A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
מצב ברירת המחדל של הרשת (DMN) באונה הטמפורלית אפילפסיה (ייתכנו) הוא ניתח במצב המנוחה של המוח באמצעות קישוריות פונקציונלית המבוסס על זרעי MRI (fcMRI).
קישוריות MRI תפקודית (fcMRI) הוא שיטת fMRI הבוחנת את הקישוריות של אזורי מוח שונים המבוססים על המתאם של תנודות אות BOLD לאורך זמן. Temporal האונה אפילפסיה (TLE) היא הסוג הנפוץ ביותר של אפילפסיה למבוגרים וכוללת רשתות מוח מרובות. ברירת המחדל של רשת המצב (DMN) מעורבת בהכרת מדינה בהכרה, מנוחה, והוא חשב להיות מושפע בייתכנו בי התקפים לגרום לירידת ערך של תודעה. DMN באפילפסיה נבדק באמצעות זרע fcMRI מבוסס. רכזות הקדמית והאחוריות של DMN שימשו כזרעים בניתוח זה. התוצאות מראות ניתוק בין הקדמי ואחוריות של רכזות DMN בייתכנו במדינת הבסיס. בנוסף, קישוריות DMN מוגברת לאזורים אחרים במוח בTLE השמאל יחד עם הירידה בקישוריות בזכות TLE מתגלה. הניתוח מדגים כיצד ניתן להשתמש fcMRI מבוסס זרע לבדיקת רשתות מוחיות בהפרעות במוח כגון TLE.
פונקציונלי קישוריות ה-MRI (fcMRI) היא גישה אנליטית חדשה יחסית לנתוני ה-fMRI, שמכמת את הקשר בין אזורי מוח השונים המבוסס על הדמיון של רמת חמצון הדם שלהם בסדרה תלויה (BOLD) אות זמן - זה נקרא קישוריות "פונקציונלית", והוא להבדיל מקישוריות אנטומי המתארת את קיומם של חיבורים פיזיים בין האזורים (למשל, סיבי חומר לבן). ביישום מיוחד של גישה זו, סדרת הזמן נאספות כאשר המשתתף לא עוסקת במשימה או ב" מצב המנוחה "מה שנקרא.
למרות שתואר לראשונה בשנת 1995 1, חלה התעניינות עצומה בfcMRI וכתוצאה מכך כ -1,000 פרסומים הקשורים לטכניקה ב2012. יש fcMRI יתרונות מהותיים על פני fMRI המבוסס על משימות ב( 1) שאין משימה ספציפית שיש לבצע, ( 2) שיתוף פעולה היא נושאלא הכרחי, (3) מערכי נתונים יכולים לשמש לשאילתא מספר רשתות שונות, (4) אות טובה יותר יחס רעש היא הווה הנראה בשל הבדלים בהנדסת החשמל במוח המעורב, ו( 5) עקיפה של בלבול הקשורים למשימה 2. כהוכחה של הקונספט שלה, שינויי fcMRI הוכחו להתכתב עם שינויים ב-EEG 3 ופוטנציאל בתחום מקומי 4 במוח.
טכניקות של ניתוח fcMRI כוללות טכניקות ROI / מבוסס זרע, ניתוח עצמאי רכיב (רשפ"ת), ניתוח תורת גרפים, ניתוח סיבתיות גריינג'ר, שיטות מקומיות (המשרעת של תנודות בתדירות נמוכות, ניתוח ההומוגניות אזורי), ואחרים 5. אין טכניקה אחת עדיין הוכיחה עליונות ברורה על פני אחר, אם כי השיטות הפופולריות ביותר הן מבוסס זרעים ושיטות ICA 6. המבוסס על הזרעים fcMRI קורלציה תנודות זמניות באות מודגשת מחלק שנבחר מראש של הרשת המשוערת תחת מחקר המכונים "הזרע1; או "אזור של עניין (ROI)" לכל חלקים האחרים של המוח. אזורים במוח מראה התאמת אות BOLD לאזור הזרע נחשבים לסמן חלקים של הרשת מעורבת. לעומת זאת, ICA משתמש בניתוח נתונים מונחה ללא מודל לחלץ אזורים במוח בקורלציה במרחב ובזמן נתונה (עצמאיים רכיבים, מעגלים משולבים) על ידי ניתוח מאפייני אותות המודינמית של המוח כולו 5.
בכתב היד הנוכחי, תיאור של שיטות ששמשו במחקר שפורסם בעבר של ניתוח מנוחת מדינה המבוסס על זרעי קישוריות של DMN בTLE מוצג 7. TLE הוא הצורה הנפוצה ביותר של אפילפסיה מבוגר. בנוסף להתקפים, ייתכנו גורם לתפקוד לקוי של רשתות מוח מרובות, כולל זיכרון, התנהגות, מחשבה, ותפקוד חושי 8. DMN היווה ידי אזורים במוח subserving הכרה מודעת,-מנוחת מדינה. DMN כבר דיווח להיות מעורב בהתקפים הקשורים consc מופחתiousness 9,10. בנוסף, ההיפוקמפוס הוא המבנה המרכזי המעורב בTLE וכבר חשב להיות מרכיב של DMN. עם זאת, הקישוריות של PCC להיווצרות בהיפוקמפוס היא חלשה יותר עם רכיבי DMN אחרים, כגון הקדם חזיתית המדיאלי וקליפת מוח הקודקודית נחותה. הדבר מצביע על כך ההיפוקמפוס הוא גם subnetwork של DMN או 11,12 רשת אינטראקציה. משותפים אלה בין TLE וDMN מעלה את האפשרות כי DMN קישוריות תפקודית משתנה בTLE. ניתוח זה משווה DMN של נושאים עם TLE לביקורת בריאה כדי לקבל תובנה המעורבות של DMN בTLE. הקישוריות של זרעים להציב רכזות הראשיים של DMN - אזורי הרכזת הקדמית וגם האחוריים נותחו 12. זרעים הונחו במרכז האחורי המורכב מretrosplenium / precuneus (RSP / PCUN), כמו גם את הרכזת הקדמית המורכבת מקליפת מוח הקדם חזיתית ventromedial (vmPFC) בחולים שיש TLE ובבריא שולט לזהות רשתות המשנה האחורית והקדמית של DMN.
1. נושאים
2. הדמיה
3. עיבוד מקדים של Data BOLD
4. שיטות סטטיסטי
איור 1 מציג את DMN חשף עם קישוריות מזרע אחורי (RSP / PCUN צבעים, אדום, צהוב) וזרעים קדמי (vmPFC, צבעים כחולים ירוקים) ומשווה את הרשתות שנמצאו בקבוצות הנושא השונות (איורים 1 א-C) ובין זה לזה, ביקורת בריאה כלומר בהשוואה לכל החולים עם TLE (1D דמויות ו1E), ולאחר מ?...
הוא חשב אפילפסיה להיות מחלה רשת, וחריגות של הרשתות מעורבות נוכחים במהלך התקפים ובמצב interictal 21. fMRI המבוסס על משימות נעשה שימוש כדי לנתח את הליקויים של השפה וזיכרון ברשתות TLE 8. יש FcMRI יתרונות הגלומים בלימוד DMN 12 כפי שהוא רשת פעילה בעיקר במצב המנוחה. DMN הוא...
ד"ר אנגל ממומן על ידי NIH מענקים P01 NS02808, R01 NS33310, וU01 NS42372, יש פטנטים WO 2009/123734A1, וWO 2009/123735A1, מקבל תמלוגים מMedLink, וולטרס Kluwer, בלקוול, וElsevier, וקיבל שכר טרחה מMedtronics , וולטרס Kluwer, ומיטב רופאים. ד"ר שטרן שימש כיועץ בשכר לUCB ולונדבק. ד"ר שטרן הוא עורך MedLink נוירולוגיה, וקיבל תמלוגים מוולטרס Kluwer ומMcGraw-Hill. יש סופרים שנותרו ללא גילויים או ניגודי עניינים להכריז.
מימון למחקר זה מסופק על ידי קרן אפילפסיה של אמריקה, ביילור לרפואת חישובית ואינטגרטיבית מרכז המחקר ביו זרע (CIBR) פרסים גרנט (ZH); NIH-NINDS K23 גרנט NS044936 (JMS); . והקרן לף המשפחה (JMS) רכישת נתונים נעזרה ב: אליזבת פירס (UCLA).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
MRI machine | |||
Linux workstation with image analysis software installed |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved