Summary

인간 Midbrain위한 고해상도 기능성 자기 공명 영상 방법

Published: May 10, 2012
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Summary

이 문서 3T 스캐너를 사용하여 인간의 midbrain과 subcortical 구조 1.2 밀리미터 샘플링과 고해상도 기능성 자기 공명 영상을 수행하는 기술을 설명합니다. 인간의 뛰어난 colliculus (SC)의 시각적 자극을 지형지도를 해결하기 위해 이러한 기술의 사용은 예제로 제공됩니다.

Abstract

기능적 MRI (fMRI)가 아닌 invasively 인간의 뇌 활동의 상호 관련을 측정하는 널리 사용되는 도구입니다. 그러나, 그것의 사용은 대부분 오히려 그러한 midbrain 및 brainstem 등 subcortical 지역에 비해 대뇌 피질의 표면에 활동을 측정시 집중되었습니다. 공간 해상도와 생리 소음 : Subcortical fMRI 두 가지 과제를 극복한다. 여기에서 우리는 인간 SC, midbrain의 지느러미 표면 구조에서 고해상도 fMRI를 수행하기 위해 개발된 기술의 최적 집합을 설명하는, 방법도 이미지를 다른 brainstem과 subcortical 구조체로 사용할 수 있습니다.

고해상도 (1.2 밀리미터 voxels) SC의 fMRI가 아닌 종래의 접근 방식이 필요합니다. 원하는 공간적 샘플링은 멀티 샷 (인터리브) 나선형 인수 1을 사용하여 얻어진다. 이후, T SC 조직의 2 * 더 오래 피질, correspondingly 긴 반향 시간 (T E ~ 40 밀리초)에서보다가 맥시으로 사용됩니다기능 대비를 mize. SC의 전체 범위를 커버하기 위해 8-10 조각을 얻을 수 있습니다. 각 세션 내용은 fMRI와 같은 슬라이스 처방과 구조 해부도 고해상도 참조 볼륨 기능적 데이터를 정렬하는 데 사용되는, 얻어진다.

별도의 세션에서는 각 과목에 대해, 우리는 (0.7 밀리미터 샘플링) T 1-가중 좋은 조직 명암을주는 순서를 사용하여 참조 볼륨을 높은 해상도를 만듭니다. 참고 볼륨에서 midbrain 지역은 ITK-스냅 소프트웨어 어플 리케이션 2를 사용하여 세그먼트입니다. 이러한 세분화는 3 부드럽고 정확한 모두는 midbrain의 3D 표면 표현을 만드는 데 사용됩니다. 표면 정점과 normals는 조직 내에서 4 midbrain 표면에서 깊이지도를 만드는 데 사용됩니다.

기능성 데이터 세그먼트 참조 볼륨의 좌표 시스템으로 변환됩니다. voxels 심도 협회신호 품질을 향상시키기 위해 지정된 심도 범위 내에서 fMRI 시계열 데이터의 평균을 가능하게합니다. 데이터 시각화를위한 3D 표면에 렌더링됩니다.

저희 연구실에서는 SC 1 ~ 시각적 자극하고 위장과 명백한 시각적 주목 지형지도를 측정하는이 방법을 사용합니다. 예를 들어, 우리는 SC의 시각적 자극에 극지 각도의 지형 표현을 보여줍니다.

Protocol

1. 폴라 앵글 지형의 자극과 Psychophysics SC의 극지 앵글 retinotopic지도를 얻으려면, 우리는 자극과 같은 움직이는 점들의 90 ° 웨지 (편심 시각 각도의 2-9 °, 도트 속도 4를 의미 ° / 초) (그림 1)을 사용합니다. 이는 SC의 활동은 비밀주의 5 적용하여 향상되는 알려져 있으며, 따라서 우리는 가능한 신호를 높이기 위해 우리의 패러다임에 주목 작업을 사용합니다….

Discussion

우리의 수집 및 데이터 분석 기법은 고해상도 (1.2 밀리미터 voxels)에서 subcortical 인간의 뇌 구조의 신경 활동의 측정을 가능하게합니다. 3 샷 나선형 인수 midbrain 주변 fMRI 측정에 특히 해로운입니다 생리 소음을 줄여줍니다. 또한, 조직의 판상 세분화 우리 SNR을 향상시킬 데이터의 깊이 평균을 수행할 수 있습니다. 우리는 시각적인 자극과 인간 SC 1 은밀한 시각적 주목 정확한 극지 앵글 지?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 자료는 그랜트 BCS 1,063,774 미만의 국립 과학 재단에서 지원하는 작업에 기반을두고있다.

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Citar este artigo
Katyal, S., Greene, C. A., Ress, D. High-resolution Functional Magnetic Resonance Imaging Methods for Human Midbrain. J. Vis. Exp. (63), e3746, doi:10.3791/3746 (2012).

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