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Method Article
이러한 기능적 MRI 및 확산 텐서 영상으로 Neuroimaging 기술, 자폐증의인지 및 신경 적자를 특성화에 점점 도움이되고 있습니다. 발달 장애를 가진 자녀를 스캔 adaptations과 함께 네트워크 수준에서 자폐증의 뇌 연결성 시험은 제공됩니다.
새롭게 신흥 이론은 두뇌가 자폐증의 응집 단위로 기능하고 있지 않다는 것을 제안하고,이 불일치는 자폐증과 개인에 의해 표시되는 행동 증상에 반영됩니다. 구조 neuroimaging의 결과는 자폐증의 뇌 이상으로 몇 가지 통찰력을 제공하고 있지만, 이러한 결과의 일관성이 의심됩니다. 자폐증은 동적 처리 장애이며 기본 문제가 자폐증 발생 어디 것 같습니다 대뇌 피질의 네트워크 간의 통신의 시험을 수 있기 때문에 기능 neuroimaging는 반면에,이 관계에 더 많은 결실되었습니다. 기능성 연결이 공간 별도의 신경 events1의 시간적 상관 관계로 정의됩니다. 최근 fMRI 연구 다수의 연구 결과는 복잡한 사회 또는 언어 문제 2,3,4,5,6를 달성하기 위해 협력해야 두뇌의 여러 부분 사이에 약한 조정이있다는 것을 생각을 지원합니다. 자폐증의 신비 중 하나는 상대적으로 그대로, 때로는 향상, 능력과 함께 여러 도메인에서 적자의 공존이다. 자폐증의 이러한 복잡한 발현은 신경 수준에서 장애의 세계 및 종합 시험을 호출합니다. 자폐증의 뇌 기능의 강력한 최근 계정 피질 underconnectivity 이론, 2,7는 자폐증의 신경 생물학 기초에 대한 통합 프레임 워크를 제공합니다. 자폐증의 피질 underconnectivity 이론은 여러 뇌 영역의 통합에 따라 좌우됩니다 어떤 언어, 사회, 혹은 심리적 기능이 처리 수요 증가로 혼란에 민감한 것을 제안합니다. 자폐증에서는 두뇌에 통합 회로의 underfunctioning는 광범위한 underconnectivity가 발생할 수 있습니다. 즉, 자폐증을 가진 사람은 전체의 비용으로 조금씩 방식으로 정보를 해석할 수 있습니다. 뇌 지역, 특히 전두엽 피질 더 후부 영역 3,6, 지금 비교적 잘 설립되었습니다 간의 피질 underconnectivity 때문에, 우리는 더욱 자폐증 symptomatology의 중요한 요소로 뇌의 연결을 이해하기 시작할 수 있습니다.
이 방향으로 논리적인 다음 단계는 위에서 언급한 기능적 연결을 중재 수있는 해부 학적 연결을 검사하는 것입니다. 확산 텐서 영상 (DTI)이 흰색 물질 섬유의 무결성을 추측할 수있는 두뇌에 물의 보급을 탐사하는 데 도움이 비교적 소설 neuroimaging 기술입니다. 이 기법에서는, 두뇌에 물 확산은 확산 그라디언트를 사용하여 여러 방향으로 검사합니다. 기능적 연결 작업 중 또는 휴식하는 동안 서로 다른 뇌 영역에 걸쳐 뇌 활성화의 동기화에 대한 정보를 제공하고 있지만, DTI는 뇌 영역 간의 상호 대화를 촉진 수있는 기본 axonal 조직을 이해하는 데 도움이됩니다. 본 논문은 자폐증 연구의 선 관련된 과제의 뇌를 이해 귀중한 도구로 이러한 기술을 설명합니다.
1. 발달 장애 전문가를위한 특별 검사 기술 :
어려운 여전히 계속 찾을 수 있습니다, 특히 장애 아동을 가진 사람 : 1) 머리 운동 : 자체 neuroimaging하면 소아과 인구를 스캔하고 발달 장애가있는 사람들이 매우 challenging.The 주요 문제가 될 수있는 MRI를 사용하여 복잡한 기법이지만 검색 세션에 걸쳐 fMRI 스캐너. 이것은 차례로 데이터의 품질에 영향을 미칠 수있는 머리 움직임의 결과 수 있습니다 2) 자폐증 어린이가 극단적인 감각 감성을 가지고 있고 폐쇄 공간, 온도 등에 빠지는 등 스캐너 노이즈와 같은 요소에 의해 방해 받고 있습니다, 3 ) 불안하고 새로운 환경에 조정 받고 자폐증을 가진 사람을 위해 어려울 수 있습니다. 잘 준비하지 않으면 자신의 일상에 변화가 문제를 일으킬 수 있습니다. 따라서, 조심 준비와 혁신적인 절차가 좋은 수율을 달성하고, 수집한 데이터의 품질을 향상시키기 위해 필요합니다. 우리는 MRI 스캔을위한 참가자를 준비하는 이론과 실천에서 얻은 귀중한 통찰력을 통합 실험 및 참가자에 대한 즐겁게 스캔 과정을 수 있도록하고, 일부 중 수집된 데이터를 처리하는 :
2. 스캐너와 의사 소통을 자극 프레 젠 테이션 소프트웨어 및 버튼 응답 장치의 사용 :
3. 자폐증과 함께 참가자의 뇌 반응을 이끌어내는 위해 정적 및 동적 시각적 자극의 사용 :
훌륭한 실험 디자인이 어떤 과학적인 연구에 중요하지만, 참가자와 함께 화음을 인상하면 데이터가 특히 neuroimaging에서 인수에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 자극은 참가자의 이해의 수준에 있어야하며, 실험, 짧은 정확하고, 즐거운해야합니다. 적절한주의가 이러한 요소 부여되지 않은 경우, 데이터의 품질에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 특별한주의가 혁신적인 자극을 생성하여 실험 작업이 도전하고 즐거운하게 만들려고 노력 중입니다.
4. 데이터 수집, 저장, 분석, 및 품질 관리 :
데이터 수집 :
데이터 스토리지 및 데이터 분석 :
품질 관리 :
5. 기능 연결 및 해부 학적 연결성 DTI 기반 시험의 fMRI 기반 조사 : 네트워크 수준에서 자폐증의 두뇌를 검사 :
기능 연결 :
기능성 연결 두뇌의 다른 지역에 걸쳐 뇌 활성화의 동기화를 말합니다. 뇌 영역에 걸쳐 활성화의 시간 코스의 상관 관계는 이러한 지역 간의 통신이나 연결의 증거로 찍은 것입니다. 이 분석에 관련된 단계는 다음과 같습니다 :
해부 학적 연결성 (DTI) :
두뇌에 걸쳐 흰색 물질 무결성을 검사하기 위해, 확산 텐서 이미지는 fMRIB 소프트웨어 도서관 (FSL) 9를 사용하여 분석하고 있습니다. 아래 관련된 주요 단계는 다음과 같습니다
6. 대표 결과 :
자폐증과 함께 참가자의 약화 신경 반응과 관련된 우리의 연구에서 신흥 기본 결과 (활성화 측면에서, 신호 강도의 변화와 기능적 연결) 및 인지적, 사회적 과제를 달성에 변경 피질 경로의 가능한 사용합니다. 예를 들어, 핵심 지역 (다른 사람의 의도를 inferring에 temporoparietal 접합에서 예 후부 최상의 시간적 고랑을위한, 그림 2 참조) 기능을 중재하는 발견 것 일반적인 제어 참가자에 비해, 자폐증 아래에 - 반응한다. 또한, 핵심 지역은 특히 다른 노드의 공간 먼 사람 (그림 3)과 기능 underconnected 보인다. DTI로, 우리는 또한 자폐증의 뇌 조직의 광범위한 네트워크 수준의 사진을 제공, 이러한 조사 결과 일부 해부 기초를 (그림 4 참조) 찾습니다.
그림 1. 흐름 차트는 방법과 절차를 묘사.
그림 2와 같은 문장 이해 (왼쪽 하부 전두엽 이랑, 그리고 왼쪽 후부 우수한 시간적 고랑)와 같은 전형적인 언어 작업에 A) 증가 활성화; B)가 다른 사람에게 정신적 상태의 속성 중 neurotypical 참가자의 양자 후부 뛰어난 관자놀이 sulci 활성화를 증가 (FWE은 P의 문턱 <0.05를 수정).
그림 3. 자폐증과 함께 참가자의 사회적 인식 작업의 전두엽과 측두엽 지역 사이에 크게 줄어 기능적 연결 (뇌 활성화의 동기화) (P는 <0.05). LSTG : 왼쪽 우수한 시간적 이랑, RSTG : 오른쪽 뛰어난 시간적 이랑, RIFG : 오른쪽 하부 전두엽 이랑, 투자 수익 (ROI) : 관심 지역, FCA : 기능적 연결.
그림 4. temporoparietal 접합에 측두엽에서 진행 흰색 물질 섬유 번들을 보여주는 DTI Tractography 결과. tractography에 대한 최초의 출발점은 나이와 일치하는 전형적인 제어 참가자에 비해 자폐증과 젊은 성인에서 상당히 작은 FA 가치를 가진 것으로 TBSS 식별 투자 수익 (ROI)을했습니다.
이 문서에 설명되어있는 방법 및 절차는인지 신경 과학 및 neuroimaging의 기본 원칙에 기초하고 있습니다. 함께 촬영이 방법은 어린이, 어른, 그리고 장애가있는 사람의 시스템 수준에서 뇌 기능을 평가하기위한 강력한 프레임 워크를 제공합니다. 이러한 방법에 기초 연구 자폐증과 개인의 조화 뇌 기능을 특성화 특히 영향력이있다.
예방의 숫자에도 불구하고) 1 : 여기에서 제?...
관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.
저자는 서로 다른 단계에있는 프로젝트들의 도움 가을 알렉산더, 제프 킬렌, 찰스 웰스, 캐시 피어슨, 그리고 Vaibhav Paneri 감사하고 싶습니다. 이 작품은 심리 학부 시작 자금, RK로 맥널티 - 시비탄 과학자 수상 & CCTS 파일럿 연구 그랜트 (5UL1RR025777)의 UAB학과에서 지원됩니다.
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