anterior insula activity modulates the response to aversive stimuli. A real-time functional magnetic resonance imaging study.</a> Biological psychiatry. 68, 425-432 (2010).</li>
<li>Caria, A., Veit, R., Sitaram, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regulation+of+anterior+insular+cortex+activity+using+real-time+fMRI%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Regulation of anterior insular cortex activity using real-time fMRI.</a> Neuroimage. 35, 1238-1246 (2007).</li>
<li>Hamilton, J. P., Glover, G. H., Hsu, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modulation+of+subgenual+anterior+cingulate+cortex+activity+with+real-time+neurofeedback%5BTitle%5D)+AND+%22Hum.+Brain.+Mapp%22%5BJournal%5D)">Modulation of subgenual anterior cingulate cortex activity with real-time neurofeedback.</a> Hum. Brain. Mapp. 32, 22-31 (2011).</li>
<li>Johnston, S., Linden, D. E., Healy, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Upregulation+of+emotion+areas+through+neurofeedback+with+a+focus+on+positive+mood%5BTitle%5D)+AND+%22Cognitive%2C+affective+%26+behavioral+neuroscience%22%5BJournal%5D)">Upregulation of emotion areas through neurofeedback with a focus on positive mood.</a> Cognitive, affective & behavioral neuroscience. 11, 44-51 (2011).</li>
<li>Johnston, S. J., Boehm, S. G., Healy, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurofeedback%3A+A+promising+tool+for+the+self-regulation+of+emotion+networks%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Neurofeedback: A promising tool for the self-regulation of emotion networks.</a> NeuroImage. 49, 1066-1072 (2010).</li>
<li>Zotev, V., Krueger, F., Phillips, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-regulation+of+amygdala+activation+using+real-time+fMRI+neurofeedback%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Self-regulation of amygdala activation using real-time fMRI neurofeedback.</a> PLoS One. 6, e24522-e24522 (2011).</li>
<li>Haller, S., Birbaumer, N., Veit, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Real-time+fMRI+feedback+training+may+improve+chronic+tinnitus%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+Radiol%22%5BJournal%5D)">Real-time fMRI feedback training may improve chronic tinnitus.</a> Eur. Radiol. 20, 696-703 (2010).</li>
<li>Bloch, M. H., Landeros-Weisenberger, A., Kelmendi, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+systematic+review%3A+antipsychotic+augmentation+with+treatment+refractory+obsessive-compulsive+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">A systematic review: antipsychotic augmentation with treatment refractory obsessive-compulsive disorder.</a> Mol. Psychiatry. 11, 622-632 (2006).</li>
<li>Jenike, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+practice.+Obsessive-compulsive+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22N.+Engl.+J.+Med%22%5BJournal%5D)">Clinical practice. Obsessive-compulsive disorder.</a> N. Engl. J. Med. 350, 259-265 (2004).</li>
<li>Pallanti, S., Quercioli, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Treatment-refractory+obsessive-compulsive+disorder%3A+methodological+issues%2C+operational+definitions+and+therapeutic+lines%5BTitle%5D)+AND+%22Prog.+Neuropsychopharmacol.+Biol.+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Treatment-refractory obsessive-compulsive disorder: methodological issues, operational definitions and therapeutic lines.</a> Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry. 30, 400-412 (2006).</li>
<li>Mataix-Cols, D., Lawrence, N. S., Wooderson, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Maudsley+Obsessive-Compulsive+Stimuli+Set%3A+validation+of+a+standardized+paradigm+for+symptom-specific+provocation+in+obsessive-compulsive+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22Psychiatry.+Res%22%5BJournal%5D)">The Maudsley Obsessive-Compulsive Stimuli Set: validation of a standardized paradigm for symptom-specific provocation in obsessive-compulsive disorder.</a> Psychiatry. Res. 168, 238-241 (2009).</li>
<li>Lang, P. J., Bradley, M. M., Cuthbert, B. N. International affective picture system (IAPS): Affective ratings of pictures and instruction manual. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLang%2C+PJ+%22Technical+Report+A-82008%22">Technical Report A-82008</a>. , University of Florida. Gainesville, FL. (2008).</li>
<li>Burns, G. L., Keortge, S. G., Formea, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Revision+of+the+Padua+Inventory+of+obsessive+compulsive+disorder+symptoms%3A+distinctions+between+worry%2C+obsessions%2C+and+compulsions%5BTitle%5D)+AND+%22Behaviour+research+and+therapy%22%5BJournal%5D)">Revision of the Padua Inventory of obsessive compulsive disorder symptoms: distinctions between worry, obsessions, and compulsions.</a> Behaviour research and therapy. 34, 163-173 (1996).</li>
<li>Scheinost, D., Hampson, M., Bhawnani, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+GPU+accelerated+motion+correction+algorithm+for+real-time+fMRI%5BTitle%5D)+AND+%22Human+Brain+Mapping%22%5BJournal%5D)">A GPU accelerated motion correction algorithm for real-time fMRI.</a> Human Brain Mapping. , 639(2011).</li>
<li>Hampson, M., Scheinost, D., Qiu, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biofeedback+from+the+supplementary+motor+area+reduces+functional+connectivity+to+subcortical+regions%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Connectivity%22%5BJournal%5D)">Biofeedback from the supplementary motor area reduces functional connectivity to subcortical regions.</a> Brain Connectivity. 1, 91-98 (2011).</li>
<li>Johnson, K. A., Hartwell, K., Lematty, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intermittent+%22Real-time%22+fMRI+Feedback+Is+Superior+to+Continuous+Presentation+for+a+Motor+Imagery+Task%3A+A+Pilot+Study%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neuroimaging%22%5BJournal%5D)">Intermittent "Real-time" fMRI Feedback Is Superior to Continuous Presentation for a Motor Imagery Task: A Pilot Study.</a> J. Neuroimaging. , (2011).</li>
<li>Yoo, S. S., Lee, J. H., O'Leary, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+magnetic+resonance+imaging-mediated+learning+of+increased+activity+in+auditory+areas%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroreport%22%5BJournal%5D)">Functional magnetic resonance imaging-mediated learning of increased activity in auditory areas.</a> Neuroreport. 18, 1915-1920 (2007).</li>
</ol>

Brak zadeklarowanych konfliktów interesów.

Biofeedback w czasie rzeczywistym z wykorzystaniem danych fMRI jest nową techniką i wymagane są dalsze prace nad optymalizacją tej metody w celu maksymalizacji procesu uczenia się u badanych. Niedawne badania analizowały, w jaki sposób uczenie się zmienia się w zależności od liczby serii lub sesji skanowania,14, 18, 27 jak paradygmat informacji zwrotnej wpływa na uczenie się28 oraz czy uczenie się indukowane przez dany protokół biofeedbacku prowadzi do zmian w funkcjonowaniu mózgu, które utrzymują s...

biofeedback fmri w czasie rzeczywistym ukierunkowany na korę oczodołowo-czołową w leczeniu lęku przed zanieczyszczeniem

Real-time fMRI Biofeedback Targeting the Orbitofrontal Cortex for Contamination Anxiety

Prezentujemy metodę trenowania badanych w zakresie kontrolowania aktywności w obszarze kory oczodołowo-czołowej powiązanym z lękiem przed zanieczyszczeniem, z wykorzystaniem biofeedbacku danych z funkcjonalnego rezonansu magnetycznego w czasie rzeczywistym (rt-fMRI). Zwiększona aktywność tego obszaru jest obserwowana w związku z lękiem przed zanieczyszczeniem zarówno u osób zdrowych1, jak i u osób z zaburzeniem obsesyjno-kompulsyjnym (OCD),2 stosunkowo powszechnym i często obciążającym zaburzeniem psychiatrycznym obejmującym lęk przed zanieczyszczeniem. Choć wiele obszarów mózgu zostało powiązanych z OCD, nieprawidłowości w korze oczodołowo-czołowej (OFC) są jednym z najspójniejszych odkryć.3, 4 Co więcej, stwierdzono, że nadaktywność w OFC koreluje z nasileniem objawów OCD,5 a zgłaszano, że zmniejszenie nadaktywności w tym obszarze koreluje ze spadkiem nasilenia objawów.6 Zatem zdolność do kontrolowania tego obszaru mózgu może przekładać się na kliniczną poprawę objawów obsesyjno-kompulsyjnych, w tym lęku przed zanieczyszczeniem. Biofeedback danych rt-fMRI to nowa technika, w której czasowy wzorzec aktywności w konkretnym obszarze (lub związany z konkretnym rozproszonym wzorcem aktywności mózgu) w mózgu badanego jest dostarczany badanemu jako sygnał zwrotny. Niedawne doniesienia wskazują, że ludzie są w stanie rozwinąć kontrolę nad aktywnością konkretnych obszarów mózgu, gdy zapewniono im biofeedback rt-fMRI.7-12 W szczególności kilka badań wykorzystujących tę technikę do celowania w obszary mózgu zaangażowane w przetwarzanie emocji zgłosiło sukcesy w trenowaniu badanych w zakresie kontroli tych regionów.13-18 W kilku przypadkach zgłoszono, że trening biofeedbacku rt-fMRI wywołuje zmiany poznawcze, emocjonalne lub kliniczne u badanych.8, 9, 13, 19 Tutaj ilustrujemy tę technikę zastosowaną w leczeniu lęku przed zanieczyszczeniem u zdrowych osób. Interwencja biofeedbackowa ta będzie wartościowym narzędziem badań podstawowych: pozwala ona badaczom na zaburzanie funkcji mózgu, pomiar wynikających z tego zmian w dynamice mózgu i powiązanie ich ze zmianami w lęku przed zanieczyszczeniem lub innymi miarami behawioralnymi. Dodatkowo, opracowanie tej metody stanowi pierwszy krok w kierunku zbadania biofeedbacku opartego na fMRI jako interwencji terapeutycznej w OCD. Biorąc pod uwagę, że około jedna czwarta pacjentów z OCD odnosi niewielkie korzyści z obecnie dostępnych form leczenia,20-22 a ci, którzy odnoszą korzyści, rzadko wracają do pełnego zdrowia, pilnie potrzebne są nowe podejścia do leczenia tej populacji.

W niniejszym opracowaniu przedstawiamy metodę szkolenia osób w zakresie kontrolowania obszaru mózgu zaangażowanego w lęk przed zanieczyszczeniem oraz badania zależności między lękiem przed zanieczyszczeniem a wzorcami łączności mózgowej.

Biofeedback fMRI w czasie rzeczywistym ukierunkowany na korę oczodołowo-czołową w leczeniu lęku przed zanieczyszczeniem

Przedstawiamy metodę treningu badanych w zakresie kontrolowania aktywności w obszarze kory oczodołowo-czołowej związanej z lękiem przed zanieczyszczeniem, przy użyciu ...

Ogólnym celem tej procedury jest przeszkolenie osób w kontrolowaniu obszaru mózgu zaangażowanego w lęk przed zanieczyszczeniami oraz sprawdzenie, czy szkolenie to zmienia funkcje mózgu i poprawia kontrolę nad tym lękiem. Cel ten realizuje się poprzez uprzednią identyfikację obszaru w korze oczodołowo-czołowej badanego, który bierze udział w generowaniu lęku przed zanieczyszczeniami. Obszar ten stanie się obszarem docelowym dla interwencji z wykorzystaniem biofeedbacku.Kolejnym krokiem jest ocena poziomu lęku, którego badany doświadcza w odpowiedzi na obrazy związane z kontaminacją, a także analiza wzorców łączności mózgowej przed interwencją biofeedbacku. Następnie badany jest szkolony za pomocą biofeedbacku w zakresie kontrolowania docelowego obszaru mózgu. W ostatnim kroku oceniane jest, czy w wyniku biofeedbacku badani uzyskali większą kontrolę nad docelowym obszarem mózgu oraz nad lękiem przed kontaminacją i czy zmiany te są powiązane ze zmianami w łączności z docelowym obszarem mózgu.Ostatecznie podejście to pozwoli ustalić, czy biofeedback z fMRI w czasie rzeczywistym posiada potencjalną wartość kliniczną dla pacjentów z zaburzeniami obsesyjno-kompulsyjnymi oraz pozwoli zbadać neurologiczne podstawy lęku przed zanieczyszczeniem. Biofeedback z fMRI w czasie rzeczywistym ma potencjalną wartość terapeutyczną w wielu różnych postaciach chorób psychicznych, ponieważ może umożliwić jednostkom kontrolowanie aspektów funkcjonowania mózgu, które wywołują objawy.W niniejszej pracy badamy, czy może to pomóc ludziom w kontrolowaniu lęku przed zanieczyszczeniem. Jeśli tak, może to być klinicznie użyteczne dla pacjentów z zaburzeniami obsesyjno-kompulsyjnymi. Przedstawione tutaj podejście, łączące biofeedback z oceną zmiennych klinicznych i łączności mózgowej przed i po interwencji, może również odpowiedzieć na podstawowe pytania z zakresu neuronauki i psychiatrii.Biofeedback pozwala nam na modyfikację dynamiki mózgu, co umożliwia następnie pomiar tego, w jaki sposób zmiany w łączności mózgowej prowadzą do różnic w zmiennych klinicznych lub poznawczych. Przed rozpoczęciem tego eksperymentu konieczne jest przeprowadzenie szeroko zakrojonego procesu opracowania bodźców. W pierwszej kolejności należy zebrać obrazy neutralne oraz obrazy związane z kontaminacją, a następnie przeprowadzić badania pilotażowe, aby upewnić się, że lęk wywołany przez te bodźce jest zrównoważony w różnych warunkach prowokacji oraz że lęk w warunkach prowokacji jest istotnie większy niż w warunkach neutralnych.Po zakończeniu badań pilotażowych należy zrekrutować i przebadać potencjalnych uczestników, aby wyłonić zdrowe osoby, które mogą bezpiecznie uczestniczyć w eksperymentach MRI i u których stwierdzono wysoki poziom lęku przed zanieczyszczeniem oraz chęć nauczenia się kontrolowania tego lęku. W tym eksperymencie uczestnicy przychodzą w cztery oddzielne dni, zaplanowane w odstępach około połowy tygodnia, tak aby całe badanie trwało dwa tygodnie. Przedstawiony tutaj schemat blokowy opisuje protokół dla każdego uczestnika, który weźmie udział w rzeczywistych sesjach biofeedbacku.Należy zrekrutować kolejnego uczestnika, dopasowanego pod względem wieku i płci, który będzie otrzymywał pozorowany biofeedback przed każdą sesją MR. W pierwszym dniu u uczestników przeprowadza się badanie przesiewowe pod kątem obecności metalu oraz wykonuje strukturalny obraz o wysokiej rozdzielczości. Następnie gromadzi się dane z dwóch serii funkcjonalnych w stanie spoczynku, po których następują trzy serie lokalizacyjne danych funkcjonalnych, podczas których uczestnik naprzemiennie ogląda intensywne obrazy związane z kontaminacją oraz obrazy neutralne w odstępach 42 s.Te przebiegi lokalizacyjne są wykorzystywane do zlokalizowania obszaru OFC aktywowanego przez lęk przed kontaminacją. Po sesji obrazowania w pierwszym dniu badani spotykają się z psychologiem klinicznym specjalizującym się w zaburzeniach lękowych w celu opracowania strategii reappraisal (ponownej oceny poznawczej). Celem tej sesji jest opracowanie zindywidualizowanej strategii poznawczej dla badanego, która zapewni mu wstępną kontrolę nad aktywnością w korze oczodołowo-czołowej.Strategie te, służące zwiększaniu lub zmniejszaniu aktywności OFC, mają na celu jedynie zapewnienie początkowej, ograniczonej zdolności do kontrolowania OFC. Podczas sesji biofeedbacku badani będą mieli możliwość eksperymentowania z własnymi strategiami poznawczymi i otrzymywania bezpośredniej informacji zwrotnej, co pozwoli im na stopniowe zwiększanie kontroli nad OFC. Następnie dane zebrane podczas lokalizatora w pierwszym dniu są analizowane przed sesją w drugim dniu.Wynikowa mapa zespołu wskazuje, które obszary mózgu były bardziej aktywne, gdy badany oglądał obrazy związane z zanieczyszczeniem niż podczas oglądania obrazów neutralnych. Wybierane jest 30 pikseli o najwyższej wartości na tej mapie TM, zlokalizowanych w obrębie OFC lub przyległym obszarze polarnym płata czołowego, aby reprezentowały docelowy obszar OFC dla danego badanego w nadchodzących skanach biofeedbacku. Obszar ten jest następnie przekształcany z przestrzeni funkcjonalnej do przestrzeni anatomicznej za pomocą sztywnej rejestracji z interpolacją najbliższego sąsiada.Zdefiniowano również obszar kontrolny obejmujący całą istotę białą mózgu, który został przeniesiony do tej samej przestrzeni z mózgu MNI. Te dwa obszary zostaną wykorzystane przez program do analizy w czasie rzeczywistym podczas sesji biofeedbacku w drugim dniu. W drugim dniu eksperymentu badani biorą najpierw udział w sesji oceny poza magnesem.Przed każdą sesją oceny badani otrzymują ustną instrukcję, aby starać się zminimalizować lęk podczas oglądania nadchodzących obrazów związanych z kontaminacją. Następnie, zgodnie ze szczegółowymi instrukcjami wyświetlanymi na ekranie, są oni proszeni o zgłoszenie poziomu lęku związanego z kontaminacją, który odczuwają w reakcji na obrazy. Równocześnie monitorowana jest reakcja skórno-galwaniczna.Następnie badani uczestniczą w 1,5-godzinnej sesji biofeedbacku fMRI w czasie rzeczywistym. Sesja rozpoczyna się od zgromadzenia osiowych obrazów anatomicznych w tych samych lokalizacjach przekrojów, co w przypadku danych funkcjonalnych. Następnie przeprowadza się skan referencyjny funkcjonalny.Dwa obszary zainteresowania są przekształcane do przestrzeni funkcjonalnej bieżącej sesji poprzez konkatenację dwóch sztywnych rejestracji. Pierwsza rejestracja przenosi obszary z przestrzeni anatomicznej pierwszego dnia do przestrzeni anatomicznej drugiego dnia. Druga rejestracja przenosi obszary z przestrzeni anatomicznej drugiego dnia do przestrzeni funkcjonalnego skanu referencyjnego drugiego dnia.Podczas rejestracji obszarów zbierane są dwa przebiegi funkcjonalne, określane jako przebiegi zadania kontrolnego. Przebiegi te nie obejmują biofeedbacku, lecz służą do oceny zdolności badanych do kontrolowania aktywności w obrębie obszaru zainteresowania OFC podczas ekspozycji na obrazy związane z kontaminacją. Podczas przebywania w skanerze badani oglądają obrazy ze strzałką skierowaną w górę lub w dół w przypadku obrazów związanych z kontaminacją lub strzałką skierowaną do przodu w przypadku obrazów neutralnych.Badani otrzymują polecenie próby zwiększenia aktywności w swojej OFC, gdy strzałka jest skierowana w górę, próby zmniejszenia aktywności w OFC, gdy strzałka skierowana jest w dół, oraz zwykłego rozluźnienia, gdy strzałka wskazuje w prawo. Strzałka i obraz zmieniają się co 26 sekund, naprzemiennie przechodząc przez trzy warunki po zakończeniu zadania kontrolnego oraz po zarejestrowaniu regionu docelowego i regionu kontrolnego w aktualnej przestrzeni funkcjonalnej. Przeprowadzanych jest sześć serii biofeedbacku lub serii pozorowanego biofeedbacku (sham), w zależności od badanego.Próby biofeedbacku służą do trenowania badanych w kontrolowaniu aktywności w obszarze O-F-C-R-O-I. Są one podobne do prób w zadaniu kontrolnym, z tą różnicą, że badani otrzymują na dole ekranu informację zwrotną dotyczącą sukcesu w kontrolowaniu tego obszaru mózgu. Przedstawiony tutaj obraz biofeedbacku został przyspieszony, lecz poza tym dokładnie odzwierciedla to, co badany widział podczas biofeedbacku.Próby pozorowanego biofeedbacku będą identyczne z próbami biofeedbacku, z tą różnicą, że badani będą widzieć przebieg czasowy aktywności w OFC z próby biofeedbacku innego badanego, dopasowanego pod względem wieku i płci, w stopniu odpowiadającym temu, w jakim badany poddawany biofeedbackowi był w stanie kontrolować aktywność w OFC. Badany w grupie pozorowanej będzie sprawiał wrażenie równie skutecznego podczas prób pozorowanych, co doprowadzi do podobnego odczucia sukcesu. Na koniec, dla każdego badanego zostaną przeprowadzone dwie dodatkowe próby zadania kontrolnego.Następnie badani powinni powrócić w trzecim dniu na sesję skanowania identyczną z tą z drugiego dnia, jednak z wykorzystaniem osobnych dopasowanych zestawów bodźców; w czwartym dniu badani powinni wziąć udział w końcowej sesji oceny. Po zebraniu danych od wszystkich uczestników przeprowadzana jest ostatnia, godzinna sesja obrazowania MR, podczas której gromadzone są dane dotyczące funkcjonalnej łączności w stanie spoczynku. Można porównać osoby, które otrzymały rzeczywisty biofeedback, z osobami, które otrzymały biofeedback pozorowany (sham), aby ustalić, czy wypracowały one większą kontrolę nad docelowym obszarem oraz czy pozwoliło im to na silniejszą kontrolę nad lękiem przed zanieczyszczeniem.Zmiany w lęku przed kontaminacją u osób poddanych biofeedbackowi są powiązane ze zmianami w kontroli nad wybranym obszarem oraz ze zmianami w schematach łączności funkcjonalnej. Tutaj widzimy zrzut ekranu z wyświetlacza wizualnego z jednej z końcowych sesji biofeedbacku u osoby, której udało się uzyskać kontrolę nad OFC. Sesja kończy się warunkiem neutralnym, dlatego strzałka jest biała i skierowana do przodu.U tego badanego zaobserwowano również większą kontrolę nad lękiem przed zanieczyszczeniem, o czym świadczyły niższe oceny poziomu lęku podczas sesji oceny po interwencji, a także większą kontrolę nad korą oczodołowo-czołową podczas prób w zadaniu kontrolnym. Metoda ta ma ogromny potencjał w psychiatrii, zarówno jako metoda leczenia klinicznego, jak i narzędzie badawcze służące do analizy substratów neuronalnych leżących u podstaw objawów klinicznych.

real-time-fmri-biofeedback-targeting-orbitofrontal-cortex-for

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Współbieżne fMRI Biofeedback ukierunkowane na kora orbitofrontalną w leczeniu lęku przed zakażeniem

Projekt Inteligentnego Wieloczujnikowego Systemu Rzeczywistości Wirtualnej do Leczenia Zaburzeń Lękowych (INTREPID) ma na celu opracowanie wieloczujnikowego systemu rzeczywistości wirtualnej, świadomego kontekstu, przeznaczonego do leczenia zaburzeń związanych z lękiem.

Zastosowanie biofeedbacku w klinicznej rzeczywistości wirtualnej: Projekt INTREPID

Celem naszych badań jest powiązanie zachowania z aktywnością mózgu. Dokładne pomiary behawioralne i techniki obrazowania pozwalają nam wyjaśnić zależności między mózgiem a zachowaniem.

Korelacja reakcji behawioralnych z sygnałami fMRI z ludzkiej kory przedczołowej: badanie procesów poznawczych z wykorzystaniem analizy zadań

Zdolność do wywoływania i/lub kontrolowania plastyczności neuronalnej może być kluczowa w przyszłych terapiach zaburzeń neurologicznych i powrocie do zdrowia po urazie mózgu. W artykule przedstawiono protokół dotyczący wykorzystania treningu neurofeedback z funkcjonalnym rezonansem magnetycznym do modulacji funkcji ludzkiego mózgu.

Protokół do administrowania treningiem neurofeedbacku fMRI w czasie rzeczywistym

Wprowadzamy protokół do badania neuronalnych korelatów zadania regulacji emocji poznawczych, a mianowicie ponownej oceny poznawczej, za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego. Protokół ten był stosowany u pacjentów z zaburzeniami obsesyjno-kompulsywnymi i zdrowych osób z grupy kontrolnej, ale może być również stosowany w innych próbkach klinicznych.

Badanie neuronalnych korelatów ponownej oceny poznawczej w zaburzeniach obsesyjno-kompulsywnych za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego opartego na zadaniach

Niniejszy artykuł przedstawia protokół kliniczny powtarzającej się przezczaszkowej stymulacji magnetycznej (rTMS) z indywidualnym wywoływaniem objawów w zaburzeniu obsesyjno-kompulsyjnym (OCD), zgodnie z parametrami protokołów zatwierdzonych przez FDA.

Protokół powtarzalnej przezczaszkowej stymulacji magnetycznej z wywoływaniem objawów w leczeniu zaburzenia obsesyjno-kompulsyjnego

Obrazowanie fluorescencyjne jest obiecującą, innowacyjną metodą chirurgii sterowanej obrazem w onkologii chirurgicznej. W niniejszym materiale wideo opisujemy procedurę techniczną wykrywania węzła chłonnego wartowniczego z wykorzystaniem obrazowania fluorescencyjnego, zaprezentowaną na przykładzie onkologii ginekologicznej. Zastosowano wielospektralny system kamer fluorescencyjnych wraz z kontrastem fluorescencyjnym w postaci zieleni indocyjaninowej.

Wielospektralne obrazowanie fluorescencyjne w czasie rzeczywistym do śródoperacyjnego wykrywania węzła chłonnego strażnika w onkologii ginekologicznej

Niniejszy raport zawiera szczegółowy opis nowego systemu zdalnej nawigacji opartego na siłach napędowych pola magnetycznego, który został niedawno wprowadzony jako nowe narzędzie robotyczne w procedurach elektrofizjologii serca u ludzi.

Zdalna nawigacja magnetyczna dla precyzyjnego pozycjonowania cewnika i ablacji w czasie rzeczywistym w procedurach elektrofizjologicznych serca

Ilościowa reakcja łańcuchowa polimerazy w czasie rzeczywistym (qPCR) jest szybką i czułą metodą badania poziomów ekspresji różnych cząsteczek mikroRNA (miRNA) w próbkach nowotworowych. Zastosowanie tej metody pozwala na amplifikację, kwantyfikację i analizę ekspresji setek różnych cząsteczek miRNA z tej samej matrycy cDNA.

Wykrywanie mikroRNA w guzach prostaty za pomocą ilościowej reakcji PCR w czasie rzeczywistym (qPCR)

Trenowanie nieprawidłowych wzorców ruchowych po kontuzji lub chorobie jest kluczowym elementem rehabilitacji fizycznej. Ostatnie postępy technologiczne umożliwiły dokładną ocenę ruchu podczas różnych zadań, z niemal natychmiastową kwantyfikacją wyników. Daje to nowe możliwości modyfikacji błędnych wzorców ruchowych w czasie rzeczywistym.

Przekwalifikowanie ruchu z wykorzystaniem informacji zwrotnej o wydajności w czasie rzeczywistym

Nowe podejście łączące przeszczep wewnątrzgałkowy i mikroskopię konfokalną umożliwia podłużne, nieinwazyjne obrazowanie w czasie rzeczywistym z rozdzielczością pojedynczych komórek w przeszczepionych tkankach in vivo.  Pokazujemy, jak przeszczepić wyspy trzustkowe do przedniej komory oka myszy.

Przeszczep do przedniej komory oka w celu podłużnego, nieinwazyjnego obrazowania in vivo z rozdzielczością pojedynczej komórki w czasie rzeczywistym

Poznaj metodę biofeedbacku fMRI w czasie rzeczywistym ukierunkowaną na korę oczodołowo-czołową w celu redukcji lęku przed zanieczyszczeniem. Trening umożliwia pacjentom kontrolę nad aktywnością mózgu i poprawę parametrów klinicznych.

Biofeedback fMRI w czasie rzeczywistym ukierunkowany na korę oczodołowo-czołową w leczeniu lęku przed zanieczyszczeniem

Przeglądaj więcej filmów