Resonancia magnética funcional (fMRI) es una herramienta ampliamente utilizada de forma no invasiva de medición de la correlación de la actividad del cerebro humano. Sin embargo, su uso ha sido en su mayoría se centró en la medición de la actividad en la superficie de la corteza cerebral en lugar de en las regiones subcorticales como el mesencéfalo y el tronco cerebral. FMRI subcortical debe superar dos retos: la resolución espacial y el ruido fisiológico. Aquí se describe un conjunto optimizado de las técnicas desarrolladas para llevar a cabo de alta resolución en IRMf humano CS, una estructura en la superficie dorsal del mesencéfalo; los métodos también se puede utilizar para otra imagen tallo cerebral y estructuras subcorticales.

De alta resolución (1.2 mm voxels) fMRI de la SC se requiere un enfoque no convencional. El muestreo espacial deseada se obtiene usando un multi-shot (intercalada) espiral adquisición ^1. Puesto que, T ₂ * de tejido SC es más largo que en la corteza, un tiempo de eco correspondientemente más largo (T _E ~ 40 mseg) se utiliza para maximizarminimizar contraste funcional. Para cubrir toda la extensión de la SC, 8-10 rebanadas se obtienen. Para cada período de una anatomía estructural con la receta rebanada misma que la IRMf se obtiene también, que se utiliza para alinear los datos funcionales a un volumen de referencia de alta resolución.

En una sesión separada, para cada tema, creamos una resolución alta (0,7 mm de muestreo) con un volumen de referencia _pt T1 secuencia que da un buen contraste de los tejidos. En el volumen de referencia, la región del mesencéfalo está segmentada mediante la aplicación de software ITK-SNAP ^2. Esta segmentación se utiliza para crear una representación de superficie 3D del mesencéfalo que es suave y preciso ^3. Los vértices de superficie y normales se utilizan para crear un mapa de profundidad desde la superficie dentro del mesencéfalo ⁴ tejido.

Datos funcionales se transforma en el sistema de coordenadas del volumen de referencia segmentado. Asociaciones de profundidad de los voxelspermitir que el promedio de fMRI series temporales de datos dentro de los rangos de profundidad especificados para mejorar la calidad de la señal. Los datos se representa en la superficie 3D para la visualización.

En nuestro laboratorio se utiliza esta técnica para medir los mapas topográficos de la estimulación visual y la atención visual encubierta y manifiesta en el SC ^1. A modo de ejemplo, se demuestra la representación topográfica de ángulo polar a la estimulación visual en Carolina del Sur.