איסוף אותות fMRI ו-fNIRS בו-זמנית מאותם נבדקים חשוב ביותר מאחר שהוא מאפשר לנו להתאים את אות fNIRS לזה של fMRI, שהוא תקן הזהב בדימות מוחי. fNIRS היא מתודולוגיה שעדיין מתפתחת והיא אינה יכולה להגיע למבני מוח עמוקים יותר. אז רישומי fMRI נותנים לנו הבנה טובה יותר של אות fNIRS.
ניסיונות קודמים להקליט אותות fNIRS ו-fMRI ממוחו של אותו משתתף דרשו שני מפגשי הקלטה. לרוע המזל, משמעות שני המפגשים האלה היא שהמשתתף ראה ושמע את אותם גירויים שוב ושוב, מה שיכול לשנות את האופן שבו המוח מגיב. למרות שבפרוטוקול, אותות fMRI ו-fNIRS מיושרים רק במבוגרים טיפוסיים, אנו מקווים שניתן יהיה להרחיב את הפרוטוקול הנוכחי גם לבדיקת אוכלוסיות קליניות והתפתחותיות.
זה יהיה חשוב במיוחד, למשל, בעת איסוף נתונים מאנשים שעשויים להיות ליקויים נוירופסיכולוגיים שכן נוכל לפרש את האות fNIRS עם הביטחון הגבוה ביותר. אנו מאמינים שהקלטות סימולטניות אלה של fNIRS ו-fMRI יהיו חשובות במיוחד להבנת הרשתות העצביות במוח עבור אוכלוסיות מיוחדות ועבור ילדים. אין ספק שאיסוף אותות fMRI ו-fNIRS בו זמנית הוא מאתגר, אבל אנחנו עובדים על כל השלבים ובטוחים שהפרוטוקול שלנו יאפשר למעבדות אחרות לאסוף את אותו סוג של נתונים.
סביר להניח שאחד האתגרים העיקריים יהיה לוודא שהמשתתף מרגיש בנוח בסורק, במיוחד כאשר הוא חובש כובע fNIRS עם ראש שלם. מי שתדגים את ההליך תהיה וירג'יניה צ'יימברס, מנהלת המעבדה מהמעבדה שלנו. לאחר שהמשתתף חתם על טופסי ההסכמה הנדרשים וקיבל הוראות לביצוע המשימות, יש לכוון אותו לשבת על כיסא בחדר הבקרה.
עטפו סרט מדידה רך סביב המצח. עברו לחלק הרחב ביותר מאחור וחזרו לנקודת ההתחלה. בחר את מכסה fNIRS הקרוב ביותר להיקף הנמדד.
אחזו היטב והחליקו את בסיס גשושיות הגלאי למרחקים קצרים סביב החלק של הגרומט העובר דרך הרשת של כובע fNIRS. ודא שכבל הגלאי למרחקים קצרים פונה לחלק האחורי של המכסה לקבלת אזור פנים ברור. לאחר מכן, בקשו מהמשתתפים להחליק את הכובע כלפי מטה מכתר ראשו באופן דומה לחבישת כובע חורף ולהדק את רצועת הסנטר במידה נוחה.
הדקו את רצועות הגב. ודא שהפקק מחובר היטב וששקעי האופטודה יציבים כנגד הראש. לאחר מכן הדביקו מדבקות ירוקות כדי לסמן מיקומי מפתח בהתאם למיקומי מערכת 10/20.
השתמשו בסרט מדידה כדי ליישר את נקודות הקרקפת באופן סימטרי עם נקודות על הפקק. ודא מרחק שווה מנקודת CZ לנקודת קדם-אוריקולרית, איניון ונקודת נאזיון. הנחו את המשתתף להישאר נייח כדי ליצור מודל תלת ממדי של ראשו.
לאחר מכן הפעל את יישום המבנה בטאבלט או ב- iPad. ודא שהצבע ברזולוציה גבוהה, חשיפה אוטומטית לאינפרא אדום ותכונות מעקב משופרות כבויים. כעת מקמו את המשתתף במרכז, וודאו שכל ראשו מתאים לריבוע התלת-ממדי על המסך, וכתפיו נראות באופן מינימלי בפריים.
הסתובב סביב הנושא כדי לסרוק את צורת הראש ואת האופטודות באמצעות סורק התלת-ממד. לאחר השלמת הסריקה כולה, לחץ על הלחצן בצד ימין של המסך כדי להתחיל את עיבוד התלת-ממד. ודא את רמת הבהירות והפירוט של הרינדור כדי להבטיח מיקום מדויק של האופטודות ומדבקות הפידוק הירוקות.
מטעמי בטיחות ופרטיות, שמור את הסריקה התלת-ממדית בשרת מוגן HIPAA. לאחר השלמת המודל התלת-ממדי, הסירו את המדבקות הירוקות ובקשו מהמשתתף להכניס אטמי אוזניים לאוזניו. בחדר הסריקה, ודא שסליל ראש 20 הערוצים ממוקם בסורק.
הניחו כרית קצף בתוך החלק התחתון של סליל ראש ה-MRI כדי לתמוך בחלק העליון של ראש המשתתף. הנחו את המשתתפים לשבת בנוחות על שולחן הסורק. תוך כדי החזקת גרומט האופטודה יציב ביד אחת, השתמש במוליך בטוח MRI כדי לנקות את השיער מאמצע הגרומה.
לאחר מכן הפעל לחץ חזק כדי לאבטח את האופטודה לתוך הגרומה. הנחו את המשתתף לשכב לאט ובזהירות. כוונן את חבילות הסיבים האופטיים כדי להבטיח שראש המשתתף מונח בנוחות בתוך סליל הראש.
בהתאם למיקום הכבלים ממדריך הגל, הרם את שולחן הסורק. הניחו כרית רכה מתחת לרגלי המשתתפים כדי להבטיח נוחות. לעטוף את חגורת הנשימה סביב המותניים של המשתתף.
הנחו את המשתתף להרכיב אוזניות מבטלות רעשים, וודאו שהן אינן מפריעות למיקום הבדיקה fNIRS. הניחו את מד הדופק על האצבע המורה השמאלית של הנבדק. במקרה שתיבת כפתורים משמשת למשימות הניסוי, הנחו את הנבדק להחזיק אותה ביד הדומיננטית.
ספק הוראות ברורות כיצד להשתמש בתיבת הלחצנים. הניחו את כדור הלחיצה או אזעקת הכפתור על היד הלא דומיננטית של הנבדק והנחו את המשתתף כיצד להשתמש בו. בדוק את האזעקה על ידי בקשת המשתתף ללחוץ עליה.
החלק את המשתתף כמה סנטימטרים לתוך משעמם הסורק כדי ליישר את הראש. מקם את החלק העליון של סליל הראש. לאחר מכן, הכנס את המיקרופון ואת המראה בסליל המתאים תוספות.
החלק את המשתתף באיטיות לתוך בור הסורק תוך אחיזת הסיבים האופטיים. במחשב הסורק, בחר את הרצפים המבניים והפונקציונליים הרלוונטיים הדרושים למחקר. ודא את הלוקליזר למיקום נכון של הראש בתוך משעמם הסורק, וודא שהוא מספק כיסוי מלא מראש הראש ועד המוח הקטן.
ודא עם המשתתף שמסך המחשב גלוי דרך מראת סליל הראש והפעל את הסריקה המבנית הראשונית. נתוני fNIRS ברמת הנושא הראו הפעלה מוגברת באזורים דו-צדדיים של קליפת המוח הראייתית במהלך בלוקי לוח המשבצות המהבהבים בהשוואה לתקופות שבין הניסויים. עקבות זמן של פעילות מוחית הראו עלייה באות HBO במהלך הצגת לוח המשבצות המהבהב וירידה במהלך תקופות בין ניסויים.
הדמיה של נתוני HBO במהלך תקופת לוח המשבצות המהבהבת הראתה הפעלה דו-צדדית באזורי קליפת המוח הראייתית ברמת הנבדק הבודד. נתוני fMRI ברמת הנושא מראים תגובת אות מודגשת גדולה יותר בקליפת המוח הראייתית הראשונית והמשנית במהלך תקופות לוח הדמקה המהבהב ביחס לתקופות שבין הניסויים. ברמה התת-קליפתית, נצפתה הפעלה מוגברת בגרעין הגניקולאט הצידי של התלמוס. אחד האתגרים המרכזיים של הפרוטוקול שלנו הוא להבטיח שהמשתתף יוכל לנוח בנוחות בסורק, וזה ייקבע בעיקר על ידי סוג האופטודה שמגיעה עם מערכת fNIRS.
ניתן להתאים את הפרוטוקול לאיסוף נתונים מאזורי עניין ספציפיים וממגוון פרדיגמות ניסיוניות. אנו מספקים גם הצעות ספציפיות כיצד להשתמש בפרוטוקול עם אוכלוסיות קליניות והתפתחותיות.
