2 Aralık 2015
Bu makale, ailesel şizofreni (FHR) riski yüksek olan çocuk ve ergenlerde beyin aktivasyonunu ölçmek için duygusal tuhaf görevin ve fMRI'nin nasıl kullanılacağını açıklamaktadır. FMRI, duygusal bir tuhaf görev sırasında fronto-striato-limbik bölgelerdeki farklılıkları ölçmek için kullanıldı. FHR'li çocuklar ergenlik döneminde anormal fonksiyonel aktivasyon sergiledi.
Bu prosedürün genel amacı, duygusal bir tuhaf görevin yerine getirilmesi sırasında çocuklarda ve ergenlerde MR Görüntüleme yapmaktır. Bu, önce çocuğa uygun bir duygusal tuhaf görev tasarlayarak gerçekleştirilir. İkinci adım, katılımcıların görevi sahte bir tarayıcı ortamında gerçekleştirme pratiği yapmalarına izin vermektir.
Daha sonra, katılımcılar MRI tarayıcısında aynı görevi gerçekleştirirler. Son adım, davranışsal ve görüntüleme verilerini analiz etmektir. Sonuçta, duygusal tuhaf görev sırasında fonksiyonel görüntüleme.
Şizofrenide birinci derece akrabalar, risk altındaki çocuk ve ergenlerde fronto striat devresinde azalmış aktivasyon ve hedef uyaranlara yanıt göstermek için kullanılır. Bu tekniğin temel avantajı, bilişsel işlevlerle meşgul olurken çocukların ve ergenlerin beyinlerinin invaziv olmayan görüntülenmesine izin vermesidir. Bu yöntem şizofreni hakkında fikir verebilse de, bipolar bozukluk veya otizm gibi diğer gelişimsel psikiyatrik hastalıklara veya travma sonrası stres bozukluğu gibi diğer beyin bozukluklarına da uygulanabilir.
Genel olarak, bu yöntemi gerçekleştirmeye yeni başlayan kişiler mücadele edeceklerdir çünkü deneysel tasarım oluşturmanın, görüntüleri elde etmenin, analiz ve görüntü işleme boru hatlarını programlamanın ve doğru deneysel tasarımları projelerine uygulamanın birçok adımı vardır. Katılan çocuklar ve nöropsikiyatrik rahatsızlıkları olan bireyler de zorluk yaşarlar çünkü prosedürler davranış görevlerini tamamlarken tipik bir MRI seansı sırasında hareketsiz kalmalarını gerektirir. Ek olarak, prosedürler, deneyci ve katılımcı arasında önemli miktarda eğitim gerektiren açık bir iletişim ve bilgi yayma gerektirir.
Başlamak için, karıştırılmış görüntüler gibi daha sık standart uyaranlar dizisi içindeki bir daire gibi seyrek hedef uyaranları sunan olay tabanlı bir davranışsal görev oluşturmak için Siegel yazılımını kullanın. International Effective Picture System veritabanından bir dizi caydırıcı uyaran ve bir dizi nötr uyaran seçin. Bu görüntüler, birden dokuza kadar bir ölçekte derecelendirilir ve daha yüksek sayılar, daha yüksek bir pozitif değerlik ve uyarılma seviyesini gösterir.
Yılan, örümcek veya diğer hayvanların resimleri gibi çalışma grubuna uygun bir dizi resim seçin. Görev komut dosyasını, görüntülerin 1.500 milisaniye boyunca sahte rastgele bir sırayla sunulması ve 500 milisaniyelik ortalama hedef uyaranlar arasında sunulması ve ilgisiz nötr görüntülerin her 15 saniyede bir en sık görev yapması ve her birinin yaklaşık %4'ü olması için programlayın. Daha iyi hemodinamik yanıt fonksiyonu çözünürlüğü sağlamak için olay başlangıç zamanlarını titrettiğinizden emin olun, sekiz işlevsel çalıştırmanın her biri için bir tane olmak üzere toplam sekiz görüntü seti oluşturun.
Ailesel psikoz riski yüksek olan dokuz ila 18 yaşları arasındaki katılımcıları ve sağlıklı kontrolleri işe alın. Katılımcılardan veya yasal vasilerden bilgilendirilmiş onam alın ve çalışmaya katılan reşit olmayanlardan katılım sağlayın. Katılımcıları MRI ortamına alıştırmak için sahte bir MRI tarayıcısına yerleştirerek başlayın.
Ardından, davranışsal görevin bir alıştırma çalışmasını tamamlarken görev talimatlarını anladıklarından ve tarayıcı gürültüsünün bir ses kaydını oynattıklarından emin olun. Katılımcının gerçek tarama sırasında kullanılacak olan aynı MRI güvenli giriş kutusunu kullanmasını sağlayın ve tüm hedef uyaranlara yanıt olarak işaret parmağıyla bir düğmeye ve diğer tüm uyaranlar için orta parmağınızla başka bir düğmeye basmasını söyleyin. Konu sahte tarayıcıda rahat olduğunda, onları bir 3.0 Tesla MRI tarayıcısına yerleştirin.
İlk olarak, şımarık bir gradyan geri çağrılan edinim darbe dizisi kullanarak, bir 3B ortak planlayıcı anatomik T tek ağırlıklı görüntü içeren bir dizi yapısal görüntü elde edin. Ardından, tam beyin kapsama alanına sahip bir gradyan eko eko planlayıcı görüntüleme dizisi kullanarak işlevsel görüntüleme verileri elde edin. Davranışsal görev sırasındaki beyin aktivitesini ölçmek için, davranışsal görevin her çalışması için bu görüntüleme dizisini kullanın, görevi her biri yaklaşık dört dakika süren ve 120 görüntüleme zaman noktasından oluşan sekiz işlevsel çalıştırmada sunun.
Görüntüleri ön işleyerek analize başlayın, FSL yazılımı içinde FMRI uzman analiz aracını açın ve birinci seviye analiz ve ön istatistikleri seçin. Ardından veri sekmesinde, giriş görüntülerinin sayısını ve MR görüntülerinin her birinin yolunu seçin. Ayrıca çıkış dizinini de ayarlayın.
Toplam hacimleri, atılan edinmelerin sayısını ve TR'yi girin. Ardından, ön istatistikler sekmesinde, hareket düzeltmeyi MFL uzamsal yumuşatma tam olarak yarım maksimum beş milimetreye ayarlayın ve dilim zamanlama düzeltmesini seçin. B'yi seçmeyin: sıfır BM çarpıtma ve yoğunluk normalizasyonu ve BET beyin ekstraksiyonu ve yüksek geçişli zamansal filtrelemeyi seçin. Ardından, ana yapısal görüntü için kayıt sekmesinde, öznenin kafatası soyulmuş T one taramasına giden yolu girin.
En az altı serbestlik derecesine sahip doğrusal bir normal arama kullanın. Ardından standart alanı seçin ve MNI Atlas görüntüsünün yolunu girin. 12 serbestlik derecesine sahip normal doğrusal aramayı kullanın, kafa hareketi üç milimetreden daha büyük olan katılımcıları hariç tutun.
Şimdi, tek bir çalıştırmadaki görev koşulları arasındaki verileri karşılaştırmak için birinci düzey analizi, istatistikleri ve gönderi istatistiklerini seçin. Veri sekmesinde, giriş sayısını ayarlayın ve MR görüntülerinin her birinin yolunu ve çıkış dizinini girin. Toplam hacimleri, atılan satın alma sayısını ve TR'yi girin. Ardından, istatistikler sekmesinde film kullan, ön beyazlatma ve tam model kurulumunu seçin.
Orijinal EV'lerin sayısını görev koşullarının sayısına ayarlayın. Her koşul için, temel şekil menüsünden özel üç sütun biçimini ve evrişim menüsünden çift gama HRF'yi seçin ve görev zamanlama biçimini içeren metin dosyasını seçin. Bu metin dosyası, her olay için bir giriş içeren üç sütundan oluşur.
İlk sütun başlangıç zamanını içermelidir. İkincisi süreyi ve üçüncüsü olay ağırlığını içermelidir. Şimdi kontrast ve F testi sekmesinde, her test koşulu için bir kontrast oluşturun ve istatistikler sonrası karşılaştırma, eşikleme menüsünden kümeyi seçin ve Z eşiğini ve küme P eşiğini sırasıyla 2,3 ve 0,05 olarak ayarlayın.
Ardından kayıt sekmesinde ana yapısal görüntüyü seçin ve konu kafatasına giden yolu girin. Soyulmuş T bir görüntü. En az altı serbestlik derecesine sahip doğrusal bir normal arama kullanın ve standart alanı seçin.
MNI Atlas görüntüsüne giden yolu girin ve 12 serbestlik derecesine sahip normal bir doğrusal arama kullanın. Ardından, ikinci düzey analiz için, çalıştırmalar arasındaki verileri karşılaştırın. Her görev koşulu için, daha üst düzey analiz ve istatistiklerin yanı sıra gönderi istatistiklerini seçin.
Daha sonra veri sekmesinde, girişleri seçin alt seviye feet dizinleridir. Giriş sayısını ayarlayın ve MR görüntülerinin her birinin yolunu girin. Ayrıca, çıktı dizini ve toplam hacimler için bir yol girin, atılan alımların sayısı ve istatistikler sekmesinin TR.In, karışık efektleri, alevi bir olarak sabit efektler olarak değiştirin.
Model kurulum sihirbazını kullanarak tek grup ortalamasını ve işlemi seçin. Ardından, reklam sonrası sekmesinde, eşikleme menüsünde küme'yi seçin ve Z eşiğini ve küme P eşiğini sırasıyla 2,3 ve 0,05 olarak ayarlayın. Şimdi, tüm çalıştırmalardaki her bir görev koşulu için konular arasındaki verileri karşılaştırmak için, daha üst düzey analiz ve istatistiklerin yanı sıra gönderi istatistiklerini seçin.
Veri sekmesinde, seçilen girişler ayak dizinlerinden 3D COPE görüntüleridir. Giriş sayısını ayarlayın ve görüntülerin her birinin yolunu girin. Çıktı dizinini, toplam hacimleri, atılan alımların sayısını ve TR'yi girin. Ardından istatistikler sekmesinde tam model kurulumu'nu seçin.
EV'lerin sayısını, grup değişkenlerinin ve ortak değişkenlerin sayısına eşit olarak ayarlayın. Her ev için her konu için değerleri girin. Son olarak, aksine, F testleri gönderin.
Her test değişkeni ve her kontrast için bir kontrast ekleyin. Her test değişkeni için, uygun ev'nin altındaki sütunda birini seçerek kontrastı ayarlayın. Her kontrast için ilk değeri bir, ikinciyi negatif değere ayarlayın.
Ardından gönderi istatistiklerinde, eşik açılır menüsünde küme'yi seçin ve Z eşiğini ve küme P eşiğini sırasıyla 2,3 ve 0,05 olarak ayarlayın. Burada görüldüğü gibi grup farklılıkları arasında gösteren aktivasyon haritalarını görebiliriz. Burada, ailesel yüksek risk grubu, hedef işleme sırasında kontrollerden daha fazla aktivasyon gösterdi.
Bu alanlarda, kontroller hedef işleme sırasında ailesel yüksek risk grubundan daha fazla aktivasyon gösterdi. Burada, ailesel yüksek risk grubu, caydırıcı sırasında kontrollerden daha fazla, nötr kontrasttan daha büyük aktive oldu ve burada kontroller, caydırıcı, nötrden daha büyük kontrast sırasında ailesel yüksek risk grubundan daha fazla aktive oldu, bu aktivasyon haritaları yaşa bağlı grup farklılıklarını gösterdi. Burada görülen alanlar, ailesel yüksek risk grubunda, hedef işleme sırasındaki kontrollere göre yaş ile daha fazla pozitif korelasyona sahiptir.
Burada, caydırıcı sırasında ailesel yüksek risk grubuna göre kontrollerde yaş ile daha fazla pozitif korelasyona sahip alanlar görüyoruz. Nötr kontrasttan daha büyük. Tarayıcı ortamında bireylerle çalışmanın son derece tehlikeli olabileceğini unutmayın Bu prosedür gerçekleştirilirken MRI, güvenlik taraması ve uygun güvenlik ve konfor önlemleri gibi önlemler ve eğitimler her zaman alınmalıdır.
Bu teknik aynı zamanda şizofreni, otizm ve travma sonrası stres bozukluğu gibi beyin bozukluklarında anormal sinirsel süreçleri görselleştirmek için yeni bir yöntem yaratmıştır. Bu prosedürü denerken, sakin ve odaklanmış kalmalarına yardımcı olmak için katılımcılarınızla iletişim kurmayı unutmamak önemlidir. Bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik uygun şekilde yapılırsa iki saat içinde yapılabilir.
Bu prosedürü takiben, benzer kohortlarda nöro senkronizasyon ile ilgili ek soruları yanıtlamak için EEG gibi diğer yöntemler de uygulanabilir.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu çalışma, şizofreni için ailesel yüksek riske sahip çocuk ve ergenlerdeki beyin aktivasyonunu, duygusal oddball görevi ve fMRI kullanarak incelemektedir. Araştırma, ergenlik döneminde fronto-striato-limbik bölgelerdeki anormal fonksiyonel aktivasyonu vurgulamaktadır.
Bu fMRI tabanlı duygusal oddball görevi, pediatrik popülasyonlarda fronto-striato-limbik devreleri incelemek için non-invaziv bir yöntem sunarak nörogelişimsel risk seyirlerine dair erken içgörüler sağlar. Şizofreni için ailesel yüksek riski taşıyan çocuklardaki yaşa bağlı aktivasyon farklarını yakalayan bu yaklaşım, MSS ilaç keşfinde hedef doğrulama ve mekanistik risk azaltma süreçlerini destekler. Paradigma, psikiyatrik endikasyon taramalarıyla ilgili olan duygusal ve yürütücü işlev bozukluklarının kantitatif ve tekrarlanabilir ölçümüne olanak tanır.
Bu yöntem, nöropsikiyatrik araştırmalarda hedef güvenini ve fenotipik tarama hazırlığını bilgilendiren erken mekanistik veriler sağlayarak keşif sürekliliğine uyum sağlar.