המחברים מבקשים להודות תמיכת קרן CAMH, הודות למייקל וסוניה Koerner, משפחת קימל, וניו חוקר Catalyst פרס פול א גרפינקל. פרויקט זה מומן על ידי חטיבות דה סנטה Recherches קוויבק, המכון הקנדי לחקר בריאות (CIHR), מדעי הטבע והנדסת מועצת מחקר של קנדה, ווסטון מכון המוח, אגודת האלצהיימר של קנדה, ומייקל ג&#39;יי פוקס הקרן למחקר פרקינסון (MMC), כמו גם CIHR, הקרן לבריאות נפש אונטריו, NARSAD, והמכון הלאומי לבריאות נפש (R01MH099167) (מעיניו כל). המחברים גם רוצים להודות לאנוש ראוויצ&#39;אנדרן לסיוע רכישת התמונות.

משתתפי מחקר הפרוטוקול בכתב היד הזה פותח במשך חמש תמונות נציג ברזולוציה גבוהה שנאספו ממתנדבים בריאים (3F, 2M, גיל 29-57, ממוצע 37.) שהיו ללא הפרעות ומקרים של חבלת ראש חמור נוירולוגיות ונוירו-פסיכיאטריות. כל הנושאים גויסו במרכז להתמכרויות ובריאות נפש (CAMH). המחקר אושר על ידי CAMH מחקר האתיקה ונערך בקנה אחד עם הצהרת הלסינקי. כל הנושאים הניתנים בכתב, הסכמה מהדעת לאיסוף נתונים ושיתוף. לפרטים על רצף הרכישה נהג לאסוף את התמונות האלה, עיינו Winterburn et al., 2013 ופרק et al., 2014 26,34 תמונות לכל חמשת הנושאים נבדקו לאיכות ועודפים. ההיפוקמפוס והקיפה ממוצע של 118 פרוסות העטרה בתמונות האלה. 1. תוכנה הוגדר למעלה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תצוגה פתוחה: </strאונג&gt; ממסוף באמצעות הפקודה הבאה: תצוגת image_name.mnc -label label_name.mnc. התכנית תפתח 3 חלונות: חלון הדמיית 3D, תמונת 3-כיוון הצגת חלון, וחלון ניווט. גם המסוף ישמש כדי להפעיל את התכנית. הגדלת תצוגת העטרה, כפילוחים יבוצעו coronally. קרב על ההיפוקמפוס. בחר F (פילוח) בחלון הניווט. בחר F (XY רדיוס: 0.1). חלון המסוף ינחה למשתמש &quot;הזן את גודל מברשת XY:&quot;. הגדר 0.1. זה יהיה להגדיר את גודל המכחול שלך. המשתמש יכול עכשיו להתחיל ציור היפוקמפוס על תמונת MR. </li></ol> 2. פילוח ידני Hippocampus כל הפריטים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדרה: שימוש תמונה משוקלל T1, גלול לפרוסה הקדמית-רוב העטרה של ההיפוקמפוס. כדי לקדם את הפרוסות בכיוון הקדמי, השתמש במקש &quot;+&quot;; להשתמש ב-- המפתח ללנוע בכיוון האחורי &#39;&#39;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"><stronז&gt; Slice: קדמי, רוב Slice: שימוש בלחיצה הימנית על העכבר, לצייר את הגבול החיצוני-רוב החומר האפור בהיפוקמפוס שבו עומד בחומר לבן באונה הטמפורלית מסביב ולהשתמש בחומר לבן בעוצמה גבוהה של alveus כדי לסייע בגבול העליון, שבו ההיפוקמפוס עומד באמיגדלה 12,22. השתמש במקש E (מילוי לייבל) בתפריט הפילוח של חלון הניווט כדי למלא את התווית בתוך הגבול. תמשיך לחול גבולות אלה בראש בהיפוקמפוס הקדמי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Slice B: היפוקמפוס ראש 1 (איור 1): <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> גבולות מעולים, נחות, לרוחב, המדיאלי: המשיכו לצייר את הגבולות כפי שתוארו בשלב 2.2, באמצעות החומר הלבן של האונה הטמפורלית וalveus כמדריך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> גבול Supero-מדיאלי: לשם כך, באמצעות התצוגה הצירית, למתוח קו אופקי מהקצה הקדמי של ההיפוקמפוס רוחב 29, ולכלול כל דבר מתחת לקו זה כהיפוקמפוס.הערה: גבול supero-המדיאלי הופך להיות יותר מעורפל בפרוסות אלה, שבו החומר האפור של ההיפוקמפוס מתמזג עם החומר האפור של האמיגדלה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Slice C: היפוקמפוס ראש 2 עם Dentations: בהתאם לנושא, dentations של ההיפוקמפוס יכול להיות גלוי במשך 3-4 פרוסות (בדרך כלל, הם נראים יותר על לעומת תמונות משוקללת T1 T2 משוקלל). בפרוסות אלה, להמשיך ולהשתמש בחומר הלבן של alveus ואונה הטמפורלית להנחות 12,22 פילוח גבול. לפרטים נוספים, בצע את הפעולות 2.5.1-2.5.2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Slice D: ראש היפוקמפוס 3: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> גבולות מעולים, נחות, לרוחב, המדיאלי: ציירו את הגבול הנחותים של ההיפוקמפוס בחומר הלבן של האונה הטמפורלית, הגבול לרוחב בקרן הנחותה של החדר לרוחב, בגבול העליון, בעקבות העיקול של dentations, ב חומר לבן של alveus / fimbria, והגבול המדיאלי בRegio hypointensen של בור הסביבה 12,22. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Supero-המדיאלי וגבולות infero-מדיאלי: ממשיכים להגדיר את גבול supero-המדיאלי כמתואר בשלב 2.3.2. צייר את החלק הנחות של הגבול המדיאלי בי ההיפוקמפוס מדלל מעט ומשתרע לתוך החומר אפור במתינות hyperintense של קליפת entorhinal 12,22. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Slice E: היפוקמפוס 4 ראש עם וו: המשך לצייר גבולות הנחותים, לרוחב, ומעולים שמתוארים בצעדי 2.5.1-2.5.2. כולל הוו (שנמצא מדליה לגוף העיקרי של ההיפוקמפוס והוא מוקף בCSF בעצימות נמוכות) בהיפוקמפוס פילוח 12,2 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Slice F: היפוקמפוס גוף: המשך לצייר גבולות הנחותים, לרוחב, המדיאלי, ומעולים שמתוארים בצעדי 2.5.1-2.5.2. צייר את גבול infero-מדיאלי בנקודה שבי ההיפוקמפוס מדלל כפי שמעבר לentorhinal הקליפה / gyrus פרא-בהיפוקמפוס 12,22.אינו כולל את CSF בעצימות נמוכות של מענית בהיפוקמפוס שריד בפילוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Slice G: זנב היפוקמפוס 1: בגין פילוח פרוסות בהיפוקמפוס זנב סוג כאשר היחידות להחלפה העצמית של fornix היא ראשון גלויה. תכלול gyrus fascicular (מבנה חומר אפור שמשתלב עם ההיפוקמפוס בחלקים של הזנב בהיפוקמפוס) מהפילוח באמצעות אקסטרפולציה צורת gyrus fascicular לזנב בהיפוקמפוס מיותר פרוסות קדמי 12,22. ניפוח זה אפשרי רק במשך 2-3 פרוסות, לאחר ששני המבנים לא יכולים להיות מדויק מכובדים; בשלב זה, להתייחס לכל חומר האפור הגלוי בתחום זה כהיפוקמפוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Slice H: זנב היפוקמפוס 2: מגזר החומר אפור בעצימות נמוכות של הזנב בהיפוקמפוס האחורי מהחומר לבן בעוצמה גבוהה שמסביב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Slice אני: אחורי-רוב Slice: מגזר השטח הנותר הקטן של חומר אפור בהיפוקמפוס מהחומר לבן שמסביב של האונה הטמפורלית. </li></ol> פילוח ידני 3. בהיפוקמפוס subfield <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדרה: שימוש תמונת T2 משוקלל, גלול לפרוסה הקדמית-רוב העטרה של ההיפוקמפוס (כמו בשלב 2.1). כדי לשנות את הצבע של המכחול, D בחר (סט צבע LBL :) בתפריט הפילוח בחלון הניווט. מסוף הפקודה ינחה: &quot;הזן את תווית צבע נוכחית:&quot;. הזן מספר בין 1 ו255. כל מספר מתאים לצבע תווית שונה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Slice: הקדמי, רוב Slice: מאז חטיבות תת שדה עדיין לא נראות לעין בקדמית ביותר פרוסות, למתוח קו חלוקת החומר הנראה בהיפוקמפוס האפור לאורך הציר הגלוי הארוך ביותר שלה (שאינו בהכרח במקביל לכל צירי הקרדינל) ל שני חלקים שווים בקירוב 12,22 האנטומיה האמיתית. תווית מעולה של שני סעיפים אלה כCA1 וסעיף כנחות subiculum ידי choosing תווית בצבע שונה עבור כל תת שדה 23,35. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Slice B: היפוקמפוס ראש 1: תווית האזור בעצימות נמוכות באמצע ההיווצרות בהיפוקמפוס כSR / SL / SM 13,37. כאשר העיקול לאורך הקצה הנחותים של ההיפוקמפוס מתברר, להשתמש אתר זה כגבול לרוחב הפרדת subiculum מCA1 12,22. תמשיך לעקוב אחר הציר הארוך ביותר של ההיפוקמפוס לצייר את גבול CA1-subiculum על קצה supero-המדיאלי 37. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Slice C: ראש היפוקמפוס 2 עם Dentations: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> SR / SL / SM, CA4 / DG, וsubiculum: תווית SR / SL / SM, CA4 / DG, וsubiculum כפי שתואר עבור הפרוסה D (הצעד 3.5.1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Ca 2 / CA3 וCA1: הגדר הגבול בין CA1 וCa 2 / CA3 כקו זווית 45 מעלות הארכה בכיוון supero-רוחב מהקצה ביותר supero-הרוחב של SR / SL / SM 12,22. להאריך את Ca 2 / CA3 מדיאלית לאורך הקצה העליון לשוקת בין Dentaמשא 12,22. תווית שאר הקצה מעולה כCA1 12,22. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Slice D: היפוקמפוס ראש 3 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> SR / SL / SM, CA4 / DG, וsubiculum: תווית הלהקה / SL / SM SR הכהה ראשונה, אשר בצעה את העקומה של CA1 37. תווית כל חומר אפור בעוצמה גבוהה בתוך SR / SL / SM כCA4 / DG 12,22,23,35,37. זה לא יכול להיות אזור רציף, כמו באיור 2C. ממשיך להגדיר את גבול subiculum-CA1 באמצעות העיקול בהיפוקמפוס הנחותים 12,22. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Ca 2 / CA3 וCA1: ממשיכים להגדיר CA1 וCa 2 גבול / CA3 כמו בשלב 3.4.2. להאריך את Ca 2 / CA3 מדיאלית באמצע הדרך לאורך הקצה העליון של 12,22 ההיפוקמפוס ולתייג את החצי השני של הקצה העליון כCA1 12,22. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ראש היפוקמפוס Supero-מדיאלי: בפרוסה זה, לחלק את הראש בהיפוקמפוס supero-המדיאלי אנכי במחצית. תווית המחצית המדיאלי כSR / SL / 12 SM. מחלקים את הרוחבמחצית במחצית שוב, הפעם בצורה אופקית. תווית החלק מעולה כCA4 / DG וחלק כנחות Ca 2/12 CA3. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Slice E: היפוקמפוס 4 ראש עם וו <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ראש לרוחב בהיפוקמפוס (subiculum): בחלק הלטרלי של פרוסות אלה, להגדיר את גבול subiculum-CA1 כקו אנכי הארכה בכיוון הנחותה מהקצה המדיאלי ביותר של CA4 / DG 12,22. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ראש לרוחב בהיפוקמפוס (CA1, Ca 2 / CA3, CA4 / DG, SR / SL / SM.): הגדר את גבול CA1-Ca 2 / CA3 באותו אופן כמו בשלב 3.4.2. המשך לתייג SR / SL / SM כאזור בעצימות הנמוך הבאים העקומה של אזורי CA. תווית CA4 / DG כחלל המרכז בתוך SR / SL / SM, כמו בשלב 3.5.1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ראש היפוקמפוס Uncal (SL / SR / SM): תווית הוו של ההיפוקמפוס לכ -10 פרוסות כמעברי ראש היפוקמפוס לתוך הגוף בהיפוקמפוס. בוו, לתייג את האזור בעצימות הנמוך במרכז כSR / SL / SM (כאשר זה קשה לראות, בקירוב את האנטומיה על ידי פילוח קו רחב 2-3 voxels את מרכז הוו) 12. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ראש היפוקמפוס Uncal (Ca 2 / CA3, CA4 / DG): צייר קו בקצה העליון של SR / SL / סעיף SM לאורך / ציר supero-המדיאלי infero-רוחב של הוו. לייבל כל החומר האפור מעל קו זה כCa 2/12 CA3. תווית כל חומר אפור ללא תווית מתחת לקו זה (בכל צד של SR / SL / SM) כCA4 / 12 DG. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Slice F: היפוקמפוס גוף: המשך ליישם את הגבולות מתוארים בשלב 3.6.1-3.6.2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Slice G: זנב היפוקמפוס 1: המשך ליישם את הכללים שמתוארים בשלב 3.6.1-3.6.2. גבול subiculum-CA1 הופך קו זווית 45 מעלות הארכה בכיוון infero-מדיאלי מהקצה המדיאלי של CA4 / DG 12,22. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Slice H: זנב היפוקמפוס 2: ברגע שכבר לא ניתן להבחין gyrus fascicular מformatio בהיפוקמפוסn, לתייג את השכבה החיצונית כולו כCA1, האזור בעצימות נמוכות בתוך / SL SR כמו זה / SM (כמו בפרוסות קודמות), וכל חומר אפור שנותר באמצע כCA4 / DG 12,22. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Slice אני: אחורי-רוב Slice: לאחר SR / SL הכהה / SM הוא כבר לא נראה לעין במרכז ההיווצרות בהיפוקמפוס, לתייג את המבנה כולו כCA1 12,22. </li></ol> 4. אמינות פרוטוקול <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Resegment ימין או ההיפוקמפוס שמאלי של כל נושא לאחר המתנה של כחודש מביצוע הפילוח המקורי. קטע כל תת תחומים לכל האורך הקדמי, אחורי של ההיפוקמפוס, מנסה לעקוב אחר כללי הפרוטוקול באופן עקבי ככל האפשר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחשב קאפה של הקוביות בין הכרכים המקוריים וresegmented: <img alt="משוואת 1" src="/files/ftp_upload/51861/51861eq1.jpg" /> כאשר k = קאפה של הקוביות וA ו- B הם כרכי תווית. </li></ol>

<ol>
	<li>Adler, D. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reconstruction+of+the+human+hippocampus+in+3D+from+histology+and+high-resolution+ex-vivo+MRI.">Reconstruction of the human hippocampus in 3D from histology and high-resolution ex-vivo MRI.</a> IEEE Intl. Symp. on Biomed. Img. , 294-297 (2012).</li><li>Adler, D. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Histology-derived+volumetric+annotation+of+the+human+hippocampal+subfields+in+postmortem+MRI.">Histology-derived volumetric annotation of the human hippocampal subfields in postmortem MRI.</a> NeuroImage. 84 (1), 505-523 (2014).</li><li>Amaral, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+golgi+study+of+cell+types+in+the+hilar+region+of+the+hippocampus+in+the+rat.">A golgi study of cell types in the hilar region of the hippocampus in the rat.</a> J. Comp. Neurol. 182 (4 Pt 2), 851-914 (1978).</li><li>Blumberg, H. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amygdala+and+Hippocampal+Volumes+in+Adolescents+and+Adults+With+Bipolar+Disorder.">Amygdala and Hippocampal Volumes in Adolescents and Adults With Bipolar Disorder.</a> Arch Gen Psychiatry. 60 (12), 1201-1208 (2003).</li><li>Braak, H., Braak, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuropathological+stageing+of+Alzheimer-related+changes.">Neuropathological stageing of Alzheimer-related changes.</a> Acta Neuropathol . 82 (4), 239-259 (1991).</li><li>Boccardi, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Survey+of+protocols+for+the+manual+segmentation+of+the+hippocampus:+preparatory+steps+towards+a+joint+EADC-ADNI+harmonized+protocol.">Survey of protocols for the manual segmentation of the hippocampus: preparatory steps towards a joint EADC-ADNI harmonized protocol.</a> J. Alzheimer's Dis. 26 (3), 61-75 (2011).</li><li>Chakravarty, M. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Performing+label-fusion-based+segmentation+using+multiple+automatically+generated+templates.">Performing label-fusion-based segmentation using multiple automatically generated templates.</a> Hum. Brain Mapp. 34 (10), 2635-2654 (2013).</li><li>Chakravarty, M. M., Bertrand, G., Hodge, C. P., Sadikot, A. F., Collins, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+creation+of+a+brain+atlas+for+image+guided+neurosurgery+using+serial+histological+data.">The creation of a brain atlas for image guided neurosurgery using serial histological data.</a> NeuroImage. 30 (2), 359-376 (2006).</li><li>Collins, D. L., Neelin, P., Peters, T. M., Evans, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automatic+3D+intersubject+registration+of+MR+volumetric+data+in+standardized+Talairach+space.">Automatic 3D intersubject registration of MR volumetric data in standardized Talairach space.</a> J. Comput. Assist. Tomogr. 18 (2), 192-205 (1994).</li><li>Heijer, F. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+and+diffusion+MRI+measures+of+the+hippocampus+and+memory+performance.">Structural and diffusion MRI measures of the hippocampus and memory performance.</a> NeuroImage. 63 (4), 1782-1789 (2012).</li><li>Duncan, K., Tompary, A., Davachi, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Associative+encoding+and+retrieval+are+predicted+by+functional+connectivity+in+distinct+hippocampal+area+ca1+pathways.">Associative encoding and retrieval are predicted by functional connectivity in distinct hippocampal area ca1 pathways.</a> The Journal of Neuroscience. 34 (34), 11188-11198 (2014).</li><li>Duvernoy, H. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Human Hippocampus: Functional Anatomy Vascularization, and Serial Sections with MRI. , (2005).</li><li>Fatterpekar, G. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cytoarchitecture+of+the+human+cerebral+cortex:+MR+microscopy+of+excised+specimens+at+9.4+Tesla.">Cytoarchitecture of the human cerebral cortex: MR microscopy of excised specimens at 9.4 Tesla.</a> Am. J. Neuroradiol. 23 (8), 1313-1321 (2002).</li><li>Frey, S., Pandya, D. N., Chakravarty, M. M., Bailey, L., Petrides, M., Collins, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+MRI+based+average+macaque+monkey+stereotaxic+atlas+and+space+(MNI+monkey+space).">An MRI based average macaque monkey stereotaxic atlas and space (MNI monkey space).</a> NeuroImage. 55 (4), 1435-1442 (2011).</li><li>Goubran, M., Crukley, C., de Ribaupierre, S., Peters, T. M., Khan, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Image+registration+of+ex-vivo.+MRI+to+sparsely+sectioned+histology+of+hippocampal+and+neocortical+temporal+lobe+specimens.">Image registration of ex-vivo. MRI to sparsely sectioned histology of hippocampal and neocortical temporal lobe specimens.</a> NeuroImage. 83, 770-781 (2013).</li><li>Heckemann, R. A., Hajnal, J. V., Aljabar, P., Rueckert, D., Hammers, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automatic+anatomical+brain+MRI+segmentation+combining+label+propagation+and+decision+fusion.">Automatic anatomical brain MRI segmentation combining label propagation and decision fusion.</a> NeuroImage. 33 (1), 115-126 (2006).</li><li>Holmes, C. J., Hoge, R., Collins, L., Woods, R., Toga, A. W., Evans, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhancement+of+MR+images+using+registration+for+signal+averaging.">Enhancement of MR images using registration for signal averaging.</a> J. Comput. Assist. Tomogr. 22 (2), 324-333 (1998).</li><li>Karnik-Henry, M. S., Wang, L., Barch, D. M., Harms, M. P., Campanella, C., Csernansky, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Medial+temporal+lobe+structure+and+cognition+in+individuals+with+schizophrenia+and+in+their+non-psychotic+siblings.">Medial temporal lobe structure and cognition in individuals with schizophrenia and in their non-psychotic siblings.</a> Schizophrenia Research. 138 (2-3), 128-135 (2012).</li><li>Kim, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+3-D+extraction+and+evaluation+of+the+inner+and+outer+cortical+surfaces+using+a+Laplacian+map+and+partial+volume+effect+classification.">Automated 3-D extraction and evaluation of the inner and outer cortical surfaces using a Laplacian map and partial volume effect classification.</a> NeuroImage. 27 (1), 210-221 (2005).</li><li>La Joie, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+effect+of+age+on+hippocampal+subfields+assessed+using+a+new+high-resolution+3T+MR+sequence.">Differential effect of age on hippocampal subfields assessed using a new high-resolution 3T MR sequence.</a> NeuroImage. 53 (2), 506-514 (2010).</li><li>Libby, L. A., Ekstrom, A. D., Ragland, J. D., Ranganath, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+connectivity+of+perirhinal+and+parahippocampal+cortices+within+human+hippocampal+subregions+revealed+by+high-resolution+functional+imaging.">Differential connectivity of perirhinal and parahippocampal cortices within human hippocampal subregions revealed by high-resolution functional imaging.</a> The Journal of Neuroscience. 32 (19), 6550-6560 (2012).</li><li>Mai, J. K., Paxinos, G., Voss, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Atlas of the Human Brain. , (2008).</li><li>Mueller, S. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+hippocampal+subfields+and+age-related+changes+with+high+resolution+MRI+at+4T.">Measurement of hippocampal subfields and age-related changes with high resolution MRI at 4T.</a> Neurobiol Aging. 28 (5), 719-726 (2006).</li><li>Narr, K. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regional+specificity+of+hippocampal+volume+reductions+in+first-episode+schizophrenia.">Regional specificity of hippocampal volume reductions in first-episode schizophrenia.</a> NeuroImage. 21 (4), 1563-1575 (2004).</li><li>Olsen, R. K., Palombo, D. J., Rabin, J. S., Levine, B., Ryan, J. D., Rosenbaum, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Volumetric+Analysis+of+Medial+Temporal+Lobe+Subregions+in+Development+Amnesia+using+High-Resolution+Magnetic+Resonance+Imaging.">Volumetric Analysis of Medial Temporal Lobe Subregions in Development Amnesia using High-Resolution Magnetic Resonance Imaging.</a> Hippocampus. 23 (10), 855-860 (2013).</li><li>Park, M. T. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Derivation+of+high-resolution+MRI+atlases+of+the+human+cerebellum+at+3T+and+segmentation+using+multiple+automatically+generated+templates.">Derivation of high-resolution MRI atlases of the human cerebellum at 3T and segmentation using multiple automatically generated templates.</a> NeuroImage. 95, 217-231 (2014).</li><li>Pipitone, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multi-atlas+Segmentation+of+the+Whole+Hippocampus+and+Subfields+Using+Multiple+Automatically+Generated+Templates.">Multi-atlas Segmentation of the Whole Hippocampus and Subfields Using Multiple Automatically Generated Templates.</a> NeuroImage. 101, 494-512 (2014).</li><li>Pluta, J., Yushkevich, P., Das, S., Wolk, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+analysis+of+hippocampal+subfield+atrophy+in+mild+cognitive+impairment+via+semi-automatic+segmentation+of+T2-weighted+MRI.Journal+of+Alzheimer's+Disease.">In vivo analysis of hippocampal subfield atrophy in mild cognitive impairment via semi-automatic segmentation of T2-weighted MRI.Journal of Alzheimer's Disease.</a> 31 (1), 85-99 (2012).</li><li>Pruessner, J. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Volumetry+of+hippocampus+and+amygdala+with+high-resolution+MRI+and+three-+dimensional+analysis+software:+minimizing+the+discrepancies+between+laboratories.">Volumetry of hippocampus and amygdala with high-resolution MRI and three- dimensional analysis software: minimizing the discrepancies between laboratories.</a> Cereb Cortex. 10 (4), 433-442 (2000).</li><li>Sabuncu, M. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+dynamics+of+cortical+and+hippocampal+atrophy+in+Alzheimer+disease.">The dynamics of cortical and hippocampal atrophy in Alzheimer disease.</a> Archives of Neurology. 68 (8), 1040-1048 (2011).</li><li>Scoville, W. B., Milner, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Loss+of+recent+memory+after+bilateral+hippocampal+lesions.">Loss of recent memory after bilateral hippocampal lesions.</a> J. Neuropsych. and Clin. Neurosci. 12 (1), 103-113 (1957).</li><li>Toga, A. W., Thompson, P. M., Mori, S., Amunts, K., Zilles, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Towards+multimodal+atlases+of+the+human+brain.">Towards multimodal atlases of the human brain.</a> Nat. Rev. Neurosci. 7 (12), 952-966 (2006).</li><li>van Leemput, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+segmentation+of+hippocampal+subfields+from+ultra-high+resolution+in+vivo.">Automated segmentation of hippocampal subfields from ultra-high resolution in vivo.</a> MRI. Hippocampus. 19 (6), 549-557 (2009).</li><li>Winterburn, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+in+vivo+atlas+of+human+hippocampal+subfields+using+high-resolution+3+T+magnetic+resonance+imaging.">A novel in vivo atlas of human hippocampal subfields using high-resolution 3 T magnetic resonance imaging.</a> NeuroImage. 74, 254-265 (2013).</li><li>Wisse, L. E. M., Gerritsen, L., Zwanenburg, J. J. M., Kuijf, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Subfields+of+the+hippocampal+formation+at+7+T+MRI:+in+vivo.+volumetric+assessment.">Subfields of the hippocampal formation at 7 T MRI: in vivo. volumetric assessment.</a> NeuroImage. 61 (4), 1043-1049 (2012).</li><li>Yelnik, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+three-dimensional,+histological+and+deformable+atlas+of+the+human+basal+ganglia.+I.+Atlas+construction+based+on+immunohistochemical+and+MRI+data.">A three-dimensional, histological and deformable atlas of the human basal ganglia. I. Atlas construction based on immunohistochemical and MRI data.</a> NeuroImage. 34 (2), 618-638 (2007).</li><li>Yushkevich, P. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+high-resolution+computational+atlas+of+the+human+hippocampus+from+postmortem+magnetic+resonance+imaging+at+9.4+T.">A high-resolution computational atlas of the human hippocampus from postmortem magnetic resonance imaging at 9.4 T.</a> NeuroImage. 44 (2), 385-398 (2009).</li><li>Yushkevich, P. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+Comparison+of+21+Protocols+for+Labeling+Hippocampal+Subfields+and+Parahippocampal+Subregions+in+In+Vivo+MRI:+Towards+a+Harmonized+Segmentation+Protocol.">Quantitative Comparison of 21 Protocols for Labeling Hippocampal Subfields and Parahippocampal Subregions in In Vivo MRI: Towards a Harmonized Segmentation Protocol.</a> NeuroImage. , (2015).</li></ol>

The authors have no conflicts of interest to declare.

פילוח subfield היפוקמפוס בתמונות MR הוא-מיוצג היטב בספרות. עם זאת, פרוטוקולים קיימים לכלול חלקים של 20,23,33,35 ההיפוקמפוס, חלים רק על תמונות קבועות 37, או לדרוש סורקי שדה גבוהים במיוחד לרכישת תמונה 35,37. כתב יד זה מציע פרוטוקול פילוח הכולל חמש יחידות משנה עיקריו...

ההיפוקמפוס הוא מבנה נחקר באופן נרחב המדיאלי זמני אונה המשויך לזיכרון אפיזודי, ניווט במרחב, ותפקודים קוגניטיביים אחרים 10,31. תפקידה בהפרעות ניווניות ונוירו-פסיכיאטריות כגון של מחלת אלצהיימר, סכיזופרניה, הפרעה דו קוטבית ומתועד היטב 4,5,18,24,30. המטרה של כתב היד הזה היא לספק פרטים נוספים לפרוטוקול הפילוח הידני שפורסם בעבר 34 לתת תחומים בהיפוקמפוס אדם בתמונות ברזולוציה גבוהה בתהודה מגנטית (MR) רכשו ב3T. בנוסף, רכיב הווידאו הנלווה כתב היד הזה יספק סיוע נוסף לחוקרים המבקשים ליישם את הפרוטוקול על מערכי נתונים שלהם. ההיפוקמפוס ניתן לחלק את תת תחומים המבוססים על הבדלי cytoarchitectonic נצפו שלאחר המוות בהכין-היסטולוגית דגימות 12,22. דגימות שלאחר המוות כזה להגדיר grouND אמת לזיהוי ולמחקר של תת תחומים בהיפוקמפוס; עם זאת הכנות מסוג זה דורשים כישורים מיוחדים וציוד לצביעה, ומוגבלות על ידי הזמינות של רקמה קבועה, במיוחד באוכלוסיות חולות. יש הדמיה vivo היתרון של בריכה הרבה יותר גדולה של נושאים, וגם מציגה את ההזדמנות להמשך על לימודים ושינויי התבוננות באוכלוסיות. למרות שהוכח כי עוצמות אות בתמונות MR vivo משוקללות-T2 לשעבר משקף צפיפות סלולרית 13, זה עדיין קשה לזהות גבולות הבלתי מעורער בין תת תחומים באמצעות אך ורק בעוצמות אות MR. ככזה, מספר גישות שונות לזיהוי פרטים ברמת היסטולוגיה על תמונות MR פותחו. חלק מהקבוצות עשו מאמצים כדי לשחזר ועברו דיגיטציה מערכי נתונים היסטולוגית ולאחר מכן להשתמש בשחזורים אלה יחד עם טכניקות רישום תמונה למקם neuroanat subfield בהיפוקמפוסomy על in vivo MR 1,2,8,9,14,15,17,32. אמנם זה טכניקה יעילה למיפוי גרסה של אמת הקרקע היסטולוגית ישירות על גבי תמונות MR, שחזורים מסוג זה הם קשים כדי להשלים. פרויקטים כגון אלה מוגבלים בזמינות של דגימות שלמות המדיאלי זמניות אונה, טכניקות היסטולוגית, אובדן נתונים במהלך עיבוד היסטולוגית, וחוסר עקביות מורפולוגיים המהותית בין מוח vivo הקבוע וב. קבוצות אחרות השתמשו סורקים גבוה שדה (7T או 9.4T) במאמץ לרכוש in vivo או vivo לשעבר תמונות עם קטן מספיק גודל voxel (איזוטרופיים .20-0.35 מ&quot;מ) כדי להמחיש מקומיות מרחבית הבדלים בניגוד תמונה המשמשים ל להסיק גבולות בין תת תחומים 35,37. אפילו ב7T-9.4T ועם גודל voxel קטן כזה, מאפייני cytoarchitectonic של תת תחומים בהיפוקמפוס אינם גלויים. ככזה, פרוטוקולי פילוח ידניים פותחו שpproximate הגבולות היסטולוגית הידועים על תמונות MR. פרוטוקולים אלה לקבוע גבולות תת שדה על ידי פירוש הבדלים לעומת תמונה מקומיים והגדרת כללים גיאומטריים (כגון קווים ישרים וזוויות) ביחס למבנים גלויים. למרות שתמונות שצולמו בעוצמת שדה גבוהה יכולות להציע תובנה מפורטת לתוך תת תחומים בהיפוקמפוס, סורקים גבוה שדה עדיין לא נפוצים במסגרות קליניות או מחקר, כך פרוטוקולי 7T ו9.4T כיום יש תחולה מוגבלות. פרוטוקולים דומים פותחו עבור תמונות שנאספו על סורקי 3T 4T ו11,20,21,23,24,25,28,33. רבים מפרוטוקולים אלה מבוססים על תמונות עם ממדי voxel voxels תת-1 מ&quot;מ במישור העטרה, אבל יש לי עוביים גדולים פרוסה (.8-3 מ&quot;מ) 11,20,21,23,25,28,33 או מרחקים בין-פרוסה גדולות 20,28, אשר שניהם לגרום להטיה משמעותית במדידה להערכת כמויות של תת תחומים הבודדים. בנוסף, רב של פרוטוקולי 3T הקיימיםלכלול תת תחומים בחלק של הראש או זנב 20,23,25,33 היפוקמפוס או כל או לא מספקים פילוחים מפורטים של substructures החשוב (כלומר, לשלב DG עם Ca 2 / CA3 או אינו כולל את שכבות radiatum / lacunosum / moleculare של CA) 11,20,21,23,24,25,28,33. יש אפוא צורך בתחום לתיאור מפורט של פרוטוקול שיכול באופן מהימן לזהות תת תחומים רלוונטיים לאורך כל הראש, הגוף והזנב של ההיפוקמפוס, המבוסס על סורק זמין בדרך כלל במסגרות קליניות ומחקר. נעשה מאמצים כיום על ידי הקבוצה בהיפוקמפוס תת תחומים (www.hippocampalsubfields.com) כדי לאזן את תהליך פילוח subfield היפוקמפוס בין מעבדות, דומה למאמץ הקיים הרמוניזציה לפילוח בהיפוקמפוס כל 6, ונייר ראשוני השוואת 21 פרוטוקולים קיימים היה לאחרונה פרסם 38 . העבודה מקבוצה זו תהיה עוד יותר להבהיר proce פילוח האופטימליdures. כתב יד זה מספק הוראות וידאו כתובים ומפורטות ליישום באופן מהימן את פרוטוקול פילוח subfield בהיפוקמפוס שתואר קודם לכן על ידי Winterburn ועמיתים 34 ברזולוציה גבוהה תמונות 3T MR. הפרוטוקול מיושם על חמש תמונות של בקרות בריאים לכל ההיפוקמפוס וחמישה תתי תחומים בהיפוקמפוס (CA1, Ca 2 / CA3, CA4 / gyrus המשונן, radiatum / lacunosum / moleculare שכבות, וsubiculum). תמונות מפולחות אלה זמינות לציבור באינטרנט (cobralab.ca/atlases/Hippocampus). הפרוטוקול והתמונות מפולחות יהיו שימושיים עבור קבוצות שרוצים ללמוד הנוירואנטומיה היפוקמפוס מפורטת בתמונות MR.

<table border="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Discovery MR750 3T</td>
			<td>GE</td>
			<td>NA</td>
			<td>Or equivalent 3T scanner</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Minc Tool Kit</td>
			<td>McConnell Brain Imaging Center, Montreal Neurological Institute</td>
			<td>NA</td>
			<td>Open source: http://www.bic.mni.mcgill.ca/ServicesSoftware/ServicesSoftwareMincToolKit</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

high-resolution in vivo manual segmentation protocol for human hippocampal subfields using 3t magnetic resonance imaging

ההיפוקמפוס האדם נחקר בהרחבה בהקשר של זיכרון ותפקוד התקין של המוח ותפקידה בהפרעות נוירו-פסיכיאטריות שונות נחקר בכבדות. בעוד שמחקרי הדמיה רבים לטפל בהיפוקמפוס כמבנה neuroanatomical אחיד אחת, זה הוא, למעשה, מורכב מכמה תתי תחומים שיש להם גיאומטריה תלת-ממדית מורכבת. ככזה, הוא ידוע כי תת תחומים אלה לבצע פעולות מיוחדות ומושפעים באופן דיפרנציאלי בקורס של מדינות מחלה שונות. הדמיה בתהודה מגנטית (MR) יכולה לשמש ככלי רב עוצמה כדי לחקור את המורפולוגיה של ההיפוקמפוס ותת תחומיה. קבוצות רבות משתמשות בתוכנת הדמיה מתקדמת וחומרה (&gt; 3T) לתמונה תת תחומים; עם זאת סוג זה של טכנולוגיה לא יכול להיות זמין ברוב מרכזי מחקר והדמיה קלינית. כדי לענות על צורך זה, כתב היד הזה מספק פרוטוקול צעד-אחר-צעד מפורט לפילוח האורך הקדמי, אחורי המלאשל ההיפוקמפוס ותת תחומיה: קורנו ammonis (CA) 1, Ca 2 / CA3, CA4 / gyrus המשונן (DG), radiatum / lacunosum / moleculare שכבות (SR / SL / SM), וsubiculum. פרוטוקול זה יושם עד חמישה נושאים (3F, 2M, גיל 29-57, ממוצע 37.). אמינות פרוטוקול נבחנת על ידי resegmenting ימין או שמאל של ההיפוקמפוס כל נושא והמחשוב החפיפה באמצעות מדד Kappa של הקוביות. אומר קאפה של הקוביות (טווח) על פני חמישה הנושאים הם: כל ההיפוקמפוס, 0.91 (0.90-.92); CA1, 0.78 (.77-0.79); Ca 2 / CA3, 0.64 (0.56-.73); CA4 / gyrus המשונן, 0.83 (.81-0.85); radiatum / lacunosum / moleculare שכבות, 0.71 (0.68-.73); וsubiculum 0.75 (.72-.78). פרוטוקול הפילוח מוצג כאן מספק מעבדות אחרות עם שיטה אמינה ללמוד ההיפוקמפוס ותת תחומים בהיפוקמפוס בvivo באמצעות כלים MR זמינים בדרך כלל.

. תוצאות מהבדיקה אמינות פרוטוקול מסוכמות בטבלה 2 לכל ההיפוקמפוס דו-צדדי, כלומר חפיפה מרחבית כפי שנמדדו על ידי kappa של הקוביות הוא 0.91 וטווחים 0.90-0.92. ערכי קאפה subfield נעים בין 0.64 (Ca 2 / CA3) ל0.83 (CA4 / gyrus המשונן). כרכים ממוצעים לכל תת תחומים וכל ההיפוקמפוס מדווחים בטבל...

Watch this Scientific Journal Video about High-resolution In Vivo Manual Segmentation Protocol for Human Hippocampal Subfields Using 3T Magnetic Resonance Imaging at JoVE.com

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.

ברזולוציה גבוהה<em&gt; In vivo</em&gt; פרוטוקול פילוח ידני לאדם בהיפוקמפוס תת תחומים באמצעות הדמיה בתהודה מגנטית 3T

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

high-resolution-vivo-manual-segmentation-protocol-for-human

Research

JoVE Journal

Neuroscience

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

9.2K Views.  University of Toronto. 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. 

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

Magnetic Resonance Spectroscopy of live Drosophila melanogaster using Magic Angle Spinning

High-Resolution Magic Angle Spinning (HRMAS) proton magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS) is a novel non-destructive technique that improves spectral line-widths and allows high-resolution spectra to be obtained from extracts, intact cells, cell cultures, and more importantly intact tissue to investigate relationships between metabolites and cellular processes. In vivo HRMAS 1H-MRS studies have yet to be reported in the live fruit fly Drosophila melanogaster. Drosophila, as a simpler genetic organism, allows the multiple biological functions and various evolutionarily conserved signaling pathways to be examined at the whole organism level and it is a useful model for investigating genetics and physiology. To this end, we developed and implemented an in vivo HRMAS 1H-MRS method to investigate live Drosophila at 14.1 T. Here, we outline an HRMAS 1H-MRS protocol for the molecular characterization of Drosophila with a conventional MR spectrometer equipped with an HRMAS probe. This technique is a novel, in vivo, non-destructive Drosophila metabolite measurement approach, which enables the identification of disease biomarkers and thus may contribute to novel therapeutic development.

Magnetic Resonance Spectroscopy of live Drosophila melanogaster using Magic Angle Spinning

This technique enables the use of high-resolution magic angle spinning proton MR spectroscopy (HRMAS 1H-MRS) for molecular characterization of live Drosophila melanogaster with a conventional 14.1 tesla spectrometer equipped with an HRMAS probe.

ספקטרוסקופיית תהודה מגנטית של חיים תסיסנית melanogaster באמצעות ספינינג זווית הקסם

High-Resolution Magic Angle Spinning (HRMAS) proton magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS) is a novel non-destructive technique that improves spectral ...

Multiple-mouse Neuroanatomical Magnetic Resonance Imaging

The field of mouse phenotyping with magnetic resonance imaging (MRI) is rapidly growing, motivated by the need for improved tools for characterizing and evaluating mouse models of human disease. MRI is an excellent modality for investigating genetically altered animals. It is capable of whole brain coverage, can be used in vivo, and provides multiple contrast mechanisms for investigating different aspects of neuranatomy and physiology. The advent of high-field scanners along with the ability to scan multiple mice simultaneously allows for rapid phenotyping of novel mutations.
Effective mouse MRI studies require attention to many aspects of experiment design. In this article, we will describe general methods to acquire quality images for mouse phenotyping using a system that images mice concurrently in shielded transmit/receive radio frequency (RF) coils in a common magnet (Bock et al., 2003). We focus particularly on anatomical phenotyping, an important and accessible application that has shown a high potential for impact in many mouse models at our imaging centre. Before we can provide the detailed steps to acquire such images, there are important practical considerations for both in vivo brain imaging (Dazai et al., 2004) and ex vivo brain imaging (Spring et al., 2007) that should be noted. These are discussed below.

Magnetic resonance imaging (MRI) has become an increasingly popular tool for examining the phenotype of genetically altered mice. This article illustrates the methods necessary to achieve high-throughput phenotyping of genetically altered mice using multiple-mouse MRI.

מרובה עכבר Neuroanatomical תהודה מגנטית

The field of mouse phenotyping with magnetic resonance imaging (MRI) is rapidly growing, motivated by the need for improved tools for characterizing and ...

A Rapid Approach to High-Resolution Fluorescence Imaging in Semi-Thick Brain Slices

A fundamental goal to both basic and clinical neuroscience is to better understand the identities, molecular makeup, and patterns of connectivity that are characteristic to neurons in both normal and diseased brain. Towards this, a great deal of effort has been placed on building high-resolution neuroanatomical maps1-3. With the expansion of molecular genetics and advances in light microscopy has come the ability to query not only neuronal morphologies, but also the molecular and cellular makeup of individual neurons and their associated networks4. Major advances in the ability to mark and manipulate neurons through transgenic and gene targeting technologies in the rodent now allow investigators to 'program' neuronal subsets at will5-6. Arguably, one of the most influential contributions to contemporary neuroscience has been the discovery and cloning of genes encoding fluorescent proteins (FPs) in marine invertebrates7-8, alongside their subsequent engineering to yield an ever-expanding toolbox of vital reporters9. Exploiting cell type-specific promoter activity to drive targeted FP expression in discrete neuronal populations now affords neuroanatomical investigation with genetic precision.
Engineering FP expression in neurons has vastly improved our understanding of brain structure and function. However, imaging individual neurons and their associated networks in deep brain tissues, or in three dimensions, has remained a challenge. Due to high lipid content, nervous tissue is rather opaque and exhibits auto fluorescence. These inherent biophysical properties make it difficult to visualize and image fluorescently labelled neurons at high resolution using standard epifluorescent or confocal microscopy beyond depths of tens of microns. To circumvent this challenge investigators often employ serial thin-section imaging and reconstruction methods10, or 2-photon laser scanning microscopy11. Current drawbacks to these approaches are the associated labor-intensive tissue preparation, or cost-prohibitive instrumentation respectively.
Here, we present a relatively rapid and simple method to visualize fluorescently labelled cells in fixed semi-thick mouse brain slices by optical clearing and imaging. In the attached protocol we describe the methods of: 1) fixing brain tissue in situ via intracardial perfusion, 2) dissection and removal of whole brain, 3) stationary brain embedding in agarose, 4) precision semi-thick slice preparation using new vibratome instrumentation, 5) clearing brain tissue through a glycerol gradient, and 6) mounting on glass slides for light microscopy and z-stack reconstruction (Figure 1).
For preparing brain slices we implemented a relatively new piece of instrumentation called the 'Compresstome' VF-200 (http://www.precisionary.com/products_vf200.html). This instrument is a semi-automated microtome equipped with a motorized advance and blade vibration system with features similar in function to other vibratomes. Unlike other vibratomes, the tissue to be sliced is mounted in an agarose plug within a stainless steel cylinder. The tissue is extruded at desired thicknesses from the cylinder, and cut by the forward advancing vibrating blade. The agarose plug/cylinder system allows for reproducible tissue mounting, alignment, and precision cutting. In our hands, the 'Compresstome' yields high quality tissue slices for electrophysiology, immunohistochemistry, and direct fixed-tissue mounting and imaging. Combined with optical clearing, here we demonstrate the preparation of semi-thick fixed brain slices for high-resolution fluorescent imaging.

Here we describe a rapid and simple method to image fluorescently labeled cells in semi-thick brain slices. By fixing, slicing, and optically clearing brain tissue we describe how standard epifluorescent or confocal imaging can be used to visualize individual cells and neuronal networks within intact nervous tissue.

גישה מהירה הדמיה ברזולוציה גבוהה הקרינה חצי עבה פרוסות המוח

A fundamental goal to both basic and clinical neuroscience is to better understand the identities, molecular makeup, and patterns of connectivity that are ...

High-resolution Functional Magnetic Resonance Imaging Methods for Human Midbrain

Functional MRI (fMRI) is a widely used tool for non-invasively measuring correlates of human brain activity. However, its use has mostly been focused upon measuring activity on the surface of cerebral cortex rather than in subcortical regions such as midbrain and brainstem. Subcortical fMRI must overcome two challenges: spatial resolution and physiological noise. Here we describe an optimized set of techniques developed to perform high-resolution fMRI in human SC, a structure on the dorsal surface of the midbrain; the methods can also be used to image other brainstem and subcortical structures.
High-resolution (1.2 mm voxels) fMRI of the SC requires a non-conventional approach. The desired spatial sampling is obtained using a multi-shot (interleaved) spiral acquisition1. Since, T2* of SC tissue is longer than in cortex, a correspondingly longer echo time (TE ~ 40 msec) is used to maximize functional contrast. To cover the full extent of the SC, 8-10 slices are obtained. For each session a structural anatomy with the same slice prescription as the fMRI is also obtained, which is used to align the functional data to a high-resolution reference volume.
In a separate session, for each subject, we create a high-resolution (0.7 mm sampling) reference volume using a T1-weighted sequence that gives good tissue contrast. In the reference volume, the midbrain region is segmented using the ITK-SNAP software application2. This segmentation is used to create a 3D surface representation of the midbrain that is both smooth and accurate3. The surface vertices and normals are used to create a map of depth from the midbrain surface within the tissue4.
Functional data is transformed into the coordinate system of the segmented reference volume. Depth associations of the voxels enable the averaging of fMRI time series data within specified depth ranges to improve signal quality. Data is rendered on the 3D surface for visualization.
In our lab we use this technique for measuring topographic maps of visual stimulation and covert and overt visual attention within the SC1. As an example, we demonstrate the topographic representation of polar angle to visual stimulation in SC.

This article describes techniques to perform high-resolution functional magnetic resonance imaging with 1.2 mm sampling in human midbrain and subcortical structures using a 3T scanner. Use of these techniques to resolve topographic maps of visual stimulation in the human superior colliculus (SC) is given as an example.

ברזולוציה גבוהה תהודה מגנטית פונקציונלית שיטות המוח התיכון האדם

Functional MRI (fMRI) is a widely used tool for non-invasively measuring correlates of human brain activity. However, its use has mostly been focused upon ...

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

The present paper describes a comprehensive protocol for manual tracing of the set of brain regions comprising the medial temporal lobe (MTL): amygdala, hippocampus, and the associated parahippocampal regions (perirhinal, entorhinal,&#160;and parahippocampal proper). Unlike most other tracing protocols available, typically focusing on certain MTL areas (e.g., amygdala and/or hippocampus), the integrative perspective adopted by the present tracing guidelines allows for clear localization of all MTL subregions. By integrating information from a variety of sources, including extant tracing protocols separately targeting various MTL structures, histological reports, and brain atlases, and with the complement of illustrative visual materials, the present protocol provides an accurate, intuitive, and convenient guide for understanding the MTL anatomy. The need for such tracing guidelines is also emphasized by illustrating possible differences between automatic and manual segmentation protocols. This knowledge can be applied toward research involving not only structural MRI investigations but also structural-functional colocalization and fMRI signal extraction from anatomically defined ROIs, in healthy and clinical groups alike.

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.

מקיף פרוטוקול לפילוח ידני של מבנים המדיאלי Temporal האונה

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

Metabolomic Analysis of Rat Brain by High Resolution Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy of Tissue Extracts

Studies of gene expression on the RNA and protein levels have long been used to explore biological processes underlying disease. More recently, genomics and proteomics have been complemented by comprehensive quantitative analysis of the metabolite pool present in biological systems. This strategy, termed metabolomics, strives to provide a global characterization of the small-molecule complement involved in metabolism. While the genome and the proteome define the tasks cells can perform, the metabolome is part of the actual phenotype. Among the methods currently used in metabolomics, spectroscopic techniques are of special interest because they allow one to simultaneously analyze a large number of metabolites without prior selection for specific biochemical pathways, thus enabling a broad unbiased approach. Here, an optimized experimental protocol for metabolomic analysis by high-resolution NMR spectroscopy is presented, which is the method of choice for efficient quantification of tissue metabolites. Important strengths of this method are (i) the use of crude extracts, without the need to purify the sample and/or separate metabolites; (ii) the intrinsically quantitative nature of NMR, permitting quantitation of all metabolites represented by an NMR spectrum with one reference compound only; and (iii) the nondestructive nature of NMR enabling repeated use of the same sample for multiple measurements. The dynamic range of metabolite concentrations that can be covered is considerable due to the linear response of NMR signals, although metabolites occurring at extremely low concentrations may be difficult to detect. For the least abundant compounds, the highly sensitive mass spectrometry method may be advantageous although this technique requires more intricate sample preparation and quantification procedures than NMR spectroscopy. We present here an NMR protocol adjusted to rat brain analysis; however, the same protocol can be applied to other tissues with minor modifications.

The neurochemistry of mammalian brain is changed in many neurological and systemic diseases. Characteristic profiles of cerebral metabolites can be efficiently obtained based on crude extracts of brain tissue. To this end, high-resolution NMR spectroscopy is employed, enabling detailed quantitative analysis of metabolite concentrations (metabolomics).

ניתוח metabolomic של מוח חולדה על ידי ספקטרוסקופיה בתהודה מגנטית הגרעינית ברזולוציה גבוהה של תמציות רקמות

Studies of gene expression on the RNA and protein levels have long been used to explore biological processes underlying disease. More recently, genomics ...

High-resolution Structural Magnetic Resonance Imaging of the Human Subcortex In Vivo and Postmortem

The focus of this study was to test the resolution limits of structural MRI of a postmortem brain compared to living human brains. The resolution of structural MRI in vivo is ultimately limited by physiological noise, including pulsation, respiration and head movement. Although imaging hardware continues to improve, it is still difficult to resolve structures on the millimeter scale. For example, the primary visual sensory pathways synapse at the lateral geniculate nucleus (LGN), a visual relay and control nucleus in the thalamus that normally is organized into six interleaved monocular layers. Neuroimaging studies have not been able to reliably distinguish these layers due their small size that are less than 1 mm thick.
The resolving limit of structural MRI, in a postmortem brain was tested using multiple images averaged over a long duration (~24 h). The purpose was to test whether it was possible to resolve the individual layers of the LGN in the absence of physiological noise. A proton density (PD)1 weighted pulse sequence was used with varying resolution and other parameters to determine the minimum number of images necessary to be registered and averaged to reliably distinguish the LGN and other subcortical regions. The results were also compared to images acquired in living human brains. In vivo subjects were scanned in order to determine the additional effects of physiological noise on the minimum number of PD scans needed to differentiate subcortical structures, useful in clinical applications.

High-resolution Structural Magnetic Resonance Imaging of the Human Subcortex In Vivo and Postmortem

Here we present a protocol to determine the minimum number images that needed to be registered and averaged to resolve subcortical structures and test whether the individual layers of the LGN could be resolved in the absence of physiological noise.

הדמיית תהודה מגנטית מבנית ברזולוציה גבוהה של תת-הקליפה&quot; האדם<I&gt; In vivo</I&gt; ולאחר המוות

The focus of this study was to test the resolution limits of structural MRI of a postmortem brain compared to living human brains. The resolution of ...

A Magnetic Resonance Imaging Protocol for Stroke Onset Time Estimation in Permanent Cerebral Ischemia

MRI provides a sensitive and specific imaging tool to detect acute ischemic stroke by means of a reduced diffusion coefficient of brain water. In a rat model of ischemic stroke, differences in quantitative T1 and T2 MRI relaxation times (qT1 and qT2) between the ischemic lesion (delineated by low diffusion) and the contralateral non-ischemic hemisphere increase with time from stroke onset. The time dependency of MRI relaxation time differences is heuristically described by a linear function and thus provides a simple estimate of stroke onset time. Additionally, the volumes of abnormal qT1 and qT2 within the ischemic lesion increase linearly with time providing a complementary method for stroke timing. A (semi)automated computer routine based on the quantified diffusion coefficient is presented to delineate acute ischemic stroke tissue in rat ischemia. This routine also determines hemispheric differences in qT1 and qT2 relaxation times and the location and volume of abnormal qT1 and qT2 voxels within the lesion. Uncertainties associated with onset time estimates of qT1 and qT2 MRI data vary from &plusmn; 25 min to &plusmn; 47 min for the first 5 hours of stroke. The most accurate onset time estimates can be obtained by quantifying the volume of overlapping abnormal qT1 and qT2 lesion volumes, termed 'Voverlap' (&plusmn; 25 min) or by quantifying hemispheric differences in qT2 relaxation times only (&plusmn; 28 min). Overall, qT2 derived parameters outperform those from qT1. The current MRI protocol is tested in the hyperacute phase of a permanent focal ischemia model, which may not be applicable to transient focal brain ischemia.

A protocol for stroke onset time estimation in a rat model of stroke exploiting quantitative magnetic resonance imaging (qMRI) parameters is described. The procedure exploits diffusion MRI for delineation of the acute stroke lesion and quantitative T1 and T2 (qT1 and qT2) relaxation times for timing of stroke.

עבור קו תחילת זמן להערכת ב קבע קליפתית פרוטוקול הדמיית תהודה מגנטית

MRI provides a sensitive and specific imaging tool to detect acute ischemic stroke by means of a reduced diffusion coefficient of brain water. In a rat ...

A Standardized Pipeline for Examining Human Cerebellar Grey Matter Morphometry using Structural Magnetic Resonance Imaging

Multiple lines of research provide compelling evidence for a role of the cerebellum in a wide array of cognitive and affective functions, going far beyond its historical association with motor control. Structural and functional neuroimaging studies have further refined understanding of the functional neuroanatomy of the cerebellum beyond its anatomical divisions, highlighting the need for the examination of individual cerebellar subunits in healthy variability and neurological diseases. This paper presents a standardized pipeline for examining cerebellum grey matter morphometry that combines high-resolution, state-of-the-art approaches for optimized and automated cerebellum parcellation (Automatic Cerebellum Anatomical Parcellation using U-Net Locally Constrained Optimization; ACAPULCO) and voxel-based registration of the cerebellum (Spatially Unbiased Infra-tentorial Template; SUIT) for volumetric quantification. 
The pipeline has broad applicability to a range of neurological diseases and is fully automated, with manual intervention only required for quality control of the outputs. The pipeline is freely available, with substantial accompanying documentation, and can be run on Mac, Windows, and Linux operating systems. The pipeline is applied in a cohort of individuals with Friedreich ataxia (FRDA), and representative results, as well as recommendations on group-level inferential statistical analyses, are provided. This pipeline could facilitate reliability and reproducibility across the field, ultimately providing a powerful methodological approach for characterizing and tracking cerebellar structural changes in neurological diseases.

A standardized pipeline is presented for examining cerebellum grey matter morphometry. The pipeline combines high-resolution, state-of-the-art approaches for optimized and automated cerebellum parcellation and voxel-based registration of the cerebellum for volumetric quantification.

צינור מתוקנן לבחינת מורפומטריה של חומר אפור במוח הקטן האנושי באמצעות הדמיית תהודה מגנטית מבנית

Multiple lines of research provide compelling evidence for a role of the cerebellum in a wide array of cognitive and affective functions, going far beyond ...

מערך לראייה אנושית, קוגניציה ואינטראקציה בתרחישים אמיתיים

A Naturalistic Setup for Presenting Real People and Live Actions in Experimental Psychology and Cognitive Neuroscience Studies

Perception of others&#39; actions is crucial for survival, interaction, and communication. Despite decades of cognitive neuroscience research dedicated to understanding the perception of actions, we are still far away from developing a neurally inspired computer vision system that approaches human action perception. A major challenge is that actions in the real world consist of temporally unfolding events in space that happen &#34;here and now&#34; and are actable. In contrast, visual perception and cognitive neuroscience research to date have largely studied action perception through 2D displays (e.g., images or videos) that lack the presence of actors in space and time, hence these displays are limited in affording actability. Despite the growing body of knowledge in the field, these challenges must be overcome for a better understanding of the fundamental mechanisms of the perception of others&#39; actions in the real world. The aim of this study is to introduce a novel setup to conduct naturalistic laboratory experiments with live actors in scenarios that approximate real-world settings. The core element of the setup used in this study is a transparent organic light-emitting diode (OLED) screen through which participants can watch the live actions of a physically present actor while the timing of their presentation is precisely controlled. In this work, this setup was tested in a behavioral experiment. We believe that the setup will help researchers reveal fundamental and previously inaccessible cognitive and neural mechanisms of action perception and will be a foundation for future studies investigating social perception and cognition in naturalistic settings.

מחבר זרקור: מערך חדשני לביצוע ניסויי מעבדה נטורליסטיים עם שחקנים אנושיים אמיתיים בתרחישים 

This study presents a naturalistic experimental setup that allows researchers to present real-time action stimuli, obtain response time and mouse tracking data while participants respond after each stimulus display, and change actors between experimental conditions with a unique system including a special transparent organic light-emitting diode (OLED) screen and light manipulation.

מערך נטורליסטי להצגת אנשים אמיתיים ופעולות חיות בפסיכולוגיה ניסויית ובמדעי המוח הקוגניטיביים

Perception of others&#39; actions is crucial for survival, interaction, and communication. Despite decades of cognitive neuroscience research dedicated to ...