تطوير تصوير الأعصاب الظواهر من وضع الشبكة الافتراضية في اضطراب ما بعد الصدمة: إدماج الدولة يستريح، الذاكرة العاملة، والربط الهيكلي

الهدف العام من التجربة التالية هو فحص شبكة الوضع الافتراضي في اضطراب ما بعد الصدمة باستخدام تقنيات التصوير العصبي التكميلية للاتصال الوظيفي لحالة الراحة ، والتعطيل الناجم عن المهمة والاتصال الهيكلي. يتم تحقيق ذلك من خلال تدريب المشاركين أولا على أداء مهمة الذاكرة العاملة الخلفية N خارج الماسح الضوئي من أجل عدم إرباك المشاركين الذين قد يكونون قلقين بشأن إجراءات الدراسة ، ومع ذلك لا يزالون يقدمون تحديا كافيا لذاكرتهم العاملة لتصوير عمليات التعطيل الناجمة عن المهمة. كخطوة ثانية ، اطلب من المشاركين الاستلقاء داخل نقالة ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي بثلاثة Tesla ووضع الوسائد حول الرأس لتقليل حركة الرأس.

بعد ذلك ، أثناء الحصول على صور MR ، اطلب من المشاركين أداء مهمة النهاية الخلفية متبوعة بعرض تقديمي مدته أربع دقائق على صليب تثبيت. هذا يكتسب صورا للنشاط المرتبط بالمهمة وحالة الراحة. كرر هذه الخطوات ثم أخبر المشاركين أن يغمضوا أعينهم أثناء الحصول على صور موتر الانتشار.

تظهر النتائج التي تم الحصول عليها نمطا مكانيا متسقا مع العقد الرئيسية لشبكة الأسلوب الافتراضي لتحليل التوصيلية الوظيفية في حالة السكون ، وزيادة تنشيط الشبكة التنفيذية وإلغاء تنشيط الشبكة في الوضع الافتراضي أثناء مهمة الذاكرة العاملة الخلفية ومسارات المادة البيضاء التي تربط مناطق شبكة الأسلوب الافتراضي التي تم الحصول عليها أثناء DTI. تدمج هذه التقنية مناهج التصوير العصبي الوظيفي والهيكلي التي يمكن أن تساعد يوما ما في تشخيص اضطراب ما بعد الصدمة والأمراض النفسية ذات الصلة. يتم الجمع بين مناهج FMRI التقليدية المرتبطة بالمهام مع اكتساب حالة الراحة والتوصيلية الهيكلية.

توضيح إجراءات الدراسة لويزا كاربنتر Vs.Who هو مساعد باحث في مختبري. يمكن أن توفر هذه الطريقة نظرة ثاقبة لفهم وظيفة وخلل شبكة الوضع الافتراضي. يمكن أيضا توسيع هذه الطرق بسهولة لتوصيف شبكات الدماغ المتعددة بشكل متزامن لتقييم كيفية تأثير الأمراض النفسية على تكامل الشبكة قبل البدء في الخطوات كما هو موضح في هذا البروتوكول.

أولا ، احصل على موافقة خطية ومستنيرة وتأكد من فحص المشارك بدقة للتأكد من سلامة التصوير بالرنين المغناطيسي. ثم قم بتدريب المشارك على أداء مهمة N back خارج الماسح الضوئي. ابدأ التدريب الأول ، وقم بتشغيله مع اختبار اليقظة بدون حرف خلفي.

اطلب من الموضوع الإشارة إلى نعم إلى حرف ساكن مستهدف مثل H بأحرف كبيرة أو صغيرة عبر مربع استجابة بزرين ولا لجميع الحروف الساكنة الأخرى. يجب عرض الحروف الساكنة التسعة لمدة 500 مللي ثانية لكل منها مع وقت تحفيز داخلي يبلغ 2 ، 500 مللي ثانية ليصبح المجموع 27 ثانية. سيتم عرض الحروف الساكنة المستهدفة أربع مرات داخل كل كتلة خلفية صفرية.

بعد ذلك ، اطلب من المشارك ممارسة اختبار الظهرين. اطلب منهم تقديم رد بنعم أو لا في مربع الاستجابة. بعد تقديم كل حرف ساكن للإشارة إلى ما إذا كان هو نفسه أو يختلف عن الحرف الساكن الذي تم تقديمه سابقا في السلسلة.

أظهر للمشارك سلسلة من 15 حرفا ساكنا لمدة 500 مللي ثانية لكل منها بفاصل محفز إنترا يبلغ 2،500 مللي ثانية ليصبح المجموع 45 ثانية. يجب إظهار الحافز المستهدف خمس مرات. استمر في تدريب المشارك حتى يصل أدائه إلى 75٪ على الأقل صحيح في المكونين الظهريين قبل المسح.

أولا ، اطلب من المشارك إزالة جميع العناصر المعدنية ، وتغييرها إلى ملابس متوافقة مع التصوير بالرنين المغناطيسي ، ثم إحضارها إلى غرفة ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي الثلاثة من Tesla. قم بتوفير سدادات أذن لحماية السمع واجعلها تستلقي على سرير الماسح الضوئي ، ضع وسائد حول الرأس لتقليل حركة الرأس. قم بتزويدهم بصندوق الاستجابة المتوافق مع التصوير بالرنين المغناطيسي لمهمة الذاكرة العاملة الخلفية النهائية ، بالإضافة إلى لمبة ضغط لإيقاف الفحص في حالة الطوارئ.

ضع أيضا مقياس التأكسج النبضي على إصبعك للمراقبة الفسيولوجية والتسجيل. ثم ضع ملف رأس 32 قناة وشاشة العرض التقديمي فوق رأس المشارك قبل نقلها إلى الماسحة الضوئية. تأكد من أن المشارك مرتاح ويمكنه رؤية الشاشة.

ثم ابدأ جلسة فحص التصوير بالرنين المغناطيسي. ابدأ بالحصول على صورة دماغ تشريحية متناحية. استخدم معلمات التصوير بالرنين المغناطيسي عالية الدقة كما هو موضح هنا.

ثم ابدأ الحصول على التصوير بالرنين المغناطيسي. بعد ذلك ، قم بتعيين معلمات الحصول على الصور الجريئة FMRI على وحدة تحكم الماسح الضوئي. استخدام المعلمات الموضحة هنا قبل بدء الفحص الوظيفي.

قم أولا بعرض التعليمات على المريض لمدة ثلاث ثوان قبل كل مهمة خلفية أو صفرتين. باستخدام برنامج عرض التحفيز. ثم احصل على صور FMRI على الذاكرة العاملة باستخدام اختبار NAK.

يجب تقديم صليب تثبيت خط الأساس 32 للمريض قبل كل من الكتل الخلفية الصفرية. سيوفر هذا خط الأساس للمقارنة بين الكتل الخلفية الصفرية والكتلتين الخلفيتين الأخريين. أثناء تحليل البيانات ، قم بتضمين ثلاثة أجزاء خلفية صفرية وثلاثة أجزاء خلفية مع كتلتين أساسيتين.

يجب تقديم هذا في مسيرتين منفصلتين للتصوير بترتيب متوازن. بعد الانتهاء من نماذج N back، تأكد من أن المشارك لا يزال مرتاحا ومستعدا لمواصلة الفحص. ثم اطلب منهم أن كتلة الراحة هي التالية وأخبرهم بعدم النوم.

استخدم برنامج العرض التقديمي المحفز لعرض صليب تثبيت على الشاشة. احصل على صور حالة الراحة لمدة أربع دقائق التالية باستخدام نفس إعدادات FMRI التي تم استخدامها للحصول على صور NAK. ثم كرر الاكتساب للذاكرة العاملة مرة أخرى باستخدام اختبار NAK.

المجموعة التالية ، يجب تشغيل معلمات الحصول على صور DTI في وحدة التحكم في الماسح الضوئي لمضاعفة الصور المرجحة لمخطط الصدى مع تدرجات الانتشار المطبقة في 64 اتجاها غير خطي ، والأصداء الجزئية والاستيفاءات. تأكد من إخبار المشارك أن الماسح الضوئي قد يهتز أثناء التسلسلات اللاحقة وأن هذا أمر طبيعي. اطلب منهم إغلاق أعينهم والاسترخاء قدر الإمكان في الماسح الضوئي.

ثم احصل على تسلسل DTI. بمجرد اكتمال كل المسح. أخرج المشارك من الماسح الضوئي واستفسر عن كيفية سير الجلسة.

أجب عن أي أسئلة قد تكون لديهم وشكرهم على مشاركتهم. تأكد من نقل جميع البيانات بأمان أو جعل كمبيوتر ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي يكتب DBD مع صور المشاركين والتسجيل الفسيولوجي لتحليل البيانات لاحقا. أخيرا ، قم بإجراء تحليل اتصال حالة الراحة مع تحليل اتصال منطقة البذور لتقييم العلاقة بين المناطق المحددة مسبقا لتقييم الاتصال الوظيفي.

استخدم أيضا برنامج معالجة FMRI للمعالجة المسبقة لبيانات الذاكرة العاملة والنمذجة الخطية العامة القائمة على الفوكسل لتحديد النشاط المحدد للمهمة في كل فوكسل دماغي لمجموعات البيانات الفردية. تستند النتائج التي تظهر هنا إلى البيانات التي تم جمعها باستخدام نفس نهج التصوير في عينتين مختلفتين من الأفراد الذين لديهم تاريخ من الصدمات وسوء المعاملة في مرحلة الطفولة ، ولكن بدون نتائج اضطراب ما بعد الصدمة من حالة الراحة. كشف تحليل الاتصال الوظيفي عن نمط مكاني يتفق مع العقد الرئيسية لشبكة الوضع الافتراضي ، بما في ذلك قشرة الفص الجبهي الإنسي ، والقشرة الحزامية الخلفية ، والتلفيف الزاوي ، واللول الجداري السفلي ، والمناطق الزمنية الوسطى.

توضح هذه الأقسام السهمية الأنماط المرتبطة بمهمة الذاكرة العاملة الخلفية. يتم توضيح أنماط التنشيط داخل الشبكة التنفيذية باللونين البرتقالي والأحمر، بينما يتم عرض إلغاء تنشيط الشبكة في الوضع الافتراضي باللون الأزرق. هنا نرى عدم وجود نشاط ظهر ، والذي يتم دمجه عادة مع الذاكرة العاملة للتحكم في الانتباه.

أنماط التنشيط باللونين البرتقالي والأحمر وإلغاء التنشيط باللون الأزرق. من الواضح هنا بعض إلغاء تنشيط الشبكة في الوضع الافتراضي مع القليل من التنشيط التنفيذي أخيرا. يتم عرض مدى حزمة السليل كما هو موضح من خلال التصوير الاحتمالي هنا.

يمكن رؤية الشكل والنمط ثلاثي الأبعاد لهذه الألياف مع المقاطع العرضية للدماغ المضمنة للرجوع إليها بصريا. توضح هذه الصورة كيف تنتقل هذه الألياف عبر قشرة الفص الجبهي الإنسي والقشرة الحزامية الخلفية. وأخيرا يمكننا هنا أن نرى كيف تنتقل هذه الألياف عبر المكون الزمني الإنسي لشبكة الوضع الافتراضي.

بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية الجمع بين مناهج التصوير العصبي متعدد الوسائط ، مثل اكتساب النشاط المرتبط بالمهمة مع حالة الراحة والاتصال الهيكلي. أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم أن تتذكر أنه يجب تقليل حركة المشارك بأي ثمن. يتم تحقيق ذلك عن طريق وضع الوسائد على رأس المشارك في الماسح الضوئي والتقييمات المتكررة لراحتهم أثناء إجراءات المسح.