Optik Diffüz Korelasyon Spektroskopisi ile İnsan Beyninin Serebral Kan Akışı Nadayalı Dinlenme Durumu Fonksiyonel Bağlantısı

Bu protokol, istirahat durumunda beyin kan akışını değerlendirmek için değişken optik problar kullanır. Bu tekniğin önemli bir avantajı taşınabilirliğidir. Başucu izleme için çok uygun hale getirir.

Giyilebilir prob, hem tanıhem de terapötik uygulamalar için deneklerin doğal ortamlarında istirahat durumu fonksiyonel bağlantı ölçümlerinin alınmasını sağlar. Bu protokol, istirahat durumu fonksiyonel bağlantı ölçümleri sırasında beyin kan akışını değerlendirmek için giyilebilir optik problar kullanır. Chien Poon'la prosedürü göstermek Ben Rinehart olacak, laboratuvarımdan yüksek lisans öğrencisi.

Analize başlamadan en az 10 dakika önce, FD-fNIRS ve DCS'yi ışık modülasyonu ve dedektör gerilimi ile çalıştırın. Deneğin kafasındaki nasion ve inion arasındaki mesafeyi ölçmek için bir bant ölçüsü kullanın. Başlangıç noktası olarak nasion kullanarak, inion mesafe% 10 olan konumu belirlemek için bir mürekkep işaretçisi kullanın.

EEG 10/20 kapağını konunun kafasına, işaretli nokta Fp1 ve Fp2 arasında olacak şekilde yerleştirin. Sol kortekste Fp1 ve F7 arasındaki noktayı ve sağ korteksteki Fp2 ile F8 arasındaki noktayı işaretleyin ve superior prefrontal korteks ile dorsolateral prefrontal korteks arasındaki sınırları ve dorsolateral prefrontal korteks ile sol ve sağ hemisferler için inferior prefrontal korteks arasındaki sınırları belirleyin. 3D baskılı bir sonda kullanarak, çok modlu lifleri 785 nanometre lazer ışık kaynağına bağlayın.

Daha sonra korteksin her iki tarafındaki Ds konumundaki çok modlu liflerin bir santimetre altına tek modlu fiber yerleştirin ve tek modlu liflerin her birini tek tek foton sayma makinelerine bağlayın. Tek modlu lifleri çok modlu liflerden 2,75 santimetre uzağa yerleştirin ve sol ve sağ dorsal lateral prefrontal kortekslere bir lif ve inferior prefrontal kortekse bir lif yerleştirin. Ve yeni işaretlenmiş noktalar üzerinde çok modlu lifler yerleştirin.

FD-fNIRS sistemini kalibrasyon ayarı için hazırlamak için, tüm ışıkları kapatın ve grafik kullanıcı arabirimi veri toplama yazılımını açın. Dedektör kazancını ayarlamak için otomatik sapma düğmesini tıklatarak sensör takılı ve bir kalibrasyon fanatonuna sabitlenmiş en iyi sinyali elde edin. Aşırı voltaj uyarısı yanıp sönerse, kazancı düşürün.

Maksimum sinyal alındıktan sonra, arka plan ışık sızıntısı dedektör tarafından ölçülebilir böylece kaynak liflerden birini kesmek. Ve doğru akımın ilgili kaynak lifiçin ölçüm dönemi başına 20'den az olduğunu doğrulayın. Ardından, her kaynak ve dedektörde uygun sinyal seviyesi okumasını doğrulayın ve kalibrasyon'u tıklatın.

Sistem ölçümler alacak ve bilinen hayalet optik özelliklerini doğru ölçmek için kalibrasyon faktörleri uygulayacak. Ardından, standart bir hayalet üzerinde sistem performansının kaydını sağlayacak olan kalibrasyon verilerini kaydedin. DCS'yi kurmak için, sistem lazer ışık kaynaklarını ve tek foton sayma makinelerini en az 10 dakika ısıtın.

Grafik kullanıcı arabirimi sistemi satın alma yazılımında, saniyede en az 5,000 ve saniyede 1,000,000 sayısının altında olmak için grafik kullanıcı arabirimini kontrol ederek her bir fiberin kontamasını doğrulayın. Her dedektörden yeterli foton sayımı düzeylerinin alındığını doğrulamak için foton sayımı düzeyini ve neredeyse gerçek zamanlı otokorelasyon eğrilerini kontrol edin. Herhangi bir ortam ışığı sızıntısı olmadan yeterli bir fiber teması doğrulamak için, otomatik korelasyon eğrisinin y-kesesini kontrol edin.

Polarize olmadan en uygun değer yaklaşık 1,5'tir. Prob ve ölçümlerin hareket objelerine yatkın olmadığını doğrulamak için elastik bandı sıkın, böylece harekete karşı koyacak kadar sıkı dır ancak konuya rahatsızlık duymayı önleyecek kadar gevşektir. Daha sonra, otomatik korelasyon eğrisinin daha uzun korelasyon süreleri için bire decays gibi otokorelasyon eğrileri kontrol edin.

Daha sonra deneğin gözleri kapalı rahat bir pozisyonda oturduğunu doğrulayın. FD-fNIRS sistem optik probu DCS probubitişik alnına yerleştirin ve FD-fNIRS satın alma yazılımında Edinme'yi tıklatın. Bu veriler, dinamik optik parametrenin sayısallaştırılması için kullanılacak statik optik özellikler, emme parametreleri ve saçılma parametreleri sağlayacaktır.

Tüm ekipman hazır olduğunda, ölçüm sırasında herhangi bir hareketi en aza indirmek ve ışıkları kapatmak için konu talimat. FD-fNIRS ölçümleri tamamlandıktan sonra DCS veri toplama arabiriminde Çalıştır'ı tıklatın ve en fazla iki saniyelik tümleştirme süresiyle toplam sekiz dakika boyunca veri toplayın. Bu temsili analizde, prefrontal kortekslerde istirahat durumu fonksiyonel bağlantısı dokuz denekte ölçüldü.

sol ve sağ kortekslerin bölge içi bölgesinde, sol ve sağ kortekslerin bölgeler arası bölgesinden daha yüksek korelasyon gözlendi. Ayrıca, her iki korteksin inter ve bölgeler arası istirahat durum işlevlerini karşılaştıran T-test analizi bu değerler arasında anlamlı bir fark ortaya koymuştur. DcS parametrelerinin kabul edilebilir aralıklar içinde olduğunu doğrulamak önemlidir, çünkü bu adımların yeterince gerçekleştirilememesi kullanılamaz verilerin elde edilmesine neden olabilir.

Diffüz korelasyon spektroskopisi kan akışının non-invaziv ölçüm sağlayabilir. Çeşitli uyarılar üzerinde istirahat veya aktif beynin fonksiyonel bağlantı çalışması için yararlı bir araç yapma. Kan akımının non-invaziv ölçümleri nörolojik hastalıklariçin tedavi ve tedavilerin değerlendirilmesi için yararlıdır.

Bu işlemi gerçekleştirirken, her zaman uygun lazer güvenlik yönergelerine uyduğunuzdan emin olun.