이 연구는 J. 브루스 모튼 국립 과학 및 공학 연구위원회 (NSERC)에서 교부금의 지원으로 가능하게되었다.

1. 사람을 대상으로 작업에 대한 승인을 받아야 2.의 fMRI 데이터 수집 <ol><li> (Raschle, 등. 12 참조) 어린이를위한 적합한 절차에 따라의 fMRI 데이터를 수집. 이러한 차이는 뇌의 활성화와 기능적인 연결의 발달 관련 차이점에 대해 추론을 그릴 수있는 자신의 능력을 제한하는 불필요한 혼동을 소개로, 작업 성능과 동작 가능한 연령에 따른 차이를 제한하기 위해 최선의 노력을합니다. 참고 : 현재 프로토콜에서 DCCS의 회 반복 시험 버전은 블록 설계 (13)의 형태로 투여 하였다. 각각의 실행은 2 개의 8 시험 스위치 블록과 스위치 블록 4 스위치 시련과 4 반복 시험으로 구성되어 2 개의 8 시험 반복 블록을 포함하고, 반복 블록은 8 반복 시험으로 구성되어 있습니다. 이 프로토콜은 이벤트 관련의 fMRI 데이터를 사용하기 위해 완벽하게 적합합니다. 그러나, 블록 디자인은 처음 acqu을 가져올 때 작업하기 좋은 위치이 구성 요소 시간 과정에서 작업 변조를 쉽게 알 수있다로, ICA와 ainted. </li><li> 표준 fMRI를 전처리 절차에 따라 전처리의 fMRI 데이터. <ol><li> 같은 방향 및 위치에 대한 모든 기능 이미지를 다시 정렬합니다. 통상적으로, 제 1 기능은 볼륨에 정렬되는 다른 모든 볼륨에 대한 참조 화상으로서 사용된다. </li><li> 정품 인증이 정확한 해부학 적 위치에 중첩되도록 T2와 T1-가중 (해부학) 이미지 Coregister, (기능) 검사 * 가중. </li><li> 템플릿 뇌 (예 Talairach 공간)의 선택과 표준화 된 크기, 공간, 위치의 모든 이미지를 표준화. 이것은 다른 과목에서 상동 지역이 비교되고 있는지 확인하는 데 도움이됩니다. 주의 : 다른 템플릿은 또한 (예를 들어, {MNI 몬트리올 신​​경학 연구소} 공간)을 사용할 수 있지만, 이미지가 현재의 프로토콜에 Talairach 공간으로 워핑된다. </li><li> DAT의 모든 기능 볼륨을 부드럽게커널을 부드럽게 6~10밀리미터와 세트. </li></ol></li><li> 디렉토리의 별도의 세트로 사전 처리 된 볼륨을 격리한다. 상위 디렉토리로 &quot;기능 검사&quot;를 사용합니다. &quot;기능 검사&quot;내에서 각 참가자에 대해 별도의 디렉토리를 포함하고, 각 실행에 대한 각 참가자의 디렉토리 내에서 별도의 디렉토리. 이제 데이터가 ICA 분석을위한 준비가되어 있습니다. </li></ol> 3. 그룹 독립적 인 구성 요소 분석 (ICA) <ol><li> 그룹 ICA 소프트웨어를 다운로드하고 설치합니다. fMRI를 포함한 신경 생리 학적 상이한 유형의 데이터에 ICA 구현이 가능하고, 툴 박스의 수가있다. 그룹 ICA를 수행하는 모든 도구 상자는 잠재적으로 적합 할 것이지만, 현재의 프로토콜에 사용되는 하나는 선물이라고합니다. 선물은 뉴 멕시코 대학에서 빈스 하운 및 동료에 의해 개발되었다. 선물 도구 상자 SPM, 잘 알려진의 fMRI 분석 패키지와 함께 작동 MATLAB 스크립트의 집합입니다. 모두 B 수전자는 인터넷에서 무료로 다운로드 (GIFT : mialab.mrn.org / 소프트웨어 / 선물 / index.html 페이지 번호, SPM : www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/을). 일단 다운로드, MATLAB 검색 경로에 선물 도구 상자와 모든 하위 디렉토리를 추가하고 경로 파일을 저장합니다. </li><li> 선물을 사용하여의 fMRI 데이터에 대한 그룹 ICA 컴퓨팅 RAM 메모리에 대한 상당한 요구를합니다. 메모리에 대한 정확한 요구 참가자의 수, 각 참가자로부터 수집 된 데이터의 양, 데이터의 해상도에 따라 달라질 것이다. 메모리 문제를 방지하기 위해, 서버의 ICA 분석을 실행하는 것이 가장 좋습니다. 로컬 컴퓨터 분석을 실행하는 경우에, RAM 요건은 GIFT의 일부인 스크립트 &quot;icatb_mem_ica.m&quot;의 사용을 통해 추정 될 수있다. </li><li> - 설정하거나 분석을 매개 변수화. &quot;icatb_batch_files&quot;의 선물에 저장됩니다 &quot;Input_data_subjects_1.m&quot;라는 기존의 배치 스크립트를 수정하여이 작업을 수행합니다. 참고 :이 선물의 그래픽 사용자 INTERF를 사용하여도를 수행 할 수 있습니다에이스. 그러나이 기존의 스크립트를 수정하여 분석을 설정하려면 약간의 연습으로, 훨씬 더 쉽습니다. <ol><li> 의 fMRI로 데이터 양상을 지정합니다 </li><li> ICASSO와 ICA 같은 분석의 유형을 지정합니다. 이 ICA가 ICASSO 절차를 실행 보장합니다. ICASSO는 상이한 랜덤 시드로 시작 ICA 여러 번 실행하여 분해 안정성을 추정한다. 그러므로 클러스터링 의해 각 결과의 유사도를 테스트한다. ICASSO의 사용은 ICA 분해의 품질을 검사하는 수단으로 권장되지만 크게는 분석을 완료하기 위해 선물을 소요되는 시간을 연장합니다. <ol><li> &quot;분석 유형&quot;의 ICASSO 절차를 선택 &#39;2 &#39;와 ICA를 실행 한 다음 설치 파일의 후속 라인 ICASSO 절차를 매개 변수화합니다. </li></ol></li><li> 그룹 PCA 성능 설정에서 &#39;1 &#39;을 선택하여 그룹 PCA의 성능을 극대화. &#39;2이 매개 변수를 설정하는 것이 좋습니다&#39;부족한 RAM 메모리의 문제가 발생한다. </li><li> 표준 SPM 설계 행렬의 예측을 사용하여 구성 요소를 결과의 정렬 이상 사용 가능 다양한 주제에 대해 서로 다른 행렬이 있는지 여부를 지정합니다. </li><li> 전처리 기능 데이터가 저장되고 디자인 매트릭스를 함유 SPM.mat 파일 전처리 기능 데이터와 함께 저장되어 있는지 위치를 지정. <ol><li> 모든 참가자가 실행되는 동일한 수를 가지며, fMRI를 데이터 취득 아래 단계 2.3에 설명 된대로 데이터 디렉토리가 구성되어있는 경우 데이터를 읽는 GIFT를 얻는 가장 간단한 방법이다. 그렇다면 DataSelectionMethod 하에서, 방법 1에 대해 &#39;1 &#39;을 선택하고, 데이터가 저장되는 파일 경로를 포함하여 파라미터 &quot;sourceDir_filePattern_flagLocation&quot;를 완료 데이터의 파일 포맷, 및 개별 세션이 하위로 저장되어 있는지를 나타내는 문 각 주제 폴더 안에. </li></ol></li&gt; <li> 분석의 출력을 기록 할 디렉토리를 나타냅니다. 데이터가 저장되어있는 같은 디렉토리에 결과를 작성하지 마십시오. </li><li> 모든 출력 파일에 추가 할 접두사를 제공합니다. </li><li> 마스크에 파일 경로를 제공합니다. ICA에 제출 된 모든 볼륨이 마스크됩니다. 선물은 기본 마스크를 제공한다. 이 작품은, ICA에 제출 될 데이터에서 마스크를 생성하는 자체 스크립트. 최소한 마스크는 두개골, 여분의 대뇌 공간, 특히 안구를 제거해야합니다. 안구 복셀에서 신호를 실행하는 동안 매우 큰 변동을 보여줍니다 때문에 마지막 구성 요소의 구조에 상당한 영향을 미칠 것입니다. 3이 좋은 마스크 모양을 보여줍니다 그림. </li><li> 사용하는 그룹 PCA의 유형을 지정합니다. &#39;주제 특정를.&#39;사용 </li><li> 백 재건 방법을 지정합니다. 이 단계에서는 개별 주제 IC의 및 관련 시간 코스는 이리저리 계산기 분석 결과 m. 이 점에 대한 문헌에서 상당한 논의가 있지만 GICA은, 가장 좋은 시간 코스를 얻는 것이 좋습니다. </li><li> 데이터 사전 처리의 유형을 지정합니다. 출력에 숫자가 아닌 값 (즉, infinites, NaN이의)를 방지하기 위해 강도 정상화를 사용합니다. 이 예제에서, 우리는 &#39;1 &#39;의 기본을 선택했다. </li><li> PCA의 유형을 지정합니다 (우리는 표준을 사용)과 PCA 옵션에서 기본 값을 받아 들인다. 선물은 각 참가자의 각 실행에 PCA를 수행하고 ICA에 혼합되지 않은 것으로 소스의 수와 동일한 구성 요소의 수를 유지합니다. PCA는 두 가지 중요한 목적이 있습니다. 첫째, 각 참가자 및 각 실행에 고유 한 소음의 원인을 제거하는 데 도움이됩니다. 둘째, 분석의 계산적 요구가 더 다루기 쉬운 만든다. </li><li> 의 PCA는 ICA 전에 데이터를 실행하는 방법에 대해 많은 지정 (2 권장). 뿐만 아니라, 실행하는 경우 (각 PCA 후 유지하는 방법에 많은 구성 요소 지정이이를) 제 PCA 후에도 유지 부품 점수 두번 초 후에도 유지 개수하는 것이 좋다. </li><li> 데이터의 크기를 조절하는 방법을 지정합니다. 이 작품의 경우, z 점수 스케일링 사용 하였다. </li><li> ICA에 대한 블라인드 소스 분리 알고리즘을 선택합니다. 이 일을 위해, 연합 인 포맥스 사용 하였다. 선물은 적어도 10 개의 서로 다른 알고리즘의 선택을 제공합니다. </li><li> 같이 나머지 매개 변수는 남아있을 수 있습니다. </li></ol></li><li> ICA가 완료되면, 사용 가능한 컴포넌트들에서 잠재적 이론적 관심있는 이들을 선택. 선물 GUI를 통해 구성 요소 선택을 선택 공간 정렬은 기존 템플릿과 공간의 상관 관계에 의한 공간 구성 요소를 정렬; 시간 정렬은 (3.3.5 참조) 데이터를 저장할 수있는 SPM 디자인 행렬에서 선형 예측에 의해 구성 요소의 시간 코스를 정렬합니다. 참고 : 구성 요소 선택에 대한 두 가지 접근법이 유틸리티가있다. 그러나, 작업 데이터 작업, 시간 선택그들이 선택된 성분이 작업에 의해 활성화 된 것을 검증하는 수단을 제공하는 등의 기준이 특히 유용하다. DCCS의 경우, 시간적 정렬의 사용은 선택된 성분이 반복 블록에 비해 스위치 블록 중에 더욱 활성 이었다는 것을 확인하기 위하여 사용될 수있다. </li><li> 이 선택한 구성 요소의 어린이와 성인 버전이 차이가 있는지 여부를 테스트합니다. 집계 아동과 그 어른의 구성 요소를 두 개의 그룹 및 구성 요소가 될 두 표본 t-검정의 지역에 의해 시험에. 이 선물 GUI를 통해 할 상대적으로 쉽습니다. </li></ol>

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	<li>Diamond, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Normal+Development+of+Prefrontal+Cortex+from+Birth+to+Young+Adulthood:+Cognitive+Functions+Anatomy,+and+Biochemistry.">Normal Development of Prefrontal Cortex from Birth to Young Adulthood: Cognitive Functions Anatomy, and Biochemistry.</a> Principles of Frontal Lobe Function. , 1-38 (2002).</li><li>Zelazo, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Dimensional+Change+Card+Sort+(DCCS):+a+method+of+assessing+executive+function+in+children.">The Dimensional Change Card Sort (DCCS): a method of assessing executive function in children.</a> Nat Protoc. 1, 297-301 (2006).</li><li>Monsell, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Task+switching.">Task switching.</a> Trends Cogn Sci (Regul Ed. 7, 134-140 (2003).</li><li>Crone, E. A., Bunge, S. A., van der Molen, M. W., Ridderinkhof, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Switching+between+tasks+and+responses:+a+developmental+study.">Switching between tasks and responses: a developmental study.</a> Developmental Science. 9, 278-287 (2006).</li><li>Cole, M. W., Schneider, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+cognitive+control+network:+Integrated+cortical+regions+with+dissociable+functions.">The cognitive control network: Integrated cortical regions with dissociable functions.</a> Neuroimage. 37, 343-360 (2007).</li><li>Fair, D. 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=Development+of+distinct+control+networks+through+segregation+and+integration.">Development of distinct control networks through segregation and integration.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 104, 13507-13512 (2007).</li><li>Uddin, L. Q., Supekar, K., Menon, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Typical+and+atypical+development+of+functional+human+brain+networks:+insights+from+resting-state+FMRI.">Typical and atypical development of functional human brain networks: insights from resting-state FMRI.</a> Frontiers in systems neuroscience. 4, (2010).</li><li>Calhoun, V. D., Adali, T., Pearlson, G. D., Pekar, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+method+for+making+group+inferences+from+functional+MRI+data+using+independent+component+analysis.">A method for making group inferences from functional MRI data using independent component analysis.</a> Human brain mapping. 14, 140-151 (2001).</li><li>Fransson, 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=Resting-state+networks+in+the+infant+brain.">Resting-state networks in the infant brain.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 104, 15531-15536 (2007).</li><li>Supekar, K., Menon, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developmental+maturation+of+dynamic+causal+control+signals+in+higher-order+cognition:+a+neurocognitive+network+model.">Developmental maturation of dynamic causal control signals in higher-order cognition: a neurocognitive network model.</a> PLoS computational biology. 8, (2012).</li><li>Power, J. D., Barnes, K. A., Snyder, A. Z., Schlaggar, B. L., Petersen, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spurious+but+systematic+correlations+in+functional+connectivity+MRI+networks+arise+from+subject+motion.">Spurious but systematic correlations in functional connectivity MRI networks arise from subject motion.</a> Neuroimage. 59, 2142-2154 (2012).</li><li>Raschle, N. 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=Making+MR+Imaging+Child's+Play+-+Pediatric+Neuroimaging+Protocol,+Guidelines+and+Procedure.">Making MR Imaging Child's Play - Pediatric Neuroimaging Protocol, Guidelines and Procedure.</a> (29), (2009).</li><li>Morton, J. B., Bosma, R., Ansari, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Age-related+changes+in+brain+activation+associated+with+dimensional+shifts+of+attention:+an+fMRI+study.">Age-related changes in brain activation associated with dimensional shifts of attention: an fMRI study.</a> Neuroimage. 46, 249-256 (2009).</li><li>Ezekiel, F., Bosma, R., Morton, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dimensional+Change+Card+Sort+performance+associated+with+age-related+differences+in+functional+connectivity+of+lateral+prefrontal+cortex.">Dimensional Change Card Sort performance associated with age-related differences in functional connectivity of lateral prefrontal cortex.</a> Developmental Cognitive Neuroscience. , (2013).</li><li>Calhoun, V. D., Kiehl, K. A., Pearlson, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulation+of+temporally+coherent+brain+networks+estimated+using+ICA+at+rest+and+during+cognitive+tasks.">Modulation of temporally coherent brain networks estimated using ICA at rest and during cognitive tasks.</a> Human brain mapping. 29, 828-838 (2008).</li><li>Allen, E. 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+baseline+for+the+multivariate+comparison+of+resting-state+networks.">A baseline for the multivariate comparison of resting-state networks.</a> Front Syst Neurosci. 5, (2011).</li><li>Calhoun, V. D., Liu, J., Adali, 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+review+of+group+ICA+for+fMRI+data+and+ICA+for+joint+inference+of+imaging,+genetic,+and+ERP+data.">A review of group ICA for fMRI data and ICA for joint inference of imaging, genetic, and ERP data.</a> Neuroimage. 45, (2009).</li><li>Allen, E. 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=Tracking+whole-brain+connectivity+dynamics+in+the+resting+state.">Tracking whole-brain connectivity dynamics in the resting state.</a> Cerebral Cortex. , (2012).</li></ol>

더 경쟁 금전적 이해 관계가 없습니다.

이러한 정렬 규칙을 전환하는 기능과 같은 고차원의 정신 작업은, 어린 시절과 청소년기에 걸쳐 신속하게 개발. 이러한 정신적 인 작업은 여러 분산 된 뇌 영역 사이의 상호 작용을 포함하고 있기 때문에, 고차인지와 광범위한 규모의 대뇌 피질 네트워크의 조직에서 연령과 관련된 변화의 발전 사이의 관계를 탐구에 관심이 증가하고있다. 우리는 직접 관계를 검사하는 수단으로 작업 기반의 fMRI ?...

행동을 조절하는 능력은 (검토를 위해, 다이아몬드 1 참조) 유년기와 청소년기에 점차적으로 개발하고 있습니다. 치수 변경 카드 정렬 작업에서는, 예를 들어, 참가자들에게 같은 색상 2와 같은 다른 방법을, (그림 2 참조) 정렬로, 같은 모양으로, 카드 한 방법을 분류 전환. 전환은 약간의 성능 비용 또는 스위치 비용을 입히고있다 응답은 일반적으로 느리고 오류가 발생하기 쉬운 스위치 시험에이되도록하는 정렬 규칙이 같은 3 남아있는 실험을 반복 비교하여 정렬 규칙 변경. 아이들이 4 나이를 먹어 감에 따라 이러한 비용의 크기는 일반적으로 행동 규제 능력은 인생의 초기 개발을 계속 겪는다는 사실을 보여주는 작아진다. 이러한 전환과 같은 복잡한 정신 작업, 여러 뇌 영역 5 사이의 빠른 상호 작용을 포함하고 있기 때문에, relati에 관심이 증가하고있다넓은 규모의 대뇌 피질의 네트워크 6의 기능 조직의 변화에 고차인지의 발달을 겨. 광범위한 대규모 네트워크의 발달 변화를 조사하는 한 가지 방법은 시드 계 기능적 연결성 분석 6,7의 사용을 통해서이다. 이 기술의 첫 번째 단계는 가능한 연구 문헌에 문의하고 문제의 행동과 관련이있을 것 같다 선험적으로 관심 영역, 또는의 ROI를 정의하는 것입니다. 이러한 ROI에, 또는 노드는, 네트워크의 기본 골격을 정의한다. 참가자가 MRI 스캐너에 휴식하는 동안 다음 활동의 저주파 변동이의 ROI (또는 T2 신호 강도를 * 가중)은 5 ~ 10 분 동안 측정된다. 네트워크의 두 노드 사이의 기능적 연결이 후 각각의 시간 코스의 상관 관계로 정량화된다. 기능적으로 강하게 연결되어 노드가 유사하고, 따라서 높은 신호보기 상관해야시간 코스. 한편, 약하게 기능적으로 연결되어있는 노드는 비슷하기 때문에 약한 상관 관계가 시간의 과정을 신호한다. 네트워크의 모델을 완성하기 위해, 가장자리 (또는 링크)는 그 시간 코스 선택 임계 값 이상으로 상관 관계 노드 사이에 그려집니다. 네트워크 내의 기능적 연결성의 연령과 관련된 차이 테스트 단일 노드 간 연결, 또는 노드 및 에지들의 전체 세트의 토폴로지에서 수행 될 수있다. 기능적 연결성의 이러한 차이는 다음 오프라인 수집 인식 성능의 측정과 관련 될 수있다. 본 논문에서는 다른 방법은 작업 기반의 fMRI 데이터 8 그룹 독립 성분 분석을 기반으로이 설명되어 있습니다. 독립 성분 분석 (ICA 나)는 맹목적 밝혀 소스가 극대로 독립적이되도록 한 세트의 관측을 밑에 숨겨진 소스를 드러내는위한 통계적 절차이다. 의 fMRI 데이터의 분석, (P)에인가rocedure 각 볼륨이 공간적으로 독립적 인 소스의 유한 수의 혼합물 인 것으로 가정한다. 그러한 포맥스 알고리즘 같은 다른 알고리즘의 다양한 중 하나를 사용하여, ICA는 원래의 데이터에 적용 할 때 오는 극대 독립 소스, 또는 구성 요소의 집합을 산출 unmixing 행렬을 추정한다. 각 구성 요소는 공통 시간 코스를 나누어 복셀의 집합으로 구성 것이면, 네트워크로서 생각 될 수있다. 그룹 ICA는 그룹 구성 요소의 공통 집합은 우선 전체 데이터 세트로부터 추정 한 후 그룹 구성 요소의 참가자 고유 세트가 백 재구성 단계에서 계산 된 ICA의 특정 유형이다. 전체 데이터 세트는 일련의 구성 요소로 분해되면, 다음 단계는 잡음 소스를 나타내는 인공적 성분을 폐기하고, 그 네트워크에 대응 이론적으로 의미있는 구성 요소를 식별하는 것이다. 이것은에 IDE GLM의 컨텍스트에서 모델링 성분 시간의 과정에 의해도 달성 될 수있다공간적으로 그 네트워크의 템플릿, 또는 두 가지 모두에 구성 요소의 상관 관계, 예측 방식으로 활성화 네트워크를 ntify. 구성 요소의 결과 세트는 이론적으로 흥미 네트워크 7,9,10 이내에 기능적 연결이 가능한 연령에 따른 차이를 테스트하기 위해 그룹 비교에 제출 될 수있다. 그룹 ICA의 응용 프로그램을 통해 기능적인 연결에 나이와 관련된 변화를 공부하는하는 작업 기반의 fMRI 데이터는 휴식 상태의 fMRI 데이터에 씨앗 기반 기술의 응용 프로그램에 비해 몇 가지 장점을 가지고있다. 먼저, 사전 정의 된 ROI에의 작은 세트에 초점과 다른 시드 기반 기술은 현재 그룹 ICA 방식은 체적 시계열을 구성하는 모든 복셀을 이용한다. 이 씨의 작은 그룹이 관심 영역으로 사전을 선택하면 반드시 발생한다는 편견 기회를 감소. 둘째로, 기능적 연결성 분석 (ICA 기반이거나)에 작업을 적용휴식 상태의 fMRI 데이터는 네트워크 구성 및 네트워크 기능을보다 직접적으로 연관 될 수있는 이점을 가지고보다는. 예를 들어, (예 DCCS 성능의 변화와 같은) 기능적 연결성인지 또는 행동 영향을 검사하는 것이 우선적이며, 경우에, 그 네트워크가 작업 성능과 연관되어 있음을 나타 내기 위해 중요하다. 연구자가 데이터를 수집하는 동안 참가자가 경험하는,인지 행동, 또는 정서적 상태의 기록이 없기 때문에 휴식 상태 프로토콜로, 이것은 매우 어렵습니다. 그것은 관심의 네트워크 작업 성능 관련이 있다는 직접적인 증거를 제공하는 것이 불가능하다. 이러한 ICA 같은 기능적 연결성 분석, 작업 데이터에 적용될 때 대조적으로, 그것은 또한 네트워크는 적어도 작업의 성능과 관련되어 있음을 확인할 수있다. 마지막으로, ICA는 소음의 부정적 영향을 덜받습니다. 그런 그 관련된 재치와 같은 노이즈 소스,H 제목의 운동과 심장 리듬, 독특한 공간 - 시간 프로파일이 있습니다. 따라서 그룹 ICA의 맥락에서, 이러한 소스는 고립되고 분산 이러한 반갑지 소스의 비교적 자유로운 나머지 구성 요소를 떠나는 별개의 구성 요소에 할당. 종자 기반의 분석은 기능적인 연결의 추정에 원시 시간 코스를 사용하고, 시간 과정이기 때문에, 정의에 의해, 신경 생리 학적 신호와 인공적인 잡음의 혼합물은 기능적 연결 추정 그룹의 차이에 기초 신경 생리학, 그룹의 차이에 해당 그룹의 차이를 반영 할 수 노이즈의 구조 또는 둘 11.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:741px;" width="740">
	<colgroup>
		<col span="4" />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="30">
			<td height="30" style="height:30px;width:185px;">Name of equipment</td>
			<td style="width:185px;">Company</td>
			<td style="width:185px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:185px;">Comments (optional)</td>
		</tr>
		<tr height="30">
			<td height="30" style="height:30px;width:185px;">SPM8</td>
			<td style="width:185px;">The MathWorks, Inc.</td>
			<td style="width:185px;">R2013a</td>
			<td style="width:185px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a method for investigating age-related differences in the functional connectivity of cognitive control networks associated with dimensional change card sort performance

환경의 급격한 변화에 동작을 조정할 수있는 능력은 아동기와 청소년기에 점차적으로 개발하고 있습니다. 예를 들어, 치수 변경 카드 정렬 작업에서는 참가자들에게 색과 같은 다른 방법을, 정렬로, 같은 모양으로, 카드 한 방법을 분류 전환. 이 방법으로 문제를 조정하면 약간의 성능 비용, 또는 스위치의 비용을 입히고있다 응답은 일반적으로 느리고 오류가 발생하기 쉬운 스위치 시험에이되도록하는 정렬 규칙이 동일하게 유지되는 실험을 반복 비교하여 정렬 규칙 변경. 유연하게 동작을 조정하는 기능은 종종 스위치 비용으로 행동 비용은 일반적으로 연령 증가에 따라 감소 부분에 있기 때문에, 점차 개발이라고합니다. 이러한 행동의 유연성 등의 고차인지, 측면, 그래서 개발 왜 점점 의문 남아있다. 하나의 가설은 이러한 변화가 광범위한 규모인지 제어 네트워크의 기능 변화와 관련하여 발생하는 것입니다. 이보기에,이러한 전환과 같은 복잡한 정신 작업은 빠른 그 해당 업데이트 및 작업 규칙을 유지하는 등 여러 분산 된 뇌 영역 사이의 상호 작용, 다시 방향을주의, 선택 행동을 포함한다. 개발,이 지역 사이의 기능적 연결이보다 빠르고 효율적으로 전환 작업을 선도, 강화. 현재 비디오는 다양한 연령의 참가자로부터의 fMRI 데이터의 수집과 다변량 분석을 통해이 가설을 시험하는 방법을 설명한다.

그룹 ICA가, 심지어 상대적으로 작은의 fMRI 데이터 세트에, 다른 연구에서 관찰 된 것과 유사한 구성 요소의 집합을 반환합니다. 4 그림 12 어린이와 13 성인의 샘플에서 혼합되지 않은 5와 같은 구성 요소와 관련된 시간 과정의 중첩은 참가자 당 약 800 볼륨이. 도 4, 기본 모드, 전두 정수리에 도시 된 바와 같이, cingulo-인술 및 네트워크 카메라는 좀처럼이 분해의 결과로부터 ...

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A Method for Investigating Age-related Differences in the Functional Connectivity of Cognitive Control Networks Associated with Dimensional Change Card Sort Performance

이 동영상은 대상 작업 / 프로세스에 관여인지 제어 네트워크의 기능적 연결성에 나이와 관련된 변화를 검사하는 방법을 제시한다. 기법의 fMRI 데이터의 다변량 분석에 기초한다.

치수 변경 카드 정렬 성능인지 제어 네트워크 관련의 기능 연결에서 연령 관련 차이점을 조사하는 방법

The ability to adjust behavior to sudden changes in the environment develops gradually in childhood and adolescence. For example, in the Dimensional ...

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Research

JoVE Journal

Behavior

10.1K 조회수.  University of Western Ontario.  이 동영상은 대상 작업 / 프로세스에 관여인지 제어 네트워크의 기능적 연결성에 나이와 관련된 변화를 검사하는 방법을 제시한다. 기법의 fMRI 데이터의 다변량 분석에 기초한다. 

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The Crossmodal Congruency Task as a Means to Obtain an Objective Behavioral Measure in the Rubber Hand Illusion Paradigm

The rubber hand illusion (RHI) is a popular experimental paradigm. Participants view touch on an artificial rubber hand while the participants' own hidden hand is touched. If the viewed and felt touches are given at the same time then this is sufficient to induce the compelling experience that the rubber hand is one's own hand. The RHI can be used to investigate exactly how the brain constructs distinct body representations for one's own body. Such representations are crucial for successful interactions with the external world. To obtain a subjective measure of the RHI, researchers typically ask participants to rate statements such as "I felt as if the rubber hand were my hand". Here we demonstrate how the crossmodal congruency task can be used to obtain an objective behavioral measure within this paradigm.
The variant of the crossmodal congruency task we employ involves the presentation of tactile targets and visual distractors. Targets and distractors are spatially congruent (i.e. same finger) on some trials and incongruent (i.e. different finger) on others. The difference in performance between incongruent and congruent trials - the crossmodal congruency effect (CCE) - indexes multisensory interactions. Importantly, the CCE is modulated both by viewing a hand as well as the synchrony of viewed and felt touch which are both crucial factors for the RHI.
The use of the crossmodal congruency task within the RHI paradigm has several advantages. It is a simple behavioral measure which can be repeated many times and which can be obtained during the illusion while participants view the artificial hand. Furthermore, this measure is not susceptible to observer and experimenter biases. The combination of the RHI paradigm with the crossmodal congruency task allows in particular for the investigation of multisensory processes which are critical for modulations of body representations as in the RHI.

We demonstrate how an objective measure can be employed in the widely employed rubber hand illusion paradigm. This measure is obtained by modifying the well-established crossmodal congruency task. This task allows the investigation of multisensory processes which are critical for modulations of body representations as in the rubber hand illusion.

고무 손 환상 패러다임에서 목표 행동 측정을 확보하는 수단으로 Crossmodal 일치 성은 작업

The rubber hand illusion (RHI) is a popular experimental paradigm. Participants view touch on an artificial rubber hand while the participants' own hidden ...

연구

행동분석학

Measuring Sensitivity to Viewpoint Change with and without Stereoscopic Cues

The speed and accuracy of object recognition is compromised by a change in viewpoint; demonstrating that human observers are sensitive to this transformation. Here we discuss a novel method for simulating the appearance of an object that has undergone a rotation-in-depth, and include an exposition of the differences between perspective and orthographic projections. Next we describe a method by which human sensitivity to rotation-in-depth can be measured. Finally we discuss an apparatus for creating a vivid percept of a 3-dimensional rotation-in-depth; the Wheatstone Eight Mirror Stereoscope. By doing so, we reveal a means by which to evaluate the role of stereoscopic cues in the discrimination of viewpoint rotated shapes and objects.

We discuss a novel method forviewpoint-rotation of visual stimuli, and demonstrate using a mirror stereoscopethe three-dimensional percept of rotation-in-depth. The technique can be used to investigate the role of stereoscopic cues in encoding viewpoint-rotated figures.

The speed and accuracy of object recognition is compromised by a change in viewpoint; demonstrating that human observers are sensitive to this ...

Assessment of Age-related Changes in Cognitive Functions Using EmoCogMeter, a Novel Tablet-computer Based Approach

The main goal of this study was to assess the usability of a tablet-computer-based application (EmoCogMeter) in investigating the effects of age on cognitive functions across the lifespan in a sample of 378 healthy subjects (age range 18-89 years). Consistent with previous findings we found an age-related cognitive decline across a wide range of neuropsychological domains (memory, attention, executive functions), thereby proving the usability of our tablet-based application. Regardless of prior computer experience, subjects of all age groups were able to perform the tasks without instruction or feedback from an experimenter. Increased motivation and compliance proved to be beneficial for task performance, thereby potentially increasing the validity of the results. Our promising findings underline the great clinical and practical potential of a tablet-based application for detection and monitoring of cognitive dysfunction.

We tested the usability of a tablet-computer-based application (EmoCogMeter) in investigating the effects of age on cognition. Results show an age-related cognitive decline, thereby proving the usability of our application. Findings underline the great clinical and practical potential of a tablet-based application for detection and monitoring of cognitive dysfunction.

The main goal of this study was to assess the usability of a tablet-computer-based application (EmoCogMeter) in investigating the effects of age on ...

A Fully Automated Rodent Conditioning Protocol for Sensorimotor Integration and Cognitive Control Experiments

Rodents have been traditionally used as a standard animal model in laboratory experiments involving a myriad of sensory, cognitive, and motor tasks. Higher cognitive functions that require precise control over sensorimotor responses such as decision-making and attentional modulation, however, are typically assessed in nonhuman primates. Despite the richness of primate behavior that allows multiple variants of these functions to be studied, the rodent model remains an attractive, cost-effective alternative to primate models. Furthermore, the ability to fully automate operant conditioning in rodents adds unique advantages over the labor intensive training of nonhuman primates while studying a broad range of these complex functions.
Here, we introduce a protocol for operantly conditioning rats on performing working memory tasks. During critical epochs of the task, the protocol ensures that the animal's overt movement is minimized by requiring the animal to 'fixate' until a Go cue is delivered, akin to nonhuman primate experimental design. A simple two alternative forced choice task is implemented to demonstrate the performance. We discuss the application of this paradigm to other tasks.

A fully automated protocol for rodent operant conditioning is proposed. The protocol relies on precise temporal control of behavioral events to investigate the extent to which this control influences neural activity underlying sensorimotor integration and cognitive control experiments.

감각 운동 통합 및인지 제어 실험을 위해 완전 자동화 된 설치류 컨디셔닝 프로토콜

Rodents have been traditionally used as a standard animal model in laboratory experiments involving a myriad of sensory, cognitive, and motor tasks. ...

Assessing Functional Performance in the Mdx Mouse Model

Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a severe and progressive muscle wasting disorder for which no cure is available. Nevertheless, several potential pharmaceutical compounds and gene therapy approaches have progressed into clinical trials. With improvement in muscle function being the most important end point in these trials, a lot of emphasis has been placed on setting up reliable, reproducible, and easy to perform functional tests to pre clinically assess muscle function, strength, condition, and coordination in the mdx mouse model for DMD. Both invasive and noninvasive tests are available. Tests that do not exacerbate the disease can be used to determine the natural history of the disease and the effects of therapeutic interventions (e.g. forelimb grip strength test, two different hanging tests using either a wire or a grid and rotarod running). Alternatively, forced treadmill running can be used to enhance disease progression and/or assess protective effects of therapeutic interventions on disease pathology. We here describe how to perform these most commonly used functional tests in a reliable and reproducible manner. Using these protocols based on standard operating procedures enables comparison of data between different laboratories.

Assessing Functional Performance in the Mdx Mouse Model

The primary outcome measure in clinical trials for neuromuscular disorders is generally improved muscle function. Therefore, assessing the effect of potential therapeutic compounds on muscle performance pre clinically in mouse models is of great importance. We here describe several functional tests to address this.

의 기능적 성능을 평가<em&gt; MDX</em&gt; 마우스 모델

Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a severe and progressive muscle wasting disorder for which no cure is available. Nevertheless, several potential ...

Combined Invasive Subcortical and Non-invasive Surface Neurophysiological Recordings for the Assessment of Cognitive and Emotional Functions in Humans

In spite of the success in applying non-invasive electroencephalography (EEG), magneto-encephalography (MEG) and functional magnetic resonance imaging (fMRI) for extracting crucial information about the mechanism of the human brain, such methods remain insufficient to provide information about physiological processes reflecting cognitive and emotional functions at the subcortical level. In this respect, modern invasive clinical approaches in humans, such as deep brain stimulation (DBS), offer a tremendous possibility to record subcortical brain activity, namely local field potentials (LFPs) representing coherent activity of neural assemblies from localized basal ganglia or thalamic regions. Notwithstanding the fact that invasive approaches in humans are applied only after medical indication and thus recorded data correspond to altered brain circuits, valuable insight can be gained regarding the presence of intact brain functions in relation to brain oscillatory activity and the pathophysiology of disorders in response to experimental cognitive paradigms. In this direction, a growing number of DBS studies in patients with Parkinson&#39;s disease (PD) target not only motor functions but also higher level processes such as emotions, decision-making, attention, memory and sensory perception. Recent clinical trials also emphasize the role of DBS as an alternative treatment in neuropsychiatric disorders ranging from obsessive compulsive disorder (OCD) to chronic disorders of consciousness (DOC). Consequently, we focus on the use of combined invasive (LFP) and non-invasive (EEG) human brain recordings in assessing the role of cortical-subcortical structures in cognitive and emotional processing trough experimental paradigms (e.g. speech stimuli with emotional connotation or paradigms of cognitive control such as the Flanker task), for patients undergoing DBS treatment.

The present protocol aims at assessing cognitive-emotional functions in the basal ganglia by simultaneous neurophysiological recording of local field potentials and non-invasive brain cortical activity (EEG). The procedure is exemplified by the use of paradigms involving speech stimuli with emotional connotation or the Flanker task involving cognitive control.

인간의 결합 침략 피질과인지의 평가를위한 비 침습적 표면 신경 생리학 녹음과 정서적 기능

In spite of the success in applying non-invasive electroencephalography (EEG), magneto-encephalography (MEG) and functional magnetic resonance imaging ...

The Emotional Stroop Task: Assessing Cognitive Performance under Exposure to Emotional Content

The emotional Stroop effect (ESE) is the result of longer naming latencies to ink colors of emotion words than to ink colors of neutral words. The difference shows that people are affected by the emotional content conveyed by the carrier words even though they are irrelevant to the color-naming task at hand. The ESE has been widely deployed with patient populations, as well as with non-selected populations, because the emotion words can be selected to match the tested pathology. The ESE is a powerful tool, yet it is vulnerable to various threats to its validity. This report refers to potential sources of confounding and includes a modal experiment that provides the means to control for them. The most prevalent threat to the validity of existing ESE studies is sustained effects and habituation wrought about by repeated exposure to emotion stimuli. Consequently, the order of exposure to emotion and neutral stimuli is of utmost importance. We show that in the standard design, only one specific order produces the ESE.

The emotional Stroop effect (ESE) is the result of longer naming latencies to ink colors of emotion words than those of neutral words. This report refers to potential sources of confounding and includes a modal experiment that provides the means to control for them.

감정적 인 스트 루프 작업은 : 감정적 콘텐츠에 대한 노출에서인지 성능 평가

The emotional Stroop effect (ESE) is the result of longer naming latencies to ink colors of emotion words than to ink colors of neutral words. The ...

A Pressure Injection System for Investigating the Neuropharmacology of Information Processing in Awake Behaving Macaque Monkey Cortex

The top-down modulation of feed-forward cortical information processing is functionally important for many cognitive processes, including the modulation of sensory information processing by attention. However, little is known about which neurotransmitter systems are involved in such modulations. A practical way to address this question is to combine single-cell recording with local and temporary neuropharmacological manipulation in a suitable animal model. Here we demonstrate a technique combining acute single-cell recordings with the injection of neuropharmacological agents in the direct vicinity of the recording electrode. The video shows the preparation of the pressure injection/recording system, including preparation of the substance to be injected. We show a rhesus monkey performing a visual attention task and the procedure of single-unit recording with block-wise pharmacological manipulations.

Here, we show the pressure injection of neuropharmacological substances during single-cell recording in an awake, behaving macaque monkey. This procedure allows pharmacological manipulation in the direct vicinity of a cortical recording site.

깨어되는 행동 원숭이 원숭이 코어 텍스에서 정보 처리의 신경 약리학 조사에 대한 압력 분사 시스템

The top-down modulation of feed-forward cortical information processing is functionally important for many cognitive processes, including the modulation ...

The Rodent Psychomotor Vigilance Test (rPVT): A Method for Assessing Neurobehavioral Performance in Rats and Mice

The human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is a widely used procedure for measuring changes in fatigue and sustained attention. The present article describes a rodent version of the PVT&#8212;termed the &#34;rPVT&#34;&#8212;that measures similar aspects of attention (i.e., performance accuracy, motor speed, premature responding, and lapses in attention). Data are presented that demonstrate both the short- and long-term usefulness of the rPVT when employed with laboratory rats. Rats easily learn the rPVT, and learning to perform the basic procedure takes less than two weeks of training. Once acquired, rat performances in the rPVT show a high degree of similarity to these same performance measures in the human PVT, including similarities in, lapses in attention, reaction times, vigilance decrements across session time (i.e., the human &#34;time-on-task&#34; effects), and the response-stimulus interval (RSI) effect described for humans. Thus the rPVT can be an extremely valuable tool for assessing the effects of a wide range of variables on sustained attention quite similar to human PVT performances, and thus can be useful for developing novel treatments for neurobehavioral dysfunctions.

The Rodent Psychomotor Vigilance Test rPVT: A Method for Assessing Neurobehavioral Performance in Rats and Mice

A rat version of the human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is described that measures aspects of attention similar to those measured with the human PVT, including aspects of human vigilance such as performance accuracy, motor speed, premature responding, and lapses in attention.

설치류 심리 운동 경계 시험 (rPVT) : 쥐에서 신경 행동 학적 성능을 평가하는 방법

The human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is a widely used procedure for measuring changes in fatigue and sustained attention. The present article ...

Eye-Tracking Control to Assess Cognitive Functions in Patients with Amyotrophic Lateral Sclerosis

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disorder with pathological involvement of upper and lower motoneurons, subsequently leading to progressive loss of motor and speech abilities. In addition, cognitive functions are impaired in a subset of patients. To evaluate these potential deficits in severely physically impaired ALS patients, eye-tracking is a promising means to conduct cognitive tests. The present article focuses on how eye movements, an indirect means of communication for physically disabled patients, can be utilized to allow for detailed neuropsychological assessment. The requirements, in terms of oculomotor parameters that have to be met for sufficient eye-tracking in ALS patients are presented. The properties of stimuli, including type of neuropsychological tests and style of presentation, best suited to successfully assess cognitive functioning, are also described. Furthermore, recommendations regarding procedural requirements are provided. Overall, this methodology provides a reliable, easy to administer and fast approach for assessing cognitive deficits in patients who are unable to speak or write such as patients with severe ALS. The only confounding factor might be deficits in voluntary eye movement control in a subset of ALS patients.

Cognitive deficits are common in about one third of patients with amyotrophic lateral sclerosis, a neurological condition leading to progressive impairments in speech and movement abilities. To conduct cognitive tests in patients unable to speak or write a reliable and easy to administer eye-tracking paradigm was developed.

눈 - 추적 제어 루게릭 병 환자의인지 기능을 평가하는

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disorder with pathological involvement of upper and lower motoneurons, subsequently leading to ...