This research was supported by funds to FD. MM was supported by an IGERT Fellowship under National Science Foundation Grant No. 0903622. The authors wish to thank the Dolcos Lab members for assistance with data collection and preparation.

1. Amygdala <ol><li> Anterior Scheiben des AMY <ol><li> Identifizieren Sie die erste Scheibe der AMY, in dem die limen Insula zunächst angezeigt, in dem die weiße Substanz Verbindung zwischen dem Frontal-und Temporallappen ist kontinuierlich und sichtbar 30. In der Frontalansicht stehen die Winkelbündel als inferolateralen Grenze des AMY. </li><li> Suchen Sie das Chiasma als Wahrzeichen für das Erscheinungsbild des AMY. Verwenden Sie die axiale und sagittale Ansichten, die Amy in seinen frühen Scheiben von der umgebenden uncus unterscheiden. Folgen Sie dem weißen Substanz Wege rund um den AMY in axialer Ansicht, um den entorhinalen Bereich 32 auszuschließen. </li><li> Verschieben nach hinten, identifizieren Sie die erste Scheibe, in der der vorderen Kommissur ist während beider Halbkugeln 28, wo die AMY in seine typische Form sichtbar ist kontinuierlich. Verfolgen Sie die AMY gegen den Uhrzeigersinn mit dem entorhinalen Sulcus als superomedial Grenze, die gedachte Linie von der Fundus des semianular sulcus entlang der weißen Substanz an der unteren Spitze des AMY als inferomedialen Grenze, die zeitliche Stamm wie die laterale Grenze, und wieder zurück zum entorhinalen Sulcus, um die Rückverfolgung 31 abzuschließen. </li></ol></li><li> Hintere Scheiben des AMY <ol><li> Beachten Sie, dass auf dieser Ebene, die sowohl AMY und HC in der gleichen Scheibe (n) sichtbar sind. </li><li> Noch im koronalen Ansicht, identifizieren die letzte Scheibe der AMY dem die Struktur über dem medialen Verlängerung der zeitlichen Horn lateralen Ventrikel 36 (oder der alveus wenn der Ventrikel nicht vorhanden ist) und lateral von der hakenförmigen dentatus, der Ausstülpung der Kopf des HC. Überprüfen Sie die sagittalen und axialen Ansichten für genaue und konsistente Ablaufverfolgung. </li><li> Ziehen Sie eine imaginäre Linie vom Fundus der unteren kreisförmigen Sulcus der Insula zur optischen Trakt wie der obere Rand des AMY 31, die auch unterscheidet sie von der grauen Substanz des Globus pallidus und Putamen. </li><li> Trace entlangdie halbmondförmigen Gyrus als superomedial Grenze und schließen die Gyrus uncinatus 32. Verwenden Sie das Unterhorn des lateralen Ventrikel und die zeitliche Stammzellen für die seitliche Abgrenzung. </li></ol></li><li> Fortlaufende Scheiben des AMY in anterior-posteriorer Richtung <ol><li> Systematisch verfolgen die AMY Stück-für-Stück mit den einschlägigen Richtlinien über. Am vorderen Teil des AMY, verwenden Sie die gleichen Grenzen wie für die meisten der anterior-Scheibe; Umgekehrt, am hinteren Abschnitt der AMY, die gleichen Grenzen wie bei der hintersten Scheibe. </li><li> Weiter, um die axialen und sagittalen Ansichten beschäftigen, um zu definieren und zu präzisieren die AMY Grenzen. </li></ol></li></ol> 2. Hippocampus <ol><li> Lokalisieren des HC <ol><li> Verfolgen des HC beginnen, wenn die zeitliche Horn der lateralen Ventrikel inferolateralen erscheint an der Grenze der AMY. Wenn die zeitliche Horn des lateralen Ventrikel bereits vorhanden auf früheren Scheiben, beachten Sie, dass the Beginn der HC wird dann durch die zeitlichen Horn der lateralen Ventrikel Erweiterung und Dehnung superolaterally angegeben. </li><li> Beenden Sie die Verfolgung der HC mit seinem letzten Auftritt auf der inferomedialen Trigonum der lateralen Ventrikel 31. Immer nutzen die alternativen Blick auf die Lokalisierung der HC-und seiner Grenzen. </li></ol></li><li> Border-Definitionen des HC <ol><li> Abgrenzung der seitlichen HC gegen die zeitliche Horn. In Fällen, in denen die zeitliche Horn des lateralen Ventrikel ist nicht genug wahrnehmbar, schließen eine Reihe von Voxel aus der Segmentierung, um es zu bezeichnen. </li><li> Inferior, verwenden Sie die Winkelbündel (oder seiner gedachten Verlängerung) an die Herzkammer, um die HC aus dem PHG zu trennen. Verwenden Sie die alveus zusammen mit den Fimbrien als die überlegene Grenze. Verfolgen Sie die HC mit den gleichen Definitionen ganz. </li><li> Darüber hinaus gehören die subiculum in der Segmentierung, so dass sie medial grenzt die weiße Substanz Bündel des PHG, souverän ausgerichtetmit der Kurve des uncus und erstreckt sich hauptsächlich horizontal von der HC 37. Tracing hinten, pflegen diese Definitionen, bis der Sulkus greift. </li></ol></li><li> Feststellend Divisionen des HC <ol><li> Beachten Sie, dass der HC kann in drei Segmente unterteilt werden: Kopf, Körper und Schwanz. </li><li> Verwenden Sie das Aussehen des uncal Spitze, um den Übergang von der HC-Kopf auf den HC Körper, und die rasche Expansion in aufsteigender und Größe, die in der Regel mit dem Erscheinen des Crus des Scheidengewölbe übereinstimmt, um das Aussehen des HC Schwanz bedeuten markieren 23,30,38. </li></ol></li><li> Achten Sie besonders bei der Rückverfolgung der folgenden Strukturen. <ol><li> Fügen Sie die hintere uncus in der Segmentierung. </li><li> Lassen Sie die Plexus über dem alveus aus der Segmentierung auf den koronalen Scheiben, obwohl dies nicht möglich sein, auf Bilder mit niedriger Auflösung. </li><li> Beziehen sich auf die zwei alternative Ansichten, die Aufnahme des Schwanzes des c vermeidenaudate und die pulvinar am oberen Aspekt der HC Schwanz. </li><li> Vermeiden Einbeziehung der faszikulären Gyrus mit der Feststellung ihrer Entstehung auf der Ebene des Crus des Scheidengewölbe, wo zunächst wird es aus dem Hippocampus-Schwanz durch die Fasciola cinerea und mehr getrennt nach hinten wird der grauen Substanz über dem Sulkus 32. </li></ol></li></ol><img alt="Figur 2" fo:content-width="4in" src="/files/ftp_upload/50991/50991fig2highres.jpg" width="400" /> 2. Ein Vertreter Sagittalschnitt des MTL verfolgt unter Verwendung der vorliegenden Protokoll, zeigt seine aktuelle Position im Gehirn, und die relativen Positionen unter seinen Hauptstrukturen, dh die AMY (rot), der HC (blau), die VR China (gelb), der ERC (pink) und der PHC (grün). 3. Gyrus parahippocampalis <ol><li> Feststellend, Abteilungen des PHG <ol><li> Beachten Sie, dass die PHG ca.der vordere PHG (dh die PRC und ERC) und der hinteren PHG (dh die PHC): n in zwei Segmente aufgeteilt werden. </li><li> Beachten Sie, dass im vorderen Segment, wird die VR China früher als der ERC, und Flanken seitlich über den gesamten Verlauf. </li><li> Nachdem der ERC verschwindet, beachten Sie, dass die VR China fasst seinen Platz auf dem PHG und weiter auf 3 mm. </li><li> Jenseits dieses Segment, Spuren die hintere PHG, wo die PHC kommt in der Breite des PHG bis zu seinem Ende 30. </li></ol></li><li> Anterior Scheiben des PHG <ol><li> Definieren Sie die erste Scheibe der Volksrepublik China mit dem Erscheinen des CS 25,39. Vor Beginn des ERC, verfolgen Sie die VR China von der medialen Rand der Seitenbank des CS an der Seiten Fundus des Gyrus von Schwalbe, oder dass der medialen ein, wenn zwei Windungen der Schwalbe vorhanden sind, oder der Mittelpunkt der dorsal temporopolar Oberfläche in Abwesenheit des Gyrus 25,39. </li><li> Start, um den ERC 5 mm eine Spurennterior auf die limen Insula 40,41. </li><li> Weiterhin Verfolgen der ERC mit dem Fundus des medialen temporopolar Sulcus als die überlegene Ende 40 und den Fundus des Halbringfurche, nachdem das AMY erscheint, oder die Stelle, wo die gedachte Verlängerung der Winkelbündel trifft die Herzkammer, wenn die Halbringfurche 25 nicht zu unterscheiden. Beachten Sie, dass es inferior erstreckt, um die Herzkammer oder die Pia-Oberfläche direkt zu treffen. </li><li> Die Grenze zwischen der VR China und der ERC kann von Scheibe zu variieren, um zu schneiden. <ol><li> Wenn die CS ist tief (≥ 1,5 cm), verfolgen Sie die VR China von der medialen Rand des medialen Ufer dieses Sulcus, zum Mittelpunkt seiner Seitenbank 25. </li><li> In Fällen mit einem regelmäßigen CS (Tiefe von 1-1,5 cm), verfolgen Sie die VR China als der Bereich vom Mittelpunkt des medialen Bank der Sicherheiten Sulcus an der medialen Ende der seitlichen Bank des Sulcus 25. </li><li> Mit a &lt;em&gt; flache CS (&lt;1 cm), verfolgen Sie die VR China aus dem Fundus des Sulcus zum Mittelpunkt der Krone der spindelförmigen Gyrus 25. </li></ol></li><li> Wenn die CS unterbrochen, in der Regel auf der Ebene der uncal Spitze von einem kleinen Gyrus, die aus ihrer Fundus, verfolgen Sie die VR China in den Fundus des Sulcus lateralis 25. Ein-oder ausschließen weißen Substanz nach dem Ziel für die ROI. </li><li> Verfolgen Sie die ERC, bis 1,5 mm hinter der Spitze uncal oder Ende des Gyrus intralimbicus 42. </li><li> Verlängern Sie die Rückverfolgung von der VR China medial an die Stelle des ERC nach seiner Beendigung, wobei die Definitionen für die letztere noch bis 4,5 mm hinter der Spitze uncal gelten, oder das Ende des Gyrus intralimbicus 42 zu besetzen. Die VR China wird dann von der PHC 25,30 ersetzt. </li></ol></li><li> Hintere Scheiben des PHG <ol><li> Start, um den PHC auf der Scheibe hinter dem Ende der Volksrepublik China zu verfolgen, bis 4 mm hinter ter am Ende des HC 32 Schwanz. Alternative Definitionen aus der Literatur sind in der Diskussion beschrieben. Wieder ein-oder ausschließen weißen Substanz je nach Ziel. </li><li> Abgrenzung der PHC mit der gleichen in den hinteren Teil der Volksrepublik China nach dem Verschwinden des ERC beschriebenen Methode. Nutzen Sie auch die weiße Substanz des Cingulum als die überlegene Grenze, sobald es erscheint. Weiter Tracing auf diese Weise bis zum Erscheinen des Sulkus, die den PHC zum unteren Rand des Sulcus 30 beschränkt superomedially. </li><li> Sollte ein Mini-Sulcus vor der Entstehung des Sulkus erscheinen, sind es bei der Segmentierung, aber vorsichtig sein, in die sie aus dem Sulkus. </li></ol></li></ol>

The authors have no conflicts of interest to declare.

Traditionell hat manuelle Segmentierung von vielen Forschern wurde als Goldstandard. Es wurde jedoch eine genaue Abgrenzung der einzelnen Strukturen durch die sehr variable Morphologie der MTL Strukturen erschwert und durch die in der Regel schwach MRI Kontraste dieser Strukturen gegen die umgebenden Nervengewebe und nicht-neuronalen Bereichen. In der Vergangenheit haben einige MTL-Strukturen gab es widersprüchliche Beschreibungen in der Literatur. In einigen Fällen von Segmentieren der PRC zum Beispiel der Sicherungs...

A correction was made to <a href="/video/50991">A Comprehensive Protocol for Manual Segmentation of the Medial Temporal Lobe Structures</a>. Table 1 and its legend were updated. References 10 and 14 were also updated.
The references were updated from:
<ol start="10">
<li>Wager, T. D. &amp; Smith, E. E. Neuroimaging studies of working memory: a meta-analysis. Cognitive, Affective &amp; Behavioral Neuroscience. 3(4), 255-274 (2003).</li>
</ol>
<ol start="14">
<li>Scheltens, Ph, et al. Atrophyofmedialtemporallobeson MRIin 'probable' Alzheimer's disease and normal ageing: diagnostic value and neuropsychological correlates. Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 55(10), 967-972, (1992).</li>
</ol>
to:
<ol start="10">
<li>Wager, T. D., Phan, K. L., Liberzon, I., &amp; Taylor, S. F. Valence, gender, and lateralization of functional brain anatomy in emotion: a meta-analysis of findings from neuroimaging. Neuroimage. 19 (3), 513-31, doi:10.1016/S1053-8119(03)00078-8 (2003).</li>
</ol>
<ol start="14">
<li>de Leon, M. J. et al. Imaging and CSF studies in the preclinical diagnosis of Alzheimer's disease. Annals of the New York Academy of Sciences. 1097, 114-145, doi:10.1196/annals.1379.012 (2007).</li>
</ol>
Table 1 had its legend updated from:
Table 1. Representative volumetric results of the bilateral AMY and the HC of a single subject, from manual tracing using the present protocol and automatic segmentation. Automatic segmentation has underestimated the volume of each of the four structures compared. Corrected volume was calculated as the ratio between Voxel volume and Intracranial volume (ICV). For this subject, ICV = 1446616.73 mm3.
to:
Table 1. Representative volumetric results of the bilateral AMY and the HC of a single subject, from manual tracing using the present protocol and automatic segmentation. Automatic segmentation has misestimated the volume of each of the four structures compared. Corrected volume was calculated as the ratio between Voxel volume and ICV. For this subject, ICV = 1599482.11 mm3. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/50991/50991table1.jpg" target="_blank">Please click here to view a larger version of this figure.</a>

A correction was made to <a href="/video/50991">A Comprehensive Protocol for Manual Segmentation of the Medial Temporal Lobe Structures</a>. Table 1 and its legend were updated. References 10 and 14 were also updated.

Erratum: A Comprehensive Protocol for Manual Segmentation of the Medial Temporal Lobe Structures

Der mediale Temporallappen (MTL), eine mutmaßliche Bereich der höchsten Ebene der Integration von Sinnesinformation 1, war ein häufiges Thema der gezielten Analysen. Zum Beispiel Hippocampus und zugehörigen parahippocampal Bereichen wurden ausführlich im Speicher Forschungs 2-5 untersucht. Auch die Rolle der Amygdala wurde häufig in der Forschung untersucht Emotionsverarbeitung und Emotion-Kognition Wechselwirkungen 6-11 betont. Kürzlich haben verschiedene MTL Regionen auch in dem neuen Gebiet der Neurowissenschaften Persönlichkeit, die die Struktur und Funktion von diesen und anderen Hirnregionen verknüpft, um individuelle Unterschiede in Persönlichkeitsmerkmale 12 aufgenommen Aufmerksamkeit. Beurteilung der Anatomie und Funktion der MTL Strukturen können zur Erleichterung der Diagnose von degenerativen Erkrankungen, bei denen spezifische strukturelle und funktionelle Anomalien können in verschiedenen Strukturen auftreten MTL wichtig sein. Zum Beispiel bei Alzheimer-Krankheit (AD), eine bedeutendeTrophäe des entorhinalen Cortex und Hippocampus beobachtet werden 13,14, und Atrophie des Hippocampus kann den Übergang von der leichten kognitiven Beeinträchtigung AD 15 vorherzusagen. Automatische Segmentierungsalgorithmen haben vor kurzem populär für die Segmentierung kortikalen und subkortikalen Strukturen geworden, aber wie bei jedem Werkzeug, diese Programme zwangsläufig Fehler auftreten, in einigen Fällen. In solchen Fällen sollte ein Forscher sowohl mit dem Wissen und Richtlinien, um die anatomischen Grenzen der MTL-Strukturen zu erkennen ausgestattet werden. Die Tendenz in der vorhandenen Literatur war es, einzelne Teilbereiche gezielt MTL 16-21, mit vielen Protokollen eher auf Hippocampus 16-19 konzentrieren. Anders als die meisten der verfügbaren veröffentlichten Richtlinien für MTL Verfolgung, stellt die vorliegende Protokoll eine umfassende Reihe von Richtlinien, die für eine klare Lokalisierung aller MTL Teilbereiche zu ermöglichen. Tracing Leitlinien für die folgenden MTL-Strukturen werden beschrieben: die Amygdala (AMY), der Hippocampus (HC), die perirhinal Kortex (VR China), dem entorhinalen Kortex (ERC) und die parahippocampal Kortex (PHC). AMY und die HC werden zuerst zurückgeführt, und werden dann durch den Gyrus dentatus (PHG) Strukturen verfolgt. Beachten Sie, dass der Oberbegriff HC wird hier verwendet, um die HC-Bildung, die den HC richtige umfasst, der subiculum, und dem hinteren Segment des uncus 22-24 beziehen. Beachten Sie auch, dass der PHG kann in zwei Segmente, den vorderen Teil und dem hinteren Teil unterteilt werden. Im vorderen Teil des PHG, kann es weiter in die lateralen und medialen Vorder PHG, deren kortikale Bereiche entsprechen der VR China und der ERC bzw. geteilt werden. Die PHC, der kortikale Bereich des hinteren Teils des PHG, entspricht der parahippocampal Kortex richtig. Der Einfachheit halber werden wir mit den Begriffen Volksrepublik China und ERC auf die lateralen und medialen Vorder PHG beziehen und PHC zu der hinteren PHG beziehen. Die segmentation für jede Struktur beginnt mit einer groben Lokalisierung der vorderen und hinteren Ränder, zusammen mit anderen relevanten Landmarken, die dann von der tatsächlichen Spur in der Koronarebene durchgeführt Scheibe-für-Scheibe folgt, in einer anterior-posterior/rostro-caudal Richtung. In allen Fällen werden die sagittalen und axialen Abschnitten eng überwacht werden, um die Lokalisierung der anatomischen Grenzen und Sehenswürdigkeiten unterstützen. Die Notwendigkeit einer solchen Verfolgungs Richtlinien auch in Zahlen anzeigt mögliche Unterschiede zwischen dem Ausgang der automatischen und manuellen Segmentierung Protokolle dargestellt. Der Vorteil eines Protokolls, das alle der MTL-Strukturen in der visuellen Format beschrieben ist, daß Variationen in der Anatomie (z. B. die Sicherungsfurche [CS]-Anteil), die Grenzdefinitionen beeinflussen kann, kann in Zusammenhang mit der umgebenden Anatomie (beschrieben beispiels , die VR China und ERC medialen und lateralen Grenzen variieren in der Lage, je nach Tiefe der CS 25 </sbis&gt;). Dies könnte nicht klar oder verständlich zu einem unerfahrenen Tracer oder einem erfahrenen Tracer, die nur Spuren ein-oder getrennte Strukturen, und nach unserem Wissen nicht so ein umfassender Leitfaden visuell nicht existieren. Das vorliegende Protokoll ist eine explizite Darstellung von Leitlinien für die MTL-Tracing in einer früheren Untersuchung identifiziert Differenzbeiträge MTL Teilbereiche auf die Speicherfördernde Wirkung von Emotion 26, um eine höhere Auflösung Gehirn Bilder von den jüngsten Entwicklungen in der strukturellen Magnetresonanz (MR)-Bildgebung erlaubt angepasst verwendet . Die Ablaufverfolgung ist auf Scans von einem gesunden Freiwilligen (weiblich, im Alter von 24) erhalten dargestellt, mit einem 3T MR-Scanner. Mit einem Anschaffungs Winkel parallel zur AC-PC Anatomische Bilder wurden als 3D-MPRAGE (; TE = 2,26 ms;; FOV = 256 x 256 mm Voxelgröße = 1 x 0,5 x 0,5 mm TR = 1800 ms) erworben. Wenn Bilddaten mit einem unterschiedlichen Erfassungswinkel, wie z. B. Schrägorientierung erfasst, sollten die Daten reg seinentledigt zu einem parallel oder senkrecht zur Ausrichtung AC-PC, so dass anatomische Wahrzeichen Beschreibungen übersetzen entsprechend. Die Bilder wurden dann zu NIfTI Format und Eingabe in 27 Segmentierung Software für Handverfolgung übersetzt. Scan-Daten in der aktuellen Protokoll wurde im Rahmen einer Studie, die vom Institutional Review Board genehmigt wurde, und der Freiwilligen mit schriftlicher Einwilligung erhoben. Indem Informationen aus verschiedenen separaten Verfolgung Protokolle für diese Strukturen 18-22,28-31, als auch von anatomischen Analysen und Atlanten 23,32,33, präsentiert das vorliegende Protokoll eine umfassende Reihe von Richtlinien, die Ungereimtheiten in der vorhandenen Literatur zu adressieren. Durch die begleitenden visuellen Materialien Ergänzt wird diese Arbeit voraussichtlich klareres Verständnis der MTL-Strukturen fördern und wecken Interesse der Zukunftsforschung bei der Annahme manuelle Segmentierung, entweder als primäre Methode der MTL-Tracing oder als Ergänzungry-Methode, um die automatische Segmentierung. Durch eine genaue, intuitive und komfortable Führung für das Verständnis der Anatomie MTL, wird dieses Protokoll helfen Forscher identifizieren die Lage aller Teilbereiche MTL, relativ zu ihren benachbarten Strukturen, auch wenn nur einige MTL-Strukturen sind speziell für gezielte Analysen. Dies wird nicht nur Lokalisierungsgenauigkeit zu erhöhen, sondern wird auch dazu beitragen Tracer fundierte Entscheidungen in Fällen von morphologischen Veränderung, die in der MTL sehr wahrscheinlich ist. Diese Richtlinien können angewendet werden, um Forschung an strukturellen und / oder funktionellen MRT Untersuchungen der MTL, einschließlich volumetrische Analysen und Gehirn Anomalie-Erkennung, sowie Lokalisierung von Verfahren für die funktionelle oder anatomische und tractographic Analysen bei gesunden Gruppen. Dieses Protokoll kann auch verwendet werden, um die Segmentierung der MTL Strukturen für Patienten (z. B. Patienten mit Atrophie) zu informieren, wenn die großen anatomischen Orientierungspunkte werden relativ beibehalten. Tracing klinischen Themas &#39;Daten können zusätzliche Zeit und Mühe nehmen, abhängig von der Schwere der Atrophie und / oder anatomische Veränderungen. Es ist wichtig, den Unterschied zwischen Kortex und Gyrus berücksichtigen bei der Festlegung der ROI. Anatomisch, bezieht sich hier sowohl Gyrus weißen Substanz und grauen Substanz, während Kortex bezieht sich auf Materie nur grau. Abhängig von der beabsichtigten Verwendung des ROI kann Segmentierungen weißen Substanz einschließen oder ausschließen. Wir empfehlen die Rückverfolgung nacheinander durchgeführt werden, Unterbau Unterbau, eine Hemisphäre zu einem Zeitpunkt. Bestimmte Software-Pakete 34 sorgen für eine Verfolgung grenzt auf einer Scheibe skizziert auf nachfolgende Scheiben, ein Feature, das beschleunigt den Prozess eingefügt werden. Es ist immer ratsam, um die gegenüberliegende Hemisphäre Referenz nach Bedarf, um die für die Konsistenz zwischen den beiden Seiten (zB in anatomischen Landmarken Erkennung) zu überprüfen. Alternativ parallel Verfolgung der gleichen Strukturen innerhalb der beiden Halbkugels kann auch durchgeführt werden. Unabhängig davon, ob die Ablaufverfolgung ist sequentiell oder parallel, sobald der Prozess abgeschlossen ist, sollte die Tracer überprüfen Sie die End-Ergebnis und Anpassungen nach Bedarf, verweisen beide Hemisphären und Mehrfachebene Blick. Je nach Erfahrung des Tracers und der Auflösung der Bilddaten, manuelle Segmentierung des MTL für gesunden Probanden Daten können von 8 bis 10 h oder mehr im Falle eines Novizen Tracer zu 3-4 Stunden in die zu nehmen,,,, Bei einem erfahrenen ein. <img alt="Figur 1" fo:content-width="4in" src="/files/ftp_upload/50991/50991fig1highres.jpg" width="400" /> Abbildung 1. Ein 3D-Überblick über die MTL, verfolgt mit dem vorliegenden Protokoll. Strukturen hier dargestellt sind die AMY (rot), der HC (blau), die VR China (gelb), der Europäische Forschungsrat (pink) und der PHC (grün) .

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="836">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">ITK-SNAP</td>
			<td>ITK-SNAP Team at University of Pennsylvania and University of Utah</td>
			<td>ITK-SNAP v2.2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">FSL</td>
			<td>Functional Magnetic Resonance Imaging of the Brain (FMRIB) Analysis Group</td>
			<td>FSL v4.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">3T Siemens Trio MR Scanner</td>
			<td>Siemens</td>
			<td>3T Trio</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a comprehensive protocol for manual segmentation of the medial temporal lobe structures

Der vorliegende Beitrag beschreibt ein umfassendes Protokoll für die manuelle Verfolgung der Satz von Hirnregionen, die den medialen Temporallappen (MTL): Amygdala, Hippocampus, und die damit verbundenen parahippocampal Regionen (perirhinal, entorhinalen und parahippocampalen richtige). Anders als die meisten anderen Tracing Protokolle zur Verfügung, in der Regel die Konzentration auf bestimmte Bereiche MTL (zB Amygdala und / oder Hippocampus), ermöglicht die klare Lokalisierung aller MTL Teilbereiche der durch die vorliegenden Leitlinien verabschiedet Verfolgung integrative Perspektive. Durch die Integration von Informationen aus einer Vielzahl von Quellen, einschließlich erhaltene Verfolgung Protokolle separat Targeting verschiedenen MTL-Strukturen, histologische Berichte, Atlanten und Gehirn, und mit dem Komplement der illustrativen Bildmaterial stellt die vorliegende Protokoll eine präzise, ​​intuitive und komfortable Führung für das Verständnis der MTL Anatomie. Die Notwendigkeit einer solchen Verfolgungs Richtlinienist auch durch die Darstellung mögliche Unterschiede zwischen automatischer und manueller Segmentierung Protokolle hervorgehoben. Dieses Wissen kann in Richtung Forschung, die nicht nur strukturelle MRT-Untersuchungen angewendet werden, sondern auch Struktur-Funktions Kolokalisations-und fMRI-Signal-Extraktion aus anatomisch definierten ROIs, in gesunden und klinischen Gruppen gleichermaßen.

Illustration der möglichen Unterschiede zwischen Manuelle und automatische Segmentierung Ein 3D-Modell des manuellen Segmentierung der AMY, HC, PRC, ERC und PHC ist in Fig. 1 gezeigt, und ein Sagittalschnitt der Segmentierung ist in Fig. 2 gezeigt. Zum Zweck der Veranschaulichung extreme mögliche Unterschiede zwischen manueller und automatischer Kurven wurden Scheiben des AMY aus einer repräsentativen Thema mit fehlerhaften automatischen ...

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A Comprehensive Protocol for Manual Segmentation of the Medial Temporal Lobe Structures

The present work provides a comprehensive set of guidelines for manually tracing the medial temporal lobe (MTL) structures. This protocol can be applied to research involving structural and/or combined structural-functional magnetic resonance imaging (MRI) investigations of the MTL, in both healthy and clinical groups.

Eine umfassende Protokoll für die manuelle Segmentierung der medialen Temporallappen Structures

The present paper describes a comprehensive protocol for manual tracing of the set of brain regions comprising the medial temporal lobe (MTL): amygdala, ...

a-comprehensive-protocol-for-manual-segmentation-medial-temporal-lobe

Research

JoVE Journal

Neuroscience

20.1K Aufrufe.  University of Illinois Urbana-Champaign. The present work provides a comprehensive set of guidelines for manually tracing the medial temporal lobe (MTL) structures. This protocol can be applied to research involving structural and/or combined structural-functional magnetic resonance imaging (MRI) investigations of the MTL, in both healthy and clinical groups.

Serie: A Comprehensive Protocol for Manual Segmentation of the Medial Temporal Lobe Structures

The NeuroStar TMS Device: Conducting the FDA Approved Protocol for Treatment of Depression

The Neuronetics NeuroStar Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) System is a class II medical device that produces brief duration, pulsed magnetic fields. These rapidly alternating fields induce electrical currents within localized, targeted regions of the cortex which are associated with various physiological and functional brain changes.1,2,3
In 2007, O'Reardon et al., utilizing the NeuroStar device, published the results of an industry-sponsored, multisite, randomized, sham-stimulation controlled clinical trial in which 301 patients with major depression, who had previously failed to respond to at least one adequate antidepressant treatment trial, underwent either active or sham TMS over the left dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC). The patients, who were medication-free at the time of the study, received TMS five times per week over 4-6 weeks.4
The results demonstrated that a sub-population of patients (those who were relatively less resistant to medication, having failed not more than two good pharmacologic trials) showed a statistically significant improvement on the Montgomery-Asberg Depression Scale (MADRS), the Hamilton Depression Rating Scale (HAMD), and various other outcome measures. In October 2008, supported by these and other similar results5,6,7, Neuronetics obtained the first and only Food and Drug Administration (FDA) approval for the clinical treatment of a specific form of medication-refractory depression using a TMS Therapy device (FDA approval K061053).
In this paper, we will explore the specified FDA approved NeuroStar depression treatment protocol (to be administered only under prescription and by a licensed medical profession in either an in- or outpatient setting).

In this article, we examine the methodology and considerations relevant to the FDA approved depression treatment protocol using the Neuronetics NeuroStar TMS device.

Die Neurostar TMS Device: Die Durchführung der FDA genehmigten Protokoll für die Behandlung von Depression

The Neuronetics NeuroStar Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) System is a class II medical device that produces brief duration, pulsed magnetic ...

Forschung

Neurowissenschaften

Calcium Imaging of Odor-evoked Responses in the Drosophila Antennal Lobe

The antennal lobe is the primary olfactory center in the insect brain and represents the anatomical and functional equivalent of the vertebrate olfactory bulb1-5. Olfactory information in the external world is transmitted to the antennal lobe by olfactory sensory neurons (OSNs), which segregate to distinct regions of neuropil called glomeruli according to the specific olfactory receptor they express. Here, OSN axons synapse with both local interneurons (LNs), whose processes can innervate many different glomeruli, and projection neurons (PNs), which convey olfactory information to higher olfactory brain regions.
Optical imaging of the activity of OSNs, LNs and PNs in the antennal lobe - traditionally using synthetic calcium indicators (e.g. calcium green, FURA-2) or voltage-sensitive dyes (e.g. RH414) - has long been an important technique to understand how olfactory stimuli are represented as spatial and temporal patterns of glomerular activity in many species of insects6-10. Development of genetically-encoded neural activity reporters, such as the fluorescent calcium indicators G-CaMP11,12 and Cameleon13, the bioluminescent calcium indicator GFP-aequorin14,15, or a reporter of synaptic transmission, synapto-pHluorin16 has made the olfactory system of the fruitfly, Drosophila melanogaster, particularly accessible to neurophysiological imaging, complementing its comprehensively-described molecular, electrophysiological and neuroanatomical properties2,4,17. These reporters can be selectively expressed via binary transcriptional control systems (e.g. GAL4/UAS18, LexA/LexAop19,20, Q system21) in defined populations of neurons within the olfactory circuitry to dissect with high spatial and temporal resolution how odor-evoked neural activity is represented, modulated and transformed22-24.
Here we describe the preparation and analysis methods to measure odor-evoked responses in the Drosophila antennal lobe using G-CaMP25-27. The animal preparation is minimally invasive and can be adapted to imaging using wide-field fluorescence, confocal and two-photon microscopes.

Calcium Imaging of Odor-evoked Responses in the Drosophila Antennal Lobe

We describe an established technique to measure and analyze odor-evoked calcium responses in the antennal lobe of living Drosophila melanogaster.

Calcium Imaging von geruchs-evozierte Potentiale in der Drosophila Antennallobus

The antennal lobe is the primary olfactory center in the insect brain and represents the anatomical and functional equivalent of the vertebrate olfactory ...

Preparation of Parasagittal Slices for the Investigation of Dorsal-ventral Organization of the Rodent Medial Entorhinal Cortex

Computation in the brain relies on neurons responding appropriately to their synaptic inputs. Neurons differ in their complement and distribution of membrane ion channels that determine how they respond to synaptic inputs. However, the relationship between these cellular properties and neuronal function in behaving animals is not well understood. One approach to this problem is to investigate topographically organized neural circuits in which the position of individual neurons maps onto information they encode or computations they carry out1. Experiments using this approach suggest principles for tuning of synaptic responses underlying information encoding in sensory and cognitive circuits2,3.
The topographical organization of spatial representations along the dorsal-ventral axis of the medial entorhinal cortex (MEC) provides an opportunity to establish relationships between cellular mechanisms and computations important for spatial cognition. Neurons in layer II of the rodent MEC encode location using grid-like firing fields4-6. For neurons found at dorsal positions in the MEC the distance between the individual firing fields that form a grid is on the order of 30 cm, whereas for neurons at progressively more ventral positions this distance increases to greater than 1 m. Several studies have revealed cellular properties of neurons in layer II of the MEC that, like the spacing between grid firing fields, also differ according to their dorsal-ventral position, suggesting that these cellular properties are important for spatial computation2,7-10.
Here we describe procedures for preparation and electrophysiological recording from brain slices that maintain the dorsal-ventral extent of the MEC enabling investigation of the topographical organization of biophysical and anatomical properties of MEC neurons. The dorsal-ventral position of identified neurons relative to anatomical landmarks is difficult to establish accurately with protocols that use horizontal slices of MEC7,8,11,12, as it is difficult to establish reference points for the exact dorsal-ventral location of the slice. The procedures we describe enable accurate and consistent measurement of location of recorded cells along the dorsal-ventral axis of the MEC as well as visualization of molecular gradients2,10. The procedures have been developed for use with adult mice (&gt; 28 days) and have been successfully employed with mice up to 1.5 years old. With adjustments they could be used with younger mice or other rodent species. A standardized system of preparation and measurement will aid systematic investigation of the cellular and microcircuit properties of this area.

We describe procedures for preparation and electrophysiological recording from brain slices that maintain the dorsal-ventral axis of the medial entorhinal cortex (MEC). Because neural encoding of location follows a dorsal-ventral organization within the MEC, these procedures facilitate investigation of cellular mechanisms important for navigation and memory.

Vorbereitung der Parasagittale Slices für die Untersuchung von dorsal-ventrale Organisation des medialen entorhinalen Cortex Nager

Computation in the brain relies on neurons responding appropriately to their synaptic inputs. Neurons differ in their complement and distribution of ...

Manual Drainage of the Zebrafish Embryonic Brain Ventricles

Cerebrospinal fluid (CSF) is a protein rich fluid contained within the brain ventricles. It is present during early vertebrate embryonic development and persists throughout life. Adult CSF is thought to cushion the brain, remove waste, and carry secreted molecules1,2. In the adult and older embryo, the majority of CSF is made by the choroid plexus, a series of highly vascularized secretory regions located adjacent to the brain ventricles3-5. In zebrafish, the choroid plexus is fully formed at 144 hours post fertilization (hpf)6. Prior to this, in both zebrafish and other vertebrate embryos including mouse, a significant amount of embryonic CSF (eCSF) is present . These data and studies in chick suggest that the neuroepithelium is secretory early in development and may be the major source of eCSF prior to choroid plexus development7.
eCSF contains about three times more protein than adult CSF, suggesting that it may have an important role during development8,9. Studies in chick and mouse demonstrate that secreted factors in the eCSF, fluid pressure, or a combination of these, are important for neurogenesis, gene expression, cell proliferation, and cell survival in the neuroepithelium10-20. Proteomic analyses of human, rat, mouse, and chick eCSF have identified many proteins that may be necessary for CSF function. These include extracellular matrix components, apolipoproteins, osmotic pressure regulating proteins, and proteins involved in cell death and proliferation21-24. However, the complex functions of the eCSF are largely unknown.
We have developed a method for removing eCSF from zebrafish brain ventricles, thus allowing for identification of eCSF components and for analysis of the eCSF requirement during development. Although more eCSF can be collected from other vertebrate systems with larger embryos, eCSF can be collected from the earliest stages of zebrafish development, and under genetic or environmental conditions that lead to abnormal brain ventricle volume or morphology. Removal and collection of eCSF allows for mass spectrometric analysis, investigation of eCSF function, and reintroduction of select factors into the ventricles to assay their function. Thus the accessibility of the early zebrafish embryo allows for detailed analysis of eCSF function during development.

We present a method to collect cerebrospinal fluid (CSF) and to create a system which lacks CSF within the embryonic zebrafish brain ventricular system. This allows for further examination of CSF composition and its requirement during embryonic brain development.

Manuelle Drainage der Zebrafisch Embryonale Hirnkammern

Cerebrospinal fluid  (CSF) is a protein rich fluid contained within the brain ventricles. It is  present during early vertebrate embryonic development and ...

Identification of Olfactory Volatiles using Gas Chromatography-Multi-unit Recordings (GCMR) in the Insect Antennal Lobe

All organisms inhabit a world full of sensory stimuli that determine their behavioral and physiological response to their environment. Olfaction is especially important in insects, which use their olfactory systems to respond to, and discriminate amongst, complex odor stimuli. These odors elicit behaviors that mediate processes such as reproduction and habitat selection1-3. Additionally, chemical sensing by insects mediates behaviors that are highly significant for agriculture and human health, including pollination4-6, herbivory of food crops7, and transmission of disease8,9. Identification of olfactory signals and their role in insect behavior is thus important for understanding both ecological processes and human food resources and well-being.
	To date, the identification of volatiles that drive insect behavior has been difficult and often tedious. Current techniques include gas chromatography-coupled electroantennogram recording (GC-EAG), and gas chromatography-coupled single sensillum recordings (GC-SSR)10-12. These techniques proved to be vital in the identification of bioactive compounds. We have developed a method that uses gas chromatography coupled to multi-channel electrophysiological recordings (termed 'GCMR') from neurons in the antennal lobe (AL; the insect's primary olfactory center)13,14. This state-of-the-art technique allows us to probe how odor information is represented in the insect brain. Moreover, because neural responses to odors at this level of olfactory processing are highly sensitive owing to the degree of convergence of the antenna's receptor neurons into AL neurons, AL recordings will allow the detection of active constituents of natural odors efficiently and with high sensitivity. Here we describe GCMR and give an example of its use.
	Several general steps are involved in the detection of bioactive volatiles and insect response. Volatiles first need to be collected from sources of interest (in this example we use flowers from the genus Mimulus (Phyrmaceae)) and characterized as needed using standard GC-MS techniques14-16. Insects are prepared for study using minimal dissection, after which a recording electrode is inserted into the antennal lobe and multi-channel neural recording begins. Post-processing of the neural data then reveals which particular odorants cause significant neural responses by the insect nervous system.
	Although the example we present here is specific to pollination studies, GCMR can be expanded to a wide range of study organisms and volatile sources. For instance, this method can be used in the identification of odorants attracting or repelling vector insects and crop pests. Moreover, GCMR can also be used to identify attractants for beneficial insects, such as pollinators. The technique may be expanded to non-insect subjects as well.

Identification of Olfactory Volatiles using Gas Chromatography-Multi-unit Recordings GCMR in the Insect Antennal Lobe

Olfactory cues mediate many different behaviors in insects, and are often complex mixtures comprised of tens to hundreds of volatile compounds. Using gas chromatography with multi-channel recording in the insect antennal lobe, we describe a method for the identification of bioactive compounds.

Identifikation der olfaktorischen Flüchtige mittels Gaschromatographie-Multi-unit Recordings (GCMR) im Insect Antennallobus

All  organisms inhabit a world full of sensory stimuli that determine their  behavioral and physiological response to their environment. Olfaction is ...

High-resolution In Vivo Manual Segmentation Protocol for Human Hippocampal Subfields Using 3T Magnetic Resonance Imaging

The human hippocampus has been broadly studied in the context of memory and normal brain function and its role in different neuropsychiatric disorders has been heavily studied. While many imaging studies treat the hippocampus as a single unitary neuroanatomical structure, it is, in fact, composed of several subfields that have a complex three-dimensional geometry. As such, it is known that these subfields perform specialized functions and are differentially affected through the course of different disease states. Magnetic resonance (MR) imaging can be used as a powerful tool to interrogate the morphology of the hippocampus and its subfields. Many groups use advanced imaging software and hardware (&#62;3T) to image the subfields; however this type of technology may not be readily available in most research and clinical imaging centers. To address this need, this manuscript provides a detailed step-by-step protocol for segmenting the full anterior-posterior length of the hippocampus and its subfields: cornu ammonis (CA) 1, CA2/CA3, CA4/dentate gyrus (DG), strata radiatum/lacunosum/moleculare (SR/SL/SM), and subiculum. This protocol has been applied to five subjects (3F, 2M; age 29-57, avg. 37). Protocol reliability is assessed by resegmenting either the right or left hippocampus of each subject and computing the overlap using the Dice&#39;s kappa metric. Mean Dice&#39;s kappa (range) across the five subjects are: whole hippocampus, 0.91 (0.90-0.92); CA1, 0.78 (0.77-0.79); CA2/CA3, 0.64 (0.56-0.73); CA4/dentate gyrus, 0.83 (0.81-0.85); strata radiatum/lacunosum/moleculare, 0.71 (0.68-0.73); and subiculum 0.75 (0.72-0.78). The segmentation protocol presented here provides other laboratories with a reliable method to study the hippocampus and hippocampal subfields in vivo using commonly available MR tools.

High-resolution In Vivo Manual Segmentation Protocol for Human Hippocampal Subfields Using 3T Magnetic Resonance Imaging

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.

Hohe Auflösung<em&gt; In-vivo-</em&gt; Manuelle Segmentierung Protokoll für Menschen Hippocampus Teilfelder Verwenden von 3T Kernspintomographie

The human hippocampus has been broadly studied in the context of memory and normal brain function and its role in different neuropsychiatric disorders has ...

A Simple One-step Dissection Protocol for Whole-mount Preparation of Adult Drosophila Brains

There is an increasing interest in using Drosophila to model human brain degenerative diseases, map neuronal circuitries in adult brains, and study the molecular and cellular basis of higher brain functions. A whole-mount preparation of adult brains with well-preserved morphology is critical for such whole brain-based studies, but can be technically challenging and time-consuming. This protocol describes an easy-to-learn, one-step dissection approach of an adult fly head in less than 10 s, while keeping the intact brain attached to the rest of the body to facilitate subsequent processing steps. The procedure helps remove most of the eye and tracheal tissues normally associated with the brain that can interfere with the later imaging step, and also places less demand on the quality of the dissecting forceps. Additionally, we describe a simple method that allows convenient flipping of the mounted brain samples on a coverslip, which is important for imaging both sides of the brains with similar signal intensity and quality. As an example of the protocol, we present an analysis of dopaminergic (DA) neurons in adult brains of WT (w1118) flies. The high efficacy of the dissection method makes it particularly useful for large-scale adult brain-based studies in Drosophila.

A Simple One-step Dissection Protocol for Whole-mount Preparation of Adult Drosophila Brains

The adult Drosophila brain is a valuable system for studying neuronal circuitry, higher brain functions, and complex disorders. An efficient method to dissect whole brain tissue from the small fly head will facilitate brain-based studies. Here we describe a simple, one-step dissection protocol of adult brains with well-preserved morphology.

Eine einfache Ein-Schritt-Dissection-Protokoll für Whole-mount Vorbereitung von Adult<em&gt; Drosophila</em&gt; Brains

There is an increasing interest in using Drosophila to model human brain degenerative diseases, map neuronal circuitries in adult brains, and study the ...

Exposure of the Pig CNS for Histological Analysis: A Manual for Decapitation, Skull Opening, and Brain Removal

Pigs have become increasingly popular in large-animal translational neuroscience research as an economically and ethically feasible substitute to non-human primates. The large brain size of the pig allows the use of conventional clinical brain imagers and the direct use and testing of neurosurgical procedures and equipment from the human clinic. Further macroscopic and histological analysis, however, requires postmortem exposure of the pig central nervous system (CNS) and subsequent brain removal. This is not an easy task, as the pig CNS is encapsulated by a thick, bony skull and spinal column. The goal of this paper and instructional video is to describe how to expose and remove the postmortem pig brain and the pituitary gland in an intact state, suitable for subsequent macroscopic and histological analysis.

The goal of this paper and instructional video is to describe how to expose and remove the postmortem pig brain and pituitary gland in an intact state, suitable for subsequent macroscopic and histological analysis.

Belichtung des Schweins CNS für die histologische Analyse: Ein Handbuch für Enthauptung, Schädel öffnen und Gehirn Removal

Pigs have become increasingly popular in large-animal translational neuroscience research as an economically and ethically feasible substitute to ...

The Power of Interstimulus Interval for the Assessment of Temporal Processing in Rodents

Temporal processing deficits have been implicated as a potential elemental dimension of higher-level cognitive processes, commonly observed in neurocognitive disorders. Despite the popularization of prepulse inhibition (PPI) in recent years, many current protocols promote using a percent of control measure, thereby precluding the assessment of temporal processing. The present study used cross-modal PPI and gap prepulse inhibition (gap-PPI) to demonstrate the benefits of employing a range of interstimulus intervals (ISIs) to delineate effects of sensory modality, psychostimulant exposure, and age. Assessment of sensory modality, psychostimulant exposure, and age reveals the utility of an approach varying the interstimulus interval (ISI) to establish the shape of the ISI function, including increases (sharper curve inflections) or decreases (flattening of the response amplitude curve) in startle amplitude. Additionally, shifts in peak response inhibition, suggestive of a differential sensitivity to the manipulation of ISI, are often revealed. Thus, the systematic manipulation of ISI affords a critical opportunity to evaluate temporal processing, which may reveal the underlying neural mechanisms involved in neurocognitive disorders.

Temporal processing, a preattentive process, may underlie deficits in higher-level cognitive processes, including attention, commonly observed in neurocognitive disorders. Using prepulse inhibition as an exemplar paradigm, we present a protocol for manipulating interstimulus interval (ISI) to establish the shape of the ISI function to provide an assessment of temporal processing.

Die Macht der Interstimulus Intervall für die Beurteilung der zeitlichen Verarbeitung bei Nagern

Temporal processing deficits have been implicated as a potential elemental dimension of higher-level cognitive processes, commonly observed in ...

Stochastic Noise Application for the Assessment of Medial Vestibular Nucleus Neuron Sensitivity In Vitro

Galvanic vestibular stimulation (GVS) has been shown to improve balance measures in individuals with balance or vestibular impairments. This is proposed to be due to the stochastic resonance (SR) phenomenon, which is defined as application of a low-level/subthreshold stimulus to a non-linear system to increase detection of weaker signals. However, it is still unknown how SR exhibits its positive effects on human balance. This is one of the first demonstrations of the effects of sinusoidal and stochastic noise on individual neurons. Using whole-cell patch clamp electrophysiology, sinusoidal and stochastic noise can be applied directly to individual neurons in the medial vestibular nucleus (MVN) of C57BL/6 mice. Here we demonstrate how to determine the threshold of MVN neurons in order to ensure the sinusoidal and stochastic stimuli are subthreshold and from this, determine the effects that each type of noise has on MVN neuronal gain. We show that subthreshold sinusoidal and stochastic noise can modulate the sensitivity of individual neurons in the MVN without affecting basal firing rates.

Galvanic vestibular stimulation in humans exhibits improvements in vestibular function. However, it is unknown how these effects occur. Here, we describe how to apply sinusoidal and stochastic electrical noise and evaluate appropriate stimulus amplitudes in individual medial vestibular nucleus neurons in the C57BL/6 mouse.

Stochastische Lärmanwendung zur Beurteilung der medialen vestibulären Nukleus-Neuron-Empfindlichkeit in vitro

Galvanic vestibular stimulation (GVS) has been shown to improve balance measures in individuals with balance or vestibular impairments. This is proposed ...