O presente trabalho fornece um conjunto abrangente de diretrizes para o traçado manual das estruturas do lobo temporal medial (MTL). Esse protocolo pode ser aplicado a pesquisas envolvendo investigações estruturais e/ou combinadas de ressonância magnética estrutural-funcional (MRI) do MTL, tanto em grupos saudáveis quanto clínicos.
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Artigo de método
Um protocolo abrangente para segmentação manual das estruturas do lobo temporal medial
* These authors contributed equally
Neste artigo
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Resumo
Resumo
O presente artigo descreve um protocolo abrangente para traçado manual do conjunto de regiões do cérebro que compreende o lóbulo medial temporal (MTL): amígdala, o hipocampo e as regiões hipocampal associados (perirrinal, entorhinal e hipocampal adequada). Diferentemente da maioria dos outros protocolos de rastreamento disponíveis, geralmente concentrando-se em determinadas áreas (por exemplo, MTL, amígdala e / ou hipocampo), a perspectiva integradora adotada pelas diretrizes atuais de rastreamento permite a clara localização de todas as sub-regiões MTL. Ao integrar informações de uma variedade de fontes, incluindo os protocolos de rastreamento existentes visando separadamente várias estruturas MTL, relatórios histológicos, e atlas do cérebro, e com o complemento de materiais visuais ilustrativos, o presente protocolo fornece um guia preciso, intuitivo, e conveniente para a compreensão da anatomia MTL. A necessidade de tais diretrizes de rastreamentotambém é enfatizada por ilustrando as possíveis diferenças entre os protocolos de segmentação automática e manual. Este conhecimento pode ser aplicado para a pesquisa envolvendo não só as investigações de ressonância magnética estrutural, mas também co-localização e sinal de fMRI extração estrutural-funcional de ROIs anatomicamente definidas, em grupos saudáveis e clínicos similares.
Introdução
O lobo temporal medial (MTL), uma área de putativo do mais alto nível de integração das informações sensoriais 1, tem sido um assunto freqüente de análises direcionadas. Por exemplo, o hipocampo e as áreas hipocampal associados têm sido extensivamente estudadas na pesquisa de memória 2-5. Além disso, o papel da amígdala tem sido frequentemente enfatizado na pesquisa que examina emoção processamento e interações emoção-cognição 6-11. Recentemente, várias regiões MTL também têm recebido atenção no campo emergente da neurociência personalidade, que liga a estrutura e função dessas e de outras regiões do cérebro para a variação individual....
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Protocolo
1. Amygdala
- Anterior Fatias da AMY
- Identificar a primeira fatia do AMY em que a ínsula limen aparece inicialmente, onde a conexão entre a substância branca lobos frontal e temporal é contínua e visível 30. Na visão coronal, use o pacote angular como a fronteira inferolateral da AMY.
- Localize o quiasma como um marco para o surgimento da AMY. Use o axial e sagital para distinguir o AMY em seus primeiros fatias do uncus circundante. Siga o trato de matéria branca em torno da AMY na vista axial para excluir a área entorrinal 32.
- Movendo-se posteriormente, identificar a primeira fatia em que a comissura anterio....
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Resultados
Ilustração de possíveis diferenças entre a segmentação manual e automática
Um modelo 3D da segmentação manual para o AMY, HC, RPC, CEI, e APS é mostrado na Figura 1, e uma secção sagital da segmentação é mostrado na Figura 2. Para o propósito de ilustrar extremas possíveis diferenças entre manual e automática traçados, fatias do AMY de um sujeito representativo com a segmentação automática errônea foram justapostos com traçado manual (veja <.......
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Discussão
Tradicionalmente, a segmentação manual foi considerado o padrão ouro por muitos pesquisadores. No entanto, uma determinação precisa das estruturas individuais tem sido complicada pela morfologia altamente variável das estruturas MTL, e por os geralmente fracos contrastes MRI destas estruturas contra as áreas circundantes do tecido e não neurais neurais. Historicamente, tem havido descrições conflitantes na literatura para algumas estruturas MTL. Em alguns casos de segmentar a RPC, por exemplo, o sulco colaterais tem sid.......
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Divulgações
Os autores não têm conflitos de interesse a declarar.
Agradecimentos
Essa pesquisa foi financiada por fundos do FD. O MM foi apoiado por uma bolsa IGERT sob a Bolsa nº 0903622 da National Science Foundation. Os autores desejam agradecer aos membros do Laboratório Dolcos pela ajuda na coleta e preparação dos dados.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| ITK-SNAP | Equipe ITK-SNAP na Universidade da Pensilvânia e na Universidade de Utah | ITK-SNAP v2.2 | |
| FSL | Grupo de Análise de Imagem por Ressonância Magnética Funcional do Cérebro (FMRIB) | FSL v4.1 | |
| Siemens Magnetom Trio 3T MR Scanner | Siemens | Magnetom Trio 3T |
Referências
- 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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Reimpressões e permissões
Errata
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.
