JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

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

In This Article

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

Summary

פיתחנו טכניקות למיפוי תפקוד קליפת המוח הראייתית תוך ניצול גדול יותר של שדה הראייה ממה שנהוג להשתמש. גישה זו יש פוטנציאל לשפר את ההערכה של הפרעות ראייה ומחלות עיניים.

Abstract

ניתן להשתמש בדימות תהודה מגנטית תפקודי (fMRI) ברזולוציה גבוהה של חמצון דם ברזולוציה גבוהה עם תצוגה רחבה כדי למפות באופן פונקציונלי את קליפת המוח הראייתית ההיקפית והמרכזית. שיטה זו למדידת שינויים תפקודיים במוח החזותי מאפשרת מיפוי תפקודי של האונה העורפית, המגרה >100° (±50°) או יותר משדה הראייה, בהשוואה למערכי תצוגה חזותית סטנדרטיים של fMRI המכסים בדרך כלל <30° של שדה הראייה. ניתן להגדיר מערכת פשוטה לגירוי רחב עבור BOLD fMRI באמצעות מקרנים נפוצים תואמי MR על ידי הצבת מראה גדולה או מסך קרוב לפניו של המצולם ושימוש רק בחצי האחורי של סליל ראש סטנדרטי כדי לספק זווית צפייה רחבה מבלי לחסום את ראייתו. לאחר מכן ניתן לצלם את מפת fMRI רטינוטופית רחבה באמצעות פרדיגמות שונות של גירוי רטינוטופי, וניתן לנתח את הנתונים כדי לקבוע את הפעילות התפקודית של אזורי קליפת המוח החזותיים המתאימים לראייה מרכזית והיקפית. שיטה זו מספקת מערכת הצגה חזותית מעשית וקלה ליישום שניתן להשתמש בה כדי להעריך שינויים בקליפת המוח הראייתית ההיקפית והמרכזית עקב מחלות עיניים כגון גלאוקומה ואובדן הראייה שעלול להתלוות אליהן.

Introduction

דימות תהודה מגנטית תפקודי (fMRI) הוא שיטה רבת ערך להערכת שינויים בתפקוד הנוירו-וסקולרי האזורי בקליפת המוח הראייתית בתגובה לגירויים, שכן שינויים בזרימת הדם האזורית מתואמים עם הפעלת אזורי מוח 1,2. מדידות אותות תלויות רמת חמצון דם רטינוטופית ברזולוציה גבוהה (BOLD) מייצגות שינויים בדאוקסיהמוגלובין, המונעים על ידי שינויים מקומיים בזרימת הדם וחמצון הדם במוח 1,2. דפוסי פעילות BOLD שנאספו מנתוני fMRI יכולים לשמש למיפוי תפקודי של קליפת המוח הראייתית ההיקפית והמרכזית, כמו גם לזהות שינויים במפה הרטינוטופית בתגובה לליקוי ראייה וניוון עצבי3.

רוב מחקרי ה-fMRI הקודמים עשו שימוש בגירויים לא-רטינוטופיים בעלי ראייה צרה (בסביבות ±12° של שדה הראייה המרכזי) או גירויים רטינוטופיים פשוטים עם גירויים חזותיים צרי ראייה, אשר סיפקו פרצלציה תפקודית מוגבלת של הייצוג הרטינוטי בקליפת המוח הראייתית והגבילו את ההערכה לשדה הראייה המרכזי בלבד, למעט הפריפריה3. כתוצאה מכך, נתוני fMRI צרים דיווחו על שינויים לא עקביים באחוזי BOLD בחולי גלאוקומה 4,5,6. לכן יש צורך בגישות fMRI משופרות להערכת שדה הראייה ההיקפי והמרכזי, במיוחד בהערכת מחלות כגון גלאוקומה.

גלאוקומה היא הגורם המוביל לעיוורון בלתי הפיך, המשפיע על 10% מהאנשים עד גיל 807. גלאוקומה נגרמת על ידי ניוון עצבי מתקדם, בלתי הפיך של תאי גנגליון ברשתית, אשר אחראים על העברת גירויים חזותיים למוח דרך עצב הראייה. בגלאוקומה ראשונית פתוחת זווית (POAG), הצורה הנפוצה ביותר של גלאוקומה, לחץ תוך עיני מוגבר גורם לדילול שכבת סיבי עצב הרשתית (RNFL), מה שמוביל לאובדן ראייה היקפית ואחריה עיוורון היקפי ומרכזי 8,9,10,11. עדויות היסטולוגיות ממחקרים בבעלי חיים מצביעות על כך שגלאוקומה גורמת גם לניוון עצבי מתקדם של עצב הראייה, מערכת הראייה, גרעין המין הצידי, קרינה אופטית וקליפת המוח הראייתית12,13. טכנולוגיית MRI מציעה שיטה זעיר פולשנית להערכת חמצון הדם וניוון עצבי בקליפת המוח הראייתית. בחולים עם גלאוקומה, MRI מצא עדות לאטרופיה של חומר אפור במסלול הראייה 13,14,15,16 וחומר לבן חריג בכיאזמה אופטית, מערכת הראייה וקרינה אופטית 1,17,18.

כדי לחקור עוד יותר את ההשפעות על עיבוד חזותי, ניתן להשתמש ב-fMRI כדי לזהות תפקוד מוחי בתגובה לרמזים חזותיים. הפרוטוקול כאן מתאר שיטה חדשנית להשגת מפה רטינוטופית בעלות נמוכה ותצוגה רחבה באמצעות fMRI רטינוטופיה ברזולוציה גבוהה עם גירויים בעלי שדה רחב (>100°), כפי שמתואר על ידי Zhou et al3. גירויים חזותיים של טבעות מתרחבות וטריזים מסתובבים שימשו כדי לעורר מיפוי רטינוטופי של האקסצנטריות והזווית הקוטבית עבור fMRI. שינויים נועזים באחוזי fMRI נותחו כפונקציה של אקסצנטריות להערכת תפקוד המוח, המקביל הן לראייה המרכזית והן לראייה ההיקפית. השינוי באחוזי fMRI מודגש עשוי לשמש להמחשת הפעלה בכל קליפת המוח הראייתית. מדדי fMRI אלה מספקים שיטה חדשה ואמינה להערכת שינויים נוירודגנרטיביים והשפעותיהם התפקודיות על קליפת המוח הראייתית הנמצאות במחלות עיניים המערבות פגמים בשדה הראייה, כגון גלאוקומה.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

המחקר עם משתתפים אנושיים בוצע בהתאם להנחיות המוסדיות במרכז למדעי הבריאות באוניברסיטת טקסס ובאוניברסיטת סטוני ברוק, עם הסכמה מדעת שהתקבלה מהמשתתפים למחקרים אלה ולשימוש בנתונים שלהם.

1. הגדרת סורק MRI ופרוטוקולי הדמיה

  1. עבור fMRI, השתמש בסורק MRI 3T עם סלילי ראש מקלט רב-ערוציים. ניתן להשתמש גם בעוצמות שדה שונות, אך הן עלולות להציג קשיים ביחס אות לרעש (SNR) או בתוצרי עיוות, לכן יש להתאים בהתאם. השתמש רק בחצי האחורי של סליל הראש עבור fMRI כדי לאפשר זווית צפייה גדולה יותר ללא הפרעה על ידי החצי הקדמי של הסליל.
  2. הגדר רצף הד הדרגתי לרכישה מהירה (MP-RAGE) מוכן למגנטיזציה משוקללת T1 עם זמן חזרה (TR) של 2.2 שניות, זמן הד (TE) של 2.8 אלפיות השנייה, שדה ראייה (FOV) של 176 מ"מ x 256 מ"מ x 208 מ"מ, רזולוציה מרחבית של 1 מ"מ x 1 מ"מ x 1 מ"מ, רוחב פס של 190 הרץ/פיקסל, זווית היפוך של 13°, ומשך סריקה של 3.1 דקות3.
  3. הגדר רצף הדמיה אקו-מישורית הדרגתית (EPI) עם TR של 2 שניות, TE של 30 אלפיות השנייה, FOV של 220 מ"מ x 220 מ"מ, רזולוציה במישור של 1.7 מ"מ x 1.7 מ"מ, 29 פרוסות בעובי של 3 מ"מ ורוחב פס של 1,500 הרץ/פיקסל3.
  4. מדוד את מידות סליל הראש ובור הסורק, ולאחר מכן בנה מסגרת פשוטה על ידי חיתוך צינור פוליוויניל כלוריד (PVC) לאורכים מתאימים וחיבורם למרפקי PVC. הצטיידו במראה שרוחבה לפחות 25 ס"מ וגובהה 15 ס"מ והצמידו אותה למוט פלסטיק בעזרת ברגים (ניתן לקדוח חורים קטנים במראה).
    1. חברו את קצות מוט הפלסטיק למסגרת ה-PVC באמצעות ברגי ניילון (איור 1A). ודאו שברגי הניילון רופפים מעט כדי לאפשר סיבוב ידני של המראה כדי לייעל את הזווית עבור כל משתתף.
  5. הכינו מסך כדי להיכנס למשעמם ה-MRI. גזור קטע של מסך הקרנה אחורי שהוא בערך בגודל של משעמם MRI. בונים מסגרת בגודל של משעמם ומצמידים את המסך למסגרת באמצעות ברגים. מקם את המסך בתוך הסורק ממש מאחורי סליל הראש כדי למזער את המרחק בין המסך למראה ולמקסם את ה-FOV.
    הערה: אם משעמם הסורק גדול מספיק, ניתן להשתמש במסך יחיד כדי שהמשתתף יוכל לצפות בו ישירות במקום הגדרת מסך המראה וההקרנה האחורית. מסך הקרנה המחובר ליריעת עץ דקה לגיבוי או יריעה של פלסטיק לבן מט דק יכול לשמש כמסך ולהניחו על המסגרת במקום במראה. לאחר מכן יש למקם ולמקד את המקרן, כך שהוא ימלא את המסך ויהיה ממוקד.

2. הכנת המשתתפים

  1. ליידע את המשתתף על ההליך, הסיכונים והיתרונות של סריקת fMRI. קבל את הסכמתם מדעת.
  2. ודא כי המשתתף אין כל התוויות נגד MRI. זה כולל הקרנה עבור קוצבי לב, שתלי מתכת, או קלסטרופוביה. אם יש לך אי ודאות כלשהי, התייעץ עם רדיולוג או חוקר מוסמך, והרחק את המשתתף מהמחקר אם נותרה אי ודאות כלשהי.
  3. הסבר את פרוטוקול גירוי הראייה ואת הצורך של המשתתפים להתקבע על הצלב המרכזי במהלך סריקות fMRI. הראה למשתתף הדגמה קצרה של הגירוי החזותי למטרות הדרכה כדי להכיר את ההליך.
  4. מקם בזהירות את המשתתפים על שולחן סורק ה- MRI כדי להבטיח שהם נוחים ונינוחים. ספקו אטמי אוזניים ו/או אוזניות לשיכוך רעשים כדי להפחית את הרעש האקוסטי שהמשתתפים ישמעו כדי להגן על שמיעתם.
  5. יש לשתק את ראש המשתתף בחצי האחורי של מערך סלילי הראש, באמצעות ריפוד קצף בצידי הראש כדי להבטיח שהראש משותק כראוי כדי להפחית את חפצי התנועה. השתמש במערכת המיקום של הסורק והזז את השולחן לתוך משעמם הסורק.
  6. מקמו את המסך הרחב או את המראה במרחק של 10 ס"מ מעיני המטופל (איור 1B). מקם את המסך בגודל משעמם מגב הסורק ממש מאחורי סליל הראש. התאם את המיקום והזווית של המראה/המסך עבור כל משתתף כדי להשיג זווית צפייה עקבית.
  7. ודא שהמשתתף מרגיש בנוח לאורך כל הסריקה באמצעות תקשורת דרך האינטרקום.

3. סריקת fMRI של משתתף

  1. הפעל סריקת לוקלייזר עם שלושה מישורים אורתוגונליים והתאמות סורק וכיולים לכוונון תדרים ושיימינג.
  2. הפעל סריקה אנטומית MP-RAGE כדי לסייע במיקום פרוסות EPI.
  3. צור גירויים חזותיים, כמתואר בשלבים הבאים, באמצעות תוכנית להפעלת ניסויים התנהגותיים או פסיכולוגיים.
  4. בתחילת פרוטוקול fMRI, הנחו את המשתתף להתקבע על הצלב הלבן (3° x 3°), אשר צריך להיות על גבי רקע אפור במרכז הגירויים למשך 10 שניות.
    הערה: הצלב הלבן יוצג לפני ואחרי כל פרדיגמת גירוי חזותי למשך 10 שניות. לפיכך, מבחן גירוי fMRI הכולל עבור כל פרדיגמה הוא 200 שניות.
  5. להציג את פרדיגמת הגירוי החזותי הראשונה (סדרה של טריזים מסתובבים) לתקופה של 30 שניות (נותן מהירות זוויתית של 6° לשנייה) ומחזור דרך שש תקופות. גירויי הטריז צריכים לכלול 12 פריימים של טריזים מסתובבים (סריקה אחת עם סיבוב בכיוון השעון ואחת עם כיוון השעון), הנמשכים עד לקצה המסך/המראה (>שדה ראייה של 100°), עם תבנית לוח משבצות בשחור-לבן היפוך ניגודיות של 8 הרץ (100% ניגודיות) (איור 2A).
  6. הציגו את הצלב הלבן שוב למשך 10 שניות.
  7. חזור על שלבים 3.4-3.6 עם פרדיגמת הגירוי החזותי השנייה (סדרה של טבעות מתרחבות ומתכווצות) לתקופה של 30 שניות (התרחבות או התכווצות ב -1.8° לשנייה של שדה הראייה) ומחזור דרך שש תקופות. גירויי הטבעות צריכים לכלול שמונה מסגרות של טבעות מתרחבות או מתכווצות (שדה ראייה של >100°), עם תבנית לוח משבצות בשחור-לבן היפוך ניגודיות של 8 הרץ (100% ניגודיות) (איור 2B).
  8. לאחר השלמת ה-fMRI, הזיזו את השולחן החוצה מבור הסורק תוך הנחיה למשתתף להישאר ללא תנועה. הסר את המראה/המסך, מקם את החלק הקדמי של סליל הראש בנוסף לחלק האחורי, והזז את השולחן חזרה למרכז הסורק.
  9. רכוש סריקת לוקלייזר מהירה במקרה של תנועה כלשהי ורכוש סריקת MP-RAGE עם סליל ראש מלא.
    הערה: תמונה אנטומית עם סליל הראש כולו נדרשת לרישום מדויק למטרות ניתוח קבוצתי ושחזור.

4. ניתוח נתוני fMRI רטינוטופיים

  1. הורד והתקן את אפליקציית FreeSurfer לניתוח MRI (https://surfer.nmr.mgh.harvard.edu)20.
    הערה: FreeSurfer גרסה 5.3.0 שימשה כאן.
  2. קבל תמונות בפורמט Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) מסורק MRI. המר את קובצי DICOM לתבנית nifti באמצעות היישום dcm2niix (https://www.nitrc.org/projects/mricrogl)21.
  3. עבד את הסריקה המשוקללת T1 כדי לספק התייחסות למשטח קליפת המוח, כמתואר בשני השלבים הבאים. השתמש ב- FreeSurfer כדי להמיר נתונים מבניים מפורמט nifti לפורמט .mgz (הפקודה mri_convert).
  4. השתמש בפקודה recon-all בסביבת מעטפת כדי לבצע סגמנטציה אוטומטית ושחזור קליפת המוח של הנתונים המבניים.
    הערה: שלב זה עשוי להימשך יותר מ-20 שעות.
  5. השתמש בממשק המשתמש הגרפי tksurfer כדי לראות את חצי הכדור המנופח ולמעשה לחתוך את קליפת המוח הראייתית לאורך הסדק calcarine, ובחר את האונה העורפית. השתמש בפקודה mris_flatten כדי לשטח את טלאי קליפת המוח הראייתית. חזור על שלב זה עבור שתי ההמיספרות.
  6. עבור נתוני fMRI, תחילה הסר את תקופות המנוחה, כאשר רק הצלב הקיבוע מוצג, מתחילתם וסופם של הנתונים. סנן את נתוני ה-fMRI עבור ממצאים או תנועות גדולות.
  7. עבד מראש את הנתונים הפונקציונליים לצורך החלקה מרחבית ותיקון תנועה. מידול פרדיגמת הגירוי הרטינוטופי ויישום פונקציית תגובה המודינמית קנונית לבניית פונקציית התגובה.
  8. בצע ניתוח רטינופי מקודד פאזה של נתוני fMRI באמצעות זרם הניתוח הפונקציונלי FreeSurfer (פקודות mkanalysis-sess, selxavg3-sess ו- fieldsign-sess) כדי להתאים את סדרת הזמן fMRI BOLD עם פונקציית תגובה מדוגמת ולקבל מפות רטינוטופיות מקודדות פאזה, עם רמת מובהקות של p < 0.01 (איור 3).
  9. הצג באופן חזותי את התוצאות של מפות רטינוטופיות באמצעות מפות הפעלה מקודדות בצבע על קליפת המוח הראייתית השטוחה כמעט באמצעות הפקודה tksurfer-sess, והצג באמצעות הפקודה rtview.
  10. השתמשו במפות רטינוטופיות מקודדות פאזה מגירויי הטריז כדי לעזור להגדיר את הגבולות של קליפת המוח הראייתית הראשונית (V1) ואזורים נוספים (V2 ו-V3) באמצעות מפות של שלטי שדה (איור 3A), יחד עם ציוני דרך אנטומיים ואטלסים של FreeSurfer.
  11. כדי לחשב את תגובת BOLD באקסצנטריות שונות, השתמש תחילה ב- FSL Feat (http://fsl.fmrib.ox.ac.uk/fsl) כדי לחשב מפות סטטיסטיות באמצעות מודל ליניארי כללי עבור כל גודל של גירויי טבעת עם סף ציון z של Z > 2.322,23. אם מתבצע ניתוח קבוצתי, חשב את הניתוח ברמה השנייה עבור מפות סטטיסטיות של הבדלים קבוצתיים עם FSL Feat כדי לעזור לקבוע את תגובת BOLD באקסצנטריות שונות.
  12. רשמו במשותף את תמונות ה-fMRI על פני קליפת המוח המשוחזרות באמצעות הפקודות FreeSurfer bbregister ו-tkregister2 כדי להתאים את נתוני ה-fMRI של המשתתפים לתמונה המבנית האנטומית של מוחם ולהבטיח יישור מרחבי מדויק.
  13. קבץ את גירויי הטבעת לפי אקסצנטריות עבור כל אחת משמונה המסגרות. צייר באופן ידני אזורי עניין עבור אקסצנטריות שונות בהתבסס על אזורי הווקסל המופעלים עבור כל מסגרת. קחו את השינויים באחוזי BOLD והתוו אותם כפונקציה של אקסצנטריות. כמו כן, חלקו את נתוני האקסצנטריות לאזורים מרכזיים (< ±12°) והיקפיים (> ±12°), שבהם גירוי חזותי של ±12° אופייני למחקרי fMRI רטינוטופיים.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

תוצאות

תשעה משתתפים שאובחנו עם POAG (ארבעה גברים, בגילאי 36-74) ותשעה מתנדבים בריאים תואמי גיל (שישה גברים, 53-65) הוערכו באמצעות פרוטוקול fMRI רחב הראייה שהוזכר לעיל, כפי שתואר קודם לכן על ידי Zhou et al3. POAG אושר קלינית בחולים עם זווית פתוחה על ידי הערכה של הצגת פגמים בשדה הראייה התואמים לגלאוקומה,...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

הפרוטוקול הנ"ל לשימוש ב-fMRI רטינוטופי רחב טווח הוא שיטה חדשנית להערכת ההשפעות של אובדן ראייה ומחלות עיניים על המוח. באמצעות מיפוי רטינוטופי רחב שדה של קליפת המוח הראייתית באמצעות מסך רחב יותר, גישה זו מאפשרת הבנה מקיפה יותר של הארגון התפקודי של מערכת הראייה. זה יכול להוביל להבנה טובה יותר ש?...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

למחברים אין מה לחשוף.

Acknowledgements

עבודה זו נתמכה על ידי המכונים הלאומיים לבריאות [R01EY030996].

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
1/4"-20 nylon machine screws, knurled head thumb screwto attach rod to PVC frame
1-1/4 inch PVC pipelength of ~5-10 ft is needed
3T MRI scannerSiemens
6-32 nylon machine screws, rounded headto attach mirror/screen to rod
8-channel head array coilSiemens
90 degree PVC elbow, 1-1/4 inch fitting
Acrylic mirrorWidth and length of 25-30cm
Acrylic rod1 inch width, ~ 2 ft long depening on size of scanner bore and head coil
E-PrimePsychology Software Toolsto prepare and present visual stimuli paradigms
Plywood sheet, 1/2 inch thickSize should be at least as large as the scanner bore. Cut as bore-sized frame for the projection screen
Rear projection screenSize should be at least as large as the scanner bore

References

  1. Kwong, K. K., et al. Dynamic magnetic resonance imaging of human brain activity during primary sensory stimulation. Proceedings of the National Academy of Sciences. 89 (12), 5675-5679 (1992).
  2. Ogawa, S., et al. Intrinsic signal changes accompanying sensory stimulation: functional brain mapping with magnetic resonance imaging. Proceedings of the National Academy of Sciences. 89 (13), 5951-5955 (1992).
  3. Zhou, W., et al. Retinotopic fMRI reveals visual dysfunction and functional reorganization in the visual cortex of mild to moderate glaucoma patients. Journal of Glaucoma. 26 (5), 430-437 (2017).
  4. Duncan, R. O., Sample, P. A., Weinreb, R. N., Bowd, C., Zangwill, L. M. Retinotopic organization of primary visual cortex in glaucoma: a method for comparing cortical function with damage to the optic disk. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 48 (2), 733-744 (2007).
  5. Duncan, R. O., Sample, P. A., Weinreb, R. N., Bowd, C., Zangwill, L. M. Retinotopic organization of primary visual cortex in glaucoma: Comparing fMRI measurements of cortical function with visual field loss. Progress in Retinal and Eye Research. 26 (1), 38-56 (2007).
  6. Gerente, V. M., et al. Evaluation of glaucomatous damage via functional magnetic resonance imaging, and correlations thereof with anatomical and psychophysical ocular findings. PLoS One. 10 (5), e0126362(2015).
  7. Allingham, R. R., Damji, K., Freedman,, Moroj, S., Shafranov, G. Shields' textbook of glaucoma. 5th ed. , Lippincott Willliams & Wilkins. Philadelphia. (2005).
  8. Kerrigan-Baumrind, L. A., Quigley, H. A., Pease, M. E., Kerrigan, D. F., Mitchell, R. S. Number of ganglion cells in glaucoma eyes compared with threshold visual field tests in the same persons. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 41 (3), 741-748 (2000).
  9. Quigley, H. A., Addicks, E. M., Green, W. R. Optic nerve damage in human glaucoma. III. Quantitative correlation of nerve fiber loss and visual field defect in glaucoma, ischemic neuropathy, papilledema, and toxic neuropathy. Archives of Ophthalmology. 100 (1), 135-146 (1982).
  10. Smith 3rd, E. L., Hung, L. F., Harwerth, R. S. Developmental visual system anomalies and the limits of emmetropization. Ophthalmic and Physiological Optics. 19 (2), 90-102 (1999).
  11. Limb, G. A., Martin, K. R. Sixth ARVO/Pfizer Ophthalmics Research Institute Working Group. Current prospects in optic nerve protection and regeneration: sixth ARVO/Pfizer Ophthalmics Research Institute Conference. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 52 (8), 5941-5954 (2011).
  12. Gupta, N., Yucel, Y. H. Glaucoma as a neurodegenerative disease. Current Opinion in Ophthalmology. 18 (2), 110-114 (2007).
  13. Yucel, Y. H., Zhang, Q., Weinreb, R. N., Kaufman, P. L., Gupta, N. Effects of retinal ganglion cell loss on magno-, parvo-, koniocellular pathways in the lateral geniculate nucleus and visual cortex in glaucoma. Progress in Retinal and Eye Research. 22 (4), 465-481 (2003).
  14. Zikou, A. K., et al. Voxel-based morphometry and diffusion tensor imaging of the optic pathway in primary open-angle glaucoma: a preliminary study. American Journal of Neuroradiology. 33 (1), 128-134 (2012).
  15. Chen, W. W., et al. Structural brain abnormalities in patients with primary open-angle glaucoma: a study with 3T MR imaging. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 54 (1), 545-554 (2013).
  16. Yu, L., et al. Morphologic changes in the anterior and posterior subregions of V1 and V2 and the V5/MT + in patients with primary open-angle glaucoma. Brain Research. 1588, 135-143 (2014).
  17. Hernowo, A. T., Boucard, C. C., Jansonius, N. M., Hooymans, J. M. M., Cornelissen, F. W. Automated morphometry of the visual pathway in primary open-angle glaucoma. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 52 (5), 2758-2766 (2011).
  18. Dai, H., et al. Whole-brain voxel-based analysis of diffusion tensor MRI parameters in patients with primary open angle glaucoma and correlation with clinical glaucoma stage. Neuroradiology. 55 (2), 233-243 (2013).
  19. Zhou, W., Muir, E. R., Chalfin, S., Nagi, K. S., Duong, T. Q. MRI study of the posterior visual pathways in primary open angle glaucoma. Journal of Glaucoma. 26 (2), 173-181 (2017).
  20. Dale, A. M., Fischl, B., Sereno, M. I. Cortical surface-based analysis. I. Segmentation and surface reconstruction. NeuroImage. 9 (2), 179-194 (1999).
  21. Li, X., Morgan, P. S., Ashburner, J., Smith, J., Rorden, C. The first step for neuroimaging data analysis: DICOM to NIfTI conversion. Journal of Neuroscience Methods. 264, 47-56 (2016).
  22. Smith, S. M., et al. Advances in functional and structural MR image analysis and implementation as FSL. NeuroImage. 23, 208-219 (2004).
  23. Woolrich, M. W., Ripley, B. D., Brady, M., Smith, S. M. Temporal autocorrelation in univariate linear modeling of FMRI data. NeuroImage. 14 (6), 1370-1386 (2001).
  24. Murphy, M. C., et al. Retinal structures and visual cortex activity are impaired prior to clinical vision loss in glaucoma. Scientific Reports. 6, 31464(2016).
  25. Chan, R. W., et al. Relationships between cerebrovascular reactivity, visual-evoked functional activity, and resting-state functional connectivity in the visual cortex and basal forebrain in glaucoma. Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. , 4037-4040 (2021).
  26. Murphy, M. C., et al. Top-down influence on the visual cortex of the blind during sensory substitution. Neuroimage. 125, 932-940 (2016).
  27. Bang, J. W., Hamilton-Fletcher, G., Chan, K. C. Visual plasticity in adulthood: perspectives from Hebbian and homeostatic plasticity. The Neuroscientist. 29 (1), 117-138 (2023).
  28. Greco, V., et al. A low-cost and versatile system for projecting wide-field visual stimuli within fMRI scanners. Behavior Research Methods. 48 (2), 614-620 (2016).
  29. DeYoe, E. A., Raut, R. V. Visual mapping using blood oxygen level dependent functional magnetic resonance imaging. Neuroimaging Clinics of North America. 24 (4), 573-584 (2014).
  30. Pitzalis, S., et al. Wide-field retinotopy defines human cortical visual area v6. The Journal of Neuroscience. 26 (30), 7962-7973 (2006).
  31. Wu, J., et al. Development of a method to present wide-view visual stimuli in MRI for peripheral visual studies. Journal of Neuroscience Methods. 214 (2), 126-136 (2013).
  32. Ellis, C. T., et al. Re-imagining fMRI for awake behaving infants. Nature Communications. 11 (1), 4523(2020).
  33. Yan, T., Jin, F., He, J., Wu, J. Development of a wide-view visual presentation system for visual retinotopic mapping during functional MRI. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 33 (2), 441-447 (2011).
  34. Park, J., Soucy, E., Segawa, J., Konkle, T. Full-field fMRI: a novel approach to study immersive vision. Journal of Vision. 22 (14), 4018(2022).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

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

Request Permission

Explore More Articles

JoVE202

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved