Abstract
وقد درس الحصين الإنسان على نطاق واسع في سياق الذاكرة وظيفة الدماغ الطبيعية ودورها في الاضطرابات العصبية والنفسية المختلفة قد درست بشكل كبير. في حين أن العديد من الدراسات التصوير علاج الحصين كهيكل تشريحي عصبي وحدوي واحد، هو، في الواقع، تتألف من عدة حقول فرعية التي لديها هندسة معقدة ثلاثية الأبعاد. على هذا النحو، فمن المعروف أن هذه الحقول الفرعية أداء وظائف متخصصة وتتأثر بشكل مختلف من خلال مسار مختلف الحالات المرضية. الرنين المغناطيسي (MR) التصوير يمكن أن تستخدم كأداة قوية لاستجواب مورفولوجية الحصين والحقول الفرعية لها. العديد من الجماعات استخدام البرامج المتقدمة التصوير والأجهزة (> 3T) لصورة الحقول الفرعية. ولكن هذا النوع من التكنولوجيا قد لا تكون متاحة بسهولة في معظم مراكز البحوث والتصوير السريري. لتلبية هذه الحاجة، وتوفر هذه المخطوطة بروتوكول مفصلة خطوة بخطوة لبتجزئة طول الأمامي الخلفي الكاملمن الحصين والحقول الفرعية وهي: قرن آمون (CA) 1، CA2 / CA3، CA4 / التلفيف المسنن (DG)، طبقات المشععة / الجوبية / moleculare (SR / SL / SM)، ومرفد. وقد تم تطبيق هذا البروتوكول إلى خمسة موضوعات (3F، 2M، سن 29-57، متوسط 37). يتم تقييم الموثوقية البروتوكول من قبل resegmenting إما اليمين أو اليسار الحصين من كل موضوع والحوسبة التداخل باستخدام كابا متري النرد و. يعني كابا النرد ل (المدى) عبر الموضوعات الخمسة هم: الحصين كله، 0.91 (0،90-0،92)؛ CA1، 0،78 (0،77-0،79)؛ CA2 / CA3، 0،64 (0،56-0،73)؛ CA4 / التلفيف المسنن، 0.83 (0،81-0،85)؛ طبقات المشععة / الجوبية / moleculare، 0،71 (0،68-0،73)؛ ومرفد 0.75 (0،72-0،78). بروتوكول تجزئة المعروضة هنا يوفر غيرها من المختبرات مع طريقة موثوق بها لدراسة الحصين والحقول الفرعية الحصين في الجسم الحي باستخدام الأدوات المتاحة عموما MR.
Introduction
الحصين هو وسطي هيكل الفص الصدغي درس على نطاق واسع مقترن الذاكرة العرضية، والملاحة المكاني، والوظائف المعرفية الأخرى 10،31. دورها في علاج الاضطرابات العصبية والنفسية العصبية مثل الزهايمر ومرض، والفصام، واضطراب ثنائي القطب هو موثقة جيدا 4،5،18،24،30. والهدف من هذا المخطوط هو تقديم تفاصيل إضافية إلى دليل بروتوكول تجزئة نشرت سابقا 34 للالحقول الفرعية الحصين الإنسان على عالية الدقة بالرنين المغناطيسي (MR) صور المكتسبة في 3T. بالإضافة إلى ذلك، فإن عنصر الفيديو المصاحبة لهذا المخطوط تقديم مزيد من المساعدة للباحثين الذين يرغبون في تنفيذ بروتوكول بشأن قواعد البيانات الخاصة بهم.
ويمكن تقسيم الحصين في الحقول الفرعية على أساس الاختلافات التهندس الخلوي لوحظ في إعداد تشريحيا في مرحلة ما بعد الوفاة العينات 12،22. هذه العينات بعد الوفاة تحدد جروبالثانية الحقيقة لتحديد ودراسة الحقول الفرعية الحصين. لكن الاستعدادات من هذا النوع تتطلب المهارات والمعدات اللازمة لتلطيخ متخصصة، وتقتصر على توافر الأنسجة الثابتة، وخاصة في المجتمعات المريضة. في الجسم الحي التصوير في الاستفادة من مجموعة أكبر بكثير من الموضوعات، ويقدم أيضا فرصة لبالمتابعة حتى الدراسات والتغيرات مراقبة في السكان. على الرغم من أنه ثبت أن شدة إشارة في T2 المرجحة فيفو السابقين الصور MR تعكس كثافة الخلوية 13، فإنه لا يزال من الصعب تحديد الحدود بلا منازع بين الحقول الفرعية باستخدام فقط MR شدة الإشارة. على هذا النحو، وقد وضعت عددا من المناهج المختلفة لتحديد مستوى الأنسجة التفاصيل على الصور MR.
جعلت بعض الجماعات الجهود الرامية إلى إعادة بناء ورقمنة مجموعات البيانات النسيجية ومن ثم استخدام هذه اعادة البناء جنبا إلى جنب مع تقنيات تسجيل الصورة لتوطين الحصين الحقل الفرعي neuroanatالاقتصاد غير على المجراة MR 1،2،8،9،14،15،17،32. على الرغم من أن هذا هو أسلوب فعال لرسم خرائط نسخة من الحقيقة على الارض النسيجية مباشرة على الصور MR، إعادة البناء من هذا النوع هي صعبة لإكمال. مشاريع مثل هذه تقتصر على توافر سليمة وسطي العينات الفص الصدغي، والتقنيات النسيجية، وفقدان البيانات أثناء معالجة النسيجي، والتناقضات البنيوية الجوهرية بين العقول الحية الثابتة و. وقد استخدمت مجموعات أخرى الماسحات الضوئية عالية الميدان (7T أو 9.4T) في محاولة للحصول في الجسم الحي أو خارج الجسم الحي الصور مع صغيرة بما فيه الكفاية (0،20-0،35 مم الخواص) حجم فوكسل لتصور المترجمة مكانيا الاختلافات في تباين الصورة التي تستخدم ل نستنتج الحدود بين الحقول الفرعية 35،37. حتى في 7T-9.4T ومع مثل هذا الحجم فوكسل صغير، وخصائص التهندس الخلوي من الحقول الفرعية الحصين ليست واضحة. على هذا النحو، وقد وضعت بروتوكولات تجزئة اليدوية التي لpproximate حدود النسيجية تعرف على الصور MR. هذه البروتوكولات تحديد حدود الحقل الفرعي عن طريق تفسير الاختلافات النقيض من الصورة المحلية وتحديد قواعد هندسية (مثل الخطوط المستقيمة والزوايا) النسبية للهياكل واضحة. على الرغم من أن الصور التي التقطت في شدة المجال عالية قادرة على تقديم رؤية مفصلة في الحقول الفرعية الحصين، والماسحات الضوئية عالية الميدان ما زالت غير مشتركة في المرافق الصحية أو البحثية، وذلك 7T و9.4T بروتوكولات حاليا وتطبيق محدودة. وقد وضعت بروتوكولات مماثلة للصور التي تم جمعها على 3T 4T الماسحات الضوئية و11،20،21،23،24،25،28،33. وتقوم العديد من هذه البروتوكولات على الصور مع شبه 1MM أبعاد voxels فوكسل في الطائرة الاكليلية، ولكن لديهم سمك كبيرة شريحة (0،8-3 ملم) 11،20،21،23،25،28،33 أو المسافات بين شريحة كبيرة 20،28، يؤدي كلاهما في وجود تحيز قياس كبير في تقدير حجم الحقول الفرعية الفردية. بالإضافة إلى ذلك، فإن العديد من البروتوكولات الموجودة 3Tاستبعاد الحقول الفرعية في كل أو جزء من الرأس أو الذيل الحصين 20،23،25،33 أو لا توفر الانقسامات مفصلة من الأساسات المهمة (أي الجمع بين DG مع CA2 / CA3 أو لا تشمل طبقات المشععة / الجوبية / moleculare من وCA) 11،20،21،23،24،25،28،33. ولذا فإن هناك حاجة في هذا المجال للحصول على وصف مفصل للبروتوكول التي يمكن أن تحدد بشكل موثوق الحقول الفرعية ذات الصلة في جميع أنحاء الرأس والجسم والذيل من الحصين الذي يستند على الماسح الضوئي المتوفرة عادة في المرافق الصحية والبحوث. وتبذل جهود حاليا من قبل مجموعة الحقول الفرعية الحصين (www.hippocampalsubfields.com) لتنسيق عملية تجزئة الحقل الفرعي الحصين بين المختبرات، على غرار محاولة المواءمة الحالية لكامل تجزئة الحصين 6، وورقة الأولية مقارنة 21 البروتوكولات القائمة نشرت مؤخرا 38 . والعمل من هذه المجموعة توضيح مزيد الأمثل تجزئة صناعة تجاإلجراءات.
توفر هذه المخطوطة مكتوبة ومفصلة تعليمات الفيديو لتنفيذ موثوق الحصين بروتوكول الحقل الفرعي تجزئة وصفها من قبل Winterburn وزملاؤه 34 على عالية الدقة 3T MR الصور. وقد تم تنفيذ البروتوكول على خمس صور من الاصحاء لالحصين كله وخمسة الحقول الفرعية الحصين (CA1، CA2 / CA3، CA4 / التلفيف المسنن، طبقات المشععة / الجوبية / moleculare، ومرفد). هذه الصور مجزأة المتاحة للالانترنت العام (cobralab.ca/atlases/Hippocampus). والبروتوكول والصور مجزأة تكون مفيدة للجماعات الذين يرغبون في دراسة التشريح المفصل قرن آمون في صور MR.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
المشاركون في الدراسة
تم تطوير بروتوكول في هذا المخطوط لمدة خمس صور تمثيلية عالية الدقة التي تم جمعها من متطوعين أصحاء (3F، 2M، سن 29-57، متوسط 37) الذين كانت خالية من الاضطرابات وحالات الصدمة بالغة في الرأس العصبية والنفسية العصبية. تم تجنيد جميع المواد الدراسية في مركز الإدمان والصحة العقلية (CAMH). وتمت الموافقة على الدراسة من قبل مجلس البحوث أخلاقيات CAMH وأجري تمشيا مع إعلان هلسنكي. أبلغت جميع المواد المقدمة مكتوبة، والموافقة للحصول على البيانات وتبادلها. للحصول على تفاصيل حول تسلسل اكتساب المستخدمة في جمع هذه الصور، يرجى الرجوع إلى Winterburn وآخرون، 2013 وبارك وآخرون، تم فحص 2014. 26،34 الصور لجميع المواد الدراسية الخمس للجودة والاحتفاظ بها. الحصين امتدت ما معدله 118 شرائح الاكليلية في هذه الصور.
1. البرنامج مجموعة المتابعة
- فتح العرض:
2. كامل الحصين دليل الإنقسام
- انشاء: استخدام الصورة المرجحة T1، انتقل إلى شريحة الأمامي أكثر الاكليلية للقرن آمون. لدفع شرائح في الاتجاه الأمامي، استخدم مفتاح '+'؛ استخدام "-" مفتاح إلى التحرك في الاتجاه الخلفي.
- شريحة B: الحصين رئيس 1 (الشكل 1B):
- متفوقة، أدنى، الجانبية، والحدود وسطي: متابعة لرسم الحدود كما هو موضح في الخطوة 2.2، وذلك باستخدام المادة البيضاء من الفص الصدغي وشكوة كدليل.
- الحدود Supero-وسطي: لهذا، باستخدام طريقة العرض المحوري، رسم خط أفقي من الحافة الأمامية للقرن آمون الجانبي 29، وتشمل أي شيء أقل من هذا الخط كما الحصين.ملاحظة: يصبح الحدود supero وسطي أكثر غموضا في هذه الشرائح، حيث المادة الرمادية للقرن آمون يمزج مع المادة الرمادية من اللوزة.
- شريحة C: الحصين رئيس 2 مع Dentations: اعتمادا على هذا الموضوع، وdentations من الحصين قد يكون لمدة 3-4 شرائح مرئية (عادة، فهي أكثر وضوحا في مقابل الصور T1 المرجحة المرجحة T2). في هذه الشرائح، الاستمرار في استخدام المادة البيضاء للشكوة والفص الصدغي لتوجيه الحدود تجزئة 12،22. لمزيد من التفاصيل، اتبع الخطوات 2.5.1-2.5.2.
- شريحة D: رئيس الحصين 3:
- متفوقة، أدنى، الجانبية، والحدود وسطي: رسم الحدود أدنى من قرن آمون في المادة البيضاء في الفص الصدغي، والحدود الجانبية في القرن السفلي للبطين الوحشي، الحدود متفوقة، وبعد منحنى dentations، في المادة البيضاء للشكوة / الخمل، والحدود وسطي في الناحية hypointenseن من حوض المحيط 12،22.
- Supero-الإنسي والحدود، infero الإنسي: مواصلة لتحديد الحدود بين supero وسطي كما هو موضح في الخطوة 2.3.2. رسم الجزء السفلي من الحدود وسطي حيث يخفف الحصين قليلا ويمتد إلى المادة الرمادية hyperintense أقل ما يقال من القشرة المخية الأنفية الداخلية 12،22.
- شريحة E: الحصين هيد 4 مع المعقف: الاستمرار في رسم حدود رديئة، الجانبية، ومتفوقة موضح في الخطوات 2.5.1-2.5.2. تشمل المعقف (الذي يقع الميدالية إلى الجسم الرئيسي للالحصين، وتحيط به منخفضة الحدة CSF) في قرن آمون تجزئة 12،2 2.
- شريحة F: الحصين الجسم: الاستمرار في رسم حدود رديئة، الجانبية، وسطي، ومتفوقة موضح في الخطوات 2.5.1-2.5.2. رسم الحدود بين infero وسطي عند نقطة حيث يخفف الحصين لأنها الانتقال إلى القشرة المخية الأنفية الداخلية / شبه الحصين التلفيف 12،22.لا تشمل CSF منخفضة الحدة من التلم الحصين رمزي في تجزئة.
- شريحة G: الذيل الحصين 1: بدء بتجزئة الحصين شرائح الذيل نوع عندما الساق من القبو مرئيا أولا. استبعاد التلفيف الحزمي (بنية المادة الرمادية التي تمزج مع الحصين في أجزاء من ذيل قرن آمون) من تجزئة عن طريق استقراء شكل التلفيف الحزمي في ذيل الحصين من أكثر شرائح الأمامي 12،22. هذا الاستقراء هو ممكن فقط لمدة 2-3 شرائح، وبعد ذلك الهيكلين لا يمكن تمييزها بدقة؛ في هذه المرحلة، وعلاج كل المادة الرمادية واضحة في هذا المجال كما الحصين.
- شريحة H: الذيل الحصين 2: الجزء من المادة الرمادية المنخفضة الحدة من الذيل الحصين الخلفي من ارتفاع الكثافة المادة البيضاء المحيطة بها.
- شريحة I: الخلفي الأكثر شريحة: الجزء المساحة المتبقية صغيرة من المادة الرمادية الحصين منالمادة البيضاء المحيطة بها من الفص الصدغي.
3. الحصين حقل ثانوي دليل الإنقسام
- انشاء: استخدام صورة المرجحة T2، انتقل إلى شريحة الأمامي أكثر الاكليلية للقرن آمون (كما في الخطوة 2.1). لتغيير لون الفرشاة، حدد D (مجموعة الطلاء LBL :) في القائمة بتجزئة في إطار الملاحة. سوف محطة موجه الأوامر: "أدخل تسمية الطلاء الحالية:". أدخل رقما بين 1 و 255. كل رقم يتوافق مع لون تسمية مختلفة.
- شريحة A: الأمامية الأكثر شريحة: منذ الانقسامات الحقل الفرعي ليست واضحة حتى الآن في الأمامية-معظم شريحة، رسم الخط الفاصل بين المادة المرئية الحصين رمادية على طول أطول محورها مرئية (وهي ليست موازية بالضرورة إلى أي من المحاور الأساسية) إلى قسمين متساوية لتقريب 12،22 التشريح صحيح. تسمية متفوقة من هذين القسمين كما CA1 والقسم السفلي كما مرفد من قبل choosiنانوغرام تسمية الملونة المختلفة لكل حقل فرعي 23،35.
- شريحة B: الحصين رئيس 1: تسمية منطقة منخفضة الكثافة في منتصف تشكيل الحصين كما SR / SL / SM 13،37. عندما ينحني على طول الحافة السفلية للالحصين يصبح واضحا، استخدم هذا المعلم باعتباره الحدود الجانبية التي تفصل بين مرفد من CA1 12،22. نواصل متابعة أطول محور الحصين لرسم الحدود CA1-مرفد على-supero وسطي طرف 37.
- شريحة C: رئيس الحصين 2 مع Dentations:
- SR / SL / SM، CA4 / DG، ومرفد: تسمية SR / SL / SM، CA4 / DG، ومرفد كما هو موضح لشريحة D (الخطوة 3.5.1).
- CA2 / CA3 وCA1: تحديد الحدود بين CA1 وCA2 / CA3 كخط 45º زاوية تمتد في اتجاه supero الجانبي من حافة معظم الاطراف supero من SR / SL / SM 12،22. تمديد CA2 / CA3 إعلامي على طول الحافة العليا إلى القاع بين DENTAستعقد 12،22. تسمية بقية حافة متفوقة CA1 12،22.
- شريحة D: الحصين رئيس 3
- SR / SL / SM، CA4 / DG، ومرفد: تسمية ريال المظلمة الفرقة / SL / SM أولا، والتي سوف تتبع منحنى CA1 37. تسمية أي المادة الرمادية ذات الكثافة العالية داخل SR / SL / SM كما CA4 / DG 12،22،23،35،37. هذا قد لا يكون المنطقة مستمرة، كما في الشكل 2C. مواصلة لتحديد الحدود مرفد-CA1 باستخدام منحنى في قرن آمون أدنى 12،22.
- CA2 / CA3 وCA1: مواصلة لتحديد CA1 وCA2 الحدود / CA3 كما في الخطوة 3.4.2. تمديد CA2 / CA3 إعلامي في منتصف الطريق على طول الحافة العليا للالحصين 12،22 وتسمية النصف الآخر من حافة متفوقة CA1 12،22.
- رئيس الحصين Supero-وسطي: في هذه الشريحة، تقسيم رأس قرن آمون-supero وسطي عموديا إلى نصفين. تسمية النصف وسطي كما SR / SL / SM 12. تقسيم الجانبيةالنصف في النصف مرة أخرى، وهذه المرة أفقيا. تسمية الجزء متفوقة CA4 / DG والجزء السفلي كما CA2 / CA3 12.
- شريحة E: الحصين هيد 4 مع المعقف
- رئيس الحصين الجانبي (مرفد): في الجزء الجانبي من هذه الشرائح، وتحديد الحدود مرفد-CA1 كخط عمودي يمتد في اتجاه أدنى من حافة معظم وسطي من CA4 / DG 12،22.
- رئيس الجانبي قرن آمون (CA1، CA2 / CA3، CA4 / DG، SR / SL / SM): تحديد الحدود CA1-CA2 / CA3 بنفس الطريقة كما في الخطوة 3.4.2. الاستمرار في تسمية SR / SL / SM كمنطقة كثافة منخفضة بعد منحنى المناطق CA. تسمية CA4 / DG كما تجويف مركز داخل SR / SL / SM، كما في الخطوة 3.5.1.
- رئيس الحصين شصي (SR / SL / SM): تسمية المعقف من الحصين لنحو 10 شرائح مثل التحولات رئيس قرن آمون في الجسم الحصين. في المعقف، تسمية المنطقة كثافة منخفضة في مركز كما SR / SL / SM (عندما يكون هذا من الصعب أن نرى، وتقريب التشريح بفصل خط 2-3 voxels واسعة تصل وسط المعقف) 12.
- رئيس الحصين شصي (CA2 / CA3، CA4 / DG): رسم خط على حافة متفوقة من SR / SL / SM القسم على طول /-supero وسطي محور infero الوحشي للالمعقف. تسمية كل المادة الرمادية فوق هذا الخط كما CA2 / CA3 12. تسمية أي المادة الرمادية غير المسماة تحت هذا الخط (على جانبي SR / SL / SM) كما CA4 / DG 12.
- شريحة F: الحصين الجسم: الاستمرار في تطبيق الحدود هو موضح في الخطوة 3.6.1-3.6.2.
- شريحة G: الذيل الحصين 1: الاستمرار في تطبيق القواعد المذكورة في الخطوة 3.6.1-3.6.2. يصبح الحدود مرفد-CA1 خط 45º زاوية تمتد في اتجاه infero وسطي من الحافة وسطي من CA4 / DG 12،22.
- شريحة H: الذيل الحصين 2: مرة واحدة لم تعد قادرة على أن تميز التلفيف حزمية من التشكل الحصينن، تسمية طبقة بأكملها الخارجي كما CA1، ومنطقة منخفضة الكثافة داخل هذا النحو ريال / SL / SM (كما هو الحال في شرائح السابقة)، وأي المادة الرمادية المتبقية في الوسط كما CA4 / DG 12،22.
- شريحة I: الخلفي الأكثر شريحة: مرة واحدة في الظلام SR / SL / SM لم يعد مرئيا في وسط تشكيل الحصين، تسمية الهيكل بأكمله كما CA1 12،22.
4. بروتوكول الموثوقية
- Resegment إما اليمين أو اليسار الحصين من كل موضوع بعد انتظار شهر واحد تقريبا من أداء تجزئة الأصلية. الجزء كل من الحقول الفرعية على طول الأمامي الخلفي بأكمله من الحصين، في محاولة لاتباع قواعد البروتوكول بشكل ثابت ما هو ممكن.
- حساب كابا النرد بين المجلدات الأصلية وresegmented:
حيث k = كابا النرد وA و B أحجام التسمية.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
. وتتلخص النتائج من اختبار الموثوقية بروتوكول في الجدول (2) للالحصين الثنائي كله، يعني التداخل المكاني مقاسا كابا النرد هو 0.91 ويتراوح 0،90-0،92. قيم كابا الحقل الفرعي تتراوح بين 0.64 (CA2 / CA3) إلى 0.83 (CA4 / التلفيف المسنن). وذكرت أحجام متوسط لجميع الحقول الفرعية والحصين كله في الجدول 3. وحدات التخزين لمجموعة الحصين كله 2456،72 حتي 3325،02 مم 3. وCA2 / CA3 هو أصغر الحقل الفرعي في 208.33 ملم 3، في حين أن CA1 هو الأكبر في 857.46 مم 3.
الشكل 1. تجزئة الحصين كله لمدة 9 شرائح الاكليلية (AI) باستخدام صور المرجحة T1. خطوط حمراء عمودية على سطح قرن آمون توضح موقع كل شريحة الاكليلية. وكان الحصين الحالي في لverage من 118 شرائح الاكليلية في كل موضوع من الموضوعات الخمسة المدرجة في هذه الدراسة. صور التقدم من الأمامي (شريحة 1) في الجزء العلوي الخلفي لل(شريحة 118) في الجزء السفلي. وتظهر الصور في العمود الأيسر دون تجزئة ومع تجزئة في العمود الأيمن. يعرض شريط نطاق 3 ملم لتكون مرجعا. وتشير الأرقام الرومانية إلى الميزات المحددة في المخطوطة البروتوكول. أنا. وشكوة تميز المادة الرمادية الحصين من المادة الرمادية من اللوزة في الأمامية-معظم شريحة. ثانيا. المادة البيضاء من الفص الصدغي وتعرف الحدود أدنى من قرن آمون في الرأس الحصين. ثالثا. الحدود الجانبية للقرن آمون في الرأس الحصين هو القرن السفلي للبطين الوحشي. د. يتم تعريف الحدود متفوقة من المادة البيضاء للشكوة / الخمل. ضد الحدود وسطي للرئيس الحصين هو حوض المحيط. السادس. الحصين-infero وسطي يمتد في القشرة المخية الأنفية الداخلية، الذي يظهر بأنه أقل ما يقال فرط كثافةالفرقة في الصور المرجحة T1. السابع. والمعقف للقرن آمون هو موجود في رأس الحصين ويمكن تمييزها بسهولة من CSF المحيطة بها. الثامن. في اتجاه infero وسطي، يتم تعريف الحدود بين مرفد والتلفيف شبه قرن آمون من قبل رقيق بسيط من المادة الرمادية الحصين. التاسع. لم يتم تضمين CSF من التلم الحصين رمزي في تجزئة. س. لم يتم تضمين التلفيف الحزمي في تقسيم الذيل الحصين عندما يكون من الممكن لتمييزه. الحادي عشر. عندما لم يعد من الممكن التمييز بين التلفيف الحزمي والذيل الحصين، يتم تضمين التلفيف الحزمي في تجزئة. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2. Segmentation من الحقول الفرعية الحصين لمدة 9 شرائح الاكليلية (AI) باستخدام صور المرجحة T2. خطوط حمراء عمودية على سطح قرن آمون توضح موقع كل شريحة الاكليلية. وكان الحصين الحالي في المتوسط من 118 شرائح الاكليلية في كل موضوع من الموضوعات الخمسة المدرجة في هذه الدراسة. صور التقدم من الأمامي (شريحة 1) في الجزء العلوي الخلفي لل(شريحة 118) في الجزء السفلي. وتظهر الصور في العمود الأيسر دون تجزئة ومع تجزئة في العمود الأيمن. يعرض شريط نطاق 3 ملم لتكون مرجعا. وتشير الأرقام الرومانية إلى الميزات المحددة في المخطوطة البروتوكول. أنا. المنطقة كثافة منخفضة في وسط الرأس الحصين هو SR / SL / SM. ثانيا. منعطف شصي على شكل على الحافة infero الوحشي للقرن آمون الحد الفاصل بين CA1 ومرفد. ثالثا. يستمر الحدود مرفد-CA1 أن تكون محددة في "منعطف" في قرن آمون أدنى في الرأس الحصين. د. الحدود بين CA1 وويعرف CA2 / CA3 كما بزاوية 45 درجة تمتد في اتجاه supero الجانبي من حافة معظم الاطراف supero من SR / SL / SM. ضد يتقدم CA2 / CA3 في منتصف الطريق على طول الحافة العليا للالحصين، إلى القاع من dentations، وسطي التي وصفت بأنها CA1. السادس. وصفت المادة الرمادية في وسط الرأس الحصين كما CA4 / DG. السابع. مواصلة لتحديد الحدود CA1-CA2 / CA3 كما بزاوية 45 درجة تمتد في اتجاه supero الجانبي من حافة معظم الاطراف supero من SR / SL / SM. الثامن. تواصل CA2 / CA3 تمديد منتصف الطريق على طول الحافة العليا للالحصين، وسطي التي وصفت بأنها CA1. التاسع. في شريحة D، وينقسم رأس قرن آمون-supero وسطي في الحقول الفرعية (راجع الخطوة 3.5.3). س. يتم تعريف الحدود مرفد-CA1 كخط عمودي يمتد من الحدود الأكثر وسطي من CA4 / DG. الحادي عشر. وSR / SL / SM يستمر لتكون منطقة منخفضة الكثافة التالية منحنى المناطق CA. الثاني عشر. في الجزء شصي رئيس الحصين،وSR / SL / SM هو منطقة منخفضة الكثافة في وسط المعقف. إذا كان هذا لا يمكن أن ينظر إليه، رسم خط 2-3 بكسل ما يصل وسط المعقف. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
موصوفة الجدول 1. متفوقة، أقل شأنا، وسطي، والحدود الجانبية للالحقول الفرعية الحصين لمدة تسع شرائح تمثيلية على طول الأمامي الخلفي مدى قرن آمون. حدود للصور المرجحة T2. WM = الأبيض المسألة؛ GM = الرمادية. MTL = الإنسي الفص الصدغي.
| بناء | شريحة | الحدود متفوقة | الحدود أدنى | الحدود وسطي | الحدود الجانبية | CA1 | الأمامي الأكثر شريحة | WM للشكوة | خط منتصف من المادة الرمادية الحصين، على طول أطول محور (الحدود مرفد) | WM للشكوة | WM للشكوة |
| الحصين رئيس 1 | WM للشكوة | SR / SL / SM؛ الحدود السفلي الجانبي مع مرفد في "منعطف" من الحصين | WM للشكوة | WM للشكوة | |
| الحصين رئيس 2 (مع Dentations) | |||||
| جانبي | يتبع منحنى SR / SL / SM؛ الحدود supero الجانبي مع CA2 / CA3 | WM من MTL | SR / SL / SM؛ سفلي إنسي مع مرفد في "منعطف" من الحصين | WM للشكوة | |
| وسطي | WM للشكوة. الحدود supero وسطي مع CA2 / CA3 | منخفض الكثافة SR / SL / SM | منخفض-intensity SR / SL / SM | CA2 / CA3 | |
| الحصين رئيس 3 | |||||
| جانبي | يتبع منحنى SR / SL / SM؛ الحدود supero الجانبي مع CA2 / CA3 | WM من MTL | SR / SL / SM؛ سفلي إنسي مع مرفد في "منعطف" من الحصين | WM للشكوة | |
| وسطي | WM للشكوة. الحدود supero وسطي مع CA2 / CA3 | منخفض الكثافة SR / SL / SM | منخفض الكثافة SR / SL / SM | CA2 / CA3 | |
| الحصين هيد 4 (مع المعقف) | يتبع منحنى SR / SL / SM؛ الحدود supero الجانبي مع CA2 / CA3 | WM من MTL | SR / SL / SM؛ الحدود سفلي إنسي مع مرفد خط عمودي على طول الحافة وسطي من CA4 / DG | WM للشكوة | |
| الهيئة الحصين | يتبع منحنى SR / SL / SM؛ خفة دم الحدود supero الاطرافح CA2 / CA3 | WM من MTL | SR / SL / SM؛ الحدود سفلي إنسي مع مرفد خط عمودي على طول الحافة وسطي من CA4 / DG | WM للشكوة | |
| الذيل الحصين 1 | SR / SL / SM؛ الحدود علوي وحشي مع CA2 / CA3 | WM من MTL | يتبع منحنى SR / SL / SM؛ الحدود supero-وسطي مع مرفد على طول خط مواز لحافة CA4 / DG | WM للشكوة | |
| الذيل الحصين 2 | الحدود Supero الاطراف مع WM للشكوة / الخمل | WM من MTL | WM من MTL | WM من MTL | |
| الخلفي الأكثر شريحة | الحدود Supero الاطراف مع WM للشكوة / الخمل | يحدها بقية الهيكل من قبل WM من الفص الصدغي | WM من MTL | WM للشكوة / الخمل | |
| مرفد | الأمامي الأكثر شريحة | خط منتصف لفرس النهرcampal المادة الرمادية، جنبا إلى جنب أطول محور (يتاخم CA1) | WM من MTL | WM للشكوة | WM للشكوة |
| الحصين رئيس 1 | SR / SL / SM؛ CA1 على supero وسطي الحافة | WM من MTL | WM للشكوة | CA1، في "منعطف" في قرن آمون | |
| الحصين رئيس 2 (مع Dentations) | SR / SL / SM | WM من MTL | القشرة المخية الأنفية الداخلية (منخفض سطي منطقة كثافة لالحصين أدنى) | CA1، في "منعطف" في قرن آمون | |
| الحصين رئيس 3 | SR / SL / SM | WM من MTL | القشرة المخية الأنفية الداخلية (منخفض سطي منطقة كثافة لالحصين أدنى) | CA1، في "منعطف" في قرن آمون | |
| الحصين هيد 4 (مع المعقف) | CSF من البئر المحيطة | WM من MTL. الحدود infero وسطي في القشرة المخية الأنفية الداخلية حيث يخفف الفرقة القشرية سليghtly وتنخفض كثافة إشارة | CSF من البئر المحيطة | CA1 على طول خط مواز لحافة CA4 / DG | |
| الهيئة الحصين | CSF من البئر المحيطة | WM من MTL. الحدود infero وسطي في القشرة المخية الأنفية الداخلية حيث يخفف الفرقة القشرية قليلا وإشارة قطرات كثافة | CSF من البئر المحيطة | CA1 على طول خط مواز لحافة CA4 / DG | |
| الذيل الحصين 1 | GM من التلفيف الحزمي (حيث يمكن فصلها عن الحصين GM) | WM من MTL | من الصعب تحديد. استقراء من أكثر الأمامي / الخلفي شرائح | CA1 على طول خط مواز لحافة CA4 / DG | |
| الذيل الحصين 2 | NA | ||||
| الخلفي الأكثر شريحة | NA | ||||
| CA2 / CA3 | الأمامي الأكثر شريحة | NA | NA | ||
| الحصين رئيس 2 (مع Dentations) | |||||
| جانبي | WM للشكوة | منخفض الكثافة SR / SL / SM | CA1 في منتصف الطريق على طول الحافة العليا للالحصين. إذا dentations مرئية، في محاولة لتقدير منتصف الطريق | الحدود Infero الاطراف مع CA1 على طول 45 درجة زاوية من معظم الحافة supero الجانبي SR / SL / SM | |
| وسطي | CA4 / DG في منتصف الطريق على طول امتداد superiorinferior الحصين | CA1 في قاعدة التمديد متفوقة-أدنى من الحصين | SR / SL / SM في منتصف الطريق على طول عرض تمديد متفوقة-أدنى من الحصين | WM من شكوة | |
| الحصين رئيس 3 | |||||
| جانبي | WM للشكوة | منخفض الكثافة SR / SL / SM | CA1 في منتصف الطريق على طولالحافة العليا للالحصين | الحدود Infero الاطراف مع CA1 على طول 45 درجة زاوية من معظم الحافة supero الجانبي SR / SL / SM | |
| وسطي | CA4 / DG في منتصف الطريق على طول امتداد superiorinferior الحصين | CA1 في قاعدة التمديد متفوقة-أدنى من الحصين | SR / SL / SM في منتصف الطريق على طول عرض تمديد متفوقة-أدنى من الحصين | WM من شكوة | |
| الحصين هيد 4 (مع المعقف) | |||||
| جانبي | WM للشكوة | CA4 / DG | CSF من البئر المحيطة | الحدود Infero الاطراف مع CA1 على طول 45 درجة زاوية من معظم الحافة supero الجانبي SR / SL / SM | |
| وسطي | CSF من البئر المحيطة | خط مواز للحافة العليا للSR / SL / SM | CSF من البئر المحيطة | CSF من البئر المحيطة | |
| Hالهيئة ippocampal | WM للشكوة | CA4 / DG | CSF من البئر المحيطة | الحدود Infero الاطراف مع CA1 على طول 45 درجة زاوية من معظم الحافة supero الجانبي SR / SL / SM | |
| الذيل الحصين 1 | WM للشكوة | الحدود أدنى خط أفقي يمتد من النقطة الأكثر الجانبية للريال / SL / SM، متبعة المزيد من شرائح الأمامي. الحدود سفلي إنسي مع CA4 / DG | WM من الخمل | WM من الخمل | |
| الذيل الحصين 2 | NA | ||||
| الخلفي الأكثر شريحة | NA | ||||
| CA4 / DG | الأمامي الأكثر شريحة | NA | |||
| الحصين رئيس 1 | NA | ||||
| الحصين رئيس 2 (مع Dentations) | يتبع منحنى منخفض الكثافة SR / SL / SM | منخفض الكثافة SR / SL / SM | CSF من البئر المحيطة | منخفض الكثافة SR / SL / SM | |
| جانبي | منخفض الكثافة SR / SL / SM | منخفض الكثافة SR / SL / SM | CSF من البئر المحيطة | منخفض الكثافة SR / SL / SM | |
| وسطي | استخدام طريقة العرض المحوري لرسم خط أفقي إعلامي من الحافة الأمامية للقرن آمون الجانبي | CA2 / CA3 في منتصف الطريق على طول امتداد superiorinferior الحصين | SR / SL / SM في منتصف الطريق على طول عرض تمديد متفوقة-أدنى من الحصين | WM من شكوة | |
| الحصين رئيس 3 | |||||
| جانبي | منخفض الكثافة SR / SL / SM | منخفض الكثافة SR / SL / SM | CSF من البئر المحيطة | منخفض الكثافة SR / SL / SM | |
| وسطي | CSF من البئر المحيطة | CA2 / CA3 في منتصف الطريق على طول امتداد superiorinferior من hippocampus | SR / SL / SM في منتصف الطريق على طول عرض تمديد متفوقة-أدنى من الحصين | WM من شكوة | |
| الحصين هيد 4 (مع المعقف) | |||||
| جانبي | منخفض الكثافة SR / SL / SM | منخفض الكثافة SR / SL / SM | CSF من البئر المحيطة | منخفض الكثافة SR / SL / SM | |
| وسطي | خط مواز للحافة العليا للSR / SL / SM | CSF من حوض المحيط | CSF من حوض المحيط. lowintensity SR / SL / SM | CSF من حوض المحيط. كثافة منخفضة SR / SL / SM | |
| الهيئة الحصين | CA2 / CA3 | منخفض الكثافة SR / SL / SM | CSF من حوض المحيط | منخفض الكثافة SR / SL / SM | |
| الذيل الحصين 1 | CA2 / CA3 والخمل | منخفض الكثافة SR / SL / SM | CSF للبطين الجانبي | منخفض الكثافة SR / SL / Sم | |
| الذيل الحصين 2 | NA | ||||
| الخلفي الأكثر شريحة | NA | ||||
| SR / SL / SM | الأمامي-معظم شريحة | NA | |||
| الحصين رئيس 1 | منخفض الكثافة SR / SL / SM في وسط CA1 ومرفد | ||||
| الحصين رئيس 2 (مع Dentations) | استخدام طريقة العرض المحوري لرسم خط أفقي إعلامي من الحافة الأمامية للقرن آمون الجانبي | منخفض الكثافة SR / SL / SM المحيطة CA4 / DG | CSF من حوض المحيط | CA2 / CA3 وCA4 / DG في منتصف الطريق على طول عرض تمديد متفوقة-أدنى من الحصين | |
| الحصين رئيس 3 | استخدام طريقة العرض المحوري لرسم خط أفقي إعلامي من الحافة الأمامية للقرن آمون الجانبي | منخفض الكثافة SR / SL / SM المحيطة CA4 / DG | CSF من حوض المحيط td> | CA2 / CA3 وCA4 / DG في منتصف الطريق على طول عرض تمديد متفوقة-أدنى من الحصين | |
| الحصين هيد 4 (مع المعقف) | |||||
| جانبي | منخفض الكثافة SR / SL / SM المحيطة CA4 / DG | ||||
| وسطي | منخفض الكثافة SR / SL / Smin الوسط (عندما الصعب أن نرى، مع تقارب 203 voxels واسعة خط) | CSF من حوض المحيط | CA4 / DG | CA4 / DG | |
| الهيئة الحصين | منخفض الكثافة SR / SL / SM المحيطة CA4 / DG | ||||
| الذيل الحصين 1 | منخفض الكثافة SR / SL / SM المحيطة CA4 / DG | ||||
| الذيل الحصين 2 | منخفض الكثافة SR / SL / SM المحيطة CA4 / DG | ||||
| الخلفي الأكثر شريحة | NA | ||||
ether.within صفحة = "1" FO: المحافظة على مع previous.within صفحة = "دائما"> الجدول 2. النتائج الموثوقية بروتوكول لكافة الحقول الفرعية الخمسة والحصين كله من الموضوعات خمسة مجزأة يدويا أجريت على Resegmentations إما اليمين أو اليسار الحصين من كل موضوع. يعني كابا النرد ليعكس متوسط في الموضوعات الخمسة.
| بناء | يعني كابا النرد ل (المدى) |
| CA1 | 0.78 (0،77-0،79) |
| CA2 / CA3 | 0.64 (0،56-0،73) |
| CA4 / التلفيف المسنن | 0.83 (0،81-0،85) |
| SR / SL / SM | 0.71 (0،68-0،73) |
| مرفد | 0.75 (0،72-0،78) |
| الحصين كله | 0.91 (0،90-0،92) |
-previous.within صفحة = "دائما"> الجدول 3. متوسط فرعي وأحجام الحصين بأكملها.
| بناء | يعني حجم (المدى) (مم 3) |
| CA1 | 857.46 (720،17-981،68) |
| CA2 / CA3 | 208.33 (155،10-281،57) |
| CA4 / التلفيف المسنن | 615.50 (500،16-763،01) |
| SR / SL / SM | 687.22 (576،61-895،59) |
| مرفد | 390.79 (277،21-445،95) |
| الحصين كله | 2759.31 (2456،72 حتي 3325،02) |
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
الحصين تجزئة الحقل الفرعي في صور MR ممثلة تمثيلا جيدا في الأدب. ومع ذلك، البروتوكولات القائمة لا تشمل أجزاء من الحصين 20،23،33،35، لا تنطبق إلا على الصور الثابتة 37، أو تتطلب الماسحات الضوئية المجال فائقة لالتقاط صور 35،37. هذه المخطوطة تقدم بروتوكول تجزئة يتضمن خمسة التقسيمات الرئيسية (CA1، CA2 / CA3، CA4 / التلفيف المسنن، SR / SL / SM، ومرفد) من الحصين ويمتد طول الأمامي الخلفي بأكمله من الهيكل. متاحة للالانترنت العام (cobralab.ca/atlases/Hippocampus) الأطالس مجزأة كاملة. هذا العمل ينطبق على جماعات كثيرة في مجال التصوير العصبي، ويساعد على الحد من بعض التناقضات الموجودة في قرن آمون الحقل الفرعي تجزئة.
اختبار موثوقية بروتوكول يظهر درجة عالية من التداخل المكاني بين العلامات الأصلية وresegmented، مما يعكس الموثوقية العالية داخل التصنيفات (الجدول 2). قيمة كابا 0.91 لالحصين كله يقارن ايجابيا مع القيم الأخرى التي أعلن عنها في الأدب 35،37. والمصداقية داخل المقيم العديد من الحقول الفرعية أيضا مقارنة مع غيرها من البروتوكولات جيدا تجزئة مماثلة؛ ومع ذلك، فإن بعض الهياكل والمصداقية أقل 25،33،35،37. هذا قد يكون نتيجة للبما في ذلك SR / SL / SM فرعي في هذا البروتوكول أين مجموعات أخرى لا، والذي ينتج في الحقول الفرعية المجاورة (ومرفد، CA1، وCA2 / CA3) يجري أرق، وبالتالي يعاقب بشدة أكثر من النرد في كابا متري 33،35. بالإضافة إلى ذلك، فإن عملية إعادة الاختبار المستخدمة في هذا البروتوكول هو ربما أكثر صرامة وبالتالي أكثر تعبيرا من الموثوقية بروتوكول الحقيقية من تلك التي تستخدمها الجماعات الأخرى. وresegmented طول الأمامي الخلفي بأكمله من نصف الكرة الأرضية واحد من كل مادة، في حين أن مجموعة أخرى مع ارتفاع شريحة المصداقية سوى عدد قليل من شرائح الاكليلية 23،33،37. والحقل الفرعي معأدنى كابا (0.64) هو CA2 / CA3، وهو، بنية رقيقة صغيرة. وقد سبق يتبين أن الخطأ داخل المقيم لجميع الحقول الفرعية في هذا البروتوكول هو أعلى من محاكاة 0.3 مم الخطأ متعدية في كل اتجاه الكاردينال، أو محاكاة 1٪ توسع / تقلص تسميات 34. وبعبارة أخرى، فإن الخطأ resegmentation اليدوي هو أصغر من إدخال خطأ منهجي الصغيرة، التي تدعم استنساخ اليدوي عال من البروتوكول.
من التصنيفات اليدوي الخبراء درس كل الصور خمسة عالية الدقة في التفاصيل لتحديد أي من الحقول الفرعية الموجودة في الأنسجة Duvernoy ويمكن أن ينظر إليه 12. تقرر أن ذلك لم يكن من الممكن تمييز موثوق CA2 من CA3، وذلك لزيادة الموثوقية البروتوكول، كانوا جنبا إلى جنب في هيكل واحد. هذه القاعدة تتبع سابقة من المجموعات السابقة 33،37. كما أنه ليس من الممكن التمييز بين CA4 من moleculare الطبقة،الطبقة الحبيبية، وطبقة متعددة الأشكال من التلفيف المسنن في الصور، أو للتمييز بين الطبقات التلفيف المسنن أنفسهم. لذا تم الجمع بين CA4 وجميع طبقات التلفيف المسنن إلى تسمية واحدة (CA4 / DG). هناك، في الواقع، جدلا في المجتمع الحقل الفرعي تجزئة الحصين حول ما إذا كانت المنطقة CA4 ينبغي أن يعتبر جزءا من ammonis كورنو، كما هو الحال مع Duvernoy 12، أو كجزء من التلفيف المسنن، كما هو الحال مع أمارال 3. الطريقة المعروضة في هذه المخطوطة يستوعب كل من هذه الآراء، ويتبع عمل مجموعات تجزئة MR السابق 23،28،33،35،37. الطبقات المشععة، الجوبية، وmoleculare من ammonis كورنو أيضا لا يمكن تمييزها بشكل منفصل، لذلك تم دمجها في تسمية واحدة، كما هو الحال مع المجموعات السابقة 37.
تحليل أكثر دقة من التشريح العصبي من خلال باجتزاء النسيجي والتلوين، ولكن هذا النوع من التحليل يعاني من عدد من القضايا: دييزوصول تيد لعينات الثابتة (والذي ينتج في أحجام عينة صغيرة جدا)؛ الخبرة المطلوبة لإعداد العينات. تشوهات في المخ بعد التثبيت. والصعوبات في تطبيق أطلس ثابت إلى النظام الرقمي، في 1،2،8 البيانات الجسم الحي. في التصوير خارج الحي، وأوقات اكتساب طويلة من الدماغ ثابتة في الماسح الضوئي MR يوفر أيضا صورة مفصلة عن التشريح العصبي، ولكن كما هو الحال مع الأنسجة، عدد عينة محدودة وهناك اختلافات المظهرية بين الثابتة والحية الدماغ 37. في الجسم الحي MR التصوير لديه قرار محدود، ولكن يعرض إمكانية لأحجام عينة أكبر من ذلك بكثير، فضلا عن إمكانية تصوير موضوع واحد في نقطة زمنية متعددة. بإطالة الوقت الاستحواذ على الماسحات الضوئية القياسية شدة المجال (في كنف الراحة الموضوع)، ومستوى التفاصيل المتاحة في المجراة الصور يصبح كافيا للحل على المستوى الهيكل الفرعي التشريح العصبي. اقتناء المستخدمة للصور في ثوانىmented في هذا البروتوكول وبالتالي يقدم معقول مفاضلة بين توافر عينة ودقة وضوح الصورة.
وقد تم تطوير هذا البروتوكول للصور عالية الدقة MR مثل تلك المستخدمة لتوضيح الخطوات بروتوكول في هذا المخطوط 26،34. تم الحصول على صور عالية الدقة على الماسح الضوئي 3T من خلال الاستفادة من الأوقات مسح طويلة والصورة المتوسط. بلغ مجموع وقت الفحص لكلا من FSPGR-BRAVO وFSE-CUBE الاستحواذ معا ما يقل قليلا عن 2 ساعة. ومن المسلم به أن هذا هو طول المسح باهظة للتطبيقات السريرية: تم تنفيذ هذا التسلسل هنا لأغراض توضيحية لبروتوكول تجزئة. يعتقد المؤلفون أن البروتوكول تجزئة وصفها في هذه المخطوطة يمكن أن تتكيف مع الصور مع الوقت تفحص أقصر، على سبيل المثال شراء 3T واحد (مقابل 3 عمليات استحواذ لكل نوع النقيض من ذلك، كما يستخدمه Winterburn وآخرون، 2013 34 و حديقة وآخرون، 2014 26 7،27.
وقد تم تصميم بروتوكول للوتنفيذها على الصور من الأصحاء، ولكن يمكن أيضا تطبيق (إما يدويا أو باستخدام خط أنابيب تجزئة الآلي 7،16،27) إلى صور من السكان المريضة مثل مرضى مرض الزهايمر، والذين ضمور شديد يجعل الحصين بنية خاصةالفائدة. 5،30 وعلى الرغم من هذا الضمور، فإن المعالم المحيطة الحصين وشدة التباين في الصور يعني أن البروتوكول تجزئة لا يزال قابلا للتطبيق إلى حد كبير. ومع ذلك، فإن هذه الصور السريرية من المرجح أن يتم الحصول على الماسح الضوئي مع قوة المجال أقل من ذلك بكثير، مثل 1.5T، حيث القرار ستكون منخفضة جدا ليكون قادرا على رؤية الأساسات.
نوع من البرامج المستخدمة لأداء الانقسامات هي ذات الصلة، كما أنه من المهم أن تكون قادرا على النظر في الهيكل من وجهات نظر متعددة (أي، الاكليلية، السهمي، محوري). بالإضافة إلى ذلك، استخدام التصور 3D من سطح هيكل يمكن استخدامها للتخفيف من طوبولوجيا العام للالحصين. في كثير من الأحيان سوف voxels المخطئين أو الأشكال غير منطقية لا يكون واضحا في الطائرات الكاردينال 2-dimensionsal، ولكن سوف تكون واضحة جدا على سطح 3D. على صور عالية الدقة، ينطبق البروتوكول إلى ما يقرب من 118 شرائح الاكليلية ويتطلب أكثر من 40 ساعة من التعليم الجامعير في الموضوع من قبل خبراء التصنيفات دليل المدربين سابقا. هذه الكمية من العمل اليدوي يحد من تطبيق البروتوكول الكامل لمجموعة الموضوع كبير. سيكون من الممكن تنفيذ نسخة معدلة من البروتوكول كإجراء لتوفير الوقت: على سبيل المثال، يمكن أن تكون مجزأة كل شريحة الاكليلية أخرى لتوفير تقدير كميات الحقل الفرعي، أو يمكن الجمع بين الحقول الفرعية، على سبيل المثال جميع قرن آمون الحقول الفرعية ( CA1، CA2 / CA3، وSR / SL / SM).
في الختام، تقدم هذه المخطوطة مفصل اليدوي بروتوكول تجزئة للالحصين كله وخمسة الحقول الفرعية الحصين (CA1، CA2 / CA3، CA4 / التلفيف المسنن، طبقات المشععة / الجوبية / moleculare، ومرفد). وقد تم تطبيق هذا البروتوكول إلى خمسة موضوعات، وبذلت الأطالس المتاحة للعموم (cobralab.ca/atlases/Hippocampus). هذه الأطالس تسمح غيرها من المختبرات المهتمة في تجزئة الحصين لأداء موثوق بها، والإنقسامات للتكرار من الحقول الفرعية الحصين علىمجموعات البيانات صورة جديدة.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Acknowledgments
فإن الكتاب أن نعترف بدعم من مؤسسة CAMH، وذلك بفضل مايكل وسونيا كورنر، وKimel الأسرة، وجائزة محفز جديد الباحث بول E. جارفينكل. وقد تم تمويل هذا المشروع من قبل فون للأبحاث سانتيه كيبيك، والمعاهد الكندية لأبحاث الصحة (CIHR)، والعلوم الطبيعية والهندسة مجلس البحوث وكندا، ومعهد وستون الدماغ، جمعية الزهايمر من كندا، ومؤسسة مايكل جي فوكس للبحوث الشلل الرعاش (MMC)، وكذلك CIHR، ومؤسسة الصحة العقلية أونتاريو، NARSAD، والمعهد الوطني للصحة العقلية (R01MH099167) (ANV). فإن الكتاب أود أيضا أن أشكر أنوشا Ravichandran للحصول على المساعدة الحصول على الصور.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Discovery MR750 3T | GE | Or equivalent 3T scanner | |
| Minc Tool Kit | McConnell Brain Imaging Center, Montreal Neurological Institute | Open source: http://www.bic.mni.mcgill.ca/ServicesSoftware/ServicesSoftwareMincToolKit |
References
- Adler, D. H., et al. Reconstruction of the human hippocampus in 3D from histology and high-resolution ex-vivo MRI. IEEE Intl. Symp. on Biomed. Img. , 294-297 (2012).
- Adler, D. H., et al. Histology-derived volumetric annotation of the human hippocampal subfields in postmortem MRI. NeuroImage. 84 (1), 505-523 (2014).
- Amaral, D. G. A golgi study of cell types in the hilar region of the hippocampus in the rat. J. Comp. Neurol. 182 (4 Pt 2), 851-914 (1978).
- Blumberg, H. P., et al. Amygdala and Hippocampal Volumes in Adolescents and Adults With Bipolar Disorder. Arch Gen Psychiatry. 60 (12), 1201-1208 (2003).
- Braak, H., Braak, E.
- Boccardi, M., et al. Survey of protocols for the manual segmentation of the hippocampus: preparatory steps towards a joint EADC-ADNI harmonized protocol. J. Alzheimer's Dis. 26 (3), 61-75 (2011).
- Chakravarty, M. M., et al. Performing label-fusion-based segmentation using multiple automatically generated templates. Hum. Brain Mapp. 34 (10), 2635-2654 (2013).
- Chakravarty, M. M., Bertrand, G., Hodge, C. P., Sadikot, A. F., Collins, D. L. The creation of a brain atlas for image guided neurosurgery using serial histological data. NeuroImage. 30 (2), 359-376 (2006).
- Collins, D. L., Neelin, P., Peters, T. M., Evans, A. C. Automatic 3D intersubject registration of MR volumetric data in standardized Talairach space. J. Comput. Assist. Tomogr. 18 (2), 192-205 (1994).
- Heijer, F. V., et al. Structural and diffusion MRI measures of the hippocampus and memory performance. NeuroImage. 63 (4), 1782-1789 (2012).
- Duncan, K., Tompary, A., Davachi, L. Associative encoding and retrieval are predicted by functional connectivity in distinct hippocampal area ca1 pathways. The Journal of Neuroscience. 34 (34), 11188-11198 (2014).
- Duvernoy, H. M. The Human Hippocampus: Functional Anatomy Vascularization, and Serial Sections with MRI. , Springer Verlag. (2005).
- Fatterpekar, G. M., et al. Cytoarchitecture of the human cerebral cortex: MR microscopy of excised specimens at 9.4 Tesla. Am. J. Neuroradiol. 23 (8), 1313-1321 (2002).
- Frey, S., Pandya, D. N., Chakravarty, M. M., Bailey, L., Petrides, M., Collins, D. L. An MRI based average macaque monkey stereotaxic atlas and space (MNI monkey space). NeuroImage. 55 (4), 1435-1442 (2011).
- Goubran, M., Crukley, C., de Ribaupierre, S., Peters, T. M., Khan, A. R. Image registration of ex-vivo. MRI to sparsely sectioned histology of hippocampal and neocortical temporal lobe specimens. NeuroImage. 83, 770-781 (2013).
- Heckemann, R. A., Hajnal, J. V., Aljabar, P., Rueckert, D., Hammers, A. Automatic anatomical brain MRI segmentation combining label propagation and decision fusion. NeuroImage. 33 (1), 115-126 (2006).
- Holmes, C. J., Hoge, R., Collins, L., Woods, R., Toga, A. W., Evans, A. C. Enhancement of MR images using registration for signal averaging. J. Comput. Assist. Tomogr. 22 (2), 324-333 (1998).
- Karnik-Henry, M. S., Wang, L., Barch, D. M., Harms, M. P., Campanella, C., Csernansky, J. G. Medial temporal lobe structure and cognition in individuals with schizophrenia and in their non-psychotic siblings. Schizophrenia Research. 138 (2-3), 128-135 (2012).
- Kim, J. S., et al. Automated 3-D extraction and evaluation of the inner and outer cortical surfaces using a Laplacian map and partial volume effect classification. NeuroImage. 27 (1), 210-221 (2005).
- La Joie, R., et al. Differential effect of age on hippocampal subfields assessed using a new high-resolution 3T MR sequence. NeuroImage. 53 (2), 506-514 (2010).
- Libby, L. A., Ekstrom, A. D., Ragland, J. D., Ranganath, C. Differential connectivity of perirhinal and parahippocampal cortices within human hippocampal subregions revealed by high-resolution functional imaging. The Journal of Neuroscience. 32 (19), 6550-6560 (2012).
- Atlas of the Human Brain. Mai, J. K., Paxinos, G., Voss, T. , 3rd ed, (2008).
- Mueller, S. G., et al. Measurement of hippocampal subfields and age-related changes with high resolution MRI at 4T. Neurobiol Aging. 28 (5), 719-726 (2006).
- Narr, K. L., et al. Regional specificity of hippocampal volume reductions in first-episode schizophrenia. NeuroImage. 21 (4), 1563-1575 (2004).
- Olsen, R. K., Palombo, D. J., Rabin, J. S., Levine, B., Ryan, J. D., Rosenbaum, R. S. Volumetric Analysis of Medial Temporal Lobe Subregions in Development Amnesia using High-Resolution Magnetic Resonance Imaging. Hippocampus. 23 (10), 855-860 (2013).
- Park, M. T. M., et al. Derivation of high-resolution MRI atlases of the human cerebellum at 3T and segmentation using multiple automatically generated templates. NeuroImage. 95, 217-231 (2014).
- Pipitone, J., et al. Multi-atlas Segmentation of the Whole Hippocampus and Subfields Using Multiple Automatically Generated Templates. NeuroImage. 101, 494-512 (2014).
- Pluta, J., Yushkevich, P., Das, S., Wolk, D. In vivo analysis of hippocampal subfield atrophy in mild cognitive impairment via semi-automatic segmentation of T2-weighted MRI.Journal of Alzheimer's Disease. 31 (1), 85-99 (2012).
- Pruessner, J. C., et al. Volumetry of hippocampus and amygdala with high-resolution MRI and three- dimensional analysis software: minimizing the discrepancies between laboratories. Cereb Cortex. 10 (4), 433-442 (2000).
- Sabuncu, M. R., et al. The dynamics of cortical and hippocampal atrophy in Alzheimer disease. Archives of Neurology. 68 (8), 1040-1048 (2011).
- Scoville, W. B., Milner, B. Loss of recent memory after bilateral hippocampal lesions. J. Neuropsych. and Clin. Neurosci. 12 (1), 103-113 (1957).
- Toga, A. W., Thompson, P. M., Mori, S., Amunts, K., Zilles, K. Towards multimodal atlases of the human brain. Nat. Rev. Neurosci. 7 (12), 952-966 (2006).
- van Leemput, K., et al. Automated segmentation of hippocampal subfields from ultra-high resolution in vivo. MRI. Hippocampus. 19 (6), 549-557 (2009).
- Winterburn, J. L., et al. A novel in vivo atlas of human hippocampal subfields using high-resolution 3 T magnetic resonance imaging. NeuroImage. 74, 254-265 (2013).
- Wisse, L. E. M., Gerritsen, L., Zwanenburg, J. J. M., Kuijf, H. J. Subfields of the hippocampal formation at 7 T MRI: in vivo. volumetric assessment. NeuroImage. 61 (4), 1043-1049 (2012).
- Yelnik, J., et al. A three-dimensional, histological and deformable atlas of the human basal ganglia. I. Atlas construction based on immunohistochemical and MRI data. NeuroImage. 34 (2), 618-638 (2007).
- Yushkevich, P. A., et al. A high-resolution computational atlas of the human hippocampus from postmortem magnetic resonance imaging at 9.4 T. NeuroImage. 44 (2), 385-398 (2009).
- Yushkevich, P. A., et al. Quantitative Comparison of 21 Protocols for Labeling Hippocampal Subfields and Parahippocampal Subregions in In Vivo MRI: Towards a Harmonized Segmentation Protocol. NeuroImage. , (2015).
