Yazarlar farklı aşamalarında Sonbahar Alexander, Jeff Killen, Charles Wells, Kathy Pearson ve Vaibhav Paneri proje ile yardım için teşekkür etmek istiyorum. Bu çalışma, Psikoloji Fakültesi başlangıç ​​fonları, RK McNulty Civitan Bilimci Ödülü ve CCT Pilot Araştırma Bursu (5UL1RR025777) UAB Bölümü tarafından desteklenmektedir.

1. Özel Gelişim Engelli Bireyler Tarama Teknikleri: Bozuklukları, özellikle de çocuk olan kişiler: 1) Başkanı hareket: zor hala tutmak için, kendisi nörogörüntüleme pediatrik popülasyonda tarama ve gelişimsel bozukluğu olan insanlar son derece challenging.The önemli sorunları olabilir MRI kullanarak karmaşık bir teknik olmakla birlikte bir tarama oturumu boyunca fMRI tarayıcı. Bu da verilerin kalitesini etkileyebilir kafa hareketleri neden olabilir; 2) Otistik Çocuklar aşırı duyu hassasiyetleri var ve kapalı alan, sıcaklık ve benzeri, tarayıcı gürültü gibi faktörler tarafından rahatsız olabilir; ve 3 ) Anksiyete ve yeni bir çevre için ayarlanabilir otistik insanlar için zor olabilir. Iyi hazırlanmış değilse, rutin bir değişiklik sorun yaratabiliyor. Bu nedenle, dikkatli bir hazırlık süreci ile yenilikçi prosedürleri iyi verim elde etmek için, toplanan verilerin kalitesini artırmak için ihtiyaç vardır. Biz, bir MRI tarama için bir katılımcı hazırlamak için teori ve pratikte edinilen değerli bilgiler dahil, deney ve katılımcı için keyifli bir tarama işlemi yapmak ve bunlardan bazıları toplanan verileri işlemek için: <ol><li> Sosyal Haber Sosyal hikayeleri kısa, roman ve kafa karıştırıcı durumlar autism8 ile çocuklara açıklamak için sıkça kullanılan doğrudan hikayeler . Biz göstermek ve sözlü olarak bizim çalışma sürecinin her adımında tanımlamak için, otistik bireyin bakış açısıyla yazılmış sosyal hikayeler, kullanın. Hikayenin her öğe, hem sözlü ve resimli descriptionsare sağladı. Tarama süreci ile aşina böylece, &quot;benim MR oturumu hakkındaki&quot; başlıklı katılımcı öncesinde kendi tarama günün hikayesi. Hikayenin amacı prosedürün birey anlayışı artırmak ve yeni bir durum ona / onu daha rahat yapmak. </li><li> Tarayıcı Sesler CD kayıt bir tarama oturumu sırasında, MRI tarayıcı sürekli yüksek sesler üretir ve bu bazı otistik bireyler için caydırıcı olabilir. Participantsto tarayıcı gürültü iklime alıştırmak için, katılımcılar (tarama gün önce), tarayıcı tarafından yapılan sesler bir kayıt gönderebilirsiniz. </li><li> Mock MR Tarayıcı. MRI tarama oturumunda katılımcı ile dışarı atılır Phillips MRI tarayıcısı inşa sahte bir tarayıcı kullanarak taklit eder. Bu gerçek bir tarama oturumu gerçekçi bir yaklaşım sağlar. Optometri, UAB Bölümü&#39;nde yer alan bu alay tarayıcı, kullanımı katılımcı tarayıcı ortamına alışmış sağlar. </li><li> Tur öncesi MRG Scanner Tarama MRI tarama başlamadan önce, katılımcı, tarayıcı ve hatta kısaca tarayıcı yatağına almak için bir fırsat verilir . Genellikle, bu korku ve anksiyete gibi araştırmacılar tarayıcıya katılımcının tepkisi ile ilgili olarak davranışsal bilgi sağlamak hafifletmek için yardımcı olur. Bu tür reaksiyonlar genellikle katılımcı olasılıkla, katılımcı tarayıcı gider tüm scan.Before tamamlamak ister değerli, ama sezgisel ve nitel, bilgi sağlamak, o / o bir soyunma odasında eşyalarını bırakır ve aynı zamanda metal kullanılarak kontrol edilir metal dedektör. </li><li> Çocuk dostu MR Tarayıcı yapma tüm taramaları için, biz UAB Civitan Uluslararası Araştırma Merkezi&#39;nde bulunan Siemens 3.0 Tesla Allegra MRG Tarayıcı. Bu katılımcılar için daha az korkutucu bir kafa sadece bir tarayıcı. (Pediatrik nüfus için) mümkün olduğu kadar çocuk dostu olarak tarayıcı çevre yapmak için, tarayıcının yanı sıra hayvanları, çizgi film karakterleri, vb kolayca çıkarılabilir çıkartmalar ile dekore edilmiş olabilir, biz onları korumak için katılımcılara renkli battaniye Tarayıcının sıcak. Dekorasyon tarayıcı ise genellikle özel ilgi alanlarına (örneğin, tren) sahip otistik çocuklar için, bu çıkarları dikkate alınmalıdır. </li><li> Filmler ve Çizgi Filmler kullanın: anatomik ve DTI görüntü elde etme, katılımcı tarayıcı bir görevi gerçekleştirmek için gerek yoktur . Bu taramalar sırasında, katılımcılar, en sevdikleri film ya da çizgi dizi birkaç dakika izlerken seçenek verilmiştir. Görevleri hoş bir mola vermenin yanı sıra, bu katılımcı için tarama süreci daha keyifli olmasına yardımcı olur. </li></ol> 2. Tarayıcı ile iletişim Stimulus Sunum Yazılımı ve Button Tepki Cihazlar kullanın: <ol><li> Deneysel görevler E-Prime (Psikoloji Yazılım Araçları, Pittsburgh, PA) uyaran sunum yazılımı kullanılarak programlanır. Onlar basın için gereklidir ne olacak düğmeleri tarayıcı görmek ve ne aşina böylece tarama oturumu öncesinde, katılımcı, bir dizüstü bilgisayar görevleri kısa versiyonları uygulamaları. </li><li> Tsorar Entegre Fonksiyonel Görüntüleme Sistemi (IFI&#39;LARIN İnvivo Corporation, Orlando, FL) yüklenir ve tarama paradigması ile senkronize edilir. IFI&#39;LARIN sistemi katılımcı arkasında bir perde üzerine görsel uyaranlara proje yardımcı tarayıcı, baş bobinine bağlı bir ayna aracılığıyla katılımcı manzaralı. </li><li> Kontrol odasında çift monitör araştırmacılar tarama sırasında sunulan deneysel görevler veya filmleri seçmek için izin ve katılımcı tepkileri izlemek (tepki süresi ve performans doğruluğu da dahil olmak üzere). </li><li> Katılımcılar, ses duymak için izin MR uyumlu kulaklık giyim, araştırmacılar &#39;talimatları dinlemek, hem de tarayıcı rahatsız edici gürültüyü azaltmak. Kulaklıkların yanı sıra, kulaklıklar gürültü tarayıcının daha da azaltmak için sağlanır. </li><li> Her bir eli bağlı bir fiber optik düğmesine yanıt cihaz katılımcı görev sorulara yanıt verir. IFI&#39;LARIN sistemi tarama zamanlama ile birlikte her bir yanıt zamanlaması yanı sıra, bu yanıtları kaydeder. </li><li> &quot;Sıkmak top&quot; bir acil durumda o / o tarama devam etmek istemiyor katılımcıya verilir. Bu topa basarak kontrol odasına araştırmacılar hemen katılımcı almak isteyen bir alarm ayarlayabilirsiniz. </li></ol> 3. Otistik Katılımcılar Beyin tepkiler Statik ve Dinamik Görsel Uyaranlar kullanın: Mükemmel bir deney tasarımı, herhangi bir bilimsel çalışma için kritik olsa da, katılımcılar ile bir akor çarpıcı özellikle beyin görüntüleme, kazanılmış verileri üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir. Uyaranlara katılımcının kavrama düzeyinde olmalı ve deney, kısa, kesin, ve eğlenceli olmalıdır. Dikkatten bu unsurların verilmez ise, veri kalitesi olumsuz etkilenebilir. Özel bakım yenilikçi uyaranlara oluşturarak deneysel görevleri zorlu ve zevkli hale getirmek için denemek için alınır. <ol><li> Mental durum atıf katılımcı tepkiler, sosyal etkileşim anlatan gibi video gibi dinamik görsel uyaranlara kullanılır. Kısa ve eğlenceli olmasının yanı sıra, bu uyaranlara gerçek toplumsal dünyada dilimleri ve sosyal biliş ile ilişkili beyin cevapları araştırmak için uygun bir arena sağlamak. </li><li> Gibi farklı vücut hareketleri gösteren sopa rakam karakterleri gibi statik görsel uyaranlara da sosyal biliş incelemek için kullanılır. Bu uyaranlar duyguların beden dili duygularını anlaması için katılımcılar teşvik ederek eğitim faydalıdır. </li><li> Sosyal durumları betimleyen birden fazla karakter içeren çizgi roman vinyetlerin gibi statik görsel uyaranlara da kullanılır. Bu uyaranlar halk fizik ve halk psikolojisi dayalı atıflar içerir. </li><li> Dil işleme inceleyerek çalışmalar için, biz esas cümle anlama, sözcük karar verme, ve söylem işleme içeren görevleri kullanın. </li><li> Her deneme uzunluğu diğerinden farklı olsa da, biz her denemede 10 dakikadan daha az tutmaya çalışın. Buna ek olarak, aynı zamanda katılımcı bazı ücretsiz / dinlenme zamanı vermek sandviç için DTI tarama ve deneyler arasındaki anatomik taramaları deneyin. Biz bu strateji ile makul bir başarı bulundu. Bir tarama oturumunda, yaklaşık 30-40 dakika mıknatıs harcanan toplam zaman ayırdığınız 2-3 görevleri içerecek şekilde deneyin. Çalışma protokolünü gösteren bir akış şeması için Şekil 1&#39;e bakınız. </li></ol> 4. Veri Toplama, Depolama, Analiz ve Kalite Kontrol: Veri Toplama: <ol><li> Fonksiyonel MRG ve DTI veri Siemens 3.0 Tesla Allegra Civitan Uluslararası Araştırma Merkezi, University of Alabama at Birmingham ev sahipliği sadece baş-Tarayıcı (Siemens Medical Inc, Erlangen, Almanya) kullanarak tek bir oturumda katılımcı başına toplanır. </li><li> Tarama oturumu yapısal görüntüleme için yüksek çözünürlüklü T1-ağırlıklı taramalar ile başlar. Bunlar TR (Tekrar Zaman) = 200 ms, TE (Yankı Zaman) = 3.34 ms, flip açısı = 12 derece, FOV (Field of View) ile 160 dilim 3D MPRAGE hacmi tarama (Mıknatıslanma Hazırlayan: Hızlı Gradient Echo) kullanılarak elde edilen = 25,6 cm, 256 X 256 matris boyutu, ve 1 mm kalınlığında. Bu satın alma, yaklaşık 8 dakika sürer ve elde edilen veriler, her katılımcının beyin hakkında anatomik bilgi vermek. </li><li> Anatomik taramaları fonksiyonel taramaları tarafından takip edilmektedir. Fonksiyonel görüntüler elde etmek için, biz, TR = 1000 ms, TE = 30ms, flip açı ile bir single-shot gradient-hatırlanan eko-planar darbe dizisi = 60 derece, FOV = 24 cm ve matriks = 64 x 64. Biz 3.75 X 3.75 X 5 mm bir düzlem çözünürlükte, 5 mm kesit kalınlığı, 1 mm kesit aralığı, 24 cm FOV ve 64 X 64 matris interleaved bir sırayla onyedi bitişik eğik kesitler kazanır. </li><li> Fonksiyonel MRI deney uzunluğuna bağlı olarak, iki ya da üç deneyler 60-75 dakika dahildiroturumda tarama dakikalık bir iş. </li><li> DTI görüntüleri tek çekim, spin-eko, 46 ​​ortogonal yönde EPI (Echoplanar Görüntüleme) dizisi kullanılarak elde edilir. Bir difüzyon ağırlıklı, tek-shot, spin-eko, eko-planar görüntüleme sekansı TR = 7000 ms, TE = 90 ms, bant genişliği = 2790 Hz / voksel, FOV = 220mm ve matris boyutu = 128x 128. Yirmi yedi 3 mm kalınlığında dilimler hiçbir difüzyon ağırlıklı (dilim boşluk) görüntülü (b = 0s/mm2) ve difüzyon ağırlıklı (b = 1000s/mm2) 46 dik yönde uygulanan gradyanlar. </li></ol> Veri Depolama ve Veri Analizi: <ol><li> MRI oturumdan elde edilen beyin görüntüleme verileri Üniversitesi Hastanesi Sağlık Sigortası Taşınabilirlik ve Sorumluluk Yasası (HIPAA) ile uyumlu bir geçiş duvarı korunan bir bilgisayar ağı aktarılır. </li><li> Bu sunucudan gelen MRG ve DTI veriler laboratuvar merkezi bilgisayar sunucusu (nöron) aktarılır ve veri analizleri yapılmadan önce anonim. Nöron sunucu, deneyler için özel hesaplamalar yapmak için oluşturulan görüntü analiz programları, yanı sıra in-house komut evler. </li><li> Bilgisayar kümesi, birden fazla veri kümelerinin daha hızlı ve paralel işlem sağlayan 3 düğüm, her biri dört çekirdekli bir işlemci ile çalışmaktadır. Farklı çalışmalardan elde edilen veriler ortak bir yerde ikamet beri Buna ek olarak, daha kolay, meta-analiz için verileri düzenlemek ve kapsayıcı çıkarımlar yapmak için yapar. </li><li> FMRI veriler öncesi ve sonrası işleme ve istatistiksel SPM8 (İstatistiksel Parametrik Haritalama; Hoş Geldiniz Bölümü Kognitif Nöroloji, Londra, İngiltere) kullanılarak analiz edildi. Buna ek olarak, Fonksiyonel NeuroImages (AFNI) analizi gibi diğer yazılım programları, fMRIB Yazılım Kütüphanesi (FSL), MRICron diğer analizler için de kullanılır. </li><li> DTI görüntüleri öncesi ve sonrası işleme ve istatistiksel FSL kullanılarak analiz edildi. </li></ol> Kalite Kontrol: <ol><li> Dilim zamanlama düzeltme, hareket düzeltme, düzenleme, mekansal normalleşme, ve mekansal yumuşatma gibi önişleme adımları kullanarak fMRI veriler, zamansal ve mekansal ayarlamalar yapılır. </li><li> Sinyal gürültü oranı (SNR), görevle ilgili değişkenliği ve görev ile ilgili olmayan değişkenliği arasındaki oranı dikkate alınarak hesaplanır. Gürültü (görev ile ilgili olmayan değişkenlik), hareket efektleri kafa termal gürültü bir şey içerebilir. Hem nispeten daha yüksek bir oranı (&gt; 0,8) kazanmak ve SNR hesaplanırken eserler için kontrol ederek, görüntüleri sıkı kalite standartlarına uygun olduğunu emin olabilirsiniz. </li><li> Geçici sinyal gürültü oranı (tSNR) tüm deney boyunca SNR ve matematiksel ortalama sinyal yoğunluğu, zaman içinde sinyal değişim oranı ile tanımlanır. Ortalama ve standart sapma her voksel alınır ve beynin içindeki oranı kabul edilebilir bir eşik ise, görüntüleri daha fazla analiz için kullanılabilir. </li><li> Her zaman, her önişleme ve analiz aşamasında eser için verileri incelemek için iyi bir fikirdir. Örneğin, Radyo Frekans (RF) ham görüntüleri eserleri inceleyerek veya Önişlenmiş veri hareket eserlerin değerlendirilmesi. Eserler için kontrol etmek için bir önleyici tedbir sinyal damla miktarını sınırlamak için, parantezler veya kalıcı bir hizmetkar gibi konularda kafa içinde veya çevresinde metal, ekrana. </li><li> Bir veri kümesi hareket düzeltme işlemlerinden sonra bile çok fazla gürültü ve veri kalite standartlarına uymuyorsa, bu veri kümesi genellikle ileri analizler çıkarılır. </li></ol> 5. Fonksiyonel Bağlantı ve Anatomik Bağlantı DTI tabanlı Sınav fMRI tabanlı İncelenmesi: Bir Ağ Düzeyinde Otizm Beyin incelenmesi: Fonksiyonel Bağlantı: Fonksiyonel bağlantı beyinde farklı bölgelerde beyin aktivasyonu senkronizasyon ifade eder. Beyin alanları arasında aktivasyon zaman dersin ilişki, iletişim ya da bu bölgeler arasında bağlantı delil olarak alınır. Bu analizde yer alan adımları aşağıdaki gibidir: <ol><li> Bölgeler, ilgi (ROI) (standart beyin atlasları dayalı) işlevsel (görevlere aktivasyon yanıt dayalı) ya da anatomik olarak tanımlanır. Bu ROI&#39;ler ya aktivasyon kapsayacak bir yarıçaplı dairesel tanımlanır VEYA orijinal şekli olarak tanımlanır. </li><li> MNI koordinatları ile birlikte belirtilen yarıçapı ya da gerçek şekli, bir in-house bu ROI&#39;ler yerleri arasında örtüşme script.The varlığı araştırıldı ve düzeltilir kullanan tüm ROI için bir yatırım getirisi dosyası oluşturmak için kurulmuştur. </li><li> Her yatırım getirisi için, sinyal her bir katılımcının veri deneme zaman ders çıkarılır. </li><li> Her katılımcı, her bir ROI için ortalama sinyal zaman içerisinde diğer tüm ROI&#39;ler bir korelasyon matrisi ile ilişkilidir. Korelasyondeğerler daha sonra bireysel, grup yapmak için daha ileri istatistiksel analizler için Fisher&#39;in z &#39;puanlara dönüştürülür ve grubu düzeyinde çıkarımlar arasında. </li></ol> Anatomik Bağlantı (DTI): Beyin boyunca beyaz cevher bütünlüğünü incelemek amacıyla, difüzyon tensör görüntüleri fMRIB Yazılım Kütüphanesi (FSL) 9 kullanılarak analiz edilmektedir. Aşağıda yer alan ana adımları şunlardır: <ol><li> Bu analizde ilk adım önişleme, sıyırma kafatası ve girdap akım düzeltme de dahil olmak üzere içerir. Sıyırma Kafatası olmayan herhangi bir parankimal doku çıkarmak için Beyin Ekstraksiyon Aracı (BET) kullanılarak yapılır. Yüksek yoğunluklu difüzyon gradyanları hızla açıldığında, kesme ve streç eserler her degrade yön için farklı üretilmektedir. Bu çarpıtmalar, hiçbir uygulanan difüzyon degrade ile bir referans görüntü difüzyon görüntüleri kaydeder FSL anafor akım düzeltme kullanılarak düzeltilebilir. </li><li> Difüzyon tensörler ve fraksiyonel anizotropi (FA) değerleri, aksonlar boyunca su difüzyon bir dizin, sonra FSL Difüzyon Toolbox kullanarak voksel düzeyde hesaplanır. </li><li> Grup voksel-by-voksel bir düzeyde farklılıklar Yolu Tabanlı Mekansal İstatistik (TBSS) 10 kullanılarak incelenmektedir. Bu teknikte, tüm difüzyon görüntüleri ilk doğrusal olmayan kaydı kullanarak ortak bir boşluğa hizalanır. </li><li> Tüm katılımcılara, tüm büyük beyaz cevher yolları FA iskelet oluşturulur. Tüm katılımcıların bireysel difüzyon görüntüler daha sonra bu FA yolu iskelet kayıtlıdır. </li><li> Otistik katılımcıların görüntüleri bu iskelet boyunca Alanları t-testi kullanılarak kontrol katılımcıların aynı alanlarda voksel-by-voksel karşılaştırılır. FA değerleri değişen vokseller sonra büyük bir yatırım getirisi ve hesaplanan ortalama FA değerleri olarak izole edilmiştir. </li></ol> 6. Temsilcisi Sonuçlar: Otizmli katılımcıların zayıflamış sinir yanıt ilgilendirmeyen bizim çalışmalarda ortaya çıkan temel sonuçlar (aktivasyon açısından, sinyal yoğunluğundaki değişim, ve fonksiyonel bağlantı) ve bilişsel ve sosyal görevlerini yerine getirmekte değişmiş kortikal rota olası kullanımı. Örneğin, çekirdek bölgelerde (örneğin, başkalarının niyetlerini çıkarım temporoparietal kavşakta posterior superior temporal sulkus; bkz. Şekil 2) bir işlev arabuluculuk bulundu görünüyor tipik kontrol katılımcılara göre, otizm altında cevap. Buna ek olarak, çekirdek bölgedeki diğer düğümler, özellikle mekansal uzak olanlar (Şekil 3) işlevsel underconnected görünüyor. DTI ile otizm beyin organizasyonu kapsamlı bir ağ düzeyinde resmi sağlayan bu bulgular bazı anatomik olarak (bkz. Şekil 4). <img src="/files/ftp_upload/3178/3178fig1.jpg" alt="Şekil 1"/> Şekil 1. Flow-grafik yöntemleri ve prosedürleri tasvir. <img src="/files/ftp_upload/3178/3178fig2.jpg" alt="Şekil 2"/> Şekil 2: cümle anlama (sol inferior frontal girus ve sol posterior superior temporal sulkus) gibi tipik bir dil görevi A) Artan aktivasyonu, B) sırasında neurotypical katılımcıların zihinsel durumlarını başkalarına atıf Artan ikili posterior superior temporal sulkuslar aktivasyon (FWE eşik p &lt;0.05 düzeltilmiş). <img src="/files/ftp_upload/3178/3178fig3.jpg" alt="Şekil 3"/> Şekil 3 otistik katılımcıların sosyal biliş görevi frontal ve temporal bölgeler arasında önemli ölçüde azalmış fonksiyonel bağlantı (senkronizasyon beyin aktivasyonu) (p &lt;0.05). LSTG: sol superior temporal girus, RSTG: sağ superior temporal girus, RIFG: sağ inferior frontal girus, YG: Faiz Bölgesi, FCA: fonksiyonel bağlantı. <img src="/files/ftp_upload/3178/3178fig4.jpg" alt="Şekil 4"/> Şekil 4 temporoparietal kavşağa kadar olan temporal lob geçmeden bir beyaz madde elyaf demeti gösteren DTI traktografinin sonuçları. Traktografinin için başlangıç ​​noktası, yaş eşleştirilmiş tipik kontrolü katılımcılar kıyasla önemli ölçüde daha küçük bir otistik genç erişkinlerde FA değeri olarak TBSS tarafından belirlenen bir yatırım getirisi oldu.

<ol>
	<li>Friston, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+and+effective+connectivity+in+neuroimaging:+A+synthesis.">Functional and effective connectivity in neuroimaging: A synthesis.</a> Human Brain Mapping. 2, 56-78 (1994).</li><li>Just, M. A., Cherkassky, V. L., Keller, T. A., Minshew, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cortical+activation+and+synchronization+during+sentence+comprehension+in+high-functioning+autism:+evidence+of+underconnectivity.">Cortical activation and synchronization during sentence comprehension in high-functioning autism: evidence of underconnectivity.</a> Brain: a journal of neurology. 127, 1811-1821 (2004).</li><li>Kana, R. K., Keller, T. A., Cherkassky, V. A., Minshew, N. J., Just, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sentence+comprehension+in+autism:+thinking+in+pictures+with+decreased+functional+connectivity.">Sentence comprehension in autism: thinking in pictures with decreased functional connectivity.</a> Brain: a journal of neurology. 129, 2484-2493 (2006).</li><li>Koshino, H., Kana, R. K., Keller, T. A., Cherkassky, V. L., Minshew, N. J., Just, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=fMRI+Investigation+of+Working+Memory+for+Faces+in+Autism:+Visual+Coding+and+Underconnectivity+with+Frontal+Areas.">fMRI Investigation of Working Memory for Faces in Autism: Visual Coding and Underconnectivity with Frontal Areas.</a> Cerebral Cortex. 18, 289-300 (2007).</li><li>Kana, R. K., Keller, T. A., Minshew, N. J., Just, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibitory+control+in+high-functioning+autism:+decreased+activation+and+underconnectivity+in+inhibition+networks.">Inhibitory control in high-functioning autism: decreased activation and underconnectivity in inhibition networks.</a> Biological Psychiatry. 62, 196-208 (2007).</li><li>Just, M. A., Cherkassky, V. L., Keller, T. A., Kana, R. K., Minshew, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+and+Anatomical+Cortical+Underconnectivity+in+Autism:+Evidence+from+an+fMRI+Study+of+an+Executive+Function+Task+and+Corpus+Callosum+Morphometry.">Functional and Anatomical Cortical Underconnectivity in Autism: Evidence from an fMRI Study of an Executive Function Task and Corpus Callosum Morphometry.</a> Cerebral Cortex. 17, 951-961 (2007).</li><li>Castelli, F., Frith, C., Happe, F., Frith, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autism,+Asperger+syndrome+and+brain+mechanisms+for+the+attribution+of+mental+states+to+animated+shapes.">Autism, Asperger syndrome and brain mechanisms for the attribution of mental states to animated shapes.</a> Brain. 125, 1839-1849 (2002).</li><li>Gray, C. A., Garand, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Social+stories:+Improving+responses+of+students+with+autism+with+accurate+social+information.">Social stories: Improving responses of students with autism with accurate social information.</a> Focus on Autistic Behavior. 8, 1-10 (1993).</li><li>Smith, S. M., Jenkinson, M., Woolrich, M. W., Beckmann, C. F., Behrens, T. E. J., Johansen-Berg, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+in+functional+and+structural+MR+image+analysis+and+implementation+as+FSL.">Advances in functional and structural MR image analysis and implementation as FSL.</a> NeuroImage. 23, 208-219 (2004).</li><li>Smith, S. M., Jenkinson, M., Johansen-Berg, H., Rueckert, D., Nichols, T. E., Mackay, C. E., Watkins, K. E., Ciccarelli, O., Cader, M. Z., Matthews, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tract-based+spatial+statistics:+Voxelwise+analysis+of+multi-subject+diffusion+data.">Tract-based spatial statistics: Voxelwise analysis of multi-subject diffusion data.</a> NeuroImage. 31, 1487-1505 (2006).</li><li>Li, Q., Sun, J., Guo, L., Zang, Y., Feng, Z., Huang, X., Yang, H., Lv, Y., Huang, M., Gong, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+fractional+anisotropy+in+white+matter+of+the+right+frontal+region+in+children+with+attention-deficit/hyperactivity+disorder:+a+diffusion+tensor+imaging+study.">Increased fractional anisotropy in white matter of the right frontal region in children with attention-deficit/hyperactivity disorder: a diffusion tensor imaging study.</a> Neuro Endocrinol Lett. 31, 747-753 (2010).</li><li>Jeong, J. W., Sundaram, S. K., Kumar, A., Chugani, D. C., Chugani, H. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aberrant+diffusion+and+geometric+properties+in+the+left+arcuate+fasciculus+of+developmentally+delayed+children:+a+diffusion+tensor+imaging+study.">Aberrant diffusion and geometric properties in the left arcuate fasciculus of developmentally delayed children: a diffusion tensor imaging study.</a> AJNR Am J Neuroradiol. 32, 323-330 (2011).</li><li>Mulder, M. J., van Belle, J., van Engeland, H., Durston, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+connectivity+between+cognitive+control+regions+is+sensitive+to+familial+risk+for+ADHD.">Functional connectivity between cognitive control regions is sensitive to familial risk for ADHD.</a> Human Brain Mapping. , (2010).</li><li>Vourkas, M., Micheloyanni, S., Simos, P. G., Rezaie, R., Fletcher, J. M., Cirino, P. T., Papanicolaou, 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=Dynamic+task-specific+brain+network+connectivity+in+children+with+severe+reading+difficulties.">Dynamic task-specific brain network connectivity in children with severe reading difficulties.</a> Neurosci Lett. 488, 123-128 (2011).</li></ol>

Çıkar çatışması ilan etti.

Bu yazıda anlatılan yöntemleri ve prosedürleri, kognitif nöroloji ve beyin görüntüleme temel ilkeleri temel alır. Birlikte ele alındığında, bu yöntemlerin bozukluğu olan kişilerde, çocuk, yetişkin, ve sistem seviyesinde beynin işleyişini değerlendirmek için zorlayıcı bir çerçeve sunmaktadır. Bu yöntemlerin temelinde çalışmalar otistik bireylerin uyumsuz beyin işleyişini karakterize özellikle etkili olmuştur. Ihtiyati bir numara olmasına rağmen) 1: Burada ...

probing the brain in autism using fmri and diffusion tensor imaging

Yeni ortaya çıkan teorileri beyin otizm uyumlu bir birim olarak işlev olmadığını göstermektedir ve bu uyumsuzluk otistik bireyler tarafından görüntülenen davranışsal belirtiler de yansımıştır. Yapısal beyin görüntüleme bulguları otizmin beyin anormallikleri bazı anlayışlar olmasına rağmen, bu bulguların tutarlılığı sorgulanabilir. Fonksiyonel beyin görüntüleme, diğer taraftan, otistik bir bozukluk dinamik işleme ve incelenmesi altta yatan bir sorun otizm oluşur kortikal ağlar arasındaki iletişimi sağlar çünkü bu konuda daha verimli olmuştur. Fonksiyonel bağlantısı mekansal ayrı bir nörolojik events1 geçici bir ilişki olarak tanımlanır. Son fMRI çalışmalarında bir dizi elde edilen bulgular, karmaşık sosyal veya dil sorunları 2,3,4,5,6 gerçekleştirmek için birlikte çalışıyor olması gerekir beynin farklı parçaları arasındaki zayıf koordinasyon var olduğu fikrini desteklemiştir. Otizm gizemlerini biri, nispeten bozulmamış, bazen gelişmiş, yetenekleri ile birlikte birkaç alanın açıklarının bir arada yaşama. Otizm gibi karmaşık belirtisi, sinir düzeyde bozukluğu küresel ve kapsamlı bir inceleme için çağırır. Otizmde beyin işleyişi zorlayıcı son hesap, kortikal underconnectivity teorisi, 2,7 otizm nörobiyolojik temeli için entegre bir çerçeve sağlar. Otizm kortikal underconnectivity teorisi, birden fazla beyin bölgelerinin entegrasyonu bağımlı olan herhangi bir dil, sosyal veya psikolojik fonksiyon işlem talep arttıkça bozulmasına duyarlı olduğunu göstermektedir. Otizm, beyin bütünleştirici devresi underfunctioning yaygın underconnectivity neden olabilir. Otistik bozukluğu olan bireylerin, diğer bir deyişle, bütün pahasına parça parça bir moda bilgi yorumlayabilir. Arasında kortikal beyin bölgelerinde, özellikle frontal korteks ve daha posterior alanlarda 3,6, şimdi nispeten iyi kurulmuştur underconnectivity bu yana, daha da kritik bir bileşeni olarak otistik belirtiler beyin bağlantısını anlamaya başlayabilirsiniz . Bu yönde bir sonraki mantıklı adım, anatomik bağlantıları incelemek için yukarıda belirtilen fonksiyonel bağlantıları aracılık edebilir. Difüzyon Tensör Görüntüleme (DTI), beyinde su difüzyon prob beyaz madde liflerinin bütünlüğü anlaması için yardımcı olan bir roman beyin görüntüleme tekniği. Bu teknikte, beyinde su difüzyon difüzyon gradyanları kullanarak çeşitli yönlere incelenir. Fonksiyonel bağlantı, bir görev sırasında veya dinlenme sırasında farklı beyin bölgelerinin arasında beyin aktivasyonu senkronizasyon hakkında bilgi sunarken, DTI beyin alanları arasındaki çapraz tartışma kolaylaştırmak olabilecek altta yatan aksonal örgütü anlamada yardımcı olur. Bu makale, otizm ve bu araştırma doğrultusunda ilgili zorlukları beyin anlamada değerli bir araç olarak bu teknikleri anlatacağız.

Watch this Scientific Journal Video about Probing the Brain in Autism Using fMRI and Diffusion Tensor Imaging at JoVE.com

Probing the Brain in Autism Using fMRI and Diffusion Tensor Imaging

Gibi fonksiyonel MRI ve Difüzyon Tensör Görüntüleme gibi beyin görüntüleme teknikleri, otizmde bilişsel ve nöral açıkları karakterize giderek daha yararlı hale gelmiştir. Otizm, zihinsel özürlü olan çocukların tarama için uyarlamalar ile birlikte bir ağ düzeyinde beyin bağlantısı bir inceleme sunulmaktadır.

FMRI ve Difüzyon Tensör Görüntüleme Otizm Beyin problama

Newly emerging theories suggest that the brain does not function as a cohesive unit in autism, and this discordance is reflected in the behavioral ...

probing-the-brain-in-autism-using-fmri-and-diffusion-tensor-imaging

Research

JoVE Journal

Medicine

25.0K Görüntüleme.  University of Alabama at Birmingham. Gibi fonksiyonel MRI ve Difüzyon Tensör Görüntüleme gibi beyin görüntüleme teknikleri, otizmde bilişsel ve nöral açıkları karakterize giderek daha yararlı hale gelmiştir. Otizm, zihinsel özürlü olan çocukların tarama için uyarlamalar ile birlikte bir ağ düzeyinde beyin bağlantısı bir inceleme sunulmaktadır.

Video: Probing the Brain in Autism Using fMRI and Diffusion Tensor Imaging

Magnetic Resonance Derived Myocardial Strain Assessment Using Feature Tracking

Purpose: An accurate and practical method to measure parameters like strain in myocardial tissue is of great clinical value, since it has been shown, that strain is a more sensitive and earlier marker for contractile dysfunction than the frequently used parameter EF. Current technologies for CMR are time consuming and difficult to implement in clinical practice. Feature tracking is a technology that can lead to more automization and robustness of quantitative analysis of medical images with less time consumption than comparable methods.
Methods: An automatic or manual input in a single phase serves as an initialization from which the system starts to track the displacement of individual patterns representing anatomical structures over time. The specialty of this method is that the images do not need to be manipulated in any way beforehand like e.g. tagging of CMR images.
Results: The method is very well suited for tracking muscular tissue and with this allowing quantitative elaboration of myocardium and also blood flow.
Conclusions: This new method offers a robust and time saving procedure to quantify myocardial tissue and blood with displacement, velocity and deformation parameters on regular sequences of CMR imaging. It therefore can be implemented in clinical practice.

An accurate and practical method to measure parameters like strain in myocardial tissue is of great clinical value, since it has been shown, that strain is a more sensitive and earlier marker for contractile dysfunction than the frequently used parameter EF.

Özellik Takibi Manyetik Rezonans Türetilmiş Miyokard Gerinim Değerlendirmesi

Purpose: An accurate and practical method to measure parameters like strain in myocardial tissue is of great clinical value, since it has been shown, that ...

Tıp

A Strategy to Identify de Novo Mutations in Common Disorders such as Autism and Schizophrenia

There are several lines of evidence supporting the role of de novo mutations as a mechanism for common disorders, such as autism and schizophrenia. First, the de novo mutation rate in humans is relatively high, so new mutations are generated at a high frequency in the population. However, de novo mutations have not been reported in most common diseases. Mutations in genes leading to severe diseases where there is a strong negative selection against the phenotype, such as lethality in embryonic stages or reduced reproductive fitness, will not be transmitted to multiple family members, and therefore will not be detected by linkage gene mapping or association studies. The observation of very high concordance in monozygotic twins and very low concordance in dizygotic twins also strongly supports the hypothesis that a significant fraction of cases may result from new mutations. Such is the case for diseases such as autism and schizophrenia. Second, despite reduced reproductive fitness1 and extremely variable environmental factors, the incidence of some diseases is maintained worldwide at a relatively high and constant rate. This is the case for autism and schizophrenia, with an incidence of approximately 1% worldwide. Mutational load can be thought of as a balance between selection for or against a deleterious mutation and its production by de novo mutation. Lower rates of reproduction constitute a negative selection factor that should reduce the number of mutant alleles in the population, ultimately leading to decreased disease prevalence. These selective pressures tend to be of different intensity in different environments. Nonetheless, these severe mental disorders have been maintained at a constant relatively high prevalence in the worldwide population across a wide range of cultures and countries despite a strong negative selection against them2. This is not what one would predict in diseases with reduced reproductive fitness, unless there was a high new mutation rate. Finally, the effects of paternal age: there is a significantly increased risk of the disease with increasing paternal age, which could result from the age related increase in paternal de novo mutations. This is the case for autism and schizophrenia3. The male-to-female ratio of mutation rate is estimated at about 4&#x2013;6:1, presumably due to a higher number of germ-cell divisions with age in males. Therefore, one would predict that de novo mutations would more frequently come from males, particularly older males4. A high rate of new mutations may in part explain why genetic studies have so far failed to identify many genes predisposing to complexes diseases genes, such as autism and schizophrenia, and why diseases have been identified for a mere 3% of genes in the human genome. Identification for de novo mutations as a cause of a disease requires a targeted molecular approach, which includes studying parents and affected subjects. The process for determining if the genetic basis of a disease may result in part from de novo mutations and the molecular approach to establish this link will be illustrated, using autism and schizophrenia as examples.

Molecular genetic strategy for finding de novo mutations causing common disorders such as autism and schizophrenia.

Ortak Bozuklukları de Novo Mutasyonlar, otizm ve şizofreni gibi tanımlayın Bir Strateji

There are several lines of evidence supporting the role of de novo mutations as a mechanism for common disorders, such as autism and schizophrenia. First, ...

MRI-guided Disruption of the Blood-brain Barrier using Transcranial Focused Ultrasound in a Rat Model

Focused ultrasound (FUS) disruption of the blood-brain barrier (BBB) is an increasingly investigated technique for circumventing the BBB1-5. The BBB is a significant obstacle to pharmaceutical treatments of brain disorders as it limits the passage of molecules from the vasculature into the brain tissue to molecules less than approximately 500 Da in size6. FUS induced BBB disruption (BBBD) is temporary and reversible4 and has an advantage over chemical means of inducing BBBD by being highly localized. FUS induced BBBD provides a means for investigating the effects of a wide range of therapeutic agents on the brain, which would not otherwise be deliverable to the tissue in sufficient concentration. While a wide range of ultrasound parameters have proven successful at disrupting the BBB2,5,7, there are several critical steps in the experimental procedure to ensure successful disruption with accurate targeting. This protocol outlines how to achieve MRI-guided FUS induced BBBD in a rat model, with a focus on the critical animal preparation and microbubble handling steps of the experiment.

Microbubble-mediated focused ultrasound disruption of the blood-brain barrier (BBB) is a promising technique for non-invasive targeted drug delivery in the brain1-3. This protocol outlines the experimental procedure for MRI-guided transcranial BBB disruption in a rat model.

Sıçan Modelinde Transkraniyal Odaklanmış Ultrason kullanarak Kan-beyin bariyeri MRG eşliğinde bozulması

Focused ultrasound (FUS) disruption of the blood-brain barrier (BBB) is an increasingly investigated technique for circumventing the BBB1-5. The BBB is a ...

Eye Tracking Young Children with Autism

The rise of accessible commercial eye-tracking systems has fueled a rapid increase in their use in psychological and psychiatric research. By providing a direct, detailed and objective measure of gaze behavior, eye-tracking has become a valuable tool for examining abnormal perceptual strategies in clinical populations and has been used to identify disorder-specific characteristics1, promote early identification2, and inform treatment3. In particular, investigators of autism spectrum disorders (ASD) have benefited from integrating eye-tracking into their research paradigms4-7. Eye-tracking has largely been used in these studies to reveal mechanisms underlying impaired task performance8 and abnormal brain functioning9, particularly during the processing of social information1,10-11. While older children and adults with ASD comprise the preponderance of research in this area, eye-tracking may be especially useful for studying young children with the disorder as it offers a non-invasive tool for assessing and quantifying early-emerging developmental abnormalities2,12-13. Implementing eye-tracking with young children with ASD, however, is associated with a number of unique challenges, including issues with compliant behavior resulting from specific task demands and disorder-related psychosocial considerations. In this protocol, we detail methodological considerations for optimizing research design, data acquisition and psychometric analysis while eye-tracking young children with ASD. The provided recommendations are also designed to be more broadly applicable for eye-tracking children with other developmental disabilities. By offering guidelines for best practices in these areas based upon lessons derived from our own work, we hope to help other investigators make sound research design and analysis choices while avoiding common pitfalls that can compromise data acquisition while eye-tracking young children with ASD or other developmental difficulties.

Eye tracking has long been used to study gaze patterns in typically-developing individuals, but recent technological advancements have made its use with clinical populations, including autism, more feasible. While eye-tracking young children with autism can offer insight into early symptom manifestations, it involves methodological challenges. Suggestions for best practices are provided.

Otizm ile Genç Çocuk İzleme Göz

The rise of accessible commercial eye-tracking systems has fueled a rapid increase in their use in psychological and psychiatric research. By providing a ...

The Use of Pharmacological-challenge fMRI in Pre-clinical Research: Application to the 5-HT System

Pharmacological MRI (phMRI) is a new and promising method to study the effects of substances on brain function that can ultimately be used to unravel underlying neurobiological mechanisms behind drug action and neurotransmitter-related disorders, such as depression and ADHD. Like most of the imaging methods (PET, SPECT, CT) it represents a progress in the investigation of brain disorders and the related function of neurotransmitter pathways in a non-invasive way with respect of the overall neuronal connectivity. Moreover it also provides the ideal tool for translation to clinical investigations. MRI, while still behind in molecular imaging strategies compared to PET and SPECT, has the great advantage to have a high spatial resolution and no need for the injection of a contrast-agent or radio-labeled molecules, thereby avoiding the repetitive exposure to ionizing radiations. Functional MRI (fMRI) is extensively used in research and clinical setting, where it is generally combined with a psycho-motor task. phMRI is an adaptation of fMRI enabling the investigation of a specific neurotransmitter system, such as serotonin (5-HT), under physiological or pathological conditions following activation via administration of a specific challenging drug.
The aim of the method described here is to assess brain 5-HT function in free-breathing animals. By challenging the 5-HT system while simultaneously acquiring functional MR images over time, the response of the brain to this challenge can be visualized. Several studies in animals have already demonstrated that drug-induced increases in extracellular levels of e.g. 5-HT (releasing agents, selective re-uptake blockers, etc) evoke region-specific changes in blood oxygenation level dependent (BOLD) MRI signals (signal due to a change of the oxygenated/deoxygenated hemoglobin levels occurring during brain activation through an increase of the blood supply to supply the oxygen and glucose to the demanding neurons) providing an index of neurotransmitter function. It has also been shown that these effects can be reversed by treatments that decrease 5-HT availability16,13,18,7. In adult rats, BOLD signal changes following acute SSRI administration have been described in several 5-HT related brain regions, i.e. cortical areas, hippocampus, hypothalamus and thalamus9,16,15. Stimulation of the 5-HT system and its response to this challenge can be thus used as a measure of its function in both animals and humans2,11.

The goal of this technique is to assess serotonin (5-HT) neurotransmitter function in the live and free-breathing animal with pharmacological magnetic resonance imaging (phMRI) and an intravenous challenge with a selective serotonin reuptake inhibitor (SSRI), fluoxetine.

Pre-klinik araştırma Farmakolojik-meydan fMRI Kullanımı: 5-HT Sistemi Uygulaması

Pharmacological MRI (phMRI) is a new and promising method to study the effects of substances on brain function that can ultimately be used to unravel ...

Diffusion Tensor Magnetic Resonance Imaging in the Analysis of Neurodegenerative Diseases

Diffusion tensor imaging (DTI) techniques provide information on the microstructural processes of the cerebral white matter (WM) in vivo. The present applications are designed to investigate differences of WM involvement patterns in different brain diseases, especially neurodegenerative disorders, by use of different DTI analyses in comparison with matched controls. 	
DTI data analysis is performed in a variate fashion, i.e. voxelwise comparison of regional diffusion direction-based metrics such as fractional anisotropy (FA), together with fiber tracking (FT) accompanied by tractwise fractional anisotropy statistics (TFAS) at the group level in order to identify differences in FA along WM structures, aiming at the definition of regional patterns of WM alterations at the group level. Transformation into a stereotaxic standard space is a prerequisite for group studies and requires thorough data processing to preserve directional inter-dependencies. The present applications show optimized technical approaches for this preservation of quantitative and directional information during spatial normalization in data analyses at the group level. On this basis, FT techniques can be applied to group averaged data in order to quantify metrics information as defined by FT. Additionally, application of DTI methods, i.e. differences in FA-maps after stereotaxic alignment, in a longitudinal analysis at an individual subject basis reveal information about the progression of neurological disorders. Further quality improvement of DTI based results can be obtained during preprocessing by application of a controlled elimination of gradient directions with high noise levels.	
In summary, DTI is used to define a distinct WM pathoanatomy of different brain diseases by the combination of whole brain-based and tract-based DTI analysis.

Diffusion tensor imaging (DTI) basically serves as an MRI-based tool to identify in vivo the microstructure of the brain and pathological processes due to neurological disorders within the cerebral white matter. DTI-based analyses allow for application to brain diseases both at the group level and in single subject data.

Nörodejeneratif Hastalıkların Analizi Difüzyon Tensör Manyetik Rezonans Görüntüleme

Diffusion tensor imaging (DTI) techniques provide information on the microstructural processes of the cerebral white matter (WM) in vivo. The present ...

MRI and PET in Mouse Models of Myocardial Infarction

Myocardial infarction is one of the leading causes of death in the Western world. The similarity of the mouse heart to the human heart has made it an ideal model for testing novel therapeutic strategies.
In vivo magnetic resonance imaging (MRI) gives excellent views of the heart noninvasively with clear anatomical detail, which can be used for accurate functional assessment. Contrast agents can provide basic measures of tissue viability but these are nonspecific. Positron emission tomography (PET) is a complementary technique that is highly specific for molecular imaging, but lacks the anatomical detail of MRI. Used together, these techniques offer a sensitive, specific and quantitative tool for the assessment of the heart in disease and recovery following treatment.
In this paper we explain how these methods are carried out in mouse models of acute myocardial infarction. The procedures described here were designed for the assessment of putative protective drug treatments. We used MRI to measure systolic function and infarct size with late gadolinium enhancement, and PET with fluorodeoxyglucose (FDG) to assess metabolic function in the infarcted region. The paper focuses on practical aspects such as slice planning, accurate gating, drug delivery, segmentation of images, and multimodal coregistration. The methods presented here achieve good repeatability and accuracy maintaining a high throughput.

We describe how to perform MRI and PET imaging of the mouse heart. The protocol is tailored to assess treatment efficacy in models of myocardial infarction and heart failure.

Myocardial infarction is one of the leading causes of death in the Western world. The similarity of the mouse heart to the human heart has made it an ...

In Vivo Optical Imaging of Brain Tumors and Arthritis Using Fluorescent SapC-DOPS Nanovesicles

We describe a multi-angle rotational optical imaging (MAROI) system for in vivo monitoring of physiopathological processes labeled with a fluorescent marker. Mouse models (brain tumor and arthritis) were used to evaluate the usefulness of this method. Saposin C (SapC)-dioleoylphosphatidylserine (DOPS) nanovesicles tagged with CellVue Maroon (CVM) fluorophore were administered intravenously. Animals were then placed in the rotational holder (MARS) of the in vivo imaging system. Images were acquired in 10&#176; steps over 380&#176;. A rectangular&#160;region of interest (ROI) was placed across the full image width at the model disease site. Within the ROI, and for every image, mean fluorescence intensity was computed after background subtraction. In the mouse models studied, the labeled nanovesicles were taken up in both the orthotopic and transgenic brain tumors, and in the arthritic sites (toes and ankles). Curve analysis of the multi angle image ROIs determined the angle with the highest signal. Thus, the optimal angle for imaging each disease site was characterized. The MAROI method applied to imaging of fluorescent compounds is a noninvasive, economical, and precise tool for in vivo quantitative analysis of the disease states in the described mouse models.

In Vivo Optical Imaging of Brain Tumors and Arthritis Using Fluorescent SapC-DOPS Nanovesicles

We describe a multi-angle rotational optical imaging (MAROI) system for in vivo quantitation of a fluorescent marker delivered by saposin C (SapC)-dioleoylphosphatidylserine (DOPS) nanovesicles. Employing mouse models of cancer and arthritis, we demonstrate how the MAROI signal curve analysis can be used for the precise mapping and biological characterization of disease processes.

Floresan SapC-DOPS Nanovesicles kullanma Beyin Tümörleri ve Artrit Vivo Optik Görüntüleme

We describe a multi-angle rotational optical imaging (MAROI) system for in vivo monitoring of physiopathological processes labeled with a fluorescent ...

Tracking the Mammary Architectural Features and Detecting Breast Cancer with Magnetic Resonance Diffusion Tensor Imaging

Breast cancer is the most common cause of cancer among women worldwide. Early detection of breast cancer has a critical role in improving the quality of life and survival of breast cancer patients. In this paper a new approach for the detection of breast cancer is described, based on tracking the mammary architectural elements using diffusion tensor imaging (DTI). 
The paper focuses on the scanning protocols and image processing algorithms and software that were designed to fit the diffusion properties of the mammary fibroglandular tissue and its changes during malignant transformation. The final output yields pixel by pixel vector maps that track the architecture of the entire mammary ductal glandular trees and parametric maps of the diffusion tensor coefficients and anisotropy indices. 
The efficiency of the method to detect breast cancer was tested by scanning women volunteers including 68 patients with breast cancer confirmed by histopathology findings. Regions with cancer cells exhibited a marked reduction in the diffusion coefficients and in the maximal anisotropy index as compared to the normal breast tissue, providing an intrinsic contrast for delineating the boundaries of malignant growth. Overall, the sensitivity of the DTI parameters to detect breast cancer was found to be high, particularly in dense breasts, and comparable to the current standard breast MRI method that requires injection of a contrast agent. Thus, this method offers a completely non-invasive, safe and sensitive tool for breast cancer detection.

We describe how to obtain parametric and vector maps of the diffusion tensor of the breast using magnetic resonance imaging. The protocol and final output following imaging processing are tailored for tracking breast architectural features and detecting breast malignancy.

Manyetik Rezonans Difüzyon Tensor Görüntüleme ile Meme Mimari Özellikleri İzleme ve algılama Meme Kanseri

Breast cancer is the most common cause of cancer among women worldwide. Early detection of breast cancer has a critical role in improving the quality of ...

Using Saccadometry with Deep Brain Stimulation to Study Normal and Pathological Brain Function

The oculomotor system involves a large number of brain areas including parts of the basal ganglia, and various neurodegenerative diseases including Parkinson's and Huntington's can disrupt it. People with Parkinson's disease, for example, tend to have increased saccadic latencies. Consequently, the quantitative measurement of saccadic eye movements has received considerable attention as a potential biomarker for neurodegenerative conditions. A lot more can be learned about the brain in both health and disease by observing what happens to eye movements when the function of specific brain areas is perturbed. Deep brain stimulation is a surgical intervention used for the management of a range of neurological conditions including Parkinson's disease, in which stimulating electrodes are placed in specific brain areas including several sites in the basal ganglia. Eye movement measurements can then be made with the stimulator systems both off and on and the results compared. With suitable experimental design, this approach can be used to study the pathophysiology of the disease being treated, the mechanism by which DBS exerts it beneficial effects, and even aspects of normal neurophysiology.

This paper describes the use of quantitative measurement of eye movements in conjunction with stimulation of focal areas of the deep brain in order to study physiology, pathophysiology, and the mechanisms of deep brain stimulation.

Derin Beyin Uyarım ile Saccadometry kullanarak normal ve patolojik beyin fonksiyonlarını incelemek için

The oculomotor system involves a large number of brain areas including parts of the basal ganglia, and various neurodegenerative diseases including ...