Måling av latensforbindelsen i sentralnervesystemene ved hjelp av nevroimaging og nevrofysiologiske teknikker

Mål:

Vi foreslår utvikling og vurdering av et MR- og nevrofysiologi-basert eksperimentelt og teoretisk rammeverk for å måle perifere og interkortikale latenser og latensfordelinger i det levende mennesket. Dette innebærer å kombinere og integrere nevrofysiologisk og nevroimaging slik at vi til slutt kan generere latens- og latensfordelingsmatriser for sentralnervesystemet (CNS) ved bruk av nevroavbildningsteknikker. Nevroimaging og nevrofysiologiske studier i det perifere nervesystemet (PNS) vil gi viktige data for proof-of-concept og for å validere denne tilnærmingen.

Studiepopulasjon:

Vi har til hensikt å studere opptil 40 friske frivillige. Hvert forsøksperson vil gjennomføre 1 til 8 besøk som involverer ulike målinger med forskjellige nevroimaging og nevrofysiologiske teknikker.

Design:

Dette er en eksplorativ studie som består av ulike målinger ved bruk av multimodale nevrofysiologiske og nevroavbildningsteknikker. Diffusjonsmagnetisk resonansavbildning (MRI), gjennomsnittlig tilsynelatende propagator (MAP)-MRI, AxCaliber MR, multiple pulsed field gradient MR og hviletilstand funksjonell MR vil bli utført etter 1 til 2 besøk. I ytterligere 1 til 5 besøk vil vi bruke nevrofysiologiske teknikker inkludert perifer elektrisk stimulering, transkraniell magnetisk stimulering (TMS), elektroencefalografi (EEG) og magnetoencefalografi (MEG) med forskjellige eksperimentelle paradigmer for å korrelere med latens- og latensfordelingsmatrisene generert av nevroimaging-teknikker . Alle disse teknikkene er utforskende og suksess eller fiasko for en av dem har ikke umiddelbare implikasjoner for de andre.

Utfallsmål:

Vi vil måle gjennomsnittlig aksondiameter (AAD) og aksondiameterfordelinger (ADD), samt beregne baner for hvit substans ved hjelp av diffusjons-MR og MAP-MRI-data, og bruke hviletilstand funksjonell MR for å måle blodoksygeneringsnivå-avhengige signal til identifisere fremtredende kortikale regioner der mange av disse kanalene avsluttes. For proof-of-concept målinger i PNS, vil sammensatt muskelaksjonspotensial eller overflatesammensatt nerveaksjonspotensial på huden bli målt etter perifer nervestimulering. For TMS vil vi måle motor-fremkalt potensial (MEP) amplitude. Kortikalt fremkalt potensial i forskjellige kortikale områder indusert av TMS vil bli målt i EEG-opptak. Vi vil studere millisekunders koblingsforsinkelser mellom ulike kortikale områder med MEG. Vi vil måle tids- og faseforsinkelser som beregnet fra hele hodets signaler i motivet. Koherensanalyse for kortikal aktivitet med EEG- og MEG-opptak mellom ulike kortikale områder vil bli utført. Vi vil forsøke å korrelere MR-målinger med de individuelle fysiologiske målingene.