Misurazione del connettoma di latenza nei sistemi nervosi centrali mediante tecniche di neuroimaging e neurofisiologiche

Obiettivi:

Proponiamo lo sviluppo e la valutazione di un quadro sperimentale e teorico basato sulla risonanza magnetica e sulla neurofisiologia per misurare le latenze periferiche e intercorticali e le distribuzioni di latenza nell'essere umano vivente. Ciò comporta la combinazione e l'integrazione di neurofisiologia e neuroimaging in modo da poter eventualmente generare latenza e matrici di distribuzione della latenza per il sistema nervoso centrale (SNC) utilizzando tecniche di neuroimaging. Gli studi di neuroimaging e neurofisiologici nel sistema nervoso periferico (PNS) forniranno dati essenziali per il proof of concept e per convalidare questo approccio.

Popolazione dello studio:

Intendiamo studiare fino a 40 volontari sani. Ogni soggetto completerà da 1 a 8 visite che coinvolgono varie misurazioni con diverse tecniche di neuroimaging e neurofisiologiche.

Progetto:

Questo è uno studio esplorativo che consiste in diverse misurazioni utilizzando tecniche multimodali neurofisiologiche e di neuroimaging. La risonanza magnetica in diffusione (MRI), la risonanza magnetica media apparente (MAP) -MRI, la risonanza magnetica AxCaliber, la risonanza magnetica a gradiente di campo a impulsi multipli e la risonanza magnetica funzionale a riposo verranno eseguite in 1 o 2 visite. In altre visite da 1 a 5, utilizzeremo tecniche neurofisiologiche tra cui stimolazione elettrica periferica, stimolazione magnetica transcranica (TMS), elettroencefalografia (EEG) e magnetoencefalografia (MEG) con vari paradigmi sperimentali da correlare con la latenza e le matrici di distribuzione della latenza generate dalle tecniche di neuroimaging . Tutte queste tecniche sono esplorative e il successo o il fallimento di una di esse non ha implicazioni immediate per le altre.

Misure di risultato:

Misureremo il diametro medio dell'assone (AAD) e le distribuzioni del diametro dell'assone (ADD), così come calcoleremo le traiettorie del percorso della materia bianca utilizzando i dati MRI di diffusione e MAP-MRI, e utilizzeremo la MRI funzionale allo stato di riposo per misurare il segnale dipendente dal livello di ossigenazione del sangue per identificare le regioni corticali salienti in cui molti di questi tratti terminano. Per le misurazioni proof-of-concept nel PNS, il potenziale d'azione del muscolo composto o il potenziale d'azione del nervo composto superficiale sulla pelle sarà misurato dopo la stimolazione del nervo periferico. Per TMS, misureremo l'ampiezza del potenziale evocato motorio (MEP). Il potenziale evocato corticale in diverse aree corticali indotto da TMS sarà misurato in registrazioni EEG. Studieremo i ritardi di accoppiamento in millisecondi tra diverse aree corticali con MEG. Misureremo i ritardi di tempo e di fase calcolati dai segnali di tutta la testa nel soggetto. Verrà eseguita l'analisi di coerenza per l'attività corticale con registrazioni EEG e MEG tra diverse aree corticali. Cercheremo di correlare le misurazioni MRI con le misurazioni fisiologiche individuali.