FMRI ve difüzyon ağırlıklı görüntüleme ile Beyin Yapısı ve Fonksiyonu Co-analizi

Summary

Biz manyetik rezonans görüntüleme (MRG) ile beyin yapısı ve işlevleri aynı anda analizi için yeni bir yaklaşım açıklanmaktadır. Biz yüksek çözünürlüklü difüzyon ağırlıklı görüntüleme ve beyaz madde lif traktografi beyin yapısının değerlendirilmesi. Standart yapısal MRG aksine, bu teknikler bize doğrudan beyin ağlarının fonksiyonel özelliklerini anatomik bağlantı ilgili izin verir.

Abstract

Karmaşık bilgi işlem sistemlerinin çalışması gibi devre şemaları gibi ağ haritaları ile kolaylaştırılır. Bir beyin alanı kriterlerdir büyük ölçüde diğer beyin bölgeleri ile bağlantıları tarafından tanımlanmış olabilir fonksiyonel rolü, beyin okuyan zaman, bu haritalama özellikle bilgilendirici. Bu yazıda, manyetik rezonans görüntüleme (MRG) ile beyin yapısı ve işlevi ile ilgili bir roman, non-invaziv bir yaklaşım açıklanmaktadır. Bu yaklaşım, uzun menzilli fiber bağlantıları ve fonksiyonel görüntüleme verilerinin yapısal görüntüleme bir arada, iki farklı bilişsel alanlarda, görsel dikkat ve yüz algılama gösterilmektedir. Yapısal görüntüleme beyinde beyaz madde lif yolları (Şekil 1) boyunca su moleküllerinin difüzyon izlemek difüzyon ağırlıklı görüntüleme (DAG) ve lif traktografi ile gerçekleştirilir. Bu lif yolları görselleştirmek, biz beynin uzun menzilli bağ yapısını araştırmak edebiliyoruz. Elde edilen sonuçlar favora karşılaştırmakMecliste DAG, difüzyon tensör görüntüleme (DTG) en yaygın kullanılan tekniklerden biri ile. DTI beyin fonksiyonlarının ayrıntılı, anatomik bilgili modelleri oluşturmak için kendi programını sınırlayıcı, lif yolları karmaşık konfigürasyonları çözümleyemiyor. Buna karşılık, bizim analizleri hassasiyet ve doğruluk ile bilinir nöroanatomi ürerler. Bu avantaj, veri toplama işlemleri nedeni kısmen yol tarifi az sayıda (örneğin, 6 veya 12) birçok DTI protokolleri tedbir difüzyon ederken, biz 257 yönde difüzyon değerlendirir ve bir difüzyon spektrum görüntüleme (DSI) ^{1, 2} protokolünü kullanan manyetik gradyan güçlü bir mesafeden. Ayrıca, DSİ veriler bize elde edilen verilerin yeniden yapılandırılması için daha sofistike yöntemler kullanmanıza izin verir. İki deney (görsel dikkat ve yüz algılama) olarak traktografi işlevsel ağlar oluştururlar kaybolmamış hipotezle destekleyerek, anatomik bağlı insan beyninin bu co-aktif alanlar ortaya koymaktadır. DAG bize bir "devre di oluşturmanıza olanak sağlarAGRAM "ve ilgi ağlarında izlenmesi görev alakalı beyin aktivitesinin amacıyla, bireysel-konu bazında yayınlıyoruz.

Protocol

1. MR Veri Toplama için donatım

Şekil 2 ve 3 difüzyon MRG toplama, veri yeniden ve fiber izleme yapılacak seçimler bir dizi özetler. Bu seçenekler genellikle trade-off'lar dahil, ve en iyi seçim bir araştırma hedeflerine bağlı olabilir unutmayın. Örneğin, DSİ ve multi-kabuk HARDI (bkz. Şekil 2) tipik DTI daha yüksek "b-değerleri" (yani, güçlü difüzyon ağırlıklandırma) kullanın. Sonuç olarak, bu yöntemler lifler geçişi çözülmesi veya "öpme" için gerekli olan daha iyi açısal sahip (yani, hangi lifleri birbirlerine doğru eğri, tekrar uzak kavisli önce tek bir temas eden tanjant). Ancak, açısa....

Discussion

Yüksek çözünürlüklü DAG ve fiber traktografi insan beyninin bağ yapısını incelemek için güçlü bir yaklaşım sağlar. İşte, biz bu yapısal mimari anlamlı fMRI ile değerlendirilen beyin fonksiyonu, ilişkili olduğuna dair kanıtlar mevcut. FMRI görev aktivasyonuna dayanan traktografi tohum kullanarak, görsel dikkat sırasında eş-aktif beyin bölgelerinin işlevsel nöroanatomi ön bilgi (Şekil 7) ile anatomik connectedconsistent olduğunu kanıtlar bulmak. Benzer şekilde, yüz algılama için işlevsel nöroanatomi bugün.......