Name: Insights into Visual Cortex Research Through Wide-View fMRI Mapping (Video) | JoVE
Uploaded: 2023-12-08T12:40:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Insights into Visual Cortex Research Through Wide-View fMRI Mapping at JoVE.com

Эта работа была поддержана Национальными институтами здравоохранения [R01EY030996].

Исследования с участием людей проводились в соответствии с институциональными рекомендациями Научного центра здоровья Техасского университета и Университета Стоуни-Брук, с получением информированного согласия участников на эти исследования и использование их данных.
<p class="jove_title"...

Advancing Visual Cortex Mapping for Enhanced Evaluation of Vision Disorders

<ol>
	<li>Kwong, K. K., 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=Dynamic+magnetic+resonance+imaging+of+human+brain+activity+during+primary+sensory+stimulation.">Dynamic magnetic resonance imaging of human brain activity during primary sensory stimulation.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 89 (12), 5675-5679 (1992).</li><li>Ogawa, S., 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=Intrinsic+signal+changes+accompanying+sensory+stimulation:+functional+brain+mapping+with+magnetic+resonance+imaging.">Intrinsic signal changes accompanying sensory stimulation: functional brain mapping with magnetic resonance imaging.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 89 (13), 5951-5955 (1992).</li><li>Zhou, W., 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=Retinotopic+fMRI+reveals+visual+dysfunction+and+functional+reorganization+in+the+visual+cortex+of+mild+to+moderate+glaucoma+patients.">Retinotopic fMRI reveals visual dysfunction and functional reorganization in the visual cortex of mild to moderate glaucoma patients.</a> Journal of Glaucoma. 26 (5), 430-437 (2017).</li><li>Duncan, R. O., Sample, P. A., Weinreb, R. N., Bowd, C., Zangwill, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retinotopic+organization+of+primary+visual+cortex+in+glaucoma:+a+method+for+comparing+cortical+function+with+damage+to+the+optic+disk.">Retinotopic organization of primary visual cortex in glaucoma: a method for comparing cortical function with damage to the optic disk.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 48 (2), 733-744 (2007).</li><li>Duncan, R. O., Sample, P. A., Weinreb, R. N., Bowd, C., Zangwill, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retinotopic+organization+of+primary+visual+cortex+in+glaucoma:+Comparing+fMRI+measurements+of+cortical+function+with+visual+field+loss.">Retinotopic organization of primary visual cortex in glaucoma: Comparing fMRI measurements of cortical function with visual field loss.</a> Progress in Retinal and Eye Research. 26 (1), 38-56 (2007).</li><li>Gerente, V. 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=Evaluation+of+glaucomatous+damage+via+functional+magnetic+resonance+imaging,+and+correlations+thereof+with+anatomical+and+psychophysical+ocular+findings.">Evaluation of glaucomatous damage via functional magnetic resonance imaging, and correlations thereof with anatomical and psychophysical ocular findings.</a> PLoS One. 10 (5), e0126362 (2015).</li><li>Allingham, R. R., Damji, K., Freedman, S., Moroj, G., Shafranov, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Shields' textbook of glaucoma. 5th ed. , (2005).</li><li>Kerrigan-Baumrind, L. A., Quigley, H. A., Pease, M. E., Kerrigan, D. F., Mitchell, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Number+of+ganglion+cells+in+glaucoma+eyes+compared+with+threshold+visual+field+tests+in+the+same+persons.">Number of ganglion cells in glaucoma eyes compared with threshold visual field tests in the same persons.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 41 (3), 741-748 (2000).</li><li>Quigley, H. A., Addicks, E. M., Green, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optic+nerve+damage+in+human+glaucoma.+III.+Quantitative+correlation+of+nerve+fiber+loss+and+visual+field+defect+in+glaucoma,+ischemic+neuropathy,+papilledema,+and+toxic+neuropathy.">Optic nerve damage in human glaucoma. III. Quantitative correlation of nerve fiber loss and visual field defect in glaucoma, ischemic neuropathy, papilledema, and toxic neuropathy.</a> Archives of Ophthalmology. 100 (1), 135-146 (1982).</li><li>Smith 3rd, E. L., Hung, L. F., Harwerth, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developmental+visual+system+anomalies+and+the+limits+of+emmetropization.">Developmental visual system anomalies and the limits of emmetropization.</a> Ophthalmic and Physiological Optics. 19 (2), 90-102 (1999).</li><li>Limb, G. A., Martin, 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=Sixth+ARVO/Pfizer+Ophthalmics+Research+Institute+Working+Group.+Current+prospects+in+optic+nerve+protection+and+regeneration:+sixth+ARVO/Pfizer+Ophthalmics+Research+Institute+Conference.">Sixth ARVO/Pfizer Ophthalmics Research Institute Working Group. Current prospects in optic nerve protection and regeneration: sixth ARVO/Pfizer Ophthalmics Research Institute Conference.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 52 (8), 5941-5954 (2011).</li><li>Gupta, N., Yucel, Y. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glaucoma+as+a+neurodegenerative+disease.">Glaucoma as a neurodegenerative disease.</a> Current Opinion in Ophthalmology. 18 (2), 110-114 (2007).</li><li>Yucel, Y. H., Zhang, Q., Weinreb, R. N., Kaufman, P. L., Gupta, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+retinal+ganglion+cell+loss+on+magno-,+parvo-,+koniocellular+pathways+in+the+lateral+geniculate+nucleus+and+visual+cortex+in+glaucoma.">Effects of retinal ganglion cell loss on magno-, parvo-, koniocellular pathways in the lateral geniculate nucleus and visual cortex in glaucoma.</a> Progress in Retinal and Eye Research. 22 (4), 465-481 (2003).</li><li>Zikou, A. K., 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=Voxel-based+morphometry+and+diffusion+tensor+imaging+of+the+optic+pathway+in+primary+open-angle+glaucoma:+a+preliminary+study.">Voxel-based morphometry and diffusion tensor imaging of the optic pathway in primary open-angle glaucoma: a preliminary study.</a> American Journal of Neuroradiology. 33 (1), 128-134 (2012).</li><li>Chen, W. W., 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=Structural+brain+abnormalities+in+patients+with+primary+open-angle+glaucoma:+a+study+with+3T+MR+imaging.">Structural brain abnormalities in patients with primary open-angle glaucoma: a study with 3T MR imaging.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 54 (1), 545-554 (2013).</li><li>Yu, L., 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=Morphologic+changes+in+the+anterior+and+posterior+subregions+of+V1+and+V2+and+the+V5/MT+++in+patients+with+primary+open-angle+glaucoma.">Morphologic changes in the anterior and posterior subregions of V1 and V2 and the V5/MT + in patients with primary open-angle glaucoma.</a> Brain Research. 1588, 135-143 (2014).</li><li>Hernowo, A. T., Boucard, C. C., Jansonius, N. M., Hooymans, J. M. M., Cornelissen, F. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+morphometry+of+the+visual+pathway+in+primary+open-angle+glaucoma.">Automated morphometry of the visual pathway in primary open-angle glaucoma.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 52 (5), 2758-2766 (2011).</li><li>Dai, H., 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=Whole-brain+voxel-based+analysis+of+diffusion+tensor+MRI+parameters+in+patients+with+primary+open+angle+glaucoma+and+correlation+with+clinical+glaucoma+stage.">Whole-brain voxel-based analysis of diffusion tensor MRI parameters in patients with primary open angle glaucoma and correlation with clinical glaucoma stage.</a> Neuroradiology. 55 (2), 233-243 (2013).</li><li>Zhou, W., Muir, E. R., Chalfin, S., Nagi, K. S., Duong, T. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MRI+study+of+the+posterior+visual+pathways+in+primary+open+angle+glaucoma.">MRI study of the posterior visual pathways in primary open angle glaucoma.</a> Journal of Glaucoma. 26 (2), 173-181 (2017).</li><li>Dale, A. M., Fischl, B., Sereno, M. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cortical+surface-based+analysis.+I.+Segmentation+and+surface+reconstruction.">Cortical surface-based analysis. I. Segmentation and surface reconstruction.</a> NeuroImage. 9 (2), 179-194 (1999).</li><li>Li, X., Morgan, P. S., Ashburner, J., Smith, J., Rorden, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+first+step+for+neuroimaging+data+analysis:+DICOM+to+NIfTI+conversion.">The first step for neuroimaging data analysis: DICOM to NIfTI conversion.</a> Journal of Neuroscience Methods. 264, 47-56 (2016).</li><li>Smith, S. 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=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>Woolrich, M. W., Ripley, B. D., Brady, M., Smith, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temporal+autocorrelation+in+univariate+linear+modeling+of+FMRI+data.">Temporal autocorrelation in univariate linear modeling of FMRI data.</a> NeuroImage. 14 (6), 1370-1386 (2001).</li><li>Murphy, M. C., 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=Retinal+structures+and+visual+cortex+activity+are+impaired+prior+to+clinical+vision+loss+in+glaucoma.">Retinal structures and visual cortex activity are impaired prior to clinical vision loss in glaucoma.</a> Scientific Reports. 6, 31464 (2016).</li><li>Chan, R. W., 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=Relationships+between+cerebrovascular+reactivity,+visual-evoked+functional+activity,+and+resting-state+functional+connectivity+in+the+visual+cortex+and+basal+forebrain+in+glaucoma.">Relationships between cerebrovascular reactivity, visual-evoked functional activity, and resting-state functional connectivity in the visual cortex and basal forebrain in glaucoma.</a> Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. , 4037-4040 (2021).</li><li>Murphy, M. C., 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=Top-down+influence+on+the+visual+cortex+of+the+blind+during+sensory+substitution.">Top-down influence on the visual cortex of the blind during sensory substitution.</a> Neuroimage. 125, 932-940 (2016).</li><li>Bang, J. W., Hamilton-Fletcher, G., Chan, K. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+plasticity+in+adulthood:+perspectives+from+Hebbian+and+homeostatic+plasticity.">Visual plasticity in adulthood: perspectives from Hebbian and homeostatic plasticity.</a> The Neuroscientist. 29 (1), 117-138 (2023).</li><li>Greco, V., 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+low-cost+and+versatile+system+for+projecting+wide-field+visual+stimuli+within+fMRI+scanners.">A low-cost and versatile system for projecting wide-field visual stimuli within fMRI scanners.</a> Behavior Research Methods. 48 (2), 614-620 (2016).</li><li>DeYoe, E. A., Raut, R. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+mapping+using+blood+oxygen+level+dependent+functional+magnetic+resonance+imaging.">Visual mapping using blood oxygen level dependent functional magnetic resonance imaging.</a> Neuroimaging Clinics of North America. 24 (4), 573-584 (2014).</li><li>Pitzalis, S., 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=Wide-field+retinotopy+defines+human+cortical+visual+area+v6.">Wide-field retinotopy defines human cortical visual area v6.</a> The Journal of Neuroscience. 26 (30), 7962-7973 (2006).</li><li>Wu, J., 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+a+method+to+present+wide-view+visual+stimuli+in+MRI+for+peripheral+visual+studies.">Development of a method to present wide-view visual stimuli in MRI for peripheral visual studies.</a> Journal of Neuroscience Methods. 214 (2), 126-136 (2013).</li><li>Ellis, C. T., 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=Re-imagining+fMRI+for+awake+behaving+infants.">Re-imagining fMRI for awake behaving infants.</a> Nature Communications. 11 (1), 4523 (2020).</li><li>Yan, T., Jin, F., He, J., Wu, J. <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+a+wide-view+visual+presentation+system+for+visual+retinotopic+mapping+during+functional+MRI.">Development of a wide-view visual presentation system for visual retinotopic mapping during functional MRI.</a> Journal of Magnetic Resonance Imaging. 33 (2), 441-447 (2011).</li><li>Park, J., Soucy, E., Segawa, J., Konkle, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Full-field+fMRI:+a+novel+approach+to+study+immersive+vision.">Full-field fMRI: a novel approach to study immersive vision.</a> Journal of Vision. 22 (14), 4018 (2022).</li></ol>

Приведенный выше протокол использования широкоугольной ретинотопической фМРТ является инновационным методом оценки влияния потери зрения и заболеваний глаз на головной мозг. Благодаря широкопольному ретинотопическому картированию зрительной коры с использованием экрана с более ш...

Функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) является ценным методом для оценки изменений регионарной сосудисто-нервной функции в зрительной коре в ответ на стимулы, поскольку изменения в регионарном кровотоке коррелируют с активацией областей мозга 1,2. Измерения сигналов, зависящих от уровня оксигенации крови (BOLD) с высоким разрешением, отражают изменения в дезоксигемоглобине, которые обусловлены локальными изменениями кровотока и оксигенации крови в головном мозге 1,2. Паттерны активности BOLD, собранные из данных фМРТ, могут быть использованы для функционального картирования периферической и центральной зрительной коры, а также для обнаружения изменений в ретинотопической карте в ответ на нарушение зрения и нейродегенерацию.
В большинстве предыдущих исследований фМРТ использовались неретинотопические стимулы узкого обзора (около ±12° центрального поля зрения) или простые ретинотопические стимулы с узкими зрительными стимулами, которые обеспечивали ограниченную функциональную парцелляцию ретинотопического представления в зрительной коре и ограничивали оценку только центральным полем зрения, исключая периферию3. Следовательно, данные фМРТ узкого обзора сообщают о противоречивых процентных изменениях BOLD у пациентов с глаукомой 4,5,6. В связи с этим существует потребность в улучшении подходов фМРТ к оценке периферического и центрального поля зрения, особенно при оценке таких заболеваний, как глаукома.
Глаукома является основной причиной необратимой слепоты, поражая 10% людей в возрасте до 80лет7. Глаукома вызывается прогрессирующей, необратимой нейродегенерацией ганглиозных клеток сетчатки, которые отвечают за передачу зрительных стимулов в мозг через зрительный нерв. При первичной открытоугольной глаукоме (ПОУГ), наиболее распространенной форме глаукомы, повышение внутриглазного давления вызывает истончение слоя нервных волокон сетчатки (RNFL), что приводит к потере периферического зрения с последующей периферической и центральной слепотой 8,9,10,11. Гистологические данные, полученные в исследованиях на животных, свидетельствуют о том, что глаукома дополнительно приводит к прогрессирующей нейродегенерации зрительного нерва, зрительного тракта, латерального коленчатого ядра, оптического излучения и зрительной коры12,13. Технология МРТ предлагает минимально инвазивный метод оценки как оксигенации крови, так и нейродегенерации в зрительной коре. У пациентов с глаукомой МРТ обнаружила признаки атрофии серого вещества в зрительном пути 13,14,15,16 и аномального белого вещества в зрительной хиазме, зрительном тракте и оптическом излучении 1,17,18.
Для дальнейшего изучения влияния на обработку зрительной информации, фМРТ может быть использована для определения функций мозга в ответ на визуальные сигналы. В данном протоколе описывается новый метод получения недорогой широкоугольной ретинотопической карты с использованием ретинотопической фМРТ высокого разрешения с широкоугольными (>100°) стимулами, описанный Zhou et al3. Визуальные стимулы в виде расширяющихся колец и вращающихся клиньев использовались для получения ретинотопического картирования эксцентриситета и полярного угла для фМРТ. Процентные изменения БОЛД фМРТ были проанализированы как функция эксцентриситета для оценки функции мозга, соответствующей как центральному, так и периферическому зрению. Процентное изменение BOLD fMRI может быть использовано для визуализации активации по всей зрительной коре. Эти измерения фМРТ представляют собой новый надежный метод оценки нейродегенеративных изменений и их функционального влияния на зрительную кору, обнаруженных при заболеваниях глаз, связанных с дефектами поля зрения, таких как глаукома.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1/4&#34;-20 nylon machine screws, knurled head thumb screw</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>to attach rod to PVC frame</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1-1/4 inch PVC pipe</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>length of ~5-10 ft is needed</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3T MRI scanner</td>
			<td>Siemens</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-32 nylon machine screws, rounded head</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>to attach mirror/screen to rod</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>8-channel head array coil</td>
			<td>Siemens</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>90 degree PVC elbow, 1-1/4 inch fitting</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acrylic mirror</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Width and length of 25-30cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acrylic rod</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>1 inch width, ~ 2 ft long depening on size of scanner bore and head coil</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E-Prime</td>
			<td>Psychology Software Tools</td>
			<td></td>
			<td>to prepare and present visual stimuli paradigms</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plywood sheet, 1/2 inch thick</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Size should be at least as large as the scanner bore. Cut as bore-sized frame for the projection screen</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rear projection screen</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Size should be at least as large as the scanner bore</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

functional magnetic resonance imaging (fmri) of the visual cortex with wide-view retinotopic stimulation

Функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) с высоким разрешением, зависящая от уровня оксигенации крови (BOLD) с широким обзором, может быть использована для функционального картирования периферической и центральной зрительной коры. Этот метод измерения функциональных изменений зрительного мозга позволяет функционально картировать затылочную долю, стимулируя >100° (±50°) или более поля зрения, по сравнению со стандартными установками визуального представления фМРТ, которые обычно охватывают <30° поля зрения. Простая широкоугольная система стимуляции для BOLD fMRI может быть настроена с помощью обычных МР-совместимых проекторов, поместив большое зеркало или экран близко к лицу субъекта и используя только заднюю половину стандартной головной катушки, чтобы обеспечить широкий угол обзора, не мешая обзору. Широкоугольная карта ретинотопической фМРТ может быть затем визуализирована с использованием различных парадигм ретинотопической стимуляции, и данные могут быть проанализированы для определения функциональной активности областей зрительной коры, соответствующих центральному и периферическому зрению. Этот метод обеспечивает практичную, простую в реализации систему визуального представления, которая может быть использована для оценки изменений в периферической и центральной зрительной коре из-за заболеваний глаз, таких как глаукома, и потери зрения, которая может им сопутствовать.

Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) of the Visual Cortex with Wide-View Retinotopic Stimulation

Девять участников с диагнозом ПОУГ (четверо мужчин, 36-74 года) и девять здоровых добровольцев соответствующего возраста (шесть мужчин, 53-65 лет) были оценены с использованием вышеупомянутого широкоугольного протокола фМРТ, как ранее описано Zhou et al3. ПОУГ был клинически подтве?...

Watch this Scientific Journal Video about Insights into Visual Cortex Research Through Wide-View fMRI Mapping at JoVE.com

Insights into Visual Cortex Research Through Wide-View fMRI Mapping (Video) | JoVE

Мы разработали методы картирования функции зрительной коры с использованием большего количества поля зрения, чем обычно используется. Этот подход имеет потенциал для улучшения оценки нарушений зрения и заболеваний глаз.

Функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) зрительной коры с широкоугольной ретинотопической стимуляцией

High-resolution retinotopic blood oxygenation level-dependent (BOLD) functional magnetic resonance imaging (fMRI) with a wide-view presentation can be ...

Это исследование направлено на предоставление практичной, экономически эффективной системы визуального представления для оценки изменений в зрительной коре головного мозга, вызванных офтальмологическими заболеваниями. Предложен метод создания атопической карты сетчатки с широким углом обзора с использованием ФМРТ для оценки функциональной активности зрительной коры. В настоящее время экспериментальная проблема заключается в том, что стандартные системы представления визуальных стимулов для МФРИ охватывают только небольшую область полей зрения, при этом обзор частично загораживается головной катушкой.Этот протокол обеспечивает широкий обзор и беспрепятственные стимулы, которые уравновешивают стоимость, эффективность и точность. Наш протокол обеспечивает доступный, умеренно широкий обзор до ста градусов поля зрения. По сравнению с другими методами, это позволяет избежать искажений, дополнительных затрат на линзы для проектора или оптоволоконные жгуты, а также других сложностей, таких как необходимость в контактных линзах.Наши результаты могут быть использованы для расширения понимания зрительной коры, что позволит картировать периферические и центральные области с помощью доступной системы ФМРТ с широким углом обзора. Это может улучшить лечение нарушений зрения при заболеваниях глаз, таких как глаукома, которая включает дисфункцию зрительной системы в головном мозге.