Medição de fronto-límbico Atividade Usando um emocional Oddball Task em Crianças com Familial alto risco para Esquizofrenia

O objetivo geral deste procedimento é realizar imagens de ressonância magnética em crianças e adolescentes durante a realização de uma tarefa emocional excêntrica. Isso é feito primeiro projetando uma tarefa emocional excêntrica apropriada para a criança. A segunda etapa é permitir que os participantes pratiquem a execução da tarefa em um ambiente de scanner simulado.

Em seguida, os participantes realizam a mesma tarefa no scanner de ressonância magnética. A etapa final é analisar os dados comportamentais e de imagem. Em última análise, imagens funcionais durante a tarefa emocional excêntrica.

Na esquizofrenia, parentes de primeiro grau são usados para mostrar diminuição da ativação no circuito frontoestriado e resposta a estímulos-alvo em crianças e adolescentes em risco. A principal vantagem dessa técnica é que ela permite imagens não invasivas do cérebro de crianças e adolescentes enquanto eles estão envolvidos em funções cognitivas. Embora esse método possa fornecer informações sobre a esquizofrenia, ele também pode ser aplicado a outras doenças psiquiátricas do desenvolvimento, como transtorno bipolar ou autismo, ou outros distúrbios cerebrais, como transtorno de estresse pós-traumático.

Geralmente, os indivíduos novos na execução desse método terão dificuldades porque há muitas etapas para criar o projeto experimental, adquirir as imagens, programar os pipelines de análise e processamento de imagem e aplicar os projetos experimentais corretos ao seu projeto. Crianças participantes e indivíduos com condições neuropsiquiátricas também têm dificuldade porque os procedimentos exigem que eles permaneçam imóveis durante uma sessão típica de ressonância magnética enquanto completam tarefas comportamentais. Além disso, os procedimentos exigem comunicação clara e disseminação de informações entre experimentador e participante, o que requer uma quantidade considerável de treinamento.

Para começar, use o software Siegel para gerar uma tarefa comportamental baseada em eventos que apresente estímulos-alvo pouco frequentes, como um círculo dentro de uma sequência de estímulos padrão mais frequentes, como imagens embaralhadas. Selecione um conjunto de estímulos aversivos e um conjunto de estímulos neutros do banco de dados do International Effective Picture System. Essas imagens são classificadas em uma escala de um a nove, com números mais altos indicando um nível positivo mais alto de valência e excitação.

Selecione um conjunto de imagens apropriadas para a idade do grupo de estudo, como fotos de cobras, aranhas ou outros animais. Programe o script da tarefa para que as imagens sejam apresentadas em uma ordem pseudo-aleatória por 1.500 milissegundos com uma média de 500 milissegundos entre os estímulos-alvo presentes e as imagens neutras irrelevantes da tarefa não mais do que a cada 15 segundos e façam com que cada uma tenha cerca de 4% dos estímulos. Certifique-se de agitar os tempos de início do evento para fornecer melhor resolução da função de resposta hemodinâmica, crie um total de oito conjuntos de imagens, um para cada uma das oito execuções funcionais.

Recrute participantes entre nove e 18 anos que estejam em alto risco familiar de psicose, bem como controles saudáveis. Obter consentimento informado dos participantes ou responsáveis legais e ascensão dos menores que estão participando do estudo. Comece colocando os participantes em um scanner de ressonância magnética simulado para familiarizá-los com o ambiente de ressonância magnética.

Em seguida, certifique-se de que eles entendam as instruções da tarefa e reproduzam uma gravação de áudio do ruído do scanner enquanto concluem uma execução prática da tarefa comportamental. Faça com que o participante use a mesma caixa de entrada segura de ressonância magnética que será usada durante a varredura real e instrua-o a pressionar um botão com o dedo indicador em resposta a todos os estímulos alvo e outro botão com o dedo médio para todos os outros estímulos. Quando o sujeito estiver confortável no scanner simulado, coloque-o em um scanner de ressonância magnética de 3,0 Tesla.

Primeiro, adquira um conjunto de imagens estruturais, incluindo uma imagem anatômica 3D co-planejadora, usando uma sequência de pulso de aquisição recuperada por gradiente estragado. Em seguida, adquira dados de imagem funcionais usando uma sequência de imagem de eco gradiente com cobertura cerebral completa. Para medir a atividade cerebral durante a tarefa comportamental, use esta sequência de imagem para cada execução da tarefa comportamental e apresente a tarefa em oito execuções funcionais, cada uma com duração aproximada de quatro minutos e consistindo em 120 pontos de tempo de imagem.

Comece a análise pré-processando as imagens, abra a ferramenta de análise especializada FMRI no software FSL e selecione a análise de primeiro nível e as pré-estatísticas. Em seguida, na guia de dados, selecione o número de imagens de entrada e o caminho para cada uma das imagens de RM. Defina também o diretório de saída.

Insira os volumes totais, o número de aquisições descartadas e a TR. Em seguida, na guia de pré-estatísticas, defina a correção de movimento para suavização espacial MFL completa com metade no máximo a cinco milímetros e selecione a correção de tempo de corte. Não selecione B zero UN warping e normalização de intensidade e selecione BET extração cerebral e filtragem temporal passa-alta. Em seguida, na guia de registro da imagem estrutural principal, insira o caminho para o crânio do sujeito despojado T uma varredura.

Use uma pesquisa normal linear com pelo menos seis graus de liberdade. Em seguida, selecione o espaço padrão e insira o caminho para a imagem do MNI Atlas. Use a pesquisa linear normal com 12 graus de liberdade, exclua participantes com movimento da cabeça superior a três milímetros.

Agora, para comparar dados entre as condições da tarefa em uma única execução, selecione análise de primeiro nível, estatísticas e estatísticas de postagem. Na guia de dados, defina o número de entradas e insira o caminho para cada uma das imagens MR e o diretório de saída. Entrar os volumes totais, o número de aquisições descartadas e a TR. Em seguida, na guia de estatísticas, selecione usar filme, pré-branqueamento e configuração completa do modelo.

Defina o número de EVs originais para o número de condições da tarefa. Para cada condição, selecione o formato personalizado de três colunas no menu de forma básica e o duplo gama HRF no menu de convolução e selecione o arquivo de texto que contém o formato de tempo da tarefa. Este arquivo de texto em três colunas com uma entrada para cada evento.

A primeira coluna deve conter o tempo de início. O segundo deve conter a duração e o terceiro, o peso do evento. Agora, na guia de teste de contraste e F, crie um contraste para cada condição de teste e comparação em estatísticas de postagem, selecione cluster no menu de limite e defina o limite Z e o limite P do cluster para 2,3 e 0,05, respectivamente.

Em seguida, na guia de registro, selecione a imagem estrutural principal e insira o caminho para o crânio em questão. Despojado T uma imagem. Use uma pesquisa normal linear com pelo menos seis graus de liberdade e selecione o espaço padrão.

Insira o caminho para a imagem do MNI Atlas e use uma pesquisa linear normal com 12 graus de liberdade. Em seguida, para análise de segundo nível, compare os dados entre as execuções. Para cada condição de tarefa, selecione análises e estatísticas de nível superior, além de estatísticas de postagem.

Em seguida, na guia de dados, selecione as entradas nos diretórios de pés de nível inferior. Defina o número de entradas e insira o caminho para cada uma das imagens de RM. Além disso, insira um caminho para o diretório de saída e o número total de volumes de aquisições descartadas e o TR.In guia de estatísticas, altere a chama de efeitos mistos um para efeitos fixos.

Usando o assistente de configuração do modelo, selecione a média e o processo de grupo único. Em seguida, na guia de anúncios de postagem, selecione cluster no menu de limites e defina o limite Z e o limite P do cluster para 2,3 e 0,05, respectivamente. Agora, para comparar os dados entre os assuntos para cada condição de tarefa em todas as execuções, selecione análise e estatísticas de nível superior, além de estatísticas de postagem.

Na guia de dados, as entradas selecionadas são imagens 3D COPE de diretórios de pés. Defina o número de entradas e insira o caminho para cada uma das imagens. Insira o diretório de saída, os volumes totais, o número de aquisições descartadas e o TR. Em seguida, na guia de estatísticas, selecione a configuração completa do modelo.

Defina o número de EVs igual ao número de variáveis de grupo e covariáveis. Insira os valores para cada assunto para cada ev. Finalmente, em contraste, envie testes F.

Adicione um contraste para cada variável de teste e para cada contraste. Para cada variável de teste, defina o contraste selecionando uma na coluna sob o ev apropriado. Para cada contraste, defina o primeiro valor como um e o segundo como menos um.

Em seguida, nas estatísticas de postagem, selecione cluster no menu suspenso de limite e defina o limite Z e o limite P do cluster como 2,3 e 0,05, respectivamente. Aqui podemos ver mapas de ativação mostrando as diferenças entre os grupos, como visto. Aqui, o grupo familiar de alto risco mostrou maior ativação do que os controles durante o processamento do alvo.

Nessas áreas, os controles mostraram maior ativação do que o grupo familiar de alto risco durante o processamento do alvo. Aqui, o grupo familiar de alto risco ativou mais do que os controles durante o contraste aversivo, maior que o neutro, e aqui os controles ativaram mais do que o grupo familiar de alto risco durante o contraste aversivo, maior que o neutro, esses mapas de ativação mostraram diferenças de grupo relacionadas à idade. As áreas vistas aqui têm uma correlação positiva maior com a idade no grupo familiar de alto risco do que nos controles durante o processamento do alvo.

Aqui vemos áreas com maior correlação positiva com a idade nos controles do que no grupo familiar de alto risco durante o aversivo. Maior que o contraste neutro. Não se esqueça de que trabalhar com indivíduos no ambiente do scanner pode ser extremamente perigoso Precauções como ressonância magnética, triagem de segurança e precauções e treinamento adequados de segurança e conforto devem sempre ser tomadas durante a execução deste procedimento.

Essa técnica também criou um novo método para visualizar processos neurais anormais em distúrbios cerebrais, como esquizofrenia, autismo e transtorno de estresse pós-traumático. Ao tentar este procedimento, é importante lembrar de se comunicar com seus participantes para ajudar a mantê-los calmos e focados. Uma vez dominada, essa técnica pode ser feita em duas horas se for executada corretamente.

Após este procedimento, outros métodos como EEG podem ser realizados para responder a perguntas adicionais sobre neuro sincronia em coortes semelhantes.