Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biology

הדמיה תפקודית עם חיזוק, Eyetracking, ניטור פיזיולוגית

Published: November 13, 2008 doi: 10.3791/992

Summary

מצגת זו ממחישה את השימוש של ה-fMRI לבחון המעגלים העצביים העומדים בבסיס קבלת ההחלטות. משימות תפיסתיות פשוטות בשילוב עם תגבורת תיאבון ו מרתיעה כדי לחקור כיצד להשפיע על תהליכים ותוצאות ההחלטה.

Abstract

אנו משתמשים הדמיה מוחית תפקודית (fMRI) כדי לחקור המעגלים העצביים העומדים בבסיס קבלת ההחלטות. כדי להבין כיצד להשפיע על תהליכים ותוצאות ההחלטה, משימות תפיסתיות פשוטות בשילוב עם תיאבון מתוגבר ו מרתיעה. עם זאת, השימוש של החיזוקים כמו מיץ airpuffs יכול ליצור אתגרים fMRI. משלוח חיזוק יכולות לגרום ראש התנועה, אשר יוצרת חפצים האות fMRI. חיזוק יכול גם להוביל שינויים בקצב הלב והנשימה, כי הם בתיווך מסלולים האוטונומית. שינויים בקצב הלב והנשימה יכולים להשפיע ישירות על האות fMRI (BOLD) במוח יכול להיות מבולבל עם שינויים האות כי הן בשל הפעילות העצבית. במצגת זו, אנו מדגימים שיטות לניהול החיזוקים באופן מבוקר, לייצוב הראש, למדידת הדופק והנשימה.

Protocol

ציוד ההתקנה

הצעד הראשון ריצה ניסוי fMRI הוא הגדרת ובדיקת הציוד. צעדים אלה יכול להיעשות בכל סדר.

מיזוג אותות - הסורק נמצא בחדר מוגן חשמלית מגנטית. כל האותות החשמליים הולך מתוך חדר הבקרה לחדר סורק לעבור דרך פאנל מסנן כדי להסיר כל התדרים שיכול ליצור חפץ בתמונה MR.

Airpuff - המכשיר airpuff מספקת משב מבוקר של הלחץ משך קבוע. כאשר מכוון העין, זה מרתיעה אבל לא טראומטי. וסת לחץ (WPI פניאומטיים PicoPump) למקור של אוויר דחוס, אשר יכול להיות טנק באוויר אבל אנחנו משתמשים בבית האוויר. הלחץ מותאם 30 psi. העיתוי מותאם לספק משב 50 msec. שסתום סולנואיד הוא נשלט על ידי האות מחשב. הפלט של הרגולטור את הלחץ מועבר הנושא באמצעות צינור פלסטיק 1/6th אינץ' (Tygon). חשוב כי הצינור לא ארוך מדי או לא יהיה עיכוב בין פתיחת סולנואיד ואת זמן האוויר הדחוס מגיע בסוף הצינור. מסיבה זו, הרגולטור הלחץ יושב בתוך החדר סורק ואת אותות הבקרה מוזנים דרך לוח מסנן כדי להבטיח כי אין ממצא הדמיה.

מיץ - מנפק מיץ שולט על גודל ומספר טיפות מיץ נמסר הפה על ידי צינורית פלסטיק. מנפק מיץ מכילה מאגר, שסתום סולנואיד מבוקרת מחשב, ו צינור ארוך המספק מיץ לנושא. כל הרכיבים האלקטרוניים הם מחוץ לחדר סורק ולכן אין להכניס חפצים האות MR. מנפק מיץ (מכשירים Crist) היא שטפה פעמיים על ידי מילוי המאגר ופתיחת שסתום סולנואיד. ואז הוא מלא עם משקה מועדף של הנושא. המערכת נבדק לפני סריקה על ידי הפעלת תוכנית שגורמת את המחשב כדי לייצר זרם של פעימות מבחן שתוצאתו מספר טיפות של מיץ מועבר הנושא. הנושא מוודאת כי מיץ זורם.

Bite בר - ראש התנועה יוצרת כמה חפצים בתמונה fMRI. בניסוי זה, הנבדקים לקבל airpuffs אשר יכול לגרום תנועות רפלקסיביות, ומיץ המחייב בליעה. כדי למזער את תנועת הראש, bitebar משמש כדי לייצב את הראש. Bitebar מחובר סליל ראש RF. כל נושא יש שופר מותאם אישית עשוי מחומר תרמופלסטי.

דופק oximeter - FMRI אמצעים חמצון הדם (BOLD). חמצון הדם במוח עשויה להיות מושפעת הפעילות העצבית, אבל זה גם יכול להיות מושפע פעימות הלב. כדי למדוד שינויים חמצון הקשורים למחזור לב, אנו משתמשים כדי למדוד את הדופק oximeter חמצון הדם האצבע באמצעות חיישן אינפרא אדום. Oximeter הדופק הוא MR תואם אותות הפלט שלה מוזן דרך לוח מסנן לחדר הבקרה שבו הוא דיגיטציה המאוחסנים במחשב.

לפקח גז נשימה - חמצון דם יכול להיות מושפע גם הנשימה. אנו מודדים את הנשימה עם צג גז הנשימה המודד רמות CO2 פג. RGM הוא MR תואם אותות הפלט שלה מוזן דרך לוח מסנן לחדר הבקרה שבו הוא דיגיטציה המאוחסנים במחשב.

גירוי חזותי - פאנל אחורי הקרנת ממוקם בקצה אחד של הסורק נשא קרוב למיקום ראש הנושא. נושאים מבט למסך הקרנה לאחור דרך הראי רכוב על גבי סליל ראש. התמונות מוקרנת על מסך ההקרנה בחזרה על ידי מקרן LCD הממוקם מחוץ לחדר הסורק. אלומת האור מן המקרן מכוון בתוך החדר סורק דרך צינור מוגן RF.

מעקב עיניים - חשוב לדעת איפה הנושא הוא מחפש סיבות. תנועות עיניים להשפיע על המיקום של גירויים ויזואליים על הרשתית, אשר משפיע על התגובות ויזואלי במוח. תנועות עיניים יכול לשמש גם כאמצעי שיש בנושא מצביעים על תגובה התנהגותית. אנו משתמשים בשיטה הנקראת "oculography וידאו אינפרא אדום" כדי לעקוב אחר העיניים. בשיטה זו, מצלמת אינפרא אדום משמשת כדי לעקוב אחר תלמיד. פולט מצלמת אינפרא אדום בנויים לתוך זוג משקפי במיוחד. אלה הם משקפי אותו המספקים גירוי ויזואלי. הנתונים מן משקפי הוא מעובד על ידי מחשב ייעודי אשר ממירה תמונות של העין לתוך אותות אנלוגיים לתפקיד עין אופקי ואנכי.

נושא ההכנה

תיעוד הסכמה & ndash; לפני הסריקה, כל נושא צריך למלא טפסים שונים לגבי הבטיחות הסכמה.

גיליון תוכנית ניסויית - גיליון התוכנית מציין את פרוטוקול הניסוי ואת רצפי הדופק ואת הסדר שבו הם מתנהלים.

הכנה גופנית - כאשר הנושא הוא מוכן להיות סרוקים, אחד הדברים הראשונים שהם עושים זה לשים אטמי אוזניים כדי להגן על השמיעה שלהם מן רעש גבוהה סורק תדרים. הם גם לשים על MR-תואם אוזניות לתקשר גם עם נושאים לסורק כדי לספק הוראות משוב במהלך הסריקה.

הנושא מכניס לפה שלהם, הכולל קווים אינטש 1 / 16 ה למסירה מיץ ניטור גז הנשימה.

הנושא מעמיד על ולהתאים את משקפי MR תואם המשמש גירוי ויזואלי תנועה ניטור העין.

הנושא נמצא על המיטה סורק את סליל RF ממוקם מעל הראש שלהם. שופר (bitebar) מחובר סליל ה-RF כדי למנוע תנועת הראש.

צינורות airpuff (1 / 6 tygon אינץ') ממוקם ליד עין אחת באמצעות צינור גמיש (loc-line).

קליפ הדופק oximeter אצבע מחוברת אצבע אחת ומאובטחת עם הקלטת.

סריקה נוהל

דופק רצפים:

מבנה: אנו משתמשים T1-משוקלל תמונות (תמונות מבנית), כי לתת הגדרה ברורה של מורפולוגיה של המוח של הנבדקים. הנושא נמצא פאסיבי ונשאר בשקט ככל האפשר בשלב זה, שנמשך כ -10 דקות.

פונקציונלית: אנו משתמשים T2 משוקלל רצפים EPI (תמונות תפקודית) כדי להראות שינויים חמצון הדם מתואמים עם פעילות עצבית. זה בשלב זה כי הנושא נחשף מיץ, airpuff, גירויים שמיעתיים.

קישוריות: השתמשנו דיפוזיה משוקלל תמונות (DWI) כדי לקבוע קישוריות מבנית בין אזורים במוח. הנושא פשוט שוכב ללא תנועה בשלב זה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

במימון NIMH, NARSAD וקרן גטסבי.

Tags

רפואה גליון 21 Neuroscience פסיכיאטריה fMRI קבלת החלטות תגמול ענישה דופק נשימה מעקב עיניים פסיכולוגיה
הדמיה תפקודית עם חיזוק, Eyetracking, ניטור פיזיולוגית
Play Video
PDF DOI

Cite this Article

Ferrera, V., Grinband, J., Teichert, More

Ferrera, V., Grinband, J., Teichert, T., Pestilli, F., Dashnaw, S., Hirsch, J. Functional Imaging with Reinforcement, Eyetracking, and Physiological Monitoring. J. Vis. Exp. (21), e992, doi:10.3791/992 (2008).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter