Name: real-time video projection in an mri for characterization of neural correlates associated with mirror therapy for phantom limb pain
Uploaded: 2019-04-20T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Real-time Video Projection in an MRI for Characterization of Neural Correlates Associated with Mirror Therapy for Phantom Limb Pain at JoVE.com

Diese Studie wurde unterstützt durch einen NIH RO1 Grant (1R01HD082302).

1. Vorbereitung des Themas
<ol><li>Vor der Teilnahme haben die Teilnehmer eine Einverständniserklärung abzuschließen und eine MRT-Sicherheit screening-Bewertung, Letzteres durchgeführte Neuroimaging-Techniker bei der Scanstraße, um sicherzustellen, dass der Teilnehmer keinen bekannten Gegenanzeigen gescannt (z.B. Metall in ihrem Körper, eine Geschichte von Klaustrophobie oder Schwangerschaft).</li>
	<li>Geben Sie die Teilnehmer mit detaillierten Anweisungen in Bezug auf die Versuchsdurchführung.</li>
	<li>Haben ...

Dieses Protokoll beschreibt eine neuartige, machbaren Verfahren, Ermittler, die neuronalen Korrelate zugeordnete MT bei Personen mit PLP genau zu charakterisieren.
Wie zuvor erwähnt, vorbei an Studien haben versucht, die neuronalen Korrelate zugeordnete MT Behandlung durch die Einbeziehung verschiedener Techniken wie z. B. video-Aufzeichnung, virtual Reality und aufgezeichnete Animationen9,33 untersuchen ,<sup class="xref"...

PLP bezieht sich auf die Schmerzempfindung im Bereich entspricht das fehlende Glied postamputation1,2wahrgenommen. Dieser Zustand ist eine erhebliche chronische Gesundheitswesen Belastung und kann einen dramatischen Einfluss auf eine individuelle Lebensqualität3,4haben. Es wurde vermutet, dass Veränderungen in der Hirnstruktur und Funktion eine grundlegende Rolle in der Entwicklung und Neuropathophysiology von PLP5,6 spielen. Unbekannt bleiben jedoch die zugrunde liegende neuronale Korrelate wie Schmerzsymptome entwickeln und wie sie in Reaktion auf die Behandlung gelindert werden können. Dieser Mangel an Informationen ist vor allem aufgrund technischen Herausforderungen und Einschränkungen verbunden mit der Durchführung eines bestimmten therapeutischen Ansatzes innerhalb der Grenzen einer Neuroimaging-Umgebung wie MRI5,7,8 .
Ergebnisse aus einer Reihe von Studien führen die Entwicklung von PLP maladaptive neuroplastischen Reorganisation innerhalb der sensomotorischen Cortex, sowie in anderen Bereichen des Gehirns auftreten. Zum Beispiel hat sich gezeigt, dass nach der Amputation einer Extremität, es eine Verschiebung in der entsprechenden sensomotorischen kortikale Repräsentation gibt der angrenzenden Gebiete. Infolgedessen beginnen benachbarte Gebieten offenbar Invasion der Zonen, die verwendet, um den amputierten Gliedmaßen9,10entsprechen. Um Schmerzsymptome im Zusammenhang mit PLP zu lindern, können Behandlungen wie MT oder Bewegungsvorstellung effektiv9,11,12sein. Es wird vorgeschlagen, dass die Linderung von Symptomen vermeintlich durch die Kreuz-modalen Wiedereinsetzung in den vorigen afferenten Inputs, bereitgestellt durch die Beobachtung der Spiegel reflektiert Bilder von Nichtbetroffenen Glied12,13auftritt, 14,15,16,17. Durch diese Bilder können alle Teilnehmer in der Lage, die Reflexion der gegenüberliegenden Gliedmaßen anstelle des zu visualisieren, die amputiert worden, wodurch es eine Illusion, die beide Gliedmaßen bleiben. Die Illusion und immersive Effekte wurden zuvor von Diers Et Al. bei gesunden Probanden untersucht in denen ein Vergleich der funktionalen Aktivierung durch funktionelle MRT (fMRT) ausgewertet wurde, nach Durchlaufen einer Aufgabe entweder mit einem gemeinsamen Spiegelkasten oder virtual-Reality- 18. die neuronale Korrelate der Umkehrung der maladaptive neuroplastischen Veränderungen und die Linderung von Symptomen zugeordnet bleiben jedoch schlecht verstanden. Darüber hinaus bleibt der zugrunde liegenden Mechanismus der PLP ein Thema der Forschung, wie die deutliche zugrunde liegenden physiopathologic Veränderung hinter der Entwicklung von PLP noch unvollständig aufgeklärt ist, während umstrittene Ergebnisse ergab5wurden, 19. Wie bereits erwähnt, führen mehrere Autoren die Entwicklung des Schmerzes auf Deafferentation und kortikale Reorganisation der betroffenen Gehirn-Bereich (Bereich der Amputierten Gliedmaße)6,7,8; jedoch wurden gegenüber Ergebnisse beschrieben von Makin und Mitarbeitern, in denen das Vorhandensein von Schmerzen ist verbunden mit dem Erhalt der Gehirnstruktur und Schmerz ist eine Reduzierung der interregionalen funktionelle Verknüpfung19zugeschrieben. Im Hinblick auf diese umstrittene und gegenüber Erkenntnisse glauben wir, dass die neuartige Ansatz, der hier vorgestellten zusätzliche relevante Informationen zu der Studie von PLP bringt und es Wissenschaftlern ermöglicht, die Auswirkungen der MT in einer live-Umgebung mit dem Grad des Gehirns zu bewerten Aktivierung und vergleicht sie mit den Ebenen des Schmerzes in unsere vollständige Protokoll19bewertet.
Frühere Literatur zu diesem Thema hat gezeigt, dass MT eine der am besten geeigneten Behavioral Therapien für die Behandlung von PLP durch einfache Implementierung und niedrige Kosten12 ist. In der Tat haben frühere Studien dieser Technik Beweise für eine Umkehr der maladaptive Veränderungen innerhalb der primären sensomotorischen Cortex in Amputierte mit PLP8,20,21gezeigt. Obwohl MT vielleicht einer der günstigste und effektivste Ansatz zur Behandlung von PLP12,22,23,24, sind weitere Studien notwendig, um diese Effekte zu bestätigen, da einige Patienten nicht reagieren auf diese Art von Behandlung8 und es gibt ein Mangel an größeren randomisierten klinischen Studien, die Evidenz-basierten Ergebnisse25bieten.
Eine der Hypothesen, mit denen MT PLP reduzieren kann, bezieht sich auf die Tatsache, die das Spiegelbild des Körperteils nicht amputiert hilft zu reorganisieren und die Diskrepanz zwischen Propriozeption und visuelles Feedback26zu integrieren. Die zugrunde liegenden Mechanismen der MT konnte mit der Umkehrung der maladaptive Zuordnung von somatosensorischen8,27,28verknüpft werden.
Für MT sind Themen erforderlich, um mehrere motorischen und sensorischen mit ihrer intakten Gliedmaßen (z. B. Beugung und Streckung) Aufgaben unter Beachtung dieser Effekt in einem Spiegel befindet sich in der Mittellinie des Körpers des Teilnehmers, wodurch eine anschauliche und präzise Darstellung von Bewegung im Bereich der Amputierten Gliedmaße29.
An der Weiterentwicklung der wissenschaftlichen Verständnis der Pathophysiologie Aspekte unbedingt beteiligt PLP, besser den zugrunde liegenden neuroplastischen Veränderungen aufgrund von Amputationen von Gliedmaßen, sowie die Verbesserung der Schmerzsymptome, die bereitgestellten Mt charakterisieren In diesem Zusammenhang bildgebende Verfahren wie fMRT, entstanden als leistungsfähige Werkzeuge zu helfen, die pathophysiologische Mechanismen zugeordneten kortikalen Reorganisation zu erläutern und Hinweise zur Optimierung der Rehabilitation von Personen mit PLP in die klinischen Kontext30,31. Darüber hinaus gewährt die hohe räumliche Auflösung von fMRI (verglichen mit Elektroenzephalographie, zum Beispiel) ermöglicht eine genauere Zuordnung von Gehirn Antworten, z. B. Finger und Ziffer Darstellungen im sensomotorischen Kortex zusammen mit anderen Regionen der die Gehirn-32.
Bis heute bleibt der Neurophysiologie MT zugeordneten schwer wegen einem großen Teil auf die Herausforderungen der Durchführung des Verfahrens in der Scanner-Umgebung (d.h., es ist schwierig für eine individuelle Therapie durchzuführen, liegend im Scanner). Hier beschreiben wir eine Methode, die für eine individuelle, eigene Beinbewegung beobachten ermöglicht in Echtzeit während liegenden Rückenlage innerhalb der engen Grenzen des Scanners trug. Eine genaue Nachbildung der das lebendige und immersive Gefühl, ausgelöst durch die Therapie kann wiederhergestellt werden, mit einer Videokamera, die erfasst in Echtzeit Bilder von der beweglichen Bein und ein System von Spiegeln und ein Monitor, der direkt von der Studie Teilnehmer eingesehen werden kann.
Frühere Studien haben versucht, integrieren Techniken wie video-Aufzeichnung, virtual Reality und aufgezeichnete Animationen als Mittel, um die visuelle Reize zu präsentieren und zu umgehen diesen technischen Herausforderungen9,16,33 ,34. Jedoch haben diese Techniken in ihrer Wirksamkeit35,36,37,38,39beschränkt. Im Einzelfall eine aufgezeichnete Video zu verwenden, ist eine oft schlechte Synchronisation zwischen TeilnehmerInnen Bewegungen und die zur Verfügung gestellt durch das Video, sowie ein Mangel an Timing-Genauigkeit, führt zu einer schlechten realistischen Eindruck, dass die Person selbst Bein ist in Bewegung. Um dieses Gefühl der sensomotorischen eintauchen zu verbessern, haben andere Techniken, wie virtual Reality und digitalisierten Animationen versucht worden. Jedoch nicht gelungen, visuell überzeugende Empfindungen durch eine niedrige Bildauflösung, eine eingeschränkte Sichtfeld, unrealistisch oder gestörten menschenähnliche Bewegungen und Präsenz der Bewegung Verzögerung zu erzeugen (z. B. desynchronization der Bewegung). Darüber hinaus verhindert der Mangel an eine präzise Modellierung kombiniert mit den Armen Kontrolle über andere Funktionen, wie die Auswirkungen der Schwerkraft, Reibung und Dynamik die Wahrnehmung eines lebendigen und immersive Atmosphäre40. Für Amputierte, es lohnt sich deshalb zu Strategien, um sicherzustellen, dass Themen uns die kognitive Aufgabe (Beobachtung beschäftigen) und auf die Illusion von immersiven amputiert limb Bewegung. Zu guter Letzt die erforderlichen Ressourcen für die Entwicklung und Umsetzung dieser komplexen Strategien können sehr zeitaufwändig sein und/oder kostenintensiv.
Wir beschreiben einen neuen Ansatz, den wir glauben, eine realistische und lebendige Gefühl der Immersion erstellt, wobei die Teilnehmer eine live und in Echtzeit Video ein projiziertes Bild der eigenen Gliedmaßen sehen können, während sie eine Sitzung der MT31durchführen. Dieser Ansatz wird durchgeführt, während der einzelne in der Scanner-Bohrung liegt und ohne hohe Kosten oder umfangreiche technische Entwicklung ist.
Dieses Protokoll ist Bestandteil einer National Institute of Health (NIH) Research Project Grant (RO1)-geförderten klinischen Studie, die die Wirkung der Kombination einer neuromodulatorische Technik, nämlich die transkranielle Gleichstrom Stimulation (tDCS), wertet mit einer Verhaltenstherapie (Spiegel-Therapie) um Phantomschmerzen31zu entlasten. Wir bewerten Änderungen in der visuellen analog-Skala (VAS) für Schmerzen an der Basislinie, vor, und nach jeder Sitzung eingreifen. fMRI dient als neurophysiologische Werkzeug um strukturelle Veränderungen in der Funktion des Gehirns und ihre Korrelation mit der Entlastung der PLP bewerten. Daher ergibt sich eine erste fMRT um eine Grundlinie Karte die strukturelle Organisation des Gehirns des Teilnehmers, die entweder zeigen wird, dass es kortikale Reorganisation maladaptive5,6,8 , 11 , 13 , 14 , 18 , 28 oder nicht gibt es19; auf die gleiche Weise kann die Wissenschaftler beobachten welche Bereiche zu Studienbeginn mit der Aufgabe der MT aktiviert werden, um die Bereiche Aktivierung als Reaktion auf die MT zu verstehen; zu guter Letzt ist es möglich, eine zweite fMRI Postintervention zu sehen, ob Änderungen (Modulation) in die kortikale Reorganisation nach der kombinierten Therapie mit tDCS und MT generiert wurden und zu analysieren, wenn diese Änderungen sind korreliert oder in mit den Grad Verbindung der Schmerz Veränderung. Daher dieses Protokoll ermöglicht es Wissenschaftlern, Umstrukturierung Änderungen bei Patienten mit PLPs während MT zu bewerten und auch hilft ihnen zu verstehen, wenn diese Veränderungen im fMRT Änderungen im PLP, daher zusätzliche Angaben auf zugeordnet sind Wie wirkt sich die MT strukturelle und funktionelle Aktivität des Gehirns, Phantomschmerzen zu ändern.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:685px;" width="685">
	<tbody>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:137px;">Scanner</td>
			<td style="width:135px;">Phillips</td>
			<td style="width:129px;">NA</td>
			<td style="width:285px;">3 Tesla Philips Acheiva MRI scanner</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:137px;">Camera</td>
			<td style="width:135px;">Logitech</td>
			<td style="width:129px;">NA</td>
			<td style="width:285px;">HD Pro Webcam C910</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:43px;width:137px;">Monitor</td>
			<td style="width:135px;">Cambridge Research Systems</td>
			<td style="width:129px;">NA</td>
			<td style="width:285px;">&#160;3D BOLD screen for MRI</td>
		</tr>
		<tr height="122">
			<td height="122" style="height:123px;width:137px;">Mirror</td>
			<td style="width:135px;">TAP Plastics</td>
			<td style="width:129px;">99999</td>
			<td style="width:285px;">Mirrored Acrylic Sheets (Cut&#173;to&#173;Size) &#173; Clear 1/8 (.118)&#34; Thick, 10&#34; Wide, 40&#34; Long</td>
		</tr>
		<tr height="92">
			<td height="92" style="height:92px;width:137px;">Mirror stand</td>
			<td style="width:135px;"></td>
			<td style="width:129px;">NA</td>
			<td style="width:285px;">Mirror stand was built by the co-investigators from a rectangular piece of wood</td>
		</tr>
		<tr height="90">
			<td height="112" rowspan="2" style="height:113px;width:137px;">Headphones</td>
			<td rowspan="2" style="width:135px;">Westone Sensimetrics</td>
			<td rowspan="2" style="width:129px;">PN 79245</td>
			<td style="width:285px;">Replacement comply foam tips for universal-fit earphones. Canal size: Standard 6 pieces/ 3 pair&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:285px;">MR compatible in ear headphones</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">MRI Scanner</td>
			<td>Phillips</td>
			<td>3.0 T Philips Achieva System&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

real-time video projection in an mri for characterization of neural correlates associated with mirror therapy for phantom limb pain

Spiegel-Therapie (MT) ist als eine effektive rehabilitative Strategie zur Linderung der Schmerzsymptome in Amputierte mit Phantomschmerzen (PLP) vorgeschlagen worden. Jedoch zur Gründung der neuronalen Korrelate MT Therapie zugeordnet haben schon schwierig angesichts der Tatsache, dass es schwierig ist, die Therapie innerhalb einer Magnetresonanztomographie (MRT) Scanner-Umgebung effektiv verwalten. Um die funktionelle Organisation des kortikalen Regionen verbunden mit dieser rehabilitative Strategie zu charakterisieren, haben wir eine kombinierte Verhaltens- und funktionelle Neuroimaging-Protokoll entwickelt, die bei den Teilnehmern mit einer Beinamputation angewendet werden können. Dieser neuartige Ansatz ermöglicht es Teilnehmern MT innerhalb der MRI-Scanner-Umgebung zu unterziehen, indem Sie anzeigen in Echtzeit video-Bilder von einer Kamera erfasst. Die Bilder sind durch den Teilnehmer durch ein System von Spiegeln und einem Monitor, dass der Teilnehmer beim liegen auf dem Scannerglas sieht angesehen. Auf diese Weise können funktionelle Veränderungen im kortikalen Bereiche von Interesse (z. B. sensomotorischen Kortex) charakterisiert werden als Reaktion auf die direkte Anwendung des Mt.

Erzeugen das Gefühl verbunden mit MT mit Echtzeit-video-Projektion ist machbar. Teilnehmer haben subjektiv berichtet, dass das Videobild wahrgenommen lebensecht ist und die Sensation immersive ist.
Darüber hinaus sind die Muster der kortikale Aktivierung verbunden mit MT (d. h. Bewegung des Beines und Anzeigen des Projektionsbildes Spiegel) in der Scanner-Umgebung robust. In einer Pilotstudie wurden die kortikalen Antworten au...

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Real-time Video Projection in an MRI for Characterization of Neural Correlates Associated with Mirror Therapy for Phantom Limb Pain

Echtzeit-Video-Projektion in einem MRI zur Charakterisierung der neuronalen Korrelate im Zusammenhang mit Spiegel-Therapie für Phantomschmerzen

Wir präsentieren einen Roman kombiniert Verhaltens- und Neuroimaging Protokoll mit Echtzeit-video-Projektion zur Charakterisierung der neuronalen Korrelate mit Spiegel-Therapie innerhalb der Magnet-Resonanz-Tomographie Scanner Umgebung im Bein verbunden amputierte Patienten mit Phantomschmerzen.

Mirror therapy (MT) has been proposed as an effective rehabilitative strategy to alleviate pain symptoms in amputees with phantom limb pain (PLP). ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, die neuronalen Korrelate der Spiegeltherapie bei Phantom-Gliederschmerzpatienten, d. h. PLP-Patienten, genauer zu charakterisieren. Dies wird durch die folgenden Schritte erreicht. Schritt eins.Stellen Sie sicher, dass der Teilnehmer keine bekannten Kontraindikationen für das MRT-Scannen hat, und stellen Sie ein vorab aufgezeichnetes Audio bereit, um sicherzustellen, dass er in der Lage ist, die Anweisungen während des Scanvorgangs zu verstehen und zu befolgen. Schritt zwei. Positionieren Sie den Patienten so bequem wie möglich im Scannerbett, wo er mit einem einteiligen MRT-kompatiblen horizontalen Spiegel zwischen den Beinen liegen sollte.Dieser Spiegel sollte durch einen dreieckigen Ständer unterstützt werden, um den Kontakt mit einem Teil des Körpers des Patienten zu vermeiden. Schritt drei. Stellen Sie eine MRT-kompatible Digitalkamera auf einen verstellbaren Stativständer in der Nähe des intakten Beins des Patienten, um eine Echtzeit-Videoübertragung zu ermöglichen.Schritt vier, der letzte Schritt. Beginnen Sie mit einer anatomischen MRT und passen Sie die Maschineneinstellungen an jeden Patienten an, und spielen Sie die Aufzeichnung während der Durchführung des funktionellen MRT-Scans dem Patienten ab und weisen ihn an, die spezifischen Verhaltensaufgaben zu erledigen. Letztendlich wird der an der MRT-Spule befestigte Spiegel es den Patienten ermöglichen, die gespiegelten Beinbewegungen in Echtzeit zu beobachten, ohne den Kopf zu bewegen.Für dieses Protokoll benötigen Sie die folgenden Elemente. Ein MRT-Scanner, zwei MRT-kompatible Spiegel, ein großer, der zwischen die Beine des Patienten platziert werden kann, sowie ein kleiner, der auf die Kopfspule platziert werden kann. Zusätzlich benötigen Sie Sandsäcke, eine MRT-kompatible Digitalkamera, ein Stativ für die Kamera, ein computergesteuertes System und einen Monitor, der in der Rückseite der Scannerbohrung platziert werden kann.Bevor Sie zum MRT gehen, ist es wichtig sicherzustellen, dass der Patient keine bekannten Kontraindikationen für MRT-Scans hat, z. B. Metallimplantate, Aneurysmaclips oder schwere Klaustrophobie. Zunächst erklären Sie den Patienten genau, was sie während des experimentellen Verfahrens erwarten sollten. Die Patienten hören dann eine Aufnahme mit Anweisungen, die während des Scans folgen. Spiegel.Die Patienten können zunächst während eines Spottscans üben, um sich mit den Aufgaben und der Scannerumgebung vertraut zu machen. Der Mock-Scanner ist in jeder Hinsicht dem echten MRT-Scanner ähnlich, aber ohne den aktiven Magneten. Vor dem Betreten des Scannerraums müssen die Patienten ihre Prothesen sowie alle Metallgegenstände, die sie auf dem Kopf oder am Körper tragen, wie z. B. Uhren oder Schmuck, entfernen.Der MRT-Techniker stellt sicher, dass die Patienten kein Metall haben, das sie gefährden könnte. Alle Patienten werden mit einem MRT-sicheren Rollstuhl in den Scannerraum transportiert, um ein Ausfallen zu vermeiden. Danach werden die Patienten selbst auf das MRT-Scannerbett überführt.Nachdem der Patient bequem auf dem Scannerbett liegt, wird ein einteiliger MRT-kompatibler horizontaler Spiegel zwischen seinen Beinen platziert. Ein verstellbarer Arm wird dann positioniert, um die Kamera auf das gespiegelte Bein zu zeigen. Der große Spiegel wird zwischen den Beinen in einem Winkel von etwa 45 Grad positioniert, abhängig von der Höhe und dem Amputationsgrad des Patienten.Das Ziel ist es, den Stumpf zu bedecken und ihn für die Videokamera unsichtbar zu machen. Sandsäcke werden verwendet, um den Spiegel im richtigen Winkel zu halten. Ein kleinerer Spiegel befindet sich auf der Kopfspule, abgewinkelt bei 45 Grad auf Augenhöhe.Dieser Spiegel ermöglicht es dem Patienten, das gespiegelte Beinbild direkt zu visualisieren, ohne den Kopf zu bewegen, während er vollständig in der Scannerbohrung liegt. Eine MRT-kompatible Digitalkamera ist auf einem Stativständer in der Nähe des intakten Beins montiert. Diese Kamera überträgt Echtzeit-Videobilder der gespiegelten Beinbewegungen an ein Computersteuerungssystem, das das Video dann auf einen Monitor in der Nähe des Kopfes des Patienten projiziert, damit er oder sie die gespiegelten Beinbewegungen sehen kann.Der Patient wird sich zunächst einem vierminütigen anatomischen Scan unterziehen, gefolgt von vier Durchläufen funktioneller Akquisitionen, während er die Aufgaben ausführt. Jeder Lauf dauert sechs Minuten. Während der Scans trägt der Patient schallisolierende MRT-konforme Kopfhörer, die eine Reihe von akustischen Hinweisen aussenden und den Patienten anweisen, die angegebene Verhaltensaufgabe auszuführen.Die folgenden Befehle werden verwendet. Eins, Bein, zwei, Spiegel und drei, ruhen. Zusätzlich sagt der Forscher Anfang und Ende des Versuchslaufs.Der Patient wurde bereits angewiesen, das Wort Bein zu hören, um dem im Ton dargestellten Abhörton zu folgen. Mit geschlossenen Augen tippt er mit einer Geschwindigkeit von einem Tippen pro zwei Sekunden auf den Fuß für insgesamt 10 Wasserhähne in 20 Sekunden. Wenn der Patient den zweiten Befehl, den Spiegel, hört, muss er seinen Fuß mit der gleichen Geschwindigkeit tippen, diesmal, während er auf das Display schaut, das das gespiegelte Bild der beiden Beine zeigt.Auch dies wäre mit einer Rate von 10 Wasserhähne in 20 Sekunden. Spiegel. Wenn Sie den dritten Befehl hören, ruhen, sollte der Patient aufhören, seinen Fuß zu bewegen und regungslos mit geschlossenen Augen zu liegen. Rest. Die Daten werden in einer einzigen Sitzung für jeden Patienten gesammelt und der gesamte Scanvorgang dauert etwa 30 Minuten.Die Ermittler nehmen unerwünschte Bewegungen zur Kenntnis. Zwischen den Läufen können sie die Patienten bitten, das richtige Tempo zu halten und die richtigen Bewegungen zu machen. Nach Abschluss des Verfahrens werden die Daten an ein verschlüsseltes Flash-Laufwerk übertragen und an einem sicheren Ort in der Einrichtung gespeichert.Es wird ein Längsanalysedesign verwendet, das Basis- und Nachbehandlungsdaten vergleicht. Das FSL-Softwarepaket und der Verarbeitungsstream werden angewendet. Volumen mit einer Bewegung von mehr als 0,9 Millimetern in jede Richtung werden mit dem Bewegungsausreißer-Erkennungs-Verarbeitungsstrom von FSL identifiziert und aus der Endanalyse mathematisch geschrubbt.Wenn mehr als 25 % der Volumina für die Entfernung vorgesehen sind, wird die gesamte Erfassung aus dem Gesamtdatensatz ausgeschlossen. Es wird eine Region von Interesse ROI-Analyse verwendet. Der primäre ROI wird strukturell mit dem Desikan Atlas des primären sensorischen Motorkortex von Freesurfer definiert und mit einer fachspezifischen funktionellen Aktivierung während der Bein-gegen-Stress-Bedingung beim Basisscan verfeinert.Dieser ROI wird dann auf dem homologen Bereich der anderen Hemisphäre reflektiert, d.h. auf der ipsilateralen primären sensorischen motorischen Darstellung der intakten unteren Extremität. Der sekundäre ROI ist der gesamte bilaterale okzipitale visuelle Kortex, wie er im anatomischen Desikan Atlas definiert wird. Patienten berichteten, dass die Erfahrung immersiv ist und das Videobild lebensecht ist.Daher kann dieser Echtzeit-Videoprojektionsprozess die Empfindungen erzeugen, die mit der konventionellen Spiegeltherapie verbunden sind. Wir erwarten, dass die Beinbedingung, d.h. die Fußabstichaufgabe, zu einer robusten Aktivierung des sensorischen motorischen Kortex führen wird, der das intakte Bein im Vergleich zum Restzustand darstellt. Wir erwarten jedoch auch eine weniger ausgeprägte Aktivierung des sensorischen Motorbeinbereichs, der das amputierte Bein darstellt.Der Spiegelzustand zeigt auch eine robuste kontralaterale sowie eine gewisse ipsilaterale Aktivierung des kortikalen beinsensorischen Motorbereichs im Vergleich zum Restzustand. Darüber hinaus wird eine robuste kortikale Aktivierung nachträget in den visuellen kortikalen Bereichen gesehen, die mit der Betrachtung des gespiegelten Beins verbunden sind. Das Aktivierungsmuster wird beschrieben, um die Ausgangsbedingung darzustellen, d. h. vor Beginn der Therapie.Diese ersten Antworten dienen dazu, Interessenbereiche, ROIs, zu definieren und Vergleiche zu ermöglichen, nachdem das therapeutische Protokoll in jedem Einzelnen abgeschlossen wurde. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie über ein ausreichendes und ausreichendes Verständnis der notwendigen Schritte verfügen, um alle Geräte einzurichten, um Ihre Therapie im MRT-Scanner durchzuführen. Dieses Protokoll beschreibt ein neuartiges physikalisches Verfahren, das es den Forschern ermöglicht, die neuronalen Korrelate, die mit der Spiegeltherapie verbunden sind, bei Personen mit Phantom-Gliederschmerzen genauer zu charakterisieren.Wir könnten zusätzliche Fragen zur Gehirnorganisation nach einer Gliedmaßenamputation beantworten, die den Schritten dieses Protokolls folgt, indem wir andere neurophysiologische Messungen oder bildgebende Verfahren verwenden. Eine Herausforderung, die mit diesem Ansatz verbunden ist, ist das Risiko, übermäßige Kopfbewegungsartefakte zu erzeugen, da das Bein wiederholt innerhalb des Scanners bewegt werden muss. Übermäßige Kopfbewegung kann die Bilddatenqualität beeinträchtigen.In dieser Hinsicht ist es wichtig, vorauszuplanen und eine Vielzahl von Strategien umzusetzen, um diese Möglichkeit zu mindern. Dazu gehören die Schulung des Teilnehmers an einem Mock-Scanner, um die Aufgabe auszuführen, ohne den Kopf übermäßig zu bewegen, sicherzustellen, dass der Kopf sicher und dennoch bequem zurückgehalten ist, und die Implementierung von Bewegungserkennungskorrekturstrategien während der Erfassungs- bzw. Datenanalysephasen. Angesichts der relativ einfachen Methode zur Durchführung des Versuchsaufbaus kann dieser Ansatz die Bewertung der Spiegeltherapie-Effekte nicht nur bei Gliedmaßenamputierten, sondern auch unter anderen Bedingungen wie Schlaganfall oder Rückenmarksverletzung ermöglichen, bei denen die Spiegeltherapie bereits häufig in der klinischen Praxis eingesetzt wird.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Brain Imaging Investigation of the Neural Correlates of Observing Virtual Social Interactions

Brain Imaging Untersuchung der neuronalen Korrelate von Observing virtuellen sozialen Interaktionen

The ability to gauge social interactions is crucial in the assessment of others&#x2019; intentions. Factors such as facial expressions and body language ...

Forschung

Neurowissenschaften

Brain Imaging Investigation of the Neural Correlates of Emotional Autobiographical Recollection

Brain Imaging Untersuchung der neuronalen Korrelate der emotionalen Autobiographische Erinnerung

Recollection of emotional autobiographical memories (AMs) is important to healthy cognitive and affective functioning 1 - remembering positive AMs is ...

Brain Imaging Investigation of the Neural Correlates of Emotion Regulation

Brain Imaging Untersuchung der neuronalen Korrelate der Emotionsregulation

The ability to control/regulate emotions is an important coping mechanism in the face of emotionally stressful situations. Although significant progress ...

Physiological, Morphological and Neurochemical Characterization of Neurons Modulated by Movement

Physiologische, morphologische und neurochemische Charakterisierung von Neuronen Modulated durch Bewegung

The role of individual neurons and their function in neuronal circuits is fundamental to understanding the neuronal mechanisms of sensory and motor ...

Design and Assembly of an Ultra-light Motorized Microdrive for Chronic Neural Recordings in Small Animals

Konstruktion und Montage eines Ultra-light Motorisierte Microdrive für chronische Neural Recordings in Kleintiere

The ability to chronically record from populations of neurons in freely behaving animals has proven an invaluable tool for dissecting the function of ...

Real-time Iontophoresis with Tetramethylammonium to Quantify Volume Fraction and Tortuosity of Brain Extracellular Space

Echtzeit-Iontophorese mit Tetramethylammonium zur Quantifizierung der Volumenfraktion und Tortuosität des Gehirns extrazellulären Raumes

This review describes the basic concepts and protocol to perform the real-time iontophoresis (RTI) method, the gold-standard to explore and quantify the ...

Real-time In Vitro Monitoring of Odorant Receptor Activation by an Odorant in the Vapor Phase

In-vitro-Überwachung der Duftstoff-Rezeptor-Aktivierung durch einen Geruchsstoff in der Dampfphase in Echtzeit

Olfactory perception begins with the interaction of odorants with odorant receptors (OR) expressed by olfactory sensory neurons (OSN). Odor recognition ...

Real-Time fMRI Brain Mapping in Animals

Echtzeit-fMRT-Kartierung des Gehirns bei Tieren

Dynamic fMRI responses vary largely according to the physiological conditions of animals either under anesthesia or in awake states. We developed a ...

Electrocorticographic Recording of Cerebral Cortex Areas Manipulated Using an Adeno-Associated Virus Targeting Cofilin in Mice

Elektrokortikographische Aufzeichnung von Großhirnrindenbereichen manipuliert mit einem Adeno-assoziierten Virus, das auf Cofilin bei Mäusen abzielt

The use of electrocorticographic (ECoG) recordings in rodents is relevant to sleep research and to the study of a wide range of neurological conditions. ...

Open-Source Real-Time Closed-Loop Electrical Threshold Tracking for Translational Pain Research

Open-Source-Echtzeit-Closed-Loop-Tracking des elektrischen Schwellenwerts für die translationale Schmerzforschung

Nociceptors are a class of primary afferent neurons that signal potentially harmful noxious stimuli. An increase in nociceptor excitability occurs in ...