Терминология
Что понимается под термином "анатомическое правдоподобие"?
Наиболее популярным методом мета-анализа на основе координат является активация или оценка анатомического правдоподобия (ALE), которая оценивает пространственную конвергенцию координат, связанных с определенным психическим расстройством. ALE ищет эту пространственную конвергенцию в разных областях мозга.
В чем недостатки мета-анализа "анатомического правдоподобия"?
Координационная конвергенция в одной области мозга может не показать всей истории; причем, многие симптомы и расстройства могут лучше сопоставляться с цепями нейронов, чем с отдельными областями мозга.
Карты координатной сети мозга в психиатрии
Для чего необходимо составление карт координатной сети мозга?
Множественный модальный мета-анализ "анатомического правдоподобия" не обнаружил значительной конвергенции координат у пациентов с большим депрессивным расстройством. Однако, было отмечено сходство нарушенных в своих функциях цепей нейронов между большим депрессивным расстройством и депрессией позднего возраста, которое было обнаружено с помощью построения карт координатной сети, но не мета-анализа анатомического правдоподобия. В частности, составление карт сети координат показало, что координаты визуализации мозга, связанные с большим депрессивным расстройством и депрессией позднего возраста, были в значительной степени связаны с лобно-теменной сетью контроля и дорсальной сетью внимания. Нарушения в этих сетях ассоциированы с характерными эмоциональными нарушениями, измененной мотивацией и ухудшением внимания , при большом депрессивном расстройстве и депрессии позднего возраста.
Консорциумы по нейровизуализации
Для чего необходим нормативный коннектом мозга человека?
Визуализация центральной нервной системы — одна из многих областей исследований, которые были изучены на предмет воспроизводимости результатов разных исследований. Консорциумы по нейровизуализации облегчают крупномасштабный сбор информации и согласование данных, в результате чего создаются наборы данных с тысячами пациентов. Тем не менее, стоимость и время остаются важными препятствиями для этого подхода. Исследования одного и того же заболевания часто затрагивают разные области мозга, что способствует предполагаемому кризису воспроизводимости в нейровизуализации. Многие исследователи используют нормативный коннектом человеческого мозга, чтобы проверить, локализуются ли, казалось бы, разнородные результаты визуализации в связанных сетях мозга. В качестве примера можно рассмотреть дегенеративные заболевания нервной системы, в частности болезнь Альцгеймера, поскольку это одно из заболеваний, наиболее изученных с помощью визуализации мозга. Результаты нейровизуализации при болезни Альцгеймера нередко касаются разных областей мозга в разных исследованиях, но локализуются в одной и той же функционально связанной сети мозга. Кроме того, результаты визуализации при различных дегенеративных заболеваниях (болезнь Альцгеймера, лобно-височная деменция, корково-базальный синдром, и прогрессирующая не беглая афазия) локализуются в различных сетях мозга, относительно специфичных для этих вариантов деменции.
Сканеры со сверхвысокой напряженностью поля
В чем преимущество исследований мозга с помощью более высокой напряженности поля?
В настоящее время во всем мире существует не менее 70 установок магнитно-резонансной томографии (MRI) -сканера всего тела 7 Тесла . Учитывая количество статей, в настоящее время специально сравнивающих 3T и 7T визуализацию неврологических заболеваний, очевидно, что более высокая напряженность поля полезна для ответов на вопросы как в когнитивной, так и в клинической неврологии. Отношение сигнал/шум (SNR) увеличивается почти линейно с напряженностью поля и предоставляет потенциал как для большего пространственного разрешения, так и для более высокого SNR. Преимущества "сверхвысокого поля (МRI UHF) особенно важны при исследовании более глубоких областей мозга (например, подкорковых структур). UHF МRI может обеспечить снижение парциальных объемных эффектов за счет увеличения пространственного разрешения, что позволяет увидеть более мелкие анатомические детали.
Качественные изображения подкорковых структур мозга с помощью магнитно-резоансной томографии
Почему современные атласы магнитно-резонансной томографии мозга не представляют качественной информации о подкорковых структурах мозга?
Исторически сложилось так, что недостаток сигнала и контраста в глубинных отделах мозга является единственной причиной медленной и недостаточно качественной разработки подкорковых карт in vivo. Около 93% ядер серого вещества в подкорке, составляющих почти четверть всего объема головного мозга человека, в настоящее время не представлены в стандартных атласах магнитно-резонансной томографии Некоторые подкорковые структуры могут быть очерчены с помощью этих атласов, например, части полосатого тела, но большинство из них слишком малы, чтобы их можно было вручную или автоматически разделить. Богатые железом структуры, включая области, составляющие базальные ганглии, трудно очертить на стандартных сканерах ах T1w , но специализированные последовательности могут использовать большую разницу контраста T2* при более высоком напряжении поля. Например, обилие железа в черной субстанции (SN) и ядре, расположенном ниже зрительного бугра (STN) делает его идеальной мишенью для контрастов T2* и SWI, которые могут использовать эти различия. Выделение этих структур еще более затруднено из-за ограниченного SNR, большего расстояния от головных катушек.
Методы улучшения качества изображения в магнитно-резонансной томографии
Какие изменения в магнитно-резонансном исследовании мозга помимо увеличения напряженности поля сканера способны улучшить качество изображения глубоких структур мозга?
Методы улучшения качества изображения в магнитно-резонансной томографии не ограничиваются только увеличением напряженности поля сканера. Сила градиента, радиочастотные катушки и использование оптимизированных последовательностей также оказывают заметное влияние на эффективность сбора данных. Одним из таких примеров является сканер Connectome, которых в настоящее время в мире всего три, и в которых сила градиента в 3–8 раз выше, чем у стандартных 3T-сканеров. Как и в случае с напряженностью поля, этот фактор способствует как увеличению пространственного разрешения, так и сокращению времени сканирования. Хотя предыдущие исследования указывали на преимущество нестандартных последовательностей (например, T2*, QSM, SWI) благодаря их способности увеличивать количество наблюдаемых структур и наблюдать более мелкие области мозга (например, дорожки волокон, ядра) в более глубоких слоях. Подавляющее большинство баз данных сосредоточено на более стандартных изображениях T1w и T2w, которые необходимы для объемных расчетов и различения областей серого и белого вещества, но не имеют возможности количественно определить или очертить более мелкие и соседние ядра.
Какая связь между временем сканирования и нормализованным отношением сигнал/шум?
Интересна взаимосвязь между временем сканирования и нормализованным SNR для сканеров 3T и 7T по отдельности. Можно видеть, что в данных 3T существует значительная положительная корреляция, а данные 7T демонстрируют ту же тенденцию, но не показывают значимость. Это соотношение ожидаемо, поскольку более длительное время сканирования связано с лучшим качеством изображения. В дополнение к тому, что время сканирования предсказывает качество изображения с точки зрения SNR, была обнаружена отрицательная связь между временем сканирования и полученным объемом вокселя. Следовательно, более длительное время сканирования в представленных базах данных свидетельствует о лучших изображениях T1w как с точки зрения SNR, так и с точки зрения пространственного разрешения.
Диагностическая специфичность результатов магнитно-резонансной томографии в психиатрии
Почему результаты структурной и функциональной визуализации мозга не совпадают с феноменологическими критериями психических расстройств?
Диагностическую специфичность результатов магнитно-резонансной томографии для того или иного психоневрологического расстройства можно оценить, добавив контрольные координаты пациентов отличными, например, от большого депрессивного расстройства, или пациентов с неврологическими заболеваниями. Исследования, посвященные визуализации мозга обычно сосредотачиваются на отдельных диагнозах современных классификаций психических расстройств , несмотря на растущее количество свидетельств генетического, эпидемиологического и биологического совпадения между разными психическими расстройствами. Например, крупнейший транс-диагностический мета-анализ ALE исследований морфологии на основе вокселей предполагает наличие конвергентных метрических изменений в категориях классификаций психических расстройств.
Почему результаты магнитно-резонансной томографии стоит сравнивать с выраженностью отдельных симптомов психического расстройства и чем это полезно для терапии?
Исследование карты координатной сети выявило схемы, лежащие в основе когнитивных нарушений и галлюцинаций у пациентов с разными вариантами деменции. некоторыми. Аналогичный подход можно применить к большому депрессивному расстройству, разбивая диагностическую конструкцию на отдельные симптомы или кластеры симптомов. Например, исследование, посвященное составлению карт сетей мозга показало, что отдельные кластеры депрессивных симптомов предпочтительно реагируют на разные мишени транс-краниальной магнитной стимуляции в независимых ретроспективных наборах данных.
Почему для эффективного лечения психических расстройств необходимо знать карты сетей мозга и проводить сравнения с ними результатов визуализации мозга отдельного пациента?
Являются ли изменения размеров структур мозга, связанные с психическим расстройством, например, рекуррентной депрессией, этиологическими ( причины), компенсаторными или чем-то еще? Ответ на этот вопрос имеет большое терапевтическое значение. Методы фокальной стимуляции мозга, такие как транс-краниальная магнитная стимуляция и глубокая стимуляция мозга (DBS), могут облегчать, усугублять или не оказывать никакого влияния на симптомы рекуррентной депрессии. . Интересно, что лобно-теменные контрольные и дорсальные сети внимания, которые по мнению исследователей вовлечены в патогенез большого депрессивного расстройства на протяжении всей взрослой жизни, функционально связаны с участками поражения головного мозга, которые связывают с депрессией, а также с мишенями для транс-краниальной магнитной стимуляции и DBS, которые облегчают депрессию. Эти конвергентные результаты для независимых наборов данных и подходов к составлению карт сети сети могут помочь улучшить воспроизводимость и сделать визуализацию мозга более полезной для лечения психических расстройств
Функциональная визуализация мозга в психиатрии
В чем недостатки функциональной визуализации мозга в психиатрии?
Методы функциональной визуализации мозга изменили качество исследований биологической основы поведения и все чаще применяются более широким исследователями. Однако недавно были высказаны опасения, что выводы, сделанные в результате некоторых исследований визуализации мозга человека, либо ложны, либо не поддаются обобщению. Такие проблемы, как низкая статистическая мощность, гибкость анализа данных, программные ошибки и отсутствие прямой репликации, относятся ко многим областям, но, возможно, особенно к функциональной магнитно-резонасной томографии.
Добавить комментарий