출처: 조나스 T. 카플란과 사라 I. 짐벨의 연구소 - 서던 캘리포니아 대학

MRI를 사용하는 전통적인 뇌 이미징 기술은 뇌의 총 구조를 시각화하는 데 매우 능숙합니다. MRI로 만든 구조적 뇌 이미지는 회색과 흰색 물질 사이의 테두리의 높은 대비를 제공하고 뇌 구조의 크기와 모양에 대한 정보를 제공합니다. 그러나, 이러한 이미지는 뇌의 백색 물질 네트워크의 기본 구조와 무결성을 자세히 설명하지 않습니다, 이는 로컬 및 먼 뇌 영역을 상호 연결하는 축축산 번들로 구성.

확산 MRI는 물 분자의 확산에 민감한 펄스 서열을 사용합니다. 확산 방향을 측정함으로써 뇌의 백색 물질 네트워크의 구조에 대한 추론을 할 수 있습니다. 축 사 내의 물 분자는 세포막에 의한 그들의 운동에 제약을 받습니다; 동일한 확률 (동위 학적 운동)을 가진 모든 방향으로 무작위로 이동하는 대신, 그들은 축삭 (위축성 운동)과 병행하여 특정 방향으로 움직일 가능성이 더 높습니다. 그림 1). 따라서 확산 성산의 측정은 섬유 밀도, 축삭 두께 및 골수의 정도와 같은 백색 물질의 특성을 반영하기 위해 생각된다. 한 가지 일반적인 측정은 분수 이방성 (FA)입니다. FA 값은 완전히 동위 위축 운동을 나타내는 0에서 최대 이소성 효과를 반영하는 1까지 다양합니다.

그림 1: 확산 성위축. 확산의 방향이 제한되지 않고 임의로 발생하면 움직임은 모든 방향으로 동등하게 측정됩니다. 이것은 등위 위력 확산 (A)입니다. 물 분자가 뉴런의 축삭 내에 포함될 때, 확산은 축삭(B)의 방향을 따라 더 자주 발생하는 경향이 있는 이영양성이다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

이 실험에서 우리는 외상성 뇌 손상 (TBI)에서 백색 물질 무결성을 측정하기 위해 확산 텐서 이미징 (DTI)을 사용합니다. TBI는 외부 힘이 머리에 타격이나 자동차 사고로 발생할 수있는 종류와 같은 갑작스런 움직임과 같은 뇌를 손상시킬 때 발생합니다. 기계적 힘에서 뇌 손상의이 유형은 뇌 전체에 백색 물질에 확산 축 상 손상과 관련. 백색 물질 무결성에 영향을 미치는 부상이기 때문에 표준 신경 이미징 기술은 손상을 밝히지 않을 수 있습니다. 그러나 확산의 측정은 이러한 해부학적 변화에 특히 민감하다. 크라우스 외에의해 연구 다음 . ^1,우리는 건강한 통제의 그룹을 TBI를 가진 사람들의 단에 비교하고 뇌백색 물질에 TBI의 효력을 측정하기 위하여 확산 화상 진찰을 이용합니다. 또한 주의과제를 사용하여 백색 물질 무결성과 인지 기능 의 관계를 테스트할 것입니다. ² 이 연구는 코퍼스 캘로섬의 스플레늄, 전방 코로나 라디에아, 및 우수한 세로 근막(도 2)의세 가지 백색 물질 영역에 초점을 맞춘 관심 영역 (ROI) 접근 방식을 사용합니다.

그림 2: 관심 영역입니다. ICBM DTI-81 아틀라스에서 정의된 3개의 ROI는 뇌를 통과하는 수평 슬라이스로 여기에 표시됩니다. 녹색은 코퍼스 캘로섬의 스프렌디움입니다. 스프렌륨은 코퍼스 캘로섬의 가장 후방 부분입니다. 파란색은 전방 코로나 라디아입니다. 우수한 세로 근막은 빨간색으로 표시됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.