Resonancia magnética funcional (fMRI) de la corteza visual con estimulación retinotópica de visión amplia

Resumen

Hemos desarrollado técnicas para mapear la función de la corteza visual utilizando más campo visual de lo que se usa comúnmente. Este enfoque tiene el potencial de mejorar la evaluación de los trastornos de la visión y las enfermedades oculares.

Resumen

La resonancia magnética funcional (fMRI) de alta resolución de alta resolución dependiente del nivel de oxigenación sanguínea retinotópica (BOLD) con una presentación de visión amplia se puede utilizar para mapear funcionalmente la corteza visual periférica y central. Este método para medir los cambios funcionales del cerebro visual permite el mapeo funcional del lóbulo occipital, estimulando >100° (±50°) o más del campo visual, en comparación con las configuraciones estándar de presentación visual de fMRI que generalmente cubren <30° del campo visual. Se puede configurar un sistema de estimulación de visión amplia simple para la resonancia magnética funcional BOLD utilizando proyectores comunes compatibles con RM colocando un espejo o pantalla grande cerca de la cara del sujeto y usando solo la mitad posterior de una bobina de cabeza estándar para proporcionar un ángulo de visión amplio sin obstruir su visión. A continuación, se pueden obtener imágenes del mapa de resonancia magnética funcional retinotópica de visión amplia utilizando varios paradigmas de estimulación retinatópica, y los datos se pueden analizar para determinar la actividad funcional de las regiones corticales visuales correspondientes a la visión central y periférica. Este método proporciona un sistema de presentación visual práctico y fácil de implementar que se puede utilizar para evaluar los cambios en la corteza visual periférica y central debido a enfermedades oculares como el glaucoma y la pérdida de visión que puede acompañarlas.

Introducción

La resonancia magnética funcional (fMRI) es un método valioso para evaluar los cambios en la función neurovascular regional dentro de la corteza visual en respuesta a estímulos, ya que los cambios en el flujo sanguíneo regional se correlacionan con la activación de las regiones cerebrales ^1,2. Las mediciones de señales retinotópicas dependientes del nivel de oxigenación sanguínea de alta resolución (BOLD) representan cambios en la desoxihemoglobina, que son impulsados por cambios localizados en el flujo sanguíneo y la oxigenación sanguínea dentro del cerebro ^1....

Protocolo

La investigación con participantes humanos se realizó de acuerdo con las directrices institucionales del Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas y la Universidad de Stony Brook, con el consentimiento informado obtenido de los participantes para estos estudios y el uso de sus datos.

1. Configuración del escáner de resonancia magnética y protocolos de imágenes

1. Para la resonancia magnética funcional, utilice un escáner de resonancia magnética 3T con bobinas de cabezal receptor multicanal. También se pueden utilizar diferentes intensidades de campo, pero pueden presentar dificultades con la relación ....

Resultados

Nueve participantes diagnosticados con GPAA (cuatro varones, 36-74 años) y nueve voluntarios sanos de la misma edad (seis varones, 53-65) fueron evaluados utilizando el protocolo de resonancia magnética funcional de visión amplia antes mencionado, como lo describieron previamente Zhou et al³. La GPAA se confirmó clínicamente en pacientes con ángulo abierto mediante la evaluación de la presentación de defectos del campo visual compatibles con glaucoma, ahuecamiento del disco óptico y/o pre.......

Discusión

El protocolo anterior para la utilización de la resonancia magnética funcional retinotópica de visión amplia es un método innovador para evaluar los efectos de la pérdida de visión y las enfermedades oculares en el cerebro. A través del mapeo retinotópico de campo amplio de la corteza visual con el uso de una pantalla de visión más amplia, este enfoque permite una comprensión más completa de la organización funcional del sistema visual. Esto podría conducir a una mejor comprensión de las anomalías en el .......

Materiales

Name	Company	Catalog Number	Comments
1/4"-20 nylon machine screws, knurled head thumb screw			to attach rod to PVC frame
1-1/4 inch PVC pipe			length of ~5-10 ft is needed
3T MRI scanner	Siemens
6-32 nylon machine screws, rounded head			to attach mirror/screen to rod
8-channel head array coil	Siemens
90 degree PVC elbow, 1-1/4 inch fitting
Acrylic mirror			Width and length of 25-30cm
Acrylic rod			1 inch width, ~ 2 ft long depening on size of scanner bore and head coil
E-Prime	Psychology Software Tools		to prepare and present visual stimuli paradigms
Plywood sheet, 1/2 inch thick			Size should be at least as large as the scanner bore. Cut as bore-sized frame for the projection screen
Rear projection screen			Size should be at least as large as the scanner bore