JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

The goal of this manuscript is to study the hippocampus and hippocampal subfields using MRI. The manuscript describes a protocol for segmenting the hippocampus and five hippocampal substructures: cornu ammonis (CA) 1, CA2/CA3, CA4/dentate gyrus, strata radiatum/lacunosum/moleculare, and subiculum.

Abstract

وقد درس الحصين الإنسان على نطاق واسع في سياق الذاكرة وظيفة الدماغ الطبيعية ودورها في الاضطرابات العصبية والنفسية المختلفة قد درست بشكل كبير. في حين أن العديد من الدراسات التصوير علاج الحصين كهيكل تشريحي عصبي وحدوي واحد، هو، في الواقع، تتألف من عدة حقول فرعية التي لديها هندسة معقدة ثلاثية الأبعاد. على هذا النحو، فمن المعروف أن هذه الحقول الفرعية أداء وظائف متخصصة وتتأثر بشكل مختلف من خلال مسار مختلف الحالات المرضية. الرنين المغناطيسي (MR) التصوير يمكن أن تستخدم كأداة قوية لاستجواب مورفولوجية الحصين والحقول الفرعية لها. العديد من الجماعات استخدام البرامج المتقدمة التصوير والأجهزة (> 3T) لصورة الحقول الفرعية. ولكن هذا النوع من التكنولوجيا قد لا تكون متاحة بسهولة في معظم مراكز البحوث والتصوير السريري. لتلبية هذه الحاجة، وتوفر هذه المخطوطة بروتوكول مفصلة خطوة بخطوة لبتجزئة طول الأمامي الخلفي الكاملمن الحصين والحقول الفرعية وهي: قرن آمون (CA) 1، CA2 / CA3، CA4 / التلفيف المسنن (DG)، طبقات المشععة / الجوبية / moleculare (SR / SL / SM)، ومرفد. وقد تم تطبيق هذا البروتوكول إلى خمسة موضوعات (3F، 2M، سن 29-57، متوسط ​​37). يتم تقييم الموثوقية البروتوكول من قبل resegmenting إما اليمين أو اليسار الحصين من كل موضوع والحوسبة التداخل باستخدام كابا متري النرد و. يعني كابا النرد ل (المدى) عبر الموضوعات الخمسة هم: الحصين كله، 0.91 (0،90-0،92)؛ CA1، 0،78 (0،77-0،79)؛ CA2 / CA3، 0،64 (0،56-0،73)؛ CA4 / التلفيف المسنن، 0.83 (0،81-0،85)؛ طبقات المشععة / الجوبية / moleculare، 0،71 (0،68-0،73)؛ ومرفد 0.75 (0،72-0،78). بروتوكول تجزئة المعروضة هنا يوفر غيرها من المختبرات مع طريقة موثوق بها لدراسة الحصين والحقول الفرعية الحصين في الجسم الحي باستخدام الأدوات المتاحة عموما MR.

Introduction

الحصين هو وسطي هيكل الفص الصدغي درس على نطاق واسع مقترن الذاكرة العرضية، والملاحة المكاني، والوظائف المعرفية الأخرى 10،31. دورها في علاج الاضطرابات العصبية والنفسية العصبية مثل الزهايمر ومرض، والفصام، واضطراب ثنائي القطب هو موثقة جيدا 4،5،18،24،30. والهدف من هذا المخطوط هو تقديم تفاصيل إضافية إلى دليل بروتوكول تجزئة نشرت سابقا 34 للالحقول الفرعية الحصين الإنسان على عالية الدقة بالرنين المغناطيسي (MR) صور المكتسبة في 3T. بالإضافة إلى ذلك، فإن عنصر الفيديو المصاحبة لهذا المخطوط تقديم مزيد من المساعدة للباحثين الذين يرغبون في تنفيذ بروتوكول بشأن قواعد البيانات الخاصة بهم.

ويمكن تقسيم الحصين في الحقول الفرعية على أساس الاختلافات التهندس الخلوي لوحظ في إعداد تشريحيا في مرحلة ما بعد الوفاة العينات 12،22. هذه العينات بعد الوفاة تحدد جروبالثانية الحقيقة لتحديد ودراسة الحقول الفرعية الحصين. لكن الاستعدادات من هذا النوع تتطلب المهارات والمعدات اللازمة لتلطيخ متخصصة، وتقتصر على توافر الأنسجة الثابتة، وخاصة في المجتمعات المريضة. في الجسم الحي التصوير في الاستفادة من مجموعة أكبر بكثير من الموضوعات، ويقدم أيضا فرصة لبالمتابعة حتى الدراسات والتغيرات مراقبة في السكان. على الرغم من أنه ثبت أن شدة إشارة في T2 المرجحة فيفو السابقين الصور MR تعكس كثافة الخلوية 13، فإنه لا يزال من الصعب تحديد الحدود بلا منازع بين الحقول الفرعية باستخدام فقط MR شدة الإشارة. على هذا النحو، وقد وضعت عددا من المناهج المختلفة لتحديد مستوى الأنسجة التفاصيل على الصور MR.

جعلت بعض الجماعات الجهود الرامية إلى إعادة بناء ورقمنة مجموعات البيانات النسيجية ومن ثم استخدام هذه اعادة البناء جنبا إلى جنب مع تقنيات تسجيل الصورة لتوطين الحصين الحقل الفرعي neuroanatالاقتصاد غير على المجراة MR 1،2،8،9،14،15،17،32. على الرغم من أن هذا هو أسلوب فعال لرسم خرائط نسخة من الحقيقة على الارض النسيجية مباشرة على الصور MR، إعادة البناء من هذا النوع هي صعبة لإكمال. مشاريع مثل هذه تقتصر على توافر سليمة وسطي العينات الفص الصدغي، والتقنيات النسيجية، وفقدان البيانات أثناء معالجة النسيجي، والتناقضات البنيوية الجوهرية بين العقول الحية الثابتة و. وقد استخدمت مجموعات أخرى الماسحات الضوئية عالية الميدان (7T أو 9.4T) في محاولة للحصول في الجسم الحي أو خارج الجسم الحي الصور مع صغيرة بما فيه الكفاية (0،20-0،35 مم الخواص) حجم فوكسل لتصور المترجمة مكانيا الاختلافات في تباين الصورة التي تستخدم ل نستنتج الحدود بين الحقول الفرعية 35،37. حتى في 7T-9.4T ومع مثل هذا الحجم فوكسل صغير، وخصائص التهندس الخلوي من الحقول الفرعية الحصين ليست واضحة. على هذا النحو، وقد وضعت بروتوكولات تجزئة اليدوية التي لpproximate حدود النسيجية تعرف على الصور MR. هذه البروتوكولات تحديد حدود الحقل الفرعي عن طريق تفسير الاختلافات النقيض من الصورة المحلية وتحديد قواعد هندسية (مثل الخطوط المستقيمة والزوايا) النسبية للهياكل واضحة. على الرغم من أن الصور التي التقطت في شدة المجال عالية قادرة على تقديم رؤية مفصلة في الحقول الفرعية الحصين، والماسحات الضوئية عالية الميدان ما زالت غير مشتركة في المرافق الصحية أو البحثية، وذلك 7T و9.4T بروتوكولات حاليا وتطبيق محدودة. وقد وضعت بروتوكولات مماثلة للصور التي تم جمعها على 3T 4T الماسحات الضوئية و11،20،21،23،24،25،28،33. وتقوم العديد من هذه البروتوكولات على الصور مع شبه 1MM أبعاد voxels فوكسل في الطائرة الاكليلية، ولكن لديهم سمك كبيرة شريحة (0،8-3 ملم) 11،20،21،23،25،28،33 أو المسافات بين شريحة كبيرة 20،28، يؤدي كلاهما في وجود تحيز قياس كبير في تقدير حجم الحقول الفرعية الفردية. بالإضافة إلى ذلك، فإن العديد من البروتوكولات الموجودة 3Tاستبعاد الحقول الفرعية في كل أو جزء من الرأس أو الذيل الحصين 20،23،25،33 أو لا توفر الانقسامات مفصلة من الأساسات المهمة (أي الجمع بين DG مع CA2 / CA3 أو لا تشمل طبقات المشععة / الجوبية / moleculare من وCA) 11،20،21،23،24،25،28،33. ولذا فإن هناك حاجة في هذا المجال للحصول على وصف مفصل للبروتوكول التي يمكن أن تحدد بشكل موثوق الحقول الفرعية ذات الصلة في جميع أنحاء الرأس والجسم والذيل من الحصين الذي يستند على الماسح الضوئي المتوفرة عادة في المرافق الصحية والبحوث. وتبذل جهود حاليا من قبل مجموعة الحقول الفرعية الحصين (www.hippocampalsubfields.com) لتنسيق عملية تجزئة الحقل الفرعي الحصين بين المختبرات، على غرار محاولة المواءمة الحالية لكامل تجزئة الحصين 6، وورقة الأولية مقارنة 21 البروتوكولات القائمة نشرت مؤخرا 38 . والعمل من هذه المجموعة توضيح مزيد الأمثل تجزئة صناعة تجاإلجراءات.

توفر هذه المخطوطة مكتوبة ومفصلة تعليمات الفيديو لتنفيذ موثوق الحصين بروتوكول الحقل الفرعي تجزئة وصفها من قبل Winterburn وزملاؤه 34 على عالية الدقة 3T MR الصور. وقد تم تنفيذ البروتوكول على خمس صور من الاصحاء لالحصين كله وخمسة الحقول الفرعية الحصين (CA1، CA2 / CA3، CA4 / التلفيف المسنن، طبقات المشععة / الجوبية / moleculare، ومرفد). هذه الصور مجزأة المتاحة للالانترنت العام (cobralab.ca/atlases/Hippocampus). والبروتوكول والصور مجزأة تكون مفيدة للجماعات الذين يرغبون في دراسة التشريح المفصل قرن آمون في صور MR.

Protocol

المشاركون في الدراسة

تم تطوير بروتوكول في هذا المخطوط لمدة خمس صور تمثيلية عالية الدقة التي تم جمعها من متطوعين أصحاء (3F، 2M، سن 29-57، متوسط ​​37) الذين كانت خالية من الاضطرابات وحالات الصدمة بالغة في الرأس العصبية والنفسية العصبية. تم تجنيد جميع المواد الدراسية في مركز الإدمان والصحة العقلية (CAMH). وتمت الموافقة على الدراسة من قبل مجلس البحوث أخلاقيات CAMH وأجري تمشيا مع إعلان هلسنكي. أبلغت جميع المواد المقدمة مكتوبة، والموافقة للحصول على البيانات وتبادلها. للحصول على تفاصيل حول تسلسل اكتساب المستخدمة في جمع هذه الصور، يرجى الرجوع إلى Winterburn وآخرون، 2013 وبارك وآخرون، تم فحص 2014. 26،34 الصور لجميع المواد الدراسية الخمس للجودة والاحتفاظ بها. الحصين امتدت ما معدله 118 شرائح الاكليلية في هذه الصور.

1. البرنامج مجموعة المتابعة

  1. فتح العرض: من محطة باستخدام الأمر التالي: عرض image_name.mnc -label label_name.mnc. سيقوم البرنامج بفتح 3 نوافذ: 3D التصور النافذة، صورة 3-التوجه نافذة عرض، ونافذة الملاحة. كما سيتم استخدام محطة لتشغيل البرنامج. تكبير وجهة الإكليلي، كما سيتم تنفيذ الانقسامات coronally. التكبير في قرن آمون. حدد F (بتجزئة) في إطار الملاحة. حدد F (XY نصف القطر: 0.1). سوف إطار المحطة الطرفية يدفع للمستخدم ل"أدخل حجم الفرشاة س ص". تعيين إلى 0.1. هذا وسوف يحدد حجم الفرشاة الخاصة بك. يمكن للمستخدم الآن يبدأ رسم الحصين على الصورة MR.

2. كامل الحصين دليل الإنقسام

  1. انشاء: استخدام الصورة المرجحة T1، انتقل إلى شريحة الأمامي أكثر الاكليلية للقرن آمون. لدفع شرائح في الاتجاه الأمامي، استخدم مفتاح '+'؛ استخدام "-" مفتاح إلى التحرك في الاتجاه الخلفي.
  2. شريحة A: الأمامية الأكثر شريحة: استخدام النقر بزر الماوس الأيمن على الفأرة، رسم الحدود الخارجي الأكثر من المادة الرمادية الحصين حيث يلتقي الفص الصدغي المادة البيضاء المحيطة واستخدام المادة البيضاء للشكوة عالية الكثافة للمساعدة في الحدود متفوقة، حيث يلتقي الحصين اللوزة 12،22. استخدم مفتاح E (العلامة التعبئة) في القائمة تجزئة من النافذة الملاحة لملء التسمية داخل الحدود. الاستمرار في تطبيق هذه الحدود في جميع أنحاء الرأس الحصين الأمامي.
  3. شريحة B: الحصين رئيس 1 (الشكل 1B):
    1. متفوقة، أدنى، الجانبية، والحدود وسطي: متابعة لرسم الحدود كما هو موضح في الخطوة 2.2، وذلك باستخدام المادة البيضاء من الفص الصدغي وشكوة كدليل.
    2. الحدود Supero-وسطي: لهذا، باستخدام طريقة العرض المحوري، رسم خط أفقي من الحافة الأمامية للقرن آمون الجانبي 29، وتشمل أي شيء أقل من هذا الخط كما الحصين.ملاحظة: يصبح الحدود supero وسطي أكثر غموضا في هذه الشرائح، حيث المادة الرمادية للقرن آمون يمزج مع المادة الرمادية من اللوزة.
  4. شريحة C: الحصين رئيس 2 مع Dentations: اعتمادا على هذا الموضوع، وdentations من الحصين قد يكون لمدة 3-4 شرائح مرئية (عادة، فهي أكثر وضوحا في مقابل الصور T1 المرجحة المرجحة T2). في هذه الشرائح، الاستمرار في استخدام المادة البيضاء للشكوة والفص الصدغي لتوجيه الحدود تجزئة 12،22. لمزيد من التفاصيل، اتبع الخطوات 2.5.1-2.5.2.
  5. شريحة D: رئيس الحصين 3:
    1. متفوقة، أدنى، الجانبية، والحدود وسطي: رسم الحدود أدنى من قرن آمون في المادة البيضاء في الفص الصدغي، والحدود الجانبية في القرن السفلي للبطين الوحشي، الحدود متفوقة، وبعد منحنى dentations، في المادة البيضاء للشكوة / الخمل، والحدود وسطي في الناحية hypointenseن من حوض المحيط 12،22.
    2. Supero-الإنسي والحدود، infero الإنسي: مواصلة لتحديد الحدود بين supero وسطي كما هو موضح في الخطوة 2.3.2. رسم الجزء السفلي من الحدود وسطي حيث يخفف الحصين قليلا ويمتد إلى المادة الرمادية hyperintense أقل ما يقال من القشرة المخية الأنفية الداخلية 12،22.
  6. شريحة E: الحصين هيد 4 مع المعقف: الاستمرار في رسم حدود رديئة، الجانبية، ومتفوقة موضح في الخطوات 2.5.1-2.5.2. تشمل المعقف (الذي يقع الميدالية إلى الجسم الرئيسي للالحصين، وتحيط به منخفضة الحدة CSF) في قرن آمون تجزئة 12،2 2.
  7. شريحة F: الحصين الجسم: الاستمرار في رسم حدود رديئة، الجانبية، وسطي، ومتفوقة موضح في الخطوات 2.5.1-2.5.2. رسم الحدود بين infero وسطي عند نقطة حيث يخفف الحصين لأنها الانتقال إلى القشرة المخية الأنفية الداخلية / شبه الحصين التلفيف 12،22.لا تشمل CSF منخفضة الحدة من التلم الحصين رمزي في تجزئة.
  8. شريحة G: الذيل الحصين 1: بدء بتجزئة الحصين شرائح الذيل نوع عندما الساق من القبو مرئيا أولا. استبعاد التلفيف الحزمي (بنية المادة الرمادية التي تمزج مع الحصين في أجزاء من ذيل قرن آمون) من تجزئة عن طريق استقراء شكل التلفيف الحزمي في ذيل الحصين من أكثر شرائح الأمامي 12،22. هذا الاستقراء هو ممكن فقط لمدة 2-3 شرائح، وبعد ذلك الهيكلين لا يمكن تمييزها بدقة؛ في هذه المرحلة، وعلاج كل المادة الرمادية واضحة في هذا المجال كما الحصين.
  9. شريحة H: الذيل الحصين 2: الجزء من المادة الرمادية المنخفضة الحدة من الذيل الحصين الخلفي من ارتفاع الكثافة المادة البيضاء المحيطة بها.
  10. شريحة I: الخلفي الأكثر شريحة: الجزء المساحة المتبقية صغيرة من المادة الرمادية الحصين منالمادة البيضاء المحيطة بها من الفص الصدغي.

3. الحصين حقل ثانوي دليل الإنقسام

  1. انشاء: استخدام صورة المرجحة T2، انتقل إلى شريحة الأمامي أكثر الاكليلية للقرن آمون (كما في الخطوة 2.1). لتغيير لون الفرشاة، حدد D (مجموعة الطلاء LBL :) في القائمة بتجزئة في إطار الملاحة. سوف محطة موجه الأوامر: "أدخل تسمية الطلاء الحالية:". أدخل رقما بين 1 و 255. كل رقم يتوافق مع لون تسمية مختلفة.
  2. شريحة A: الأمامية الأكثر شريحة: منذ الانقسامات الحقل الفرعي ليست واضحة حتى الآن في الأمامية-معظم شريحة، رسم الخط الفاصل بين المادة المرئية الحصين رمادية على طول أطول محورها مرئية (وهي ليست موازية بالضرورة إلى أي من المحاور الأساسية) إلى قسمين متساوية لتقريب 12،22 التشريح صحيح. تسمية متفوقة من هذين القسمين كما CA1 والقسم السفلي كما مرفد من قبل choosiنانوغرام تسمية الملونة المختلفة لكل حقل فرعي 23،35.
  3. شريحة B: الحصين رئيس 1: تسمية منطقة منخفضة الكثافة في منتصف تشكيل الحصين كما SR / SL / SM 13،37. عندما ينحني على طول الحافة السفلية للالحصين يصبح واضحا، استخدم هذا المعلم باعتباره الحدود الجانبية التي تفصل بين مرفد من CA1 12،22. نواصل متابعة أطول محور الحصين لرسم الحدود CA1-مرفد على-supero وسطي طرف 37.
  4. شريحة C: رئيس الحصين 2 مع Dentations:
    1. SR / SL / SM، CA4 / DG، ومرفد: تسمية SR / SL / SM، CA4 / DG، ومرفد كما هو موضح لشريحة D (الخطوة 3.5.1).
    2. CA2 / CA3 وCA1: تحديد الحدود بين CA1 وCA2 / CA3 كخط 45º زاوية تمتد في اتجاه supero الجانبي من حافة معظم الاطراف supero من SR / SL / SM 12،22. تمديد CA2 / CA3 إعلامي على طول الحافة العليا إلى القاع بين DENTAستعقد 12،22. تسمية بقية حافة متفوقة CA1 12،22.
  5. شريحة D: الحصين رئيس 3
    1. SR / SL / SM، CA4 / DG، ومرفد: تسمية ريال المظلمة الفرقة / SL / SM أولا، والتي سوف تتبع منحنى CA1 37. تسمية أي المادة الرمادية ذات الكثافة العالية داخل SR / SL / SM كما CA4 / DG 12،22،23،35،37. هذا قد لا يكون المنطقة مستمرة، كما في الشكل 2C. مواصلة لتحديد الحدود مرفد-CA1 باستخدام منحنى في قرن آمون أدنى 12،22.
    2. CA2 / CA3 وCA1: مواصلة لتحديد CA1 وCA2 الحدود / CA3 كما في الخطوة 3.4.2. تمديد CA2 / CA3 إعلامي في منتصف الطريق على طول الحافة العليا للالحصين 12،22 وتسمية النصف الآخر من حافة متفوقة CA1 12،22.
    3. رئيس الحصين Supero-وسطي: في هذه الشريحة، تقسيم رأس قرن آمون-supero وسطي عموديا إلى نصفين. تسمية النصف وسطي كما SR / SL / SM 12. تقسيم الجانبيةالنصف في النصف مرة أخرى، وهذه المرة أفقيا. تسمية الجزء متفوقة CA4 / DG والجزء السفلي كما CA2 / CA3 12.
  6. شريحة E: الحصين هيد 4 مع المعقف
    1. رئيس الحصين الجانبي (مرفد): في الجزء الجانبي من هذه الشرائح، وتحديد الحدود مرفد-CA1 كخط عمودي يمتد في اتجاه أدنى من حافة معظم وسطي من CA4 / DG 12،22.
    2. رئيس الجانبي قرن آمون (CA1، CA2 / CA3، CA4 / DG، SR / SL / SM): تحديد الحدود CA1-CA2 / CA3 بنفس الطريقة كما في الخطوة 3.4.2. الاستمرار في تسمية SR / SL / SM كمنطقة كثافة منخفضة بعد منحنى المناطق CA. تسمية CA4 / DG كما تجويف مركز داخل SR / SL / SM، كما في الخطوة 3.5.1.
    3. رئيس الحصين شصي (SR / SL / SM): تسمية المعقف من الحصين لنحو 10 شرائح مثل التحولات رئيس قرن آمون في الجسم الحصين. في المعقف، تسمية المنطقة كثافة منخفضة في مركز كما SR / SL / SM (عندما يكون هذا من الصعب أن نرى، وتقريب التشريح بفصل خط 2-3 voxels واسعة تصل وسط المعقف) 12.
    4. رئيس الحصين شصي (CA2 / CA3، CA4 / DG): رسم خط على حافة متفوقة من SR / SL / SM القسم على طول /-supero وسطي محور infero الوحشي للالمعقف. تسمية كل المادة الرمادية فوق هذا الخط كما CA2 / CA3 12. تسمية أي المادة الرمادية غير المسماة تحت هذا الخط (على جانبي SR / SL / SM) كما CA4 / DG 12.
  7. شريحة F: الحصين الجسم: الاستمرار في تطبيق الحدود هو موضح في الخطوة 3.6.1-3.6.2.
  8. شريحة G: الذيل الحصين 1: الاستمرار في تطبيق القواعد المذكورة في الخطوة 3.6.1-3.6.2. يصبح الحدود مرفد-CA1 خط 45º زاوية تمتد في اتجاه infero وسطي من الحافة وسطي من CA4 / DG 12،22.
  9. شريحة H: الذيل الحصين 2: مرة واحدة لم تعد قادرة على أن تميز التلفيف حزمية من التشكل الحصينن، تسمية طبقة بأكملها الخارجي كما CA1، ومنطقة منخفضة الكثافة داخل هذا النحو ريال / SL / SM (كما هو الحال في شرائح السابقة)، وأي المادة الرمادية المتبقية في الوسط كما CA4 / DG 12،22.
  10. شريحة I: الخلفي الأكثر شريحة: مرة واحدة في الظلام SR / SL / SM لم يعد مرئيا في وسط تشكيل الحصين، تسمية الهيكل بأكمله كما CA1 12،22.

4. بروتوكول الموثوقية

  1. Resegment إما اليمين أو اليسار الحصين من كل موضوع بعد انتظار شهر واحد تقريبا من أداء تجزئة الأصلية. الجزء كل من الحقول الفرعية على طول الأمامي الخلفي بأكمله من الحصين، في محاولة لاتباع قواعد البروتوكول بشكل ثابت ما هو ممكن.
  2. حساب كابا النرد بين المجلدات الأصلية وresegmented:
    figure-protocol-12007
    حيث k = كابا النرد وA و B أحجام التسمية.

النتائج

. وتتلخص النتائج من اختبار الموثوقية بروتوكول في الجدول (2) للالحصين الثنائي كله، يعني التداخل المكاني مقاسا كابا النرد هو 0.91 ويتراوح 0،90-0،92. قيم كابا الحقل الفرعي تتراوح بين 0.64 (CA2 / CA3) إلى 0.83 (CA4 / التلفيف المسنن). وذكرت أحجام متوسط ​​لجميع الحقول الف?...

Discussion

الحصين تجزئة الحقل الفرعي في صور MR ممثلة تمثيلا جيدا في الأدب. ومع ذلك، البروتوكولات القائمة لا تشمل أجزاء من الحصين 20،23،33،35، لا تنطبق إلا على الصور الثابتة 37، أو تتطلب الماسحات الضوئية المجال فائقة لالتقاط صور 35،37. هذه المخطوطة تقدم بروتوكول تجزئة...

Disclosures

The authors have no conflicts of interest to declare.

Acknowledgements

فإن الكتاب أن نعترف بدعم من مؤسسة CAMH، وذلك بفضل مايكل وسونيا كورنر، وKimel الأسرة، وجائزة محفز جديد الباحث بول E. جارفينكل. وقد تم تمويل هذا المشروع من قبل فون للأبحاث سانتيه كيبيك، والمعاهد الكندية لأبحاث الصحة (CIHR)، والعلوم الطبيعية والهندسة مجلس البحوث وكندا، ومعهد وستون الدماغ، جمعية الزهايمر من كندا، ومؤسسة مايكل جي فوكس للبحوث الشلل الرعاش (MMC)، وكذلك CIHR، ومؤسسة الصحة العقلية أونتاريو، NARSAD، والمعهد الوطني للصحة العقلية (R01MH099167) (ANV). فإن الكتاب أود أيضا أن أشكر أنوشا Ravichandran للحصول على المساعدة الحصول على الصور.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Discovery MR750 3TGEOr equivalent 3T scanner
Minc Tool KitMcConnell Brain Imaging Center, Montreal Neurological InstituteOpen source: http://www.bic.mni.mcgill.ca/ServicesSoftware/ServicesSoftwareMincToolKit

References

  1. Adler, D. H., et al. Reconstruction of the human hippocampus in 3D from histology and high-resolution ex-vivo MRI. IEEE Intl. Symp. on Biomed. Img. , 294-297 (2012).
  2. Adler, D. H., et al. Histology-derived volumetric annotation of the human hippocampal subfields in postmortem MRI. NeuroImage. 84 (1), 505-523 (2014).
  3. Amaral, D. G. A golgi study of cell types in the hilar region of the hippocampus in the rat. J. Comp. Neurol. 182 (4 Pt 2), 851-914 (1978).
  4. Blumberg, H. P., et al. Amygdala and Hippocampal Volumes in Adolescents and Adults With Bipolar Disorder. Arch Gen Psychiatry. 60 (12), 1201-1208 (2003).
  5. Braak, H., Braak, E. Neuropathological stageing of Alzheimer-related changes. Acta Neuropathol . 82 (4), 239-259 (1991).
  6. Boccardi, M., et al. Survey of protocols for the manual segmentation of the hippocampus: preparatory steps towards a joint EADC-ADNI harmonized protocol. J. Alzheimer's Dis. 26 (3), 61-75 (2011).
  7. Chakravarty, M. M., et al. Performing label-fusion-based segmentation using multiple automatically generated templates. Hum. Brain Mapp. 34 (10), 2635-2654 (2013).
  8. Chakravarty, M. M., Bertrand, G., Hodge, C. P., Sadikot, A. F., Collins, D. L. The creation of a brain atlas for image guided neurosurgery using serial histological data. NeuroImage. 30 (2), 359-376 (2006).
  9. Collins, D. L., Neelin, P., Peters, T. M., Evans, A. C. Automatic 3D intersubject registration of MR volumetric data in standardized Talairach space. J. Comput. Assist. Tomogr. 18 (2), 192-205 (1994).
  10. Heijer, F. V., et al. Structural and diffusion MRI measures of the hippocampus and memory performance. NeuroImage. 63 (4), 1782-1789 (2012).
  11. Duncan, K., Tompary, A., Davachi, L. Associative encoding and retrieval are predicted by functional connectivity in distinct hippocampal area ca1 pathways. The Journal of Neuroscience. 34 (34), 11188-11198 (2014).
  12. Duvernoy, H. M. . The Human Hippocampus: Functional Anatomy Vascularization, and Serial Sections with MRI. , (2005).
  13. Fatterpekar, G. M., et al. Cytoarchitecture of the human cerebral cortex: MR microscopy of excised specimens at 9.4 Tesla. Am. J. Neuroradiol. 23 (8), 1313-1321 (2002).
  14. Frey, S., Pandya, D. N., Chakravarty, M. M., Bailey, L., Petrides, M., Collins, D. L. An MRI based average macaque monkey stereotaxic atlas and space (MNI monkey space). NeuroImage. 55 (4), 1435-1442 (2011).
  15. Goubran, M., Crukley, C., de Ribaupierre, S., Peters, T. M., Khan, A. R. Image registration of ex-vivo. MRI to sparsely sectioned histology of hippocampal and neocortical temporal lobe specimens. NeuroImage. 83, 770-781 (2013).
  16. Heckemann, R. A., Hajnal, J. V., Aljabar, P., Rueckert, D., Hammers, A. Automatic anatomical brain MRI segmentation combining label propagation and decision fusion. NeuroImage. 33 (1), 115-126 (2006).
  17. Holmes, C. J., Hoge, R., Collins, L., Woods, R., Toga, A. W., Evans, A. C. Enhancement of MR images using registration for signal averaging. J. Comput. Assist. Tomogr. 22 (2), 324-333 (1998).
  18. Karnik-Henry, M. S., Wang, L., Barch, D. M., Harms, M. P., Campanella, C., Csernansky, J. G. Medial temporal lobe structure and cognition in individuals with schizophrenia and in their non-psychotic siblings. Schizophrenia Research. 138 (2-3), 128-135 (2012).
  19. Kim, J. S., et al. Automated 3-D extraction and evaluation of the inner and outer cortical surfaces using a Laplacian map and partial volume effect classification. NeuroImage. 27 (1), 210-221 (2005).
  20. La Joie, R., et al. Differential effect of age on hippocampal subfields assessed using a new high-resolution 3T MR sequence. NeuroImage. 53 (2), 506-514 (2010).
  21. Libby, L. A., Ekstrom, A. D., Ragland, J. D., Ranganath, C. Differential connectivity of perirhinal and parahippocampal cortices within human hippocampal subregions revealed by high-resolution functional imaging. The Journal of Neuroscience. 32 (19), 6550-6560 (2012).
  22. Mai, J. K., Paxinos, G., Voss, T. . Atlas of the Human Brain. , (2008).
  23. Mueller, S. G., et al. Measurement of hippocampal subfields and age-related changes with high resolution MRI at 4T. Neurobiol Aging. 28 (5), 719-726 (2006).
  24. Narr, K. L., et al. Regional specificity of hippocampal volume reductions in first-episode schizophrenia. NeuroImage. 21 (4), 1563-1575 (2004).
  25. Olsen, R. K., Palombo, D. J., Rabin, J. S., Levine, B., Ryan, J. D., Rosenbaum, R. S. Volumetric Analysis of Medial Temporal Lobe Subregions in Development Amnesia using High-Resolution Magnetic Resonance Imaging. Hippocampus. 23 (10), 855-860 (2013).
  26. Park, M. T. M., et al. Derivation of high-resolution MRI atlases of the human cerebellum at 3T and segmentation using multiple automatically generated templates. NeuroImage. 95, 217-231 (2014).
  27. Pipitone, J., et al. Multi-atlas Segmentation of the Whole Hippocampus and Subfields Using Multiple Automatically Generated Templates. NeuroImage. 101, 494-512 (2014).
  28. Pluta, J., Yushkevich, P., Das, S., Wolk, D. In vivo analysis of hippocampal subfield atrophy in mild cognitive impairment via semi-automatic segmentation of T2-weighted MRI.Journal of Alzheimer's Disease. 31 (1), 85-99 (2012).
  29. Pruessner, J. C., et al. Volumetry of hippocampus and amygdala with high-resolution MRI and three- dimensional analysis software: minimizing the discrepancies between laboratories. Cereb Cortex. 10 (4), 433-442 (2000).
  30. Sabuncu, M. R., et al. The dynamics of cortical and hippocampal atrophy in Alzheimer disease. Archives of Neurology. 68 (8), 1040-1048 (2011).
  31. Scoville, W. B., Milner, B. Loss of recent memory after bilateral hippocampal lesions. J. Neuropsych. and Clin. Neurosci. 12 (1), 103-113 (1957).
  32. Toga, A. W., Thompson, P. M., Mori, S., Amunts, K., Zilles, K. Towards multimodal atlases of the human brain. Nat. Rev. Neurosci. 7 (12), 952-966 (2006).
  33. van Leemput, K., et al. Automated segmentation of hippocampal subfields from ultra-high resolution in vivo. MRI. Hippocampus. 19 (6), 549-557 (2009).
  34. Winterburn, J. L., et al. A novel in vivo atlas of human hippocampal subfields using high-resolution 3 T magnetic resonance imaging. NeuroImage. 74, 254-265 (2013).
  35. Wisse, L. E. M., Gerritsen, L., Zwanenburg, J. J. M., Kuijf, H. J. Subfields of the hippocampal formation at 7 T MRI: in vivo. volumetric assessment. NeuroImage. 61 (4), 1043-1049 (2012).
  36. Yelnik, J., et al. A three-dimensional, histological and deformable atlas of the human basal ganglia. I. Atlas construction based on immunohistochemical and MRI data. NeuroImage. 34 (2), 618-638 (2007).
  37. Yushkevich, P. A., et al. A high-resolution computational atlas of the human hippocampus from postmortem magnetic resonance imaging at 9.4 T. NeuroImage. 44 (2), 385-398 (2009).
  38. Yushkevich, P. A., et al. Quantitative Comparison of 21 Protocols for Labeling Hippocampal Subfields and Parahippocampal Subregions in In Vivo MRI: Towards a Harmonized Segmentation Protocol. NeuroImage. , (2015).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

105

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved