Name: Co-análise de estrutura e função cerebral usando ressonância magnética funcional e imagem ponderada em difusão (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-11-08T12:00:00.000+00:00
Duration: 17 min 6 s
Description: Aprenda a analisar estrutura e função cerebral simultaneamente usando ressonância magnética de alto campo com imagem ponderada em difusão e tractografia. Este método integra dados estruturais e funcionais para mapear conectividade anatômica em redes cerebrais.

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Lista de reconhecimentos e fontes de financiamento. O trabalho é apoiado pelo NIH RO1-MH54246 (MB), Fundação Nacional de Ciência BCS0923763 (MB), da Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), sob contrato NBCHZ090439 (WS), o Office of Naval Research (ONR) sob prêmio N00014-11 -1-0399 (WS), e do Exército Research Lab (ARL), sob contrato W911NF-10-2-0022 (WS). Os pontos de vista, opiniões e / ou resultados contidas nesta apresentação são de responsabilidade dos autores e não deve ser interpretada como representando a posição oficial ou políticas, expressas ou implícitas, das agências acima ou os Estados Unidos Departamento de Defesa.

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Não há conflitos de interesse declarados.

High-resolution DWI e tratografia fibra proporcionar uma abordagem poderosa para a análise da estrutura conjuntivo do cérebro humano. Aqui, apresentamos evidências de que esta arquitetura estrutural é significativamente relacionados com a função cerebral, avaliada por fMRI. Usando sementes tratografia baseados na ativação tarefa fMRI, encontramos evidências de que as áreas do cérebro que são co-ativo durante atenção visual são anatomicamente connectedconsistent com conhecimento prévio da neuroanatomia funcional ...

co-análise de estrutura e função cerebral usando ressonância magnética funcional e imagem ponderada em difusão

Co-analysis of Brain Structure and Function using fMRI and Diffusion-weighted Imaging

O estudo de complexos sistemas computacionais é facilitada por mapas de rede, tais como diagramas de circuitos. Tal mapeamento é particularmente informativo quando se estuda o cérebro, como o papel funcional que cumpre uma área do cérebro pode ser em grande parte definidos por suas conexões com outras áreas do cérebro. Neste relatório, nós descrevemos um romance, a abordagem não-invasiva para relacionar a estrutura e função do cérebro usando ressonância magnética (MRI). Esta abordagem, de uma combinação de ligações de imagem estrutural de longo alcance e dados de imagem de fibras funcionais, é ilustrado em duas distintas cognitivas, atenção visual e percepção face. Imagem estrutural é realizada com imagem ponderada em difusão (DWI) e tratografia fibra, que controlar a difusão de moléculas de água ao longo de extensões de fibra de substância branca do cérebro (Figura 1). Ao visualizar estes feixes de fibras, que são capazes de investigar a arquitetura de longo alcance conectivo do cérebro. Os resultados de comparação favoraBly com uma das técnicas mais utilizadas em DWI, tensor de difusão de imagem (DTI). DTI é incapaz de resolver complexas configurações de feixes de fibras, limitando a sua utilidade para a construção de modelos detalhados, anatomicamente informadas da função cerebral. Em contraste, as nossas análises reproduzir neuroanatomia conhecido com precisão e exatidão. Esta vantagem é em parte devido a procedimentos de aquisição de dados: enquanto muitos DTI difusão medida protocolos em um pequeno número de instruções (por exemplo, 6 ou 12), que empregam uma difusão espectro de imagem (DSI) 1, 2 protocolo que avalia a difusão em 257 direções e em uma série de pontos fortes gradientes magnéticos. Além disso, dados da DSI nos permite utilizar métodos mais sofisticados para reconstruir dados adquiridos. Em dois experimentos (atenção visual ea percepção de face), tratografia revela que as áreas de co-ativas do cérebro humano são anatomicamente ligados, apoiando hipóteses existentes que formam redes funcionais. DWI nos permite criar um &quot;circuito de diagram &quot;e reproduzi-lo em uma base individual-sujeito, com o objetivo de monitoramento da atividade cerebral em tarefas relevantes em redes de interesse.

Nós descrevemos uma nova abordagem para a análise simultânea da função cerebral e estrutura usando ressonância magnética (MRI). Avaliamos a estrutura do cérebro com imagens ponderada em difusão de alta resolução e de matéria-branco tratografia fibra. Ao contrário do padrão estrutural de ressonância magnética, estas técnicas permitem-nos relacionar diretamente conectividade anatômica a propriedades funcionais de redes cerebrais.

Co-análise de estrutura e função cerebral usando ressonância magnética funcional e imagem ponderada em difusão

O estudo de sistemas computacionais complexos é facilitado por mapas de rede, tais como diagramas de circuitos. Esse mapeamento é particularmente informativo quando...

O objetivo geral do experimento a seguir é analisar simultaneamente a estrutura e a função cerebrais utilizando a imagem por ressonância magnética. Isso é alcançado por meio da ressonância magnética de alto campo para obter imagens da estrutura da substância branca do cérebro com a técnica de imagem de espectro de difusão ou DSI e para medir a função cerebral com a fRMI bold. Os dados de DSI são então processados para gerar estimativas de difusão multidirecionais em cada ponto do cérebro.Além disso, os dados de FMRI são analisados com o objetivo de produzir regiões de interesse para gerar ou selecionar fibras virtuais de substância branca. Em seguida, as regiões de interesse são alinhadas aos dados de DSI, de modo que os dados funcionais e estruturais estejam em um espaço de imagem comum. Por fim, realiza-se a tractografia nos dados de difusão para estimar as vias de substância branca que conectam regiões funcionais de interesse. São obtidos resultados que mostram o grau de conectividade anatômica entre áreas cerebrais cuja conexão funcional é hipotetizada.Com base em dados de tarefas de RNMf. Evidências recentes convergentes sugeriram que operações cognitivas complexas são executa

co-analysis-brain-structure-function-using-fmri-diffusion-weighted

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurociência

Este artigo demonstra um delineamento experimental em que todo o corpo personagens animados são usados ​​em conjunto com ressonância magnética funcional (fMRI) para investigar os correlatos neurais da observação virtual de interações sociais.

Investigação por imagem do cérebro os correlatos neurais da Observando Virtual Interações Sociais

Técnicas de neuroimagem, como a ressonância magnética funcional e Tensor de Difusão de imagens tornaram-se cada vez mais útil na caracterização dos déficits cognitivos e neural no autismo. Um exame de conectividade do cérebro no autismo a um nível de rede, juntamente com adaptações para a digitalização de crianças com deficiências de desenvolvimento é apresentado.

Sondando o cérebro no autismo utilizando fMRI e Difusão Tensor Imagem

O objetivo da nossa pesquisa é correlacionar o comportamento de atividade cerebral. Precisas medidas comportamentais e técnicas de imagem permitem elucidar as relações cérebro-comportamento.

Correlacionando as respostas comportamentais aos sinais de fMRI córtex pré-frontal humano: Examinando Processos Cognitivos Usando Análise de Tarefa

Técnicas de análise multivariada, incluindo a análise de componentes principais (PCA) foram usados ​​para identificar padrões de assinatura de mudança regional de imagens funcionais do cérebro. Nós desenvolvemos um algoritmo para identificar biomarcadores rede reprodutíveis para o diagnóstico de doenças neurodegenerativas, a avaliação da progressão da doença, e a avaliação objectiva do efeito do tratamento na população de doentes.

Identificação de doenças relacionadas com padrões de covariância espacial utilizando dados de neuroimagem

Tensor de difusão (DTI), basicamente, serve como uma ferramenta baseada em ressonância magnética para...

Diffusion Tensor Imagem por Ressonância Magnética na Análise de Doenças Neurodegenerativas

A Rede Padrão Mode (DMN) em Epilepsia do Lobo Temporal (ELT) é analisada no estado de descanso do cérebro usando a conectividade funcional à base de semente de MRI (fcMRI).

Análise de Redes da rede de modo padrão Usando Funcional Conectividade RM em Epilepsia do Lobo Temporal

Um EEG-fMRI multimodal de imagens método, conhecido como a fonte de EEG fMRI restrita spatiotemporal imagem método, é descrito aqui. O método apresentado utiliza mapas sub fMRI condicionalmente-ativo, ou antecedentes, para orientar a localização de origem do EEG em uma forma que melhora a especificidade espacial e limita a resultados erróneos.

EEG simultâneo e gravação de ressonância funcional e análise de integração para a imagem latente de atividade Cortical dinâmica

O objetivo geral deste procedimento é obter informações microestruturais quantitativas do hipocampo em um rato com lesão cerebral traumática leve. Isto é feito usando um protocolo avançado difusão-tornado mais pesado da imagem latente de ressonância magnética e a análise baseada região--interesse de mapas paramétricos da difusão.

Imagem latente avançada da difusão no Hippocampus dos ratos com ferimento de cérebro traumático suave

Este estudo integrou imagens de ressonância magnética e marcação de spin arterial para derivar o atlas do fluxo sanguíneo cerebral (CBF) para regiões funcionais cerebrais. A comparação dos atlas típicos de FSC de isquemia cerebral saudável e crônica revelou diferenças significativas nas distribuições regionais do FSC, permitindo avaliações rápidas e não invasivas do FSC funcional para auxiliar no diagnóstico e avaliar a terapêutica.

Construção e Aplicação de Atlas de Fluxo Sanguíneo Cerebral Baseado na Região Funcional Cerebral Usando Imagem de Ressonância Magnética - Marcação de Spin Arterial

Nós desenvolvemos um método para ressonância magnética funcional simultânea e gravação eletrofisiológicas no cérebro de roedores, proporcionando uma plataforma para a investigação da relação entre a atividade neural e sinalizar o nível de oxigenação do sangue (BOLD) dependente de ressonância magnética.

FMRI simultânea e Eletrofisiologia no cérebro de roedores

Aprenda a analisar estrutura e função cerebral simultaneamente usando ressonância magnética de alto campo com imagem ponderada em difusão e tractografia. Este método integra dados estruturais e funcionais para mapear conectividade anatômica em redes cerebrais.

Co-análise de estrutura e função cerebral usando ressonância magnética funcional e imagem ponderada em difusão

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