Топографическая Оценка Визуальный населения рецептивных полей по МРТ

Функциональная магнитно-резонансная томография (МРТ) измеряет неинвазивного функциональную организацию зрительной коры на макроскопических масштабах (как правило, на порядок миллиметров). Ранние МРТ retinotopy исследования использовали критерий когерентности между стимулом месте и вызвало BOLD ответов ^4-7. Эти исследования, как правило, не оценить населения восприимчивой размер поля. Позже, Дюмулен и Уонделл ¹ предложил способ преодоления такого ограничения, явно моделирования расположение PRF и размер, используя линейную функцию этой модели для прогнозирования смелые ответ. Тем не менее, одно ограничение этого новаторского метода является то, что параметрическая модель PRF должен быть выбран априори, и может привести к ошибочным оценкам PRF, если он оказывается не быть необходимости.

Чтобы преодолеть ограничения параметрического метода PRF-модели, новые методы были разработаны в последнее время. Эти методы непосредственно предсказать смелые ответ на Stimulus путем реконструкции топографии PRF. Метод ⁸ предложенный Грин и его коллеги реконструирует рельеф PRF спиной-проектирования смелые ответов на отдельных 1D стимулирования пространств и строительство топографию PRF в 2D стимула пространстве, как типичный техники компьютерной томографии. С другой стороны, метод ^2, предложенный нами непосредственно оценивает топографию 2D PRF с использованием линейной регрессии и применяя метод регуляризации. В этом способе, топография PRF представлена ​​в виде набора весов, который, умноженной на стимул, чтобы оценить реакцию нейронов популяции данного воксела. Затем, Окончательное крови кислородом в зависимости от уровня (выделены жирным шрифтом) ответ, вызванный стимул оценивается путем свертки нейронов ответ населения и каноническая функция отклика гемодинамики. Для того, чтобы решить в рамках ограниченных линейную систему, кроме того, гребень регрессии регуляризация используется для обеспечения разреженность (рис 1ниже). Техника регуляризации подавляет шум и артефакты и таким образом позволяет наш метод для оценки топографии PRF более решительно.

Топографические методы не заставить форму PRF иметь определенный параметрический форму, и, следовательно, может раскрыть реальную структуру PRF. Соответствующий параметрическая модель может быть выбрана на основе топографии PRF. Например, топография PRF могут быть использованы, чтобы разделить центр PRF и объемного, а затем последующее центра моделирование PRF может быть более точным путем минимизации влияния подавления объемного, а также влияние других потенциальных артефактов, возникающих в местах удаленных с PRF-центр. Мы недавно провели количественное сравнение между нашим методом и непосредственно нескольких других методов, которые (т.е. до оценки топографии) Установите изотропным гауссовым ^1, анизотропную Гаусса, и различие изотропной Гаусса к PRF ^9. Было обнаружено, что в topogrМетод aphy основе превзошел эти методы по отношению к центральной моделирования PRF путем достижения выше объяснил дисперсию BOLD сигнала во времени ряда.

Точная оценка ПРФ свойств в различных областях показывает, как они охватывают поле зрения и имеет важное значение для изучения функциональной организации зрительной коры особенно, как это относится к визуальному восприятию. Такие свойства, как, каким образом изменения размера PRF с эксцентриситетом ^1,10 и PRF центр объемного организации ⁹ хорошо изучены в человеческом литературы. Предлагаемый метод оценки топографии результаты PRF в более точного моделирования параметров PRF и, скорее всего, выявить неизвестные закономерности, не легко моделируется априори в прямых параметрических моделей. Такой подход будет особенно подходит для изучения PRF организацию у пациентов с зрительного пути поражений, для которых структура ПРФ не обязательно является предсказуемым априори. Ниже описано, как оценить тысе PRF топография и как использовать топографию моделировать центр PRF.