نقل المهام المعرفية بين الدماغ التصوير الطرائق: الآثار المترتبة على تصميم العمل ونتائج التفسير في دراسات الرنين المغناطيسي الوظيفي

الهدف العام من التجربة التالية هو إظهار كيف يمكن لتصميم المهام أن يؤثر على تفسير النتائج في دراسات FMRI ، خاصة عند أخذ نماذج من طرائق التصوير الأخرى. يتم تحقيق ذلك عن طريق اختيار مهمة مناسبة أولا للبناء المعرفي أو النفسي ذي الأهمية في هذه الحالة ، نموذج غريب الأطوار البصري. تتضمن الخطوة الثانية تصميم ثلاثة إصدارات مختلفة من مهمة الكرة المرئية الغريبة باستخدام نفس المحفزات ، مما سيؤدي إلى قيام المتطوع بتعديل سلوكه أثناء فحص FMRI.

بعد ذلك ، يتم تحليل بيانات FMRI من أجل التقييم الكمي للاختلافات في تنشيط الدماغ بين إصدارات المهام. تم الحصول على النتائج التي توضح كيف يمكن التمييز بين العمليات المعرفية والحركية بناء على التصميم التجريبي المناسب وتحليل البيانات. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجال علم الأعصاب المعرفي ، مثل تحديد الركائز العصبية الأساسية للإدراك البشري والإدراك والسلوك.

خطرت لنا فكرة هذه الطريقة لأول مرة عندما أدركنا أن تفسير نتائجنا فيما يتعلق بالأدبيات الحالية كان صعبا بسبب الاختلافات الطفيفة في تصميم المهام والإجراءات التجريبية عبر الدراسات. للبدء ، اختر مهمة مناسبة للتحقيق في البناء المعرفي أو النفسي محل الاهتمام قبل إعداد المهمة. أولا ، حدد العدد المناسب من التجارب المطلوبة لاستجابة دماغية قوية بالإضافة إلى توقيت محفزات التسلسل ، وتأكد من مراعاة تأخير الاستجابة الديناميكية الدموية بين بداية التحفيز واستجابة الدماغ المقاسة.

قم بتنزيل وتثبيت برنامج ceq ثم rune لتحديد ترتيب التحفيز عن طريق توزيع التجارب على النحو الأمثل عبر التجربة بناء على عدد التجارب والتحفيز والمدة ومعلمات المسح. بعد ذلك ، قم بتنفيذ ترتيب المحفزات المحدد مسبقا في برنامج مناسب لتقديم النموذج للموضوع. تحديد جميع المعلومات ذات الصلة بالنموذج من حيث نوع المحفزات والتوقيت والاستجابات.

النموذج هو المهمة المرئية الغريبة ، والتي يمكن استخدامها لقياس استجابات اكتشاف الهدف وتأثيرات الانتباه على اكتشاف الهدف. هناك ثلاثة إصدارات من المهمة الغريبة التي يمكن تحضيرها في الإصدار السلبي. يلاحظ الموضوع فقط المحفزات المرئية ولا يستجيب في إصدار العد الصامت.

يجب توجيه الموضوع لحساب المحفزات المستهدفة في رؤوسهم. تتطلب هذه المهمة توجيه الانتباه نحو هذه المحفزات وعملية تمييزية. أخيرا ، في إصدار الاستجابة ، يجب على الموضوع الضغط على زر الاستجابة عند رؤية الحافز المستهدف.

تتطلب هذه المهمة الاهتمام وعمليات التمييز واختيار أو إنتاج استجابة للمنبهات المستهدفة. ابدأ الإعداد لتجربة FMRI. عن طريق إعداد غرفة الماسح الضوئي أولا.

قم بتوصيل الجزء السفلي من ملف الرأس بسرير الماسحة الضوئية. ثم ضع أغطية واقية نظيفة على الماسح الضوئي والسرير والوسائد. بعد ذلك ، قم بتشغيل جهاز العرض الذي سيقدم النموذج التجريبي للموضوع داخل الماسح الضوئي ، بالإضافة إلى تسجيل الاستجابات باستخدام جهاز الضغط على الزر.

ثم افتح البرنامج الذي سيقدم النموذج التجريبي وأدخل اسما لملف السجل. أيضا ، قم بتسجيل الموضوع في قاعدة بيانات MR Scanner وتأكد من إعداد تسلسلات MR المراد تشغيلها وجاهزة. فحص جميع الأشخاص المحتملين لموانع التصوير بالرنين المغناطيسي أثناء إجراء التوظيف في الدراسة.

ثم عند وصول الموضوع ، قم بإجراء فحص شامل لسلامة التصوير بالرنين المغناطيسي مع موظفين مدربين. تأكد من أن الهدف خال من المعدن وأن عناصر مثل ساعة الحزام أو المجوهرات قد تمت إزالتها، بالإضافة إلى أي عناصر جيب مثل العملات المعدنية. بمجرد أن يصبح الموضوع جاهزا ، اطلب منه الجلوس على سرير الماسح الضوئي ووضع سدادات الأذن لحماية السمع.

ثم اجعلهم يستلقيون بشكل مريح على سرير الماسح الضوئي مع وضع رؤوسهم في ملف التصوير. استخدم وسائد صغيرة لتأمين رأس الهدف لتقليل حركات الرأس غير المرغوب فيها أثناء المسح. ثم ضع الجزء العلوي من ملف الرأس فوق رأس الموضوع وقم بتوصيل الموصلات.

ضع مرآة أعلى ملف الرأس تسمح للموضوع برؤية النموذج التجريبي المعروض على الشاشة خلف الموضوع ، وزر مكالمة الطوارئ لإيقاف الفحص إذا لزم الأمر ، بالإضافة إلى جهاز الاستجابة. أخيرا ، انقل الموضوع إلى تجويف الماسح الضوئي قبل الحصول على الصور تأكد أولا من أن الشخص يمكنه سماع المجرب عبر الاتصال الداخلي وأنه مريح وجاهز لبدء الفحص. ثم قم بإجراء فحص مترجم للحصول على موضع رأس الموضوع في الماسح الضوئي.

بعد ذلك ، قم بإجراء فحص هيكلي عالي الدقة مثل MP rage. ثم قم بإجراء فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفية مع الأشواط الثلاثة لمهمة الكرة الغريبة المرئية. تحدث إلى الموضوع بين الجولات لتقديم تعليمات المهمة والطمأنينة والتأكد من أنهم مرتاحون ومستعدون لمواصلة الدراسة.

عند اكتمال جميع الصور الهيكلية والوظيفية ، أبلغ الموضوع بأن التجربة قد انتهت. ثم ادخل إلى غرفة الماسح الضوئي وساعد الموضوع على الخروج من الماسح الضوئي. حدد حزمة برامج مناسبة لتحليل بيانات FMRI المكتسبة.

ابدأ بتطبيق خطوات المعالجة المسبقة القياسية لإعداد البيانات لمزيد من التحليل. قد تتضمن الخطوات تصحيح الحركة ، وتوقيت الشريحة ، والتسجيل المشترك للصور ، والتنعيم المكاني ، والتصفية الزمنية عالية التمرير ، والتطبيع المكاني. بعد ذلك بالنسبة للتحليل الإحصائي ، حدد أولا أوقات ومدد بدء جميع الأحداث التي حدثت في النموذج.

وتسمى هذه أيضا المتغيرات التفسيرية أو الانحدارات. ثم قم بإعداد التباينات لتحديد المتغيرات التوضيحية التي ستتم مقارنتها. على سبيل المثال ، لتحديد التنشيط الجريء الخاص باكتشاف المحفزات المستهدفة ، قم بإعداد تباين لتحديد أن المحفزات المستهدفة أكبر من المحفزات غير المستهدفة.

إجراء التحليل الإحصائي من المستوى الأول لكل موضوع وكل حالة على حدة. ثم بمجرد الحصول على البيانات لعدة أشخاص ، قارن الشروط الثلاثة باستخدام المستوى الثاني أو تحليل مستوى المجموعة. أثارت طريقة التحفيز والتحليل تنشيطا جريئا في مناطق الدماغ المرتبطة بمهمة غريبة الأطوار البصرية.

يكشف الهدف الأكبر من التباين غير المستهدف عن أي تنشيط للحالة السلبية ، لكنه كشف عن التنشيط في كل من حالة العد وحالة الاستجابة كما هو موضح هنا. يمكن رؤية التنشيط الغامق لشرط العد مقابل الحالة المجهولة هنا بينما يمكن رؤية شرط الاستجابة مقابل الحالة السلبية هنا. تمثل جميع البيانات الهدف أكبر من المتكرر.

يمكن رؤية تنشيط التباين منخفض المستوى في المنطقة الحركية التكميلية SMA المشترك في كلتا الحالتين بينما ينظر إلى تنشيط التلفيف الأمامي الأوسط MFG لحالة الاستجابة فقط. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية تصميم وتنفيذ دراسات FMRI وفهم كيف يمكن أن يؤثر التصميم على تفسير نتائجك. لا تنس أن العمل مع FMRI يمكن أن يكون خطيرا للغاية وأنه يجب دائما اتخاذ الاحتياطات مثل فحص المتطوعين بدقة أثناء تنفيذ هذه الطريقة.

بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يتم تنفيذ هذه الإجراءات دائما من قبل موظفين مدربين.