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. Amygdale <ol><li> Antérieures tranches de AMY <ol><li> Identifier la première tranche de l&#39;AMY dans lequel l&#39;isolation de limen apparaît d&#39;abord, où la connexion de la substance blanche entre les lobes frontal et temporal est continue et visible 30. Dans la vue coronale, utiliser le faisceau angulaire de la frontière inférolatérale du AMY. </li><li> Localisez le chiasma optique comme un point de repère pour l&#39;apparition de l&#39;AMY. Utilisez le axiales et sagittales de distinguer l&#39;AMY dans ses premières tranches de l&#39;uncus environnante. Suivez l&#39;affaire voies blanc autour du AMY en vue axiale d&#39;exclure la zone entorhinal 32. </li><li> Déménagement en arrière, identifier le premier tranche dans laquelle la commissure antérieure est continue tout au long de deux hémisphères 28, où l&#39;AMY est visible dans sa forme typique. Tracer le AMY sens anti-horaire en utilisant le sillon entorhinal la frontière supéromédiale, la ligne imaginaire du fond de l&#39;sulcu semianulars le long de la substance blanche à l&#39;extrémité inférieure de l&#39;AMY la frontière inféromédiale, la tige temporelle que le bord latéral, et de retour à la gouttière entorhinal pour compléter le traçage 31. </li></ol></li><li> Postérieures tranches du AMY <ol><li> Notez qu&#39;à ce niveau, à la fois l&#39;AMY et HC sont visibles dans la même tranche (s). </li><li> Toujours dans la vue frontale, à identifier la dernière tranche du AMY où la structure est supérieure à l&#39;étendue médiale de la corne temporale du ventricule latéral 36 (ou le alvéus si le ventricule n&#39;est pas présent) et latérale de la circonvolution unciforme, la protubérance de la tête de l&#39;HC. Vérifiez les vues sagittales et axiales pour le suivi précis et cohérent. </li><li> Tracez une ligne imaginaire à partir du fond du sillon circulaire inférieur de l&#39;insula de la bandelette optique que le bord supérieur de l&#39;AMY 31, ce qui le différencie aussi de la matière grise du globus pallidus et le putamen. </li><li> Trace longle gyrus semi-lunaires que la frontière supéromédiale et excluent le gyrus uncinate 32. Utilisez la corne inférieure du ventricule latéral et la tige temporelle pour la délimitation latérale. </li></ol></li><li> Tranches consécutives du AMY en direction antéro-postérieure <ol><li> Systématiquement retracer la tranche tranche par AMY en utilisant les lignes directrices pertinentes ci-dessus. A la partie antérieure de l&#39;AMY, utiliser les mêmes limites que pour la partie antérieure la plus part; à l&#39;inverse, à la partie postérieure de l&#39;AMY, utiliser les mêmes limites que pour la tranche de plus postérieur. </li><li> Continuer à utiliser les vues axiales et sagittales pour aider à définir et affiner les frontières de AMY. </li></ol></li></ol> 2. Hippocampus <ol><li> Localisation de l&#39;HC <ol><li> Commencez tracer le HC lorsque le corne temporale du ventricule latéral apparaît le long de la frontière inférolatérale du AMY. Si la corne temporale du ventricule latéral est déjà présent sur les tranches précédentes, noter que ee début de la HC est alors indiquée par la corne temporale du ventricule latéral élargir et d&#39;étirement superolaterally. </li><li> Fin du tracé de la HC sa dernière apparition inféromédiale au trigone du ventricule latéral 31. Toujours utiliser les vues alternatives pour aider à localiser le HC et ses frontières. </li></ol></li><li> Définitions frontaliers du HC <ol><li> Délimiter le HC latérale contre la corne temporale. Dans les cas où la corne temporale du ventricule latéral n&#39;est pas suffisamment perceptible, exclure une rangée de voxels à partir de la segmentation pour désigner lui. </li><li> En bas, utiliser le faisceau angulaire (ou son prolongement imaginaire) de la cavité ventriculaire pour séparer le HC de la PHG. Utilisez le alvéus avec les franges que le bord supérieur. Tracer le HC utilisant les mêmes définitions dans l&#39;ensemble. </li><li> En outre, inclure le subiculum dans la segmentation telle qu&#39;elle frise dedans la question faisceau blanc de la PHG, aligne supérieurementavec la courbe de la uncus, et s&#39;étend essentiellement horizontalement à partir de la HC 37. Traçage en arrière, maintenir ces définitions jusqu&#39;à la scissure calcarine intervient. </li></ol></li><li> Notant divisions du HC <ol><li> Notez que le HC peut être divisé en trois segments: la tête, le corps et la queue. </li><li> Utiliser l&#39;aspect de l&#39;apex uncal pour marquer le passage de la tête au corps HC HC, et de l&#39;ordre ascendant rapide et l&#39;expansion de la taille, qui coïncide généralement avec l&#39;apparition de la crus du fornix, pour signifier l&#39;apparition de la queue HC 23,30,38. </li></ol></li><li> Portez une attention particulière lors du traçage des structures suivantes. <ol><li> Inclure l&#39;uncus postérieure à la segmentation. </li><li> Omettre le plexus choroïde au-dessus du alvéus de la segmentation sur les coupes coronales, même si cela peut ne pas être possible sur les images à basse résolution. </li><li> Reportez-vous aux deux autres points de vue pour éviter l&#39;inclusion de la queue de la cAudate et le pulvinar à la face supérieure de la queue HC. </li><li> Éviter l&#39;inclusion de la circonvolution fasciculaire en notant son apparition au niveau de la crus du fornix, où, initialement, il est séparé de la queue de l&#39;hippocampe par le cinerea de Fasciola et devient de plus en arrière de la substance grise supérieure à la scissure calcarine 32. </li></ol></li></ol><img alt="Figure 2" fo:content-width="4in" src="/files/ftp_upload/50991/50991fig2highres.jpg" width="400" /> Figure 2. Une coupe sagittale représentant de la MTL tracé en utilisant le présent protocole, montrant sa position réelle dans le cerveau, et les positions relatives entre ses principales structures, à savoir, la AMY (rouge), le HC (bleu), la République populaire de Chine (jaune), l&#39;ERC (rose), et la SSP (vert). 3. Parahippocampal Gyrus <ol><li> Notant divisions de la PHG <ol><li> Notez que le PHG can être divisé en deux segments principaux: le PHG antérieure (c&#39;est à dire, la République populaire de Chine et de l&#39;ERC), et le PHG postérieure (le SSP). </li><li> Notez que dans le segment antérieur, la République populaire de Chine apparaît plus tôt que l&#39;ERC, et flanque latéralement sur toute son cours. </li><li> Après l&#39;ERC disparaît, notez que la RPC englobe sa place sur la PHG et continue sur 3 mm. </li><li> Au-delà de ce segment, tracer le PHG postérieur, où le SSP reprend la largeur du PHG jusqu&#39;à ce que son extrémité 30. </li></ol></li><li> Antérieures tranches de la PHG <ol><li> Définir la première tranche de la République populaire de Chine avec l&#39;apparition de la CS 25,39. Avant le début de l&#39;ERC, tracer la République populaire de Chine à partir du bord interne de la banque multilatérale de la CS au fond latérale du gyrus de Schwalbe, ou celui de l&#39;un médial si deux circonvolutions de Schwalbe sont présents, ou au milieu de la dorsale surface temporo en l&#39;absence de ce gyrus 25,39. </li><li> Commencer à tracer l&#39;ERC 5 mm unenterior au limen insula 40,41. </li><li> Continuez à faire l&#39;ERC en utilisant le fond du sillon temporo médian que la fin supérieure 40, et le fond du sillon semi-annulaire après apparaît l&#39;AMY, ou le point où le prolongement imaginaire du faisceau angulaire répond à la cavité ventriculaire si le sillon semi-annulaire est indiscernables 25. Notez qu&#39;il s&#39;étend en bas pour répondre à la cavité ventriculaire ou la surface pial directement. </li><li> La frontière entre la République populaire de Chine et le CER peut varier d&#39;une tranche à découper. <ol><li> Lorsque le CS est profonde (≥ 1,5 cm), tracer la République populaire de Chine à partir du bord interne de la banque interne de ce sillon, au milieu de sa banque latérale 25. </li><li> Dans les cas avec un CS régulière (profondeur de 1-1,5 cm), tracer la République populaire de Chine comme la zone du milieu de la banque interne de la garantie sillon à l&#39;extrémité interne de la banque latérale du sillon 25. </li><li> Avec un &lt;em&gt; CS peu profondes (&lt;1 cm), tracer la République populaire de Chine le fond de ce sillon au milieu de la couronne de la gyrus fusiforme 25. </li></ol></li><li> Lorsque le CS est interrompu, généralement au niveau de l&#39;apex de l&#39;uncus, par un petit gyrus émergents de son fond, tracer la République populaire de Chine au fond du sillon latéral 25. Inclure ou exclure de la substance blanche selon l&#39;objectif pour le retour sur investissement. </li><li> Trace l&#39;ERC jusqu&#39;à 1,5 mm en arrière du sommet de l&#39;uncus, ou la fin du gyrus intralimbicus 42. </li><li> Elargir le tracé de la République populaire de Chine en dedans pour occuper la place de l&#39;ERC après son expiration, où les définitions de ce dernier continuent de s&#39;appliquer jusqu&#39;à 4,5 mm en arrière du sommet de l&#39;uncus, ou la fin du gyrus intralimbicus 42. Le RPC est alors remplacée par la SSP 25,30. </li></ol></li><li> Postérieures tranches de la PHG <ol><li> Commencez à tracer le SSP sur la partie postérieure de la tranche à la fin de la République populaire de Chine, jusqu&#39;à 4 mm postérieur à til extrémité de la queue HC 32. D&#39;autres définitions de la littérature sont décrits dans la section Discussion. Encore une fois, inclure ou exclure de la substance blanche en fonction de l&#39;objectif. </li><li> Délimiter le SSP en utilisant la même méthode décrite dans la partie postérieure de la République populaire de Chine après la disparition de l&#39;ERC. Également utiliser la substance blanche du cingulum que le bord supérieur dès qu&#39;il apparaît. Continuez à faire de cette façon jusqu&#39;à ce que l&#39;apparition de la scissure calcarine, ce qui limite le SSP superomedially au bord inférieur du sillon 30. </li><li> Si un mini-sillon comparaître devant l&#39;émergence de la scissure calcarine, inclure dans la segmentation, mais être prudent en le différenciant de la scissure calcarine. </li></ol></li></ol>

The authors have no conflicts of interest to declare.

Traditionnellement, la segmentation manuelle a été considéré comme l&#39;étalon-or par de nombreux chercheurs. Néanmoins, une délimitation précise des structures individuelles a été compliquée par la morphologie très variable des structures du LTM, et par les faibles contrastes habituellement d&#39;IRM de ces structures contre les zones de tissus et non-neuronales neurones environnants. Historiquement, il ya eu des descriptions contradictoires dans la littérature pour certaines structures de MTL. Dans certa...

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

Le lobe temporal médial (MTL), une zone supposée du plus haut niveau d&#39;intégration de l&#39;information sensorielle 1, a été un sujet fréquent d&#39;analyses ciblées. Par exemple, l&#39;hippocampe et les régions parahippocampal associés ont été étudiés dans la recherche de la mémoire 2-5. En outre, le rôle de l&#39;amygdale a été souvent souligné dans la recherche d&#39;examiner le traitement des émotions et interactions émotion-cognition 6-11. Récemment, des régions MTL ont également retenu l&#39;attention dans le domaine émergent de la personnalité neurosciences, qui relie la structure et la fonction de celles-ci et d&#39;autres régions du cerveau à des variations individuelles dans les traits de personnalité 12. L&#39;évaluation de l&#39;anatomie et la fonction des structures de MTL peut être important en facilitant le diagnostic des maladies dégénératives où des anomalies structurelles et fonctionnelles spécifiques peuvent se produire dans différentes structures du LTM. Par exemple, dans la maladie d&#39;Alzheimer (AD), une importantetrophée du cortex entorhinal et de l&#39;hippocampe peut être observé 13,14, et l&#39;atrophie de l&#39;hippocampe peut prédire la transition de la déficience cognitive légère à 15. Algorithmes de segmentation automatique sont récemment devenus populaires pour segmenter les structures corticales et sous-corticales, mais comme avec n&#39;importe quel outil, ces programmes rencontrent inévitablement des erreurs dans certains cas. Dans de tels cas, un chercheur doit être équipé à la fois les connaissances et les lignes directrices pour reconnaître les frontières anatomiques des structures de MTL. La tendance dans la littérature existante a été de cibler les sous-régions de MTL individuels 16-21, avec de nombreux protocoles tendant à se concentrer sur l&#39;hippocampe 16-19. Contrairement à la plupart des lignes directrices publiées disponibles pour MTL traçage, le présent protocole fournit un ensemble complet de lignes directrices qui permettent la localisation précise de tous les sous-régions de MTL. Lignes directrices de traçage pour les structures de MTL suivantes sont décrites: l&#39;amygdale (AMY), l&#39;hippocampe (HC), le cortex périrhinal (RPC), le cortex entorhinal (CER), et le cortex para-hippocampique (SSP). L&#39;AMY et le HC sont tracées d&#39;abord, et sont suivis par le gyrus para-hippocampique (PHG) des structures. Notez que le HC terme générique est utilisé ici pour se référer à la formation HC, qui englobe le HC bon, le subiculum, et le segment postérieur de l&#39;uncus 22-24. Notez également que le PHG peut être divisé en deux segments, la partie antérieure et la partie postérieure. Dans la partie antérieure de la PHG, il peut être divisé dans le PHG antéro-latéral et médial, dont les zones corticale correspondre à la République populaire de Chine et l&#39;ERC, respectivement. Le SSP, la zone corticale de la partie postérieure de la PHG, correspond au cortex parahippocampique appropriée. Pour des raisons de simplicité, nous utiliserons les termes RPC et ERC de se référer à la partie antérieure PHG médial et latéral, et soins de santé primaires pour désigner le PHG postérieure. Le segmentation pour chaque structure commence avec une localisation approximative des frontières antérieures et postérieures, ainsi que d&#39;autres sites pertinents, qui est ensuite suivi par le tracé effectivement réalisés tranche par tranche dans le plan frontal, dans un anterior-posterior/rostro-caudal direction. Dans tous les cas, les sections sagittales et axiales sont surveillés de près pour aider la localisation des frontières et des points de repère anatomiques. La nécessité de ces directives traçage est également illustré dans les figures présentant les différences possibles entre la sortie de protocoles automatiques et manuelles segmentation. L&#39;avantage d&#39;un protocole qui décrit l&#39;ensemble des structures du LTM dans le format visuel actuel est que les variations de l&#39;anatomie (par exemple, le sillon collatéral [CS] de profondeur) qui peuvent affecter les définitions de frontières peuvent être décrites dans le contexte de l&#39;anatomie environnante (par exemple, , la République populaire de Chine et ERC médial et bordures latérales varient dans un endroit en fonction de la profondeur de la CS 25 </sup&gt;). Cela pourrait ne pas être clair ou compréhensible pour un traceur inexpérimenté ou un traceur expérimenté qui ne retrace structures simples ou séparés, et à notre connaissance, il n&#39;existe pas une telle directive visuellement complet. Le présent protocole est une présentation explicite des lignes directrices servant à MTL traçage dans une enquête précédente déterminer les contributions différentielles des sous-régions de MTL à l&#39;effet de mémoire amélioration de l&#39;émotion 26, adapté à la hausse des images de résolution du cerveau permis par l&#39;évolution récente de résonance magnétique structurelle (MR) d&#39;imagerie . Le tracé est illustré sur les scans obtenus à partir d&#39;un volontaire sain (femme, 24 ans), en utilisant un scanner 3T MR. Images anatomiques ont été acquis 3D MPRAGE (TR = 1800 ms; TE = 2,26 ms; FOV = 256 x 256 mm, la taille de voxel = 1 x 0,5 x 0,5 mm) avec un angle parallèle de l&#39;acquisition de AC-PC. Si des données d&#39;image est acquise avec un angle d&#39;acquisition différentes, comme l&#39;orientation oblique, les données doivent être regdébarrassé de parallèle ou perpendiculaire à l&#39;orientation AC-PC, tels que les descriptions de repère anatomiques traduisent de manière appropriée. Les images ont ensuite été convertis au format nifti et entrée dans un logiciel de segmentation 27 pour le traçage manuel. Les données de numérisation utilisés dans le protocole actuel ont été recueillies dans le cadre d&#39;une étude qui a été approuvé par l&#39;Institutional Review Board, et le bénévole consenti par écrit. En tirant des informations de différents protocoles de traçabilité distinctes pour ces structures 18-22,28-31, ainsi que des analyses et des atlas anatomiques 23,32,33, le présent protocole présente un ensemble complet de lignes directrices qui traitent des incohérences dans la littérature existante. Complété par les matériaux visuels d&#39;accompagnement, ce travail devrait favoriser meilleure compréhension des structures du LTM, et attiser l&#39;intérêt de la recherche future dans l&#39;adoption de la segmentation manuelle, soit en tant que principale méthode de MTL traçage ou une supplémentationméthode de ry de segmentation automatique. En fournissant un guide précis, intuitif et pratique pour comprendre l&#39;anatomie de MTL, ce protocole aidera les chercheurs à identifier l&#39;emplacement de toutes les sous-régions de MTL, par rapport à leurs structures voisines, même si seulement quelques structures de MTL sont spécifiquement ciblées pour les analyses. Cela permettra non seulement d&#39;augmenter la précision de la localisation mais aussi d&#39;aider les traceurs prendre des décisions éclairées en cas de variation morphologique, ce qui est très probable dans la MTL. Ces lignes directrices peuvent être appliquées à la recherche sur les enquêtes d&#39;IRM structurelles et / ou fonctionnelles de la MTL, y compris les analyses volumétriques et la détection des anomalies du cerveau, ainsi que des procédures de localisation pour fonctionnel, anatomique et analyses tractographic, dans les groupes en bonne santé. Le présent protocole pourrait également être utilisé pour informer la segmentation des structures de MTL pour les patients (par exemple, les patients présentant une atrophie), si les principaux repères anatomiques sont relativement préservés. Tracing objet cliniqueLes données de S peut prendre du temps et des efforts supplémentaires, en fonction de la gravité de l&#39;atrophie et / ou des modifications anatomiques. Il est important de considérer la distinction entre circonvolutions corticales lors de la définition et ROI. Anatomiquement, gyrus ici désigne à la fois la matière blanche et la matière grise, tandis que le cortex se réfère à matière grise seulement. Selon l&#39;utilisation prévue du retour sur investissement, segmentations peuvent inclure la substance blanche ou exclure. Nous vous recommandons le dépistage à effectuer séquentiellement, structure par structure, un hémisphère à la fois. Certains logiciels permettent 34 pour tracer les frontières décrites sur une tranche à être collé sur les tranches suivantes, une fonctionnalité qui accélère le processus. Il est toujours recommandé de faire référence à l&#39;hémisphère opposée au besoin, afin de vérifier la cohérence entre les deux côtés (par exemple, dans la détection de repères anatomiques). Alternativement, le suivi en parallèle des mêmes structures dans les deux hémisphères peuvent également être effectuées. Peu importe si le tracé est parallèle ou séquentielle, une fois que le processus est terminé, les traceurs doivent double-vérifier le résultat final et apporter les ajustements nécessaires, le référencement deux hémisphères et plusieurs vues d&#39;avion. Selon l&#39;expérience du traceur et la résolution des données d&#39;imagerie, la segmentation manuelle de la MTL pour les données saines en question peut prendre du 8-10 h ou plus, dans le cas d&#39;un traceur novice, à 3-4 h, dans le cas d&#39;un expérimenté. <img alt="Figure 1" fo:content-width="4in" src="/files/ftp_upload/50991/50991fig1highres.jpg" width="400" /> Aperçu Figure 1. 3D de la MTL, tracée en utilisant le présent protocole. Structures indiqués ici sont le AMY (rouge), le HC (bleu), la République populaire de Chine (jaune), l&#39;ERC (rose), et la SSP (vert) .

<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

Le présent document décrit un protocole complet pour le traçage manuel de l&#39;ensemble des régions du cerveau comprenant le lobe temporal médian (MTL): amygdale, l&#39;hippocampe et les régions associées parahippocampal (de périrhinal, entorhinal, et parahippocampal bon). Contrairement à la plupart des autres protocoles de recherches disponibles, en se concentrant généralement sur ​​certaines zones de MTL (par exemple, l&#39;amygdale et / ou hippocampe), la perspective d&#39;intégration adopté par les présentes lignes directrices de traçage permet la localisation précise de tous les sous-régions de MTL. En intégrant l&#39;information à partir d&#39;une variété de sources, y compris les protocoles de traçabilité existantes ciblant séparément les différentes structures du LTM, les rapports histologiques, et atlas du cerveau, et avec le complément du matériel visuel d&#39;illustration, le présent Protocole fournit un guide précis, intuitif et pratique pour comprendre la MTL anatomie. La nécessité de telles lignes directrices de recherchesest également souligné par illustrant les différences possibles entre les protocoles automatiques et manuelles segmentation. Cette connaissance peut être appliquée vers la recherche impliquant non seulement les enquêtes d&#39;IRM structurelles mais aussi colocalisation et le signal IRMf extraction structurelle-fonctionnelle de ROI anatomiquement définies, dans les groupes en bonne santé et cliniques de même.

Illustration des différences possibles entre la segmentation manuelle et automatique Un modèle 3D de la segmentation manuelle pour le AMY, HC, PRC, ERC, et SSP est représenté sur la figure 1, et une coupe sagittale de la segmentation est représenté sur la figure 2. Aux fins d&#39;illustrer les différences possibles entre les extrêmes manuel et automatique tracés, des tranches de l&#39;AMY d&#39;un sujet représentant avec erronée s...

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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.

Un protocole complet pour la segmentation manuelle des structures du lobe temporal médial

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 vues.  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.

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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.

Le dispositif NeuroStar TMS: Mener la FDA a approuvé protocole pour le traitement de la dépression

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

Recherche

Neurosciences

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.

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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.

Préparation des tranches de parasagittales d&#39;enquête sur les dorso-ventrale de l&#39;Organisation des rongeurs cortex entorhinal médian

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.

Drainage Manuel des ventricules cérébraux embryonnaires de poisson-zèbre

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.

L&#39;identification des composés volatils olfactifs chromatographie en phase gazeuse-à logements multiples enregistrements (GCMR) dans le lobe antennaire des insectes

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.

Haute résolution<em&gt; In Vivo</em&gt; Protocole de segmentation manuelle pour les sous-zones de l&#39;hippocampe humain Utilisation 3T imagerie par résonance magnétique

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.

Une seule étape simple protocole Dissection pour Whole-mount Préparation des adultes<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.

L&#39;exposition du porc du système nerveux central pour l&#39;analyse anatomopathologique: Un manuel pour Décapitation, Crâne d&#39;ouverture et cerveau suppression

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.

La puissance de l’intervalle Interstimulus pour l’évaluation du traitement temporel chez les rongeurs

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.

Application de bruit stochastique pour l'évaluation de la sensibilité de neurone vestibulaire médial de noyau in Vitro

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