Name: Desenvolver Neuroimagem fenótipos da rede de modo padrão no TEPT: Integrando o estado de repouso, Memória de Trabalho e Conectividade Estrutural (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-07-01T15:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 43 s
Description: Aprenda a examinar a rede de modo padrão no TEPT usando técnicas complementares de neuroimagem funcional em repouso, desativação induzida por tarefa e conectividade estrutural. Este método integra abordagens funcionais e estruturais para auxiliar no diagnóstico.

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Geração de dados representativos foi financiado pelo NIH Grant R01HL084178, 5R01MH068767-08, e doações do Mecanismo de Pesquisa MRI Brown e Rhode Island Foundation. VA CSR &amp; D Grant 1 Ik2 CX000724-01A2 apoiado o desenvolvimento de protocolo e os trabalhos futuros. Agradecemos a todos os nossos participantes.

Os participantes elegíveis assinar escrito, o consentimento informado para participar do projeto de pesquisa. A pesquisa é realizada em conformidade com as diretrizes institucionais, nacionais e internacionais para o bem-estar humano. 1. Triagem participante e entrevistas de diagnóstico <ol><li> Após consentimento informado, realizar entrevistas de diagnóstico para verificar o diagnóstico de TEPT e gravidade da doença. NOTA: Estas medidas incluem a Entrevista Estruturada Clínica para DSM-IV-TR (SCID) 24 eo Clínico Administrado PTSD Scale (CAPS) 25, bem como o Exame do Estado Folstein Mini-Mental (MMSE) 26 para avaliar o estado cognitivo. </li><li> Peça aos participantes para preencher as escalas de auto-relato relevantes ao estresse e humor. NOTA: Estes incluem a Vida Stressor Checklist-Revised (LSC-R) 27, Childhood Trauma Questionnaire (CTQ) 28, Escala de Estresse Percebido (PSS) 29 e Inventário rápido de Depressivo Sintomas (QIDS-SR) 30. </li><li> Agende participantes elegíveis para ressonância magnética, em que os participantes chegam a cerca de 1 hora antes da sessão de verificação agendada, para analisar os componentes necessários para a digitalização, como a segurança MRI e procedimentos do estudo. </li><li> Obter urina, gravidez (quando apropriado), e os testes de toxicologia antes da digitalização. </li></ol> 2. Participantes do treinamento para executar a tarefa N-back <ol><li> Comece a primeira corrida com o teste de vigilância carta 0-back. <ol><li> Instrua os participantes para indicar &quot;sim&quot; para um alvo consoante (&quot;h&quot; ou &quot;H&quot;) através de uma caixa com dois botões de resposta e &quot;Não&quot; para todas as outras consoantes. </li><li> Mostrar o participante 9 consoantes para 500 ms cada, com um tempo de 2.500 ms interstimulus, para um total de 27 segundos, e pedir-lhes para responder como indicado acima. NOTA: A consoante alvo será exibido 4 vezes dentro de cada bloco 0-back. </li></ol></li><li> Em seguida, os participantes praticam a 2-bateste ck. <ol><li> Instrua os participantes a dar uma resposta &quot;Sim&quot; ou &quot;Não&quot; na caixa de resposta de dois botões, depois de cada consoante apresentado, para indicar se é o mesmo ou diferente do apresentado consoante dois anteriormente em uma série. </li><li> Ver o participante de uma série de 15 consoantes, para 500 milisegundos cada, com um intervalo de 2500 ms interstimulus, para um total de 45 seg. NOTA: Um estímulo alvo é apresentado 5 vezes. </li></ol></li><li> Participantes de trem para executar a tarefa n-back fora do scanner, até que o seu desempenho atinge&gt; 75% de acerto no componente 2-back. NOTA: Os parâmetros acima podem ser automatizados usando o software de apresentação de estímulo (ver Tabela de Materiais / Equipamentos). </li></ol> 3. MRI Aquisição <ol><li> Ter a mudança participante em roupas MRI-compatível, e trazê-los dentro de um Tesla MRI sala 3 scanner. Peça-lhes para usar tampões de ouvido para proteção auditiva, e, em seguida, deitar em uma maca que will, em última análise movê-los para o meio da máquina de MRI. <ol><li> Coloque almofadas em torno de sua cabeça para minimizar a cabeça movimento. Proporcionar-lhes a caixa de resposta a MRI-compatível para a tarefa de memória de trabalho n-back, espremer lâmpada para interromper a verificação em caso de uma emergência, e coloque um oxímetro de pulso em seu dedo para monitoramento e gravação fisiológico. </li><li> Coloque a bobina de cabeça de 32 canais e tela de apresentação sobre a cabeça do participante, e movê-los para o meio do scanner. </li></ol></li><li> Verifique se o participante é confortável e pode ver a tela e, em seguida, começar a sessão de ressonância magnética. Comece com aquisição de alta resolução (1 mm 3) scans cerebrais anatômicas. Digite os parâmetros de ressonância magnética de alta resolução no console do scanner no Echo Time (TE) = 2,98 ms, Repetição (TR) = 1.900 ms, campo de visão (FOV) = 256 mm 2 e matriz tamanho 64 2 em 1 milímetro fatias. Comece a aquisição MRI, premindo o botão &quot;Run&quot; na varreduraconsola ner. </li><li> Definir parâmetros de aquisição de imagem fMRI BOLD no console do scanner, como TR = 2.500 ms, TE = 28 ms, FOV = 192 mm 2, e da matriz tamanho 64 2 em 3 milímetros cortes axiais. </li><li> Em seguida, adquirir imagens de fMRI em memória de trabalho, utilizando o teste de n-back (ver secção 2), com os seguintes parâmetros: <ol><li> Apresentar um 30 seg base fixação cruz, para o paciente, antes de cada um dos blocos 0-back usando software de apresentação de estímulo. NOTA: Isto irá fornecer uma base de comparação para o outro 0 - e bloqueia 2-back durante a análise de dados. </li><li> Projeto as instruções para o paciente por 3 segundos antes de cada tarefa 0 ou 2-back usando o software de apresentação de estímulo. </li><li> No total, incluem três 0-back e 2-back porções, juntamente com dois blocos de linha de base, em duas corridas de imagem, apresentados em ordem contra-balanceada. </li></ol></li><li> Pressione o botão &quot;run&quot; no console do scanner de ressonância magnética para começar. </li><li> Após a conclusão do n-costas, assegurar oparticipante é confortável e pronto para seguir em frente. Instruí-los que o bloco de resto é a próxima, e dizer-lhes para não cair no sono. Use um software de apresentação do estímulo para exibir uma cruz de fixação na tela. </li><li> Adquirir descansando estado imagens para a próxima 4 min, usando as mesmas configurações fMRI como foram utilizados para a aquisição de imagens n-back (ver 3.3), pressionando o botão &quot;run&quot; no console do scanner de ressonância magnética. </li><li> Repita os passos 3.4. e 3,5. Antes de cada nova seção, peça ao participante se eles são confortáveis ​​e se eles são capazes de continuar. Se eles são capazes, continuar o protocolo. Se eles não estiverem, pause o scanner de ressonância magnética e fazer ajustes para o conforto quando necessário. </li><li> Em seguida, dizer que o participante que o scanner pode estar tremendo nas próximas seqüências, e instruí-los a fechar os olhos e relaxar da melhor forma possível no scanner. Em seguida, adquirir uma sequência DTI, premindo o botão &quot;run&quot; no console do scanner. </li><li> Definir parâmetros de aquisição de imagem DTI no scanner conexclusiva para dupla rotação imagens eco-planares difusão ponderada (DWI), com gradientes de difusão aplicadas em 64 direções não-colineares (b = 1,000), um DWI para cada direção gradiente e 10 não ponderada (b = 0) imagens de normalização, TR = 10.060 ms, TE = 103 ms, FOV = 226 milímetros, 128 2 matriz, espessura de corte = 1,8 mm, com ecos parciais e interpolação. </li><li> Retire o participante do scanner, e saber mais sobre a forma como a sessão foi. Responda às perguntas que possam ter, e agradecer-lhes pela sua participação. Envie o computador scanner de ressonância magnética escrever um DVD com imagens dos participantes e gravação fisiológico para posterior análise de dados. </li></ol> 4. Análise de Dados <ol><li> Pré-processamento de dados <ol><li> Usando o software de processamento de fMRI, reconstruir dados brutos em 3D + tempo de conjuntos de dados, concatenar e se registrar para o quinto volume da primeira série, para minimizar o artefato movimento e produzir parâmetros de correção de movimento. Aplicar filtro passa-banda (0,009-0,08 Hz) para isolar o domínio da freqüência DMN e reduzir os efeitos de baixo desvio de freqüência e ruído de alta freqüência. NOTA: As variáveis ​​incômodo para cada voxel deve incluir ventrículo médio e séries temporais substância branca, bem como seis estimativas dos parâmetros de cabeça movimento; estas estimativas devem incluir tanto os valores humilhada e derivativos. O curso de tempo variáveis ​​de perturbação previsto deve ser removido a partir de uma série completa de tempo voxel para se obter uma base de dados &quot;residuais&quot; série de tempo a ser utilizado para análises de correlação posterior 31. </li><li> Dados em larga escala para normalizar intensidade dentro de prazo, e os dados lisos até a 4 milímetros full metade de largura máxima (FWHM) kernel gaussiano. Censor imagens com mais de 1,5 mm a partir do conjunto de dados 32. Não execute regressão sinal global (RSG) desde GSR pode influenciar correlações em dados do estado descansando 33,34. </li></ol></li><li> Descansando análises de conectividade do Estado <ol><li> Use-semente região conectividade análises para avaliara relação entre a priori regiões definidas para avaliar a conectividade funcional 11. NOTA: Sementes incluídos são os principais nós anterior e posterior do DMN, o MPFC e PCC, respectivamente. Coordenadas funcionais desses locais são geralmente superiores aos locais definidos pelo atlas 35. </li><li> Extrato da série média de tempo BOLD destas sementes e realizar uma análise de correlação de todo o cérebro. Transformar valores de R correlacionais para escores Z 36 para o teste de hipóteses subseqüente. <ol><li> Comparar valores de Z entre os dois grupos em um voxel por voxel base para avaliar as diferenças significativas na conectividade funcional entre TEPT e controles como o desfecho primário. Threshold estes resultados a um significado de duas caudas de p &lt;0,05, utilizando-se sábio para a família (ou seja, cluster) de correção de erros. NOTA: correção Cluster é gerado por meio de simulações de Monte Carlo para estimar a probabilidade de clusters falsos positivos. Use algorith estatísticams para calcular a correção cluster como uma função do FOV, resolução, suavidade e intensidade de sinal no nível de voxel indivíduo 37. </li></ol></li><li> Para avaliar a relação entre os sintomas clínicos e os resultados de imagem, realizar análises de acompanhamento que incluem as correlações entre escores da escala de classificação e pontuação média Z de conectividade das regiões DMN. Incluir análises de correlação que conta para obter informações demográficas relevantes, tais como a gravidade da depressão, lesão cerebral traumática, bem como a educação e outras variáveis ​​associadas. </li></ol></li><li> As análises de memória de trabalho <ol><li> Use um software de processamento de fMRI para pré-processar os dados e baseada em voxel GLM para quantificar a atividade de tarefas específicas em cada voxel cérebro de conjuntos de dados individuais 11,31. NOTA: As variáveis ​​independentes do GLM são o curso temporal do descanso e do 0 - e tarefas 2-back (incluindo transições hemodinâmicos modelado como uma função gama) e co-variáveis ​​(drift linear e observarmovimento d), com o sinal BOLD ao longo do tempo como a variável dependente. </li><li> Média resultando pesos beta GLM entre as regiões DMN especificados. NOTA: Estas respostas n-back média entre conjuntos de dados a nível individual servir a medida básica da atividade cerebral em análises estatísticas de nível de grupo subseqüentes. </li><li> Use análises de covariância para examinar as diferenças de nível de grupo entre grupos de PTSD e não de TEPT e para estimar os efeitos da dificuldade da tarefa (ou seja, as comparações de atividade durante a 0 - contra tarefas 2-back) em cada região DMN; Também incluem análises de todas as etapas de controle estatístico relevantes requeridos em repouso analisa estado em 4.2. </li></ol></li><li> Conectividade Estrutural Usando DTI <ol><li> Pré-processamento <ol><li> Usando o software de processamento de DTI, co-registro não-difusão (ie. B = o) imagens para corrigir artefatos de movimento, e usar como uma imagem de normalização para imagens ponderadas em difusão subseqüentes. Use uma transformação afim 12 parâmetropara registrar as imagens ponderadas em difusão para explicar o movimento e artefatos de correntes de Foucault. </li><li> Certifique-se de que o vetor gradiente para cada sentido de difusão é girado para explicar as transformações anteriores para modelar montagem. Calcule um tensor de difusão de segunda ordem por voxel das atenuações de sinal de difusão ponderada usando um não-linear restrita procedimento de ajuste 38. </li><li> Use as imagens de difusão para calcular valores próprios, autovetor e fracionários mapas de anisotropia de difusão. </li></ol></li><li> Use software tractography quantificar a integridade do pacote do cíngulo. Utilizar atlas padrão para a selecção região da semente, tais como os de Mori et al. 39 e Catani e De Schotten 40. Filtre tractography resultante através de uma região de exclusão da linha média para remover fibras que cruzam entre os hemisférios. Calcular média FA, traço, axial e radial difusividade para todos os voxels por meio do qual o pacote cíngulo passa. &lt;/ Li&gt; <li> Use modelo misto ANOVA para cada medida de difusão, com hemisfério como uma variável dentro de-sujeito, para comparar as diferenças entre grupos de PTSD e os participantes não TEPT, estatisticamente o controle de outros fatores, como a gravidade da depressão, abuso de drogas, TCE leve e educação e demográfica variáveis ​​usando ANCOVA. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Raichle, M. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+default+mode+of+brain+function%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">A default mode of brain function.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 98, 676-682 (2001).</li>
<li>Fransson, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+default+is+the+default+mode+of+brain+function%3F+Further+evidence+from+intrinsic+BOLD+signal+fluctuations%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychologia%22%5BJournal%5D)">How default is the default mode of brain function? Further evidence from intrinsic BOLD signal fluctuations.</a> Neuropsychologia. 44, 2836-2845 (2006).</li>
<li>Fransson, P., Marrelec, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+precuneus%2Fposterior+cingulate+cortex+plays+a+pivotal+role+in+the+default+mode+network%3A+Evidence+from+a+partial+correlation+network+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">The precuneus/posterior cingulate cortex plays a pivotal role in the default mode network: Evidence from a partial correlation network analysis.</a> Neuroimage. 42, 1178-1184 (2008).</li>
<li>Conrad, C. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+glucocorticoids+increase+hippocampal+vulnerability+to+neurotoxicity+under+conditions+that+produce+CA3+dendritic+retraction+but+fail+to+impair+spatial+recognition+memory%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Chronic glucocorticoids increase hippocampal vulnerability to neurotoxicity under conditions that produce CA3 dendritic retraction but fail to impair spatial recognition memory.</a> J Neurosci. 27, 8278-8285 (2007).</li>
<li>Patel, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Disruptive+effects+of+glucocorticoids+on+glutathione+peroxidase+biochemistry+in+hippocampal+cultures%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurochem%22%5BJournal%5D)">Disruptive effects of glucocorticoids on glutathione peroxidase biochemistry in hippocampal cultures.</a> J Neurochem. 82, 118-125 (2002).</li>
<li>Bluhm, R. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alterations+in+default+network+connectivity+in+posttraumatic+stress+disorder+related+to+early-life+trauma%5BTitle%5D)+AND+%22J+Psychiatry+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Alterations in default network connectivity in posttraumatic stress disorder related to early-life trauma.</a> J Psychiatry Neurosci. 34, 187-194 (2009).</li>
<li>Lanius, R. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Default+mode+network+connectivity+as+a+predictor+of+post-traumatic+stress+disorder+symptom+severity+in+acutely+traumatized+subjects%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Psychiatr+Scand%22%5BJournal%5D)">Default mode network connectivity as a predictor of post-traumatic stress disorder symptom severity in acutely traumatized subjects.</a> Acta Psychiatr Scand. 121, 33-40 (2010).</li>
<li>Sripada, R. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+dysregulation+in+posttraumatic+stress+disorder%3A+evidence+for+disrupted+equilibrium+between+salience+and+default+mode+brain+networks%5BTitle%5D)+AND+%22Psychosom+Med%22%5BJournal%5D)">Neural dysregulation in posttraumatic stress disorder: evidence for disrupted equilibrium between salience and default mode brain networks.</a> Psychosom Med. 74, 904-911 (2012).</li>
<li>Greicius, M. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+connectivity+in+the+resting+brain%3A+a+network+analysis+of+the+default+mode+hypothesis%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Functional connectivity in the resting brain: a network analysis of the default mode hypothesis.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 100, 253-258 (2003).</li>
<li>Fox, M. D., Greicius, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+applications+of+resting+state+functional+connectivity%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Syst+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Clinical applications of resting state functional connectivity.</a> Front Syst Neurosci. 4, 19 (2010).</li>
<li>Sweet, L. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+nicotine+withdrawal+on+verbal+working+memory+and+associated+brain+response%5BTitle%5D)+AND+%22Psychiatry+Res%22%5BJournal%5D)">Effects of nicotine withdrawal on verbal working memory and associated brain response.</a> Psychiatry Res. 183, 69-74 (2010).</li>
<li>Samuelson, K. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuropsychological+functioning+in+posttraumatic+stress+disorder+and+alcohol+abuse%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychology%22%5BJournal%5D)">Neuropsychological functioning in posttraumatic stress disorder and alcohol abuse.</a> Neuropsychology. 20, 716-726 (2006).</li>
<li>Vasterling, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Attention+and+memory+dysfunction+in+posttraumatic+stress+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychology%22%5BJournal%5D)">Attention and memory dysfunction in posttraumatic stress disorder.</a> Neuropsychology. 12, 125-133 (1998).</li>
<li>Yehuda, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Learning+and+memory+in+combat+veterans+with+posttraumatic+stress+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Learning and memory in combat veterans with posttraumatic stress disorder.</a> Am J Psychiatry. 152, 137-139 (1995).</li>
<li>Moores, K. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Abnormal+recruitment+of+working+memory+updating+networks+during+maintenance+of+trauma-neutral+information+in+post-traumatic+stress+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22Psychiatry+Res%22%5BJournal%5D)">Abnormal recruitment of working memory updating networks during maintenance of trauma-neutral information in post-traumatic stress disorder.</a> Psychiatry Res. 163, 156-170 (2008).</li>
<li>Rougemont-Bucking, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Altered+processing+of+contextual+information+during+fear+extinction+in+PTSD%3A+an+fMRI+study%5BTitle%5D)+AND+%22CNS+Neurosci+Ther%22%5BJournal%5D)">Altered processing of contextual information during fear extinction in PTSD: an fMRI study.</a> CNS Neurosci Ther. 17, 227-236 (2011).</li>
<li>Peres, J. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Police+officers+under+attack%3A+resilience+implications+of+an+fMRI+study%5BTitle%5D)+AND+%22J+Psychiatr+Res%22%5BJournal%5D)">Police officers under attack: resilience implications of an fMRI study.</a> J Psychiatr Res. 45, 727-734 (2011).</li>
<li>Philip, N. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+life+stress+is+associated+with+greater+default+network+deactivation+during+working+memory+in+healthy+controls%3A+a+preliminary+report%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Imaging+Behav%22%5BJournal%5D)">Early life stress is associated with greater default network deactivation during working memory in healthy controls: a preliminary report.</a> Brain Imaging Behav. 7, 204-212 (2013).</li>
<li>Sweet, L. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+phonological+similarity+effects+on+verbal+working+memory%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychologia%22%5BJournal%5D)">Imaging phonological similarity effects on verbal working memory.</a> Neuropsychologia. 46, 1114-1123 (2008).</li>
<li>Abe, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Voxel-based+diffusion+tensor+analysis+reveals+aberrant+anterior+cingulum+integrity+in+posttraumatic+stress+disorder+due+to+terrorism%5BTitle%5D)+AND+%22Psychiatry+Res%22%5BJournal%5D)">Voxel-based diffusion tensor analysis reveals aberrant anterior cingulum integrity in posttraumatic stress disorder due to terrorism.</a> Psychiatry Res. 146, 231-242 (2006).</li>
<li>Kim, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Asymmetrically+altered+integrity+of+cingulum+bundle+in+posttraumatic+stress+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychobiology%22%5BJournal%5D)">Asymmetrically altered integrity of cingulum bundle in posttraumatic stress disorder.</a> Neuropsychobiology. 54, 120-125 (2006).</li>
<li>Vogt, B. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+heterogeneity+in+cingulate+cortex%3A+the+anterior+executive+and+posterior+evaluative+regions%5BTitle%5D)+AND+%22Cereb+Cortex%22%5BJournal%5D)">Functional heterogeneity in cingulate cortex: the anterior executive and posterior evaluative regions.</a> Cereb Cortex. 2, 435-443 (1992).</li>
<li>Philip, N. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Decreased+default+network+connectivity+is+associated+with+early+life+stress+in+medication-free+healthy+adults%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+Neuropsychopharmacol%22%5BJournal%5D)">Decreased default network connectivity is associated with early life stress in medication-free healthy adults.</a> Eur Neuropsychopharmacol. 23, 24-32 (2013).</li>
<li>First, M. B., Spitzer, R. L., Gibbon, M., Williams, J. B. W. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aFirst%2C+MB+%22Structured+Clinical+Interview+for+Axis+I+DSM-IV+Disorders%22">Structured Clinical Interview for Axis I DSM-IV Disorders</a>. , (1994).</li>
<li>Blake, D. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+development+of+a+clinician-administered+PTSD+scale%5BTitle%5D)+AND+%22J+Trauma+Stress%22%5BJournal%5D)">The development of a clinician-administered PTSD scale.</a> J Trauma Stress. 8, 75-90 (1995).</li>
<li>Folstein, M. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mini-mental+state%27.+A+practical+method+for+grading+the+cognitive+state+of+patients+for+the+clinician%5BTitle%5D)+AND+%22J+Psychiatr+Res%22%5BJournal%5D)">Mini-mental state'. A practical method for grading the cognitive state of patients for the clinician.</a> J Psychiatr Res. 12, 189-198 (1975).</li>
<li>Wolfe, J. W., Kimerling, R., Brown, P. J., Chrestman, K. R., Levin, K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWolfe%2C+JW+%22Psychometric+review+of+The+Life+Stressor+Checklist-Revised%22">Psychometric review of The Life Stressor Checklist-Revised</a>. , Sidran Press. (1996).</li>
<li>Bernstein, D. P., Fink, L. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBernstein%2C+DP+%22Childhood+trauma+questionnaire%3A+a+retrospective+self-report%22">Childhood trauma questionnaire: a retrospective self-report</a>. , Pearson Education, Inc. (1998).</li>
<li>Cohen, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+global+measure+of+perceived+stress%5BTitle%5D)+AND+%22J+Health+Soc+Behav%22%5BJournal%5D)">A global measure of perceived stress.</a> J Health Soc Behav. 24, 385-396 (1983).</li>
<li>Rush, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+16-item+quick+inventory+of+depressive+symptomatology+%28QIDS%29%2C+clinician+rating+%28QIDS-C%29%2C+and+self-report+%28QIDS-SR%29%3A+A+psychometric+evaluation+in+patients+with+chronic+major+depression%5BTitle%5D)+AND+%22Biol+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">The 16-item quick inventory of depressive symptomatology (QIDS), clinician rating (QIDS-C), and self-report (QIDS-SR): A psychometric evaluation in patients with chronic major depression.</a> Biol Psychiatry. 54, 573-583 (2003).</li>
<li>Reynolds, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((AFNI+program%3A+afni_proc.py%5BTitle%5D)+AND+%22http%3A%2F%2Fafni.nimh.nih.gov%2Fpub%2Fdist%2Fdoc%2Fprogram_help%2Fafni_proc.py.html%22%5BJournal%5D)">AFNI program: afni_proc.py.</a> http://afni.nimh.nih.gov/pub/dist/doc/program_help/afni_proc.py.html. , (2006).</li>
<li>Posner, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antidepressants+normalize+the+default+mode+network+in+patients+with+dysthymia%5BTitle%5D)+AND+%22JAMA+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Antidepressants normalize the default mode network in patients with dysthymia.</a> JAMA Psychiatry. 70, 373-382 (2013).</li>
<li>Murphy, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+impact+of+global+signal+regression+on+resting+state+correlations%3A+are+anti-correlated+networks+introduced%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">The impact of global signal regression on resting state correlations: are anti-correlated networks introduced.</a> Neuroimage. 44, 893-905 (2009).</li>
<li>Saad, Z. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trouble+at+rest%3A+how+correlation+patterns+and+group+differences+become+distorted+after+global+signal+regression%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Connect%22%5BJournal%5D)">Trouble at rest: how correlation patterns and group differences become distorted after global signal regression.</a> Brain Connect. 2, 25-32 (2012).</li>
<li>Shirer, W. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Decoding+subject-driven+cognitive+states+with+whole-brain+connectivity+patterns%5BTitle%5D)+AND+%22Cereb+Cortex%22%5BJournal%5D)">Decoding subject-driven cognitive states with whole-brain connectivity patterns.</a> Cereb Cortex. 22, 158-165 (2012).</li>
<li>Fisher, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Frequency+distribution+of+the+values+of+the+correlation+coefficient+in+samples+of+an+indefinitely+large+population%5BTitle%5D)+AND+%22Biometrika%22%5BJournal%5D)">Frequency distribution of the values of the correlation coefficient in samples of an indefinitely large population.</a> Biometrika. 10, 507-521 (1915).</li>
<li>Cox, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((AFNI+program%3A+3dClustSim%5BTitle%5D)+AND+%22+http%3A%2F%2Fafni.nimh.nih.gov%2Fpub%2Fdist%2Fdoc%2Fprogram_help%2F3dClustSim.html%22%5BJournal%5D)">AFNI program: 3dClustSim.</a> http://afni.nimh.nih.gov/pub/dist/doc/program_help/3dClustSim.html. , (2010).</li>
<li>Smith, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tract-based+spatial+statistics%3A+voxelwise+analysis+of+multi-subject+diffusion+data%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Tract-based spatial statistics: voxelwise analysis of multi-subject diffusion data.</a> Neuroimage. 31, 1487-1505 (2006).</li>
<li>Mori, S., Wakana, S., Nagae-Poetscher, L. M., van Zijl, P. C. M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMori%2C+S+%22MRI+Atlas+of+Human+White+Matter%22">MRI Atlas of Human White Matter</a>. , (2005).</li>
<li>Catani, M., Thiebaut de Schotten, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+diffusion+tensor+imaging+tractography+atlas+for+virtual+in+vivo+dissections%5BTitle%5D)+AND+%22Cortex%22%5BJournal%5D)">A diffusion tensor imaging tractography atlas for virtual in vivo dissections.</a> Cortex. 44, 1105-1132 (2008).</li>
<li>Sweet, L. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Default+network+response+to+a+working+memory+challenge+after+withdrawal+of+continuous+positive+airway+pressure+treatment+for+obstructive+sleep+apnea%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Imaging+Behav%22%5BJournal%5D)">Default network response to a working memory challenge after withdrawal of continuous positive airway pressure treatment for obstructive sleep apnea.</a> Brain Imaging Behav. 4, 155-163 (2010).</li>
<li>Cole, D. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+and+pitfalls+in+the+analysis+and+interpretation+of+resting-state+FMRI+data%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Syst+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Advances and pitfalls in the analysis and interpretation of resting-state FMRI data.</a> Front Syst Neurosci. 4, 8 (2012).</li>
<li>Power, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spurious+but+systematic+correlations+in+functional+connectivity+MRI+networks+arise+from+subject+motion%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Spurious but systematic correlations in functional connectivity MRI networks arise from subject motion.</a> Neuroimage. 59, 2142-2154 (2012).</li>
<li>Satterthwaite, T. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+in-scanner+head+motion+on+multiple+measures+of+functional+connectivity%3A+relevance+for+studies+of+neurodevelopment+in+youth%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Impact of in-scanner head motion on multiple measures of functional connectivity: relevance for studies of neurodevelopment in youth.</a> Neuroimage. 60, 623-632 (2012).</li>
<li>Van Dijk, K. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+influence+of+head+motion+on+intrinsic+functional+connectivity+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">The influence of head motion on intrinsic functional connectivity MRI.</a> Neuroimage. 59, 431-438 (2012).</li>
<li>Philip, N. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regional+homogeneity+and+resting+state+functional+connectivity%3A+associations+with+exposure+to+early+life+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Psychiatry+Res%22%5BJournal%5D)">Regional homogeneity and resting state functional connectivity: associations with exposure to early life stress.</a> Psychiatry Res. 214, 247-2453 (2013).</li>
</ol>

Os autores não têm conflitos de interesse a divulgar relevantes para o conteúdo deste manuscrito. Tanto o Dr. Philip quanto a Sra. Carpenter são funcionários do governo dos EUA.

Os dois passos mais críticos para a implementação bem sucedida do protocolo de neuroimagem está capturando com precisão estado de repouso e trabalhar efeitos de memória. Conceitualmente, a aquisição de imagens estado de repouso é simples. Como não há nenhuma tarefa a ser executada, os pesquisadores frequentemente descrevem a atividade do cérebro durante essas épocas como &quot;descanso&quot;. No entanto, como este campo é relativamente novo em comparação com outras áreas da neuroimagem ...

Neuroimagem representa uma ferramenta com potencial sem precedentes para examinar diagnóstico validade, a gravidade da doença, prognóstico e resposta ao tratamento em neuropsiquiatria. Uma ampla gama de técnicas de neuroimagem complementares está agora disponível para caracterizar a estrutura e função dos sistemas de chaves do cérebro, e para ajudar na identificação de fenótipos neuroimagem em populações psiquiátricas. Destes sistemas, a rede de modo padrão (DMN) recebeu uma grande atenção na literatura da neurociência cognitiva e clínica ao longo da última década. DMN é um assim chamado &quot;estado de repouso da rede&quot;, que inclui o córtex pré-frontal medial (MPFC) como o principal nó anterior, posterior córtex cingulado / precuneus (PCC) como o princípio nó posterior, juntamente com os córtices parietal inferior lateral e regiões temporal medial. Eles característica fundamental desta rede é que ela exibe sua maior atividade durante os períodos de descanso, which ocorre quando os assuntos são acordados e alertas, mas não envolvidos em uma tarefa específica; esta atividade estado de repouso foi cunhado o &quot;Modo padrão&quot; da função cerebral 1. Descansando atividade estatal no DMN é também altamente sincronizado, que é descrito como descansando conectividade funcional do Estado. A outra característica fundamental do DMN é que demonstra atividade diminuída durante os períodos de aumento das demandas cognitivas externos, o que é observado como desativação induzida por tarefa durante neuroimagem funcional paradigmas 2,3. A hipótese é que o equilíbrio entre o interno (ou seja, o estado de repouso) e externo (ou seja, atividade de tarefa relacionada) exigências são necessárias para manter o funcionamento saudável do cérebro 3-5. As seções a seguir fornecem uma visão geral de três métodos para estudar a DMN: conectividade funcional e desativação associada à tarefa, seguido de conectividade estrutural. Estes três métodos são described maneiras como complementares para caracterizar esta rede em amostras clínicas, como pacientes com transtorno de estresse pós-traumático e condições psiquiátricas relacionadas. Descansando Estado DMN conectividade funcional Descansando conectividade funcional do Estado tornou-se recentemente uma abordagem comum para avaliar os padrões de função cerebral de base na ausência de exigências da tarefa. Conectividade funcional é um método analítico que quantifica a coerência, ou o grau de sincronia no sinal dependente (BOLD) nível de oxigênio no sangue ao longo do tempo, em diferentes regiões do cérebro. Um crescente corpo de literatura de pesquisa sugere que os padrões típicos de conectividade DMN pode ser alterada em populações de risco clínico e, em particular aqueles com exposição anterior ao estresse ou trauma significativo. O achado mais comum foi reduzido DMN conectividade funcional estado de repouso associado ao TEPT 6. Esta conectividade reduzida pode have aplicações clínicas diretas, como diminuição da conectividade DMN podem ser indicativos de quem pode desenvolver PTSD após um estressor agudo 7. Conectividade funcional DMN diminuída pode ser interpretado de várias formas, mais comumente que ele reflete a má comunicação entre as regiões cerebrais cruciais envolvidos na auto-processamento, o que pode levar a uma incapacidade de realocar recursos internos da linha de base de processamento de DMN às demandas externas. Esta interrupção de rede pode explicar os sintomas clínicos do núcleo de transtornos psiquiátricos, como PTSD e outras condições psiquiátricas relacionadas ao estresse 8. Outras investigações sobre a etiologia desses distúrbios é uma área importante para futuras pesquisas. De uma perspectiva mais geral, vantagens de examinar a conectividade funcional do DMN incluem relativamente fácil implementação e um padrão robusto de descansar conectividade funcional estado em controles saudáveis ​​que permite uma comparação fiável 9,10 </sup&gt;. Portanto, esse método tem o potencial para ser desenvolvido em um biomarcador neuroimagem facilmente implementada e robusto de transtornos psiquiátricos relacionados com o stress que informa como o cérebro funciona na ausência de exigências de tarefas específicas em indivíduos com PTSD e outras condições psiquiátricas relacionadas ao estresse. Desativações DMN Task-associados Examinando resposta DMN durante memória de trabalho (WM) oferece uma outra abordagem para investigar a função e disfunção desta rede além descansando sincronia Estado. Esta abordagem, o que reflete um método mais padrão de ressonância magnética funcional (fMRI), fornece informações diferentes sobre a resposta às exigências das tarefas que podem ter significado clínico 11. Pesquisas anteriores já haviam documentado que os participantes com TEPT demonstram prejudicada funcionamento WM e um maior grau de desativações DMN durante tarefas de MT, talvez refletindo um maior esforço cognitivo 12-15. Using WM como um desafio RMF tem várias vantagens. Por exemplo, ela desengata confiável várias regiões-chave DMN, de repouso para um estado ativo. Mais relevantes para PTSD e outras condições psiquiátricas relacionadas ao estresse, as tarefas de forma confiável WM desengatar o MPFC, o principal nó DMN anterior que está envolvido em caminhos críticos desregulados em PTSD. Foi bem estabelecido que a MPFC modula ascendente actividade amígdala, e provavelmente desempenha um papel crucial no medo condicionado 16. As avaliações da atividade MPFC também pode ser uma métrica útil no futuro atendimento clínico. Por exemplo, em um estudo anterior de policiais traumatizados, psicoterapia exposição aumento da atividade MPFC e diminuição da atividade da amígdala durante a recuperação da memória traumática. Essas mudanças de neuroimagem foram associados com sintomas Pstd diminuíram 17. Este exemplo de desactivações Mpfc induzidas WM é apenas um exemplo de como as métricas de neuroimagem pode ser aplicado a populações clínicas, e ainda mais exploraçãode outros componentes DMN é susceptível de ser uma área frutífera de pesquisas futuras. Neste protocolo, a tarefa n-back de memória de trabalho verbal é usado. A tarefa n-back é amplamente utilizado na investigação FMRI, e fornece ativação confiável de modo padrão regiões desativação de rede 18,19 ativação executivo e. Esta tarefa inclui três componentes, uma tarefa carta vigilância 0-back, a tarefa 2-back da memória de trabalho e descanso de base para comparação. Durante a tarefa de vigilância 0-back, os participantes respondem &quot;sim&quot; quando um alvo pré-determinado consoante (&quot;H&quot; ou &quot;h&quot;) apareceu e &quot;não&quot; para outras consoantes, usando uma caixa de resposta de dois botões ao mesmo tempo dentro do scanner. Seis blocos de nove consoantes controle 0-back são apresentados durante esta tarefa. Durante o 2-back, uma série de consoantes são apresentados visualmente para 500 ms cada, com um intervalo de 2.500 ms interstimulus. Os participantes fazem um &quot;sim&quot; ou &quot;não&quot;resposta, após cada consoante apresentado, para indicar se é o mesmo ou diferente a partir da consoante apresentados dois anteriormente em uma série (por exemplo., w, n, R, N, P, Q, R, Q, N, W, etc. , com respostas corretas indicadas em negrito). Durante o 2-back, seis 45 seg série de 15 consoantes são apresentadas. Para executar com êxito o participante deve manter um conjunto cognitivo exigindo que inclui o buffer constante fonêmica (ie. Segurando consoantes na memória de curto prazo), ensaio subvocal fonêmica (ie. Repetindo consoantes sem articular em voz alta), e coordenação executiva. Em ambos os 0 - e blocos de 2-back, a taxa de apresentação é o mesmo, 33% dos alvos são apresentados em locais aleatórios, e de capitalização é randomizados para incentivar codificação verbal. A linha de base descansando 30 segundos com um ponto de fixação cruz é apresentada antes de cada bloco 0-back; esta linha de base é utilizado para subsequcomparações rentes da actividade associada à tarefa em relação à linha de base durante a análise dos dados. Tomados em conjunto, os dados existentes sugerem que a caracterização de actividade de DMN associada à tarefa durante uma variedade de tarefas pode desempenhar um papel importante na utilização clínica de DMN análise funcional. Há outras vantagens em usar WM como um desafio FMRI em condições psiquiátricas relacionadas ao estresse. Semelhante ao descansando conectividade estado, não há um padrão claro de desativações DMN durante WM em indivíduos saudáveis, o que facilita as comparações com amostras clínicas. WM também é o trauma neutro, o que pode evitar desencadear sintomas de PTSD clínicos durante a digitalização. Portanto, este método também tem o potencial para ser desenvolvido em um biomarcador de neuroimagem, que reflete a forma como o cérebro responde a demandas externas em desordens psiquiátricas relacionadas ao estresse. DMN Conectividade Estrutural Enquanto imagem funcional é capaz de descrever a mudanças na conectividade cerebral ou atividade associada a exposição ao estresse, as abordagens funcionais não descrever a etiologia por trás das mudanças cerebrais observados. Métodos de imagem estruturais, tais como imagem por tensor de difusão (DTI), são capazes de medir e quantificar a integridade dos tratos de substância branca que conectam regiões cerebrais. DTI é a abordagem de neuroimagem estrutural mais comum e as medidas integridade da substância branca com base na anisotrópica (ie direcional) o fluxo de moléculas de água ao longo de tratos de substância branca, como fluxos de água predominantemente ao longo tratos de substância branca (em comparação com entre eles). Esta diferença em fluxo direccional é expressa como anisotropia fracionada (FA). Mais baixos graus de FA são pensados ​​para refletir as mudanças microestruturais em tratos de substância branca, que podem ser manifestações de lesão neuronal de uma variedade de causas, incluindo as conseqüências da exposição ao estresse 4. Do ponto de vista da rede, a atividade cerebral coordenado (atividade estatal ou seja descansando ou cooratividade relacionado com a tarefa coordenado) deve contar com conexões estruturais. No caso de DMN resultados anteriores, lesão estrutural prejudica a comunicação entre os nós DMN, levando a uma diminuição da ligação funcional DMN. Da mesma forma, o aumento dos padrões de desativação podem refletir dano microestrutural que requer o recrutamento de maiores áreas do córtex durante a resposta tarefa. Relevante para PTSD eo DMN, vários estudos têm demonstrado diminuição da FA no pacote cíngulo 20,21, que é o trato da matéria branca que conecta as principais estruturas límbicas do cérebro 22. É provável que as medidas mais precisas utilizando tractografia (isto é, que segue diretamente tractos de matéria branca no nível neuronal) será capaz de elucidar especificamente que as fibras da matéria branca estão envolvidas na interrupção da rede. As vantagens para imagens DTI é que é relativamente fácil de adquirir já que não existem tarefas necessárias para executar no scanner. Na foprotocolo llowing, as abordagens funcionais da descansando conectividade funcional do Estado e quantificação das desativações induzida por tarefas são combinadas com um exame de conectividade estrutural utilizando DTI, a fim de mapear a estrutura e função DMN e relacionar esses achados com a gravidade da doença e os fatores clínicos relevantes em PTSD . Nós já implementaram esta abordagem em adultos saudáveis ​​expostas ao trauma 18,23 e descobriu que este protocolo fornece um método convincente para caracterizar a DMN que se presta para a adaptação ao estudo de PTSD e outras stress relacionado doenças psiquiátricas.

<table><tbody><tr><td>3T TIM TRIO</td><td>Siemens</td><td></td><td>3T MRI&nbsp;</td></tr><tr><td>Oxímetro de pulso compatível com ressonância magnética</td><td>Siemens</td><td>modelo # 07389567</td><td></td></tr><tr><td>Análise de Neuroimagem Funcional</td><td>NIH</td><td>http://afni.nimh.nih.gov/</td> <td>Pacote de software de análise de dados</td></tr><tr><td>Eprime</td><td>Psychology Software Tools, LLC</td><td>http://www.pstnet.com/eprime.cfm</td><td>Software de apresentação de estímulos</td></tr><tr><td>Slicer</td><td>Brigham and Women's Hospital</td><td>http://www.slicer.org/ </td><td>Software de tractografia probabilística</td></tr></tbody></table>

desenvolver neuroimagem fenótipos da rede de modo padrão no tept: integrando o estado de repouso, memória de trabalho e conectividade estrutural

Developing Neuroimaging Phenotypes of the Default Mode Network in PTSD: Integrating the Resting State, Working Memory, and Structural Connectivity

Técnicas de neuroimagem estrutural e funcional complementares utilizados para examinar a rede de modo padrão (DMN) poderia melhorar as avaliações de severidade da doença psiquiátrica e fornecer validade adicional para o processo de diagnóstico clínico. Uma pesquisa recente de neuroimagem sugerem que os processos DMN pode ser interrompido em uma série de doenças psiquiátricas relacionadas ao estresse, como o transtorno de estresse pós-traumático (TEPT). Embora as funções DMN específicas continuam sob investigação, é geralmente pensado para ser envolvido em introspecção e auto-processamento. Em indivíduos saudáveis ​​exibe maior atividade durante os períodos de descanso, com menor atividade, observados como a desativação, durante tarefas cognitivas, por exemplo, a memória de trabalho. Esta rede consiste no córtex pré-frontal medial, córtex cingulado posterior / precuneus, córtex parietal medial e lateral regiões temporais. Imaginação funcional e estrutural múltiplang abordagens foram desenvolvidas para estudar o DMN. Estes têm potencial sem precedentes para promover a compreensão da função e disfunção desta rede. Abordagens funcionais, tais como a avaliação de descansar conectividade estado e desativação induzida por tarefa, tem excelente potencial para identificar neurocognitivo alvejado e neuroaffective (funcionais) marcadores de diagnóstico e pode indicar a gravidade da doença eo prognóstico com maior precisão e especificidade. Abordagens estruturais, tais como a avaliação de morfometria e conectividade, pode fornecer marcadores únicos de etiologia e longo prazo os resultados. Combinados, os métodos funcionais e estruturais fornecem fortes abordagens multimodais, complementares e sinérgicas para desenvolver fenótipos válidos de imagem baseada em DMN em condições psiquiátricas relacionadas ao estresse. Este protocolo tem como objetivo integrar estes métodos para investigar a estrutura e função DMN em PTSD, relacionando resultados de gravidade da doença e os fatores clínicos relevantes.

Os resultados representativos são baseados em dados coletados usando a mesma abordagem de imagem em duas amostras diferentes de indivíduos com história de trauma na infância e maus-tratos, mas sem TEPT 21,22. Os resultados de descanso conectividade funcional estado análises revelaram um padrão espacial coerente com os principais nós da DMN (Figura 1) 1-3,8 incluindo o MPFC, PCC, giro angular / lóbulo parietal inferior e regiões temporais médias. A confirmação desta distribuição esp...

Este protocolo descreve as técnicas complementares de neuroimagem de conectividade estrutural em estado de repouso, desativação induzida por tarefa e análises de conectividade estrutural para examinar a rede padrão no transtorno de estresse pós-traumático. O uso de métodos sinérgicos pode levar a melhores diagnósticos e avaliações de gravidade, desfecho e outros fatores clínicos relevantes.

Desenvolver Neuroimagem fenótipos da rede de modo padrão no TEPT: Integrando o estado de repouso, Memória de Trabalho e Conectividade Estrutural

Complementary structural and functional neuroimaging techniques used to examine the Default Mode Network (DMN) could potentially improve assessments of ...

O objetivo geral do experimento a seguir é examinar a rede do modo padrão no transtorno de estresse pós-traumático utilizando as técnicas complementares de neuroimagem de conectividade funcional em repouso, desativação induzida por tarefa e conectividade estrutural. Isso é alcançado primeiramente treinando os participantes para realizarem a tarefa de memória de trabalho N-back fora do escâner, a fim de não sobrecarregar participantes que possam sentir ansiedade em relação aos procedimentos do estudo, mas ainda assim oferecer um desafio suficiente à sua memória de trabalho para o exame de desativações induzidas pela tarefa. Como segundo passo, solicite que os participantes se deitem dentro da maca de um escâner de ressonância magnética de três Tesla e coloque almofadas ao redor da cabeça para minimizar movimentos. Em seguida, durante a aquisição de imagens por RM, solicite aos participantes que realizem a tarefa de end back, seguida por uma apresentação de quatro minutos com uma cruz de fixação. Isso permite obter imagens da atividade associada à tarefa e do estado de repouso. Repita esses passos e, então, oriente os participantes a fecharem os olhos durante a aquisição das imagens de tensor de difusão.Os resultados obtidos mostram um padrão espacial consistente com os principais nós da rede em modo padrão para a análise de conectividade funcional em repouso, ativação aumentada da rede executiva e desativação da rede em modo padrão durante a tarefa de memória de trabalho de dois dígitos atrás e tratos de substância branca conectando regiões da rede em modo padrão obtidos durante a DTI. Esta técnica integra abordagens de neuroimagem funcional e estrutural que, um dia, poderiam auxiliar no diagnóstico do TEPT e de doenças psiquiátricas relacionadas. Abordagens tradicionais de FMRI associadas a tarefas são combinadas com a aquisição de conectividade em estado de repouso e estrutural.Quem demonstrará os procedimentos do estudo será Louisa Carpenter Vs.Who, assistente de pesquisa em meu laboratório. Este método pode fornecer subsídios para compreender a função e disfunção da rede do modo padrão. Esses métodos também podem ser facilmente estendidos para caracterizar simultaneamente múltiplas redes cerebrais, a fim de avaliar como as doenças psiquiátricas afetam a integração da rede, antes de iniciar as etapas descritas neste protocolo.Primeiro, obtenha consentimento escrito e informado e certifique-se de triar cuidadosamente o participante quanto à segurança para ressonância magnética. Em seguida, treine o participante para realizar a tarefa N-back fora do scanner. Inicie o primeiro treinamento com a execução do teste de vigilância de letras na condição zero-back.Instrua o participante a indicar sim para um consoante alvo, como um H maiúsculo ou minúsculo, utilizando uma caixa de resposta de dois botões, e não para todas as outras consoantes. As nove consoantes devem ser exibidas por 500 milissegundos cada, com um intervalo entre estímulos de 2.500 milissegundos, totalizando 27 segundos. As consoantes alvo serão apresentadas quatro vezes dentro de cada bloco zero-back.Em seguida, peça ao participante que pratique o teste de duas letras para trás. Instrua-o a fornecer uma resposta sim ou não na caixa de resposta após a apresentação de cada consoante, indicando se ela é igual ou diferente da consoante apresentada anteriormente na série.Mostre ao participante uma série de 15 consoantes, cada uma por 500 milissegundos, com um intervalo interestímulo de 2.500 milissegundos, totalizando 45 segundos. O estímulo-alvo deve ser apresentado cinco vezes. Continue a treinar o participante até que seu desempenho atinja pelo menos 75% de acertos no componente two-back antes da aquisição de imagens.Primeiro, peça ao participante para remover todos os objetos metálicos, trocar por roupas compatíveis com RM e, em seguida, levá-lo para dentro da sala do scanner de RM de três Tesla. Forneça protetores auriculares para proteção auditiva e peça que deite na maca do scanner, colocando almofadas ao redor da cabeça para minimizar movimentos. Forneça ao participante a caixa de resposta compatível com RM para a tarefa de memória de trabalho com fim retardado, bem como uma bola de borracha para interromper o exame em caso de emergência.Coloque também um oxímetro de pulso em um dedo para monitoramento e registro fisiológicos. Em seguida, coloque uma bobina de cabeça de 32 canais e a tela de apresentação sobre a cabeça do participante antes de movê-lo para dentro do escâner. Certifique-se de que o participante esteja confortável e consiga ver a tela.Em seguida, inicie a sessão de aquisição por Ressonância Magnética. Comece adquirindo uma imagem anatômica cerebral com resolução de um milímetro isotrópico. Utilize os parâmetros de Ressonância Magnética de alta resolução conforme mostrado aqui.Em seguida, inicie a aquisição por RNM. Depois, configure os parâmetros de aquisição da imagem BOLD por fRNM no console do scanner. Utilize os parâmetros mostrados aqui antes de iniciar a varredura funcional.Primeiro, projete as instruções para o paciente durante três segundos antes de cada tarefa de zero ou dois passos para trás. Utilize o software de apresentação de estímulos. Em seguida, adquira imagens de FMRI sobre a memória de trabalho utilizando o teste NAC.Uma cruz de fixação de linha de base de 32º deve ser apresentada ao paciente antes de cada um dos blocos de condição zero. Isso fornecerá uma linha de base para comparação com os outros blocos de condição zero e dois. Durante a análise dos dados, inclua no total três partes de condição zero e três de condição dois, juntamente com dois blocos de linha de base.Isso deve ser apresentado em duas sessões de aquisição de imagens separadas, em ordem contrabalanceada. Após a conclusão dos paradigmas N-back, certifique-se de que o participante ainda está confortável e pronto para continuar o exame. Em seguida, instrua-o de que o próximo bloco será de repouso e informe-o para não adormecer.Utilize o software de apresentação de estímulos para exibir uma cruz de fixação na tela. Adquira imagens de estado de repouso pelos próximos quatro minutos usando as mesmas configurações de FMRI utilizadas para adquirir as imagens de NAC. Em seguida, repita a aquisição para memória de trabalho novamente utilizando o teste de NAC.Em seguida, configure os parâmetros de aquisição de imagem de DTI na consola do scanner para obter imagens ponderadas em difusão do tipo eco de spin duplo com plano de difusão, com gradientes de difusão aplicados em 64 direções não lineares; os ecos parciais e as interpolações devem ser ativados. Certifique-se de informar ao participante que o scanner pode tremer durante as sequências subsequentes e que isso é normal. Instrua-o a fechar os olhos e relaxar o máximo possível dentro do scanner.Em seguida, adquira a sequência de DTI. Após a conclusão de todos os exames, remova o participante do scanner e pergunte como foi a sessão.Responda a quaisquer perguntas que eles possam ter e agradeça pela participação deles. Certifique-se de transferir todos os dados de forma segura ou faça o computador do scanner de ressonância magnética gravar um DBD com as imagens dos participantes e a gravação fisiológica para análise subsequente dos dados. Por fim, realize a análise de conectividade em estado de repouso com análise de conectividade por região semente para avaliar a relação entre regiões previamente definidas, a fim de avaliar a conectividade funcional.Utilize também software de processamento de RMIf para pré-processar os dados de memória de trabalho e modelagem linear geral baseada em voxel para quantificar a atividade específica da tarefa em cada voxel cerebral dos conjuntos individuais de dados. Os resultados apresentados aqui baseiam-se em dados coletados utilizando a mesma abordagem de imagem em duas amostras diferentes de indivíduos com histórico de trauma e maus-tratos na infância, mas sem TEPT, provenientes do estado de repouso. A análise de conectividade funcional revelou um padrão espacial consistente com os principais nós da rede padrão de atividade cerebral, incluindo o córtex pré-frontal medial, o córtex cingulado posterior, o giro angular, o lobo parietal inferior e as regiões temporais médias.Essas seções sagitais ilustram os padrões associados à tarefa de memória de trabalho com dois estímulos anteriores. Os padrões de ativação dentro da rede executiva são ilustrados em laranja e vermelho, enquanto a desativação da rede do modo padrão é exibida em azul. Aqui observamos a atividade com zero estímulos anteriores, que normalmente é combinada com a memória de trabalho para controle da atenção.Os padrões de ativação estão em laranja e vermelho e os de desativação, em azul. É evidente aqui alguma desativação da rede do modo padrão com pouca ativação executiva posterior. A extensão do feixe do clum revelada pela tractografia probabilística é exibida aqui.A forma tridimensional e o padrão dessas fibras podem ser observados com seções transversais do cérebro incluídas como referência visual. Esta imagem ilustra como essas fibras percorrem o córtex pré-frontal medial e o córtex cingulado posterior. E, finalmente, aqui podemos ver como essas fibras atravessam o componente temporal medial da rede em modo padrão.Após assistir a este vídeo, você deverá ter uma boa compreensão de como combinar abordagens de neuroimagem multimodal, como a aquisição de atividade associada a tarefas com conectividade em estado de repouso e estrutural. Ao tentar este procedimento, é importante lembrar que o movimento do participante deve ser minimizado a todo custo. Isso é conseguido colocando travesseiros contra a cabeça do participante no scanner e realizando avaliações frequentes do seu conforto durante os procedimentos de aquisição de imagens.

developing-neuroimaging-phenotypes-default-mode-network-ptsd

Research

JoVE Journal

Medicine

Medicina

Neste artigo, vamos examinar a metodologia e considerações relevantes para a combinação de TMS e fMRI para examinar os efeitos de estimulação cerebral na rede padrão.

Combinando Estimulação Magnética Transcraniana e fMRI para o Exame da rede de modo padrão

Nós descrevemos um modelo de rato do transtorno de estresse pós-traumático (TEPT), que revela as alterações persistentes na função neuroendócrina eo atraso de longo prazo, resposta de medo exagerado, característico de pacientes com TEPT. O modelo animal e os métodos descritos aqui são úteis para correlacionar biomarcadores em núcleos do cérebro, que são mecanicista, mas não pode ser medido em pacientes com biomarcadores em células brancas do sangue periférico, os quais podem.

Biomarcadores em um modelo animal para Revelando correlatos neurais, hematológica e Comportamental do TEPT

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

Aqui descrevemos o procedimento para estimulação magnética transcraniana repetitiva guiada por ressonância magnética para o córtex pré-frontal dorsomedial como um tratamento experimental para transtorno depressivo maior.

Guiada por MRI dmPFC-EMTr como um tratamento para o Transtorno Depressivo Maior resistente ao tratamento

A ressonância magnética de conectividade funcional em estado de repouso identificou anormalidades em pacientes com uma ampla gama de distúrbios neuropsiquiátricos, incluindo epilepsia devido a malformações do desenvolvimento cortical. A estimulação magnética transcraniana em combinação com EEG pode demonstrar que pacientes com epilepsia apresentam hiperexcitabilidade cortical em regiões com conectividade anormal.

A Multimodal Imaging- e baseada Estimulação método de avaliação de conectividade relacionadas com o cérebro Excitabilidade em doentes com epilepsia

Este manuscrito descreve como implementar uma análise da interação psicofisiológicos para revelar alterações de tarefas dependentes em conectividade funcional entre uma região de sementes selecionadas e voxels em outras regiões do cérebro. Análise de interação psicofisiológica é um método popular para examinar os efeitos de tarefa na conectividade do cérebro, distinto do tradicional univariada efeitos de ativação.

Análise de interação psicofisiológicos generalizada (PPI) de memória relacionados com a conectividade em indivíduos em risco genético para a doença de Alzheimer

O objetivo da abordagem descrita é determinar em que momentos do paradigma (perspectiva temporal) e entre os quais regiões (perspectiva espacial), reconfigurações significativas em conectividade funcional ocorrem na ressonância magnética funcional gravações durante o qual um vez bloqueado estímulo é jogado.

Dinâmico entre sujeita conectividade funcional revela configurações de rede do cérebro de momento a momento impulsionadas pela contínua ou paradigmas de comunicação

Apresentamos um protocolo para explorar os correlatos neurais de uma tarefa de regulação emocional cognitiva, ou seja, reavaliação cognitiva, usando ressonância magnética funcional. Este protocolo foi utilizado em pacientes com transtorno obsessivo-compulsivo e controles saudáveis, mas também pode ser utilizado em outras amostras clínicas.

Explorando os correlatos neurais da reavaliação cognitiva no transtorno obsessivo-compulsivo usando ressonância magnética funcional baseada em tarefas

Este estudo usou espectroscopia funcional de infravermelho próximo (fNIRS) para medir a atividade do córtex pré-frontal durante uma sequência de asana de ioga de 23 minutos com 27 adultos. A conectividade em estado de repouso foi registrada antes e depois da prática. As descobertas destacam a eficácia do fNIRS na pesquisa baseada em movimento e fornecem insights neurológicos sobre os efeitos dos asanas de ioga.

Conectividade em estado de repouso e neuroimagem da atividade do córtex pré-frontal durante uma prática de Yoga Asana com design de blocos usando fNIRS

Este protocolo descreve um método cirúrgico em duas fases para criar uma grande janela craniana revedável e preservadora da dura-máter em camundongos. Essa técnica permite registros eletrofisiológicos crônicos e multimodais a partir de redes transmissas profundas do cérebro, como a Rede de Modos Padrão, ao longo de várias semanas.

Protocolo cirúrgico para uma grande janela craniana reselável que permite registros eletrofisiológicos longitudinais e multimodais da rede de modo padrão do camundongo

Aprenda a examinar a rede de modo padrão no TEPT usando técnicas complementares de neuroimagem funcional em repouso, desativação induzida por tarefa e conectividade estrutural. Este método integra abordagens funcionais e estruturais para auxiliar no diagnóstico.

Desenvolver Neuroimagem fenótipos da rede de modo padrão no TEPT: Integrando o estado de repouso, Memória de Trabalho e Conectividade Estrutural (Vídeo) | JoVE Journal

Desenvolver Neuroimagem fenótipos da rede de modo padrão no TEPT: Integrando o estado de repouso, Memória de Trabalho e Conectividade Estrutural

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