Måling af latensforbindelsen i centralnervesystemerne ved hjælp af neuroimaging og neurofysiologiske teknikker

Mål:

Vi foreslår udvikling og vurdering af en MR- og neurofysiologi-baseret eksperimentel og teoretisk ramme til at måle perifere og interkortikale latenser og latensfordelinger i det levende menneske. Dette indebærer at kombinere og integrere neurofysiologisk og neuroimaging, så vi i sidste ende kan generere latens- og latensfordelingsmatricer for centralnervesystemer (CNS) ved hjælp af neuroimaging-teknikker. Neuroimaging og neurofysiologiske undersøgelser i det perifere nervesystem (PNS) vil give væsentlige data til proof-of-concept og til at validere denne tilgang.

Undersøgelsespopulation:

Vi har til hensigt at studere op til 40 raske frivillige. Hvert forsøgsperson vil gennemføre 1 til 8 besøg, der involverer forskellige målinger med forskellige neuroimaging og neurofysiologiske teknikker.

Design:

Dette er en eksplorativ undersøgelse, der består af forskellige målinger ved hjælp af multimodale neurofysiologiske og neuroimaging teknikker. Diffusion magnetisk resonansbilleddannelse (MRI), middel tilsyneladende propagator (MAP)-MRI, AxCaliber MRI, multiple pulsed field gradient MRI og hviletilstand funktionel MRI vil blive udført i 1 til 2 besøg. I yderligere 1 til 5 besøg vil vi bruge neurofysiologiske teknikker, herunder perifer elektrisk stimulering, transkraniel magnetisk stimulering (TMS), elektroencefalografi (EEG) og magnetoencefalografi (MEG) med forskellige eksperimentelle paradigmer til at korrelere med latens- og latensfordelingsmatricer genereret af neuroimaging-teknikker . Alle disse teknikker er undersøgende, og succes eller fiasko for en af ​​dem har ikke umiddelbare konsekvenser for de andre.

Resultatmål:

Vi vil måle gennemsnitlig axondiameter (AAD) og axondiameterfordelinger (ADD), samt beregne banebaner for hvidt stof ved hjælp af diffusions-MRI og MAP-MRI-data og bruge hviletilstand funktionel MR til at måle blodiltningsniveauafhængigt signal til identificere fremtrædende kortikale regioner, hvor mange af disse kanaler ender. For proof-of-concept-målinger i PNS vil sammensat muskelaktionspotentiale eller overfladesammensat nerveaktionspotentiale på huden blive målt efter perifer nervestimulation. For TMS vil vi måle motor-fremkaldt potentiale (MEP) amplitude. Kortikalt fremkaldt potentiale i forskellige kortikale områder induceret af TMS vil blive målt i EEG-optagelser. Vi vil studere millisekunders koblingsforsinkelser mellem forskellige kortikale områder med MEG. Vi vil måle tids- og faseforsinkelser som beregnet ud fra signaler fra hele hovedet i motivet. Der vil blive udført sammenhængsanalyse for kortikal aktivitet med EEG og MEG optagelser mellem forskellige kortikale områder. Vi vil forsøge at korrelere MR-målinger med de enkelte fysiologiske målinger.