Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

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

26.3K görüntüleme

DOI:

10.3791/4125

8 Kasım 2012

Bu makalede

Özet

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.

Özet

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.

Protokol

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, a....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

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.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Çıkar çatışması ilan etti.

Teşekkürler

Liste teşekkür ve finansman kaynakları. Çalışma NIH RO1-MH54246 (MB), Ulusal Bilim Vakfı BCS0923763 (MB), sözleşme NBCHZ090439 altında Savunma Bakanlığı İleri Araştırma Projeleri Ajansı (DARPA) (WS), ödül N00014-11 altında Deniz Research (ONR) Dairesi tarafından desteklenmektedir -1-0399 (WS), ve sözleşme W911NF-10-2-0022 (WS) kapsamında Ordu Araştırma Laboratuvarı (ARL). Bu sunumda yer alan görüş, fikir ve / veya bulguları yazarlara aittir ve yukarıdaki kurumları veya Savunma Amerika Birleşik Devletleri Bölümü resmi görüşlerini ve politikalarını, ifade veya ima yoluyla temsil olarak algılanmamalıdır.

....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Kaynaklar

  1. Wedeen, V. anJ., Hagmann, P., Tseng, W. I., Reese, T. G., Weisskoff, R. M. Mapping complex tissue architecture with diffusion spectrum magnetic resonance imaging. Magnetic Resonance in Medicine. 54 (6), 1377-1386 (2005).
  2. Wedeen, V. J., Wang, R. P., Schmahmann, J. D., Benner, T., Tseng, W. Y. I., Dai, G., Pandya, D. N., et al.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

Dif zyon Spektrum G r nt lemeFonksiyonel MRGFiber TraktografiBeyin Yap FonksiyonuBeyaz Cevher YolaklarFonksiyonel Ba lant sall kN rog r nt leme AnaliziTraktografi ParametreleriBili sel N robilimYap sal Ba lant sall k