7t Анатомо-функциональная характеристика структур в сети наблюдения за действием (7T-ATHENA)

У здоровых людей функциональное представление действий мозга, либо выполненные, либо наблюдаемые, опирается на сеть наблюдения за действием человека (AON). Несколько исследований показали, что активация AON имеет решающее значение для понимания действий и для подразделения имитации путем наблюдения за новыми моторными навыками. Демонстрация активации этой схемы у пациентов с двигательными расстройствами открыла путь к новым протоколам реабилитации на основе наблюдения за значимыми действиями, за которым следует их выполнение (наблюдение, чтобы имитировать), часто называемая терапией наблюдением действий (AOT). В последнее десятилетие AOT широко использовалось у пациентов с инсультом для взрослых, а также у детей с церебральным параличом (CP). В целом, эти исследования демонстрируют значительное моторное улучшение после терапии, которое поддерживается при последующем наблюдении.

Исследования функциональной магнитно-резонансной томографии (МРТ) о влиянии AOT обнаружили положительную корреляцию между функциональным улучшением ручных способностей этих пациентов и увеличением связанных с движением областей мозга, что позволяет предположить, что AOT может способствовать активации механизмов пластичности мозга и пластичности мозга и пластичности мозга и Функциональная реорганизация корковых областей, ответственных за движения. В последнее время исследования МРТ показали, что другие области мозга, такие как мозжечок, таламус и базальные ганглии, принадлежат к AON.

Несмотря на многочисленные исследования AON, мелкозернистые детали этой сложной сети, особенно на подкорковом уровне, и взаимные взаимодействия между различными областями мозга в значительной степени неизвестны. Более того, на уровне субмиллиметра нет исследований в отношении участия подкорковых структур. По сравнению с низкими системами магнитного поля, сверхвысокий полевой магнитный резонанс (UHF-MR) позволяет значительно усиление с точки зрения отношения сигнал к шуму (SNR). Это значительное увеличение SNR приводит к значительному улучшению всех параметров визуализации и может использоваться увеличивающимся пространственным и/или временным разрешением. Более того, в 7T мы также помогаем в отношении уполномоченной чувствительности сигнала к модификациям состава ткани, которая может быть переведена в новые или улучшенные контрасты, такие как визуализация взвешенности.

Метод МРТ - это продвинутый метод МР, который пользуется использованием UHF благодаря положительной комбинации повышенного SNR и повышенной чувствительности к влиянию, генерирующим контрастность (BOLD эффект).

Было продемонстрировано, что увеличение пространственного разрешения UHF FMRI позволяет описать функциональную архитектуру коры головного мозга в мезоскопической (субмиллиметровой) шкале, следовательно, выявляя кортикальные колонны-ламинарные профили МРТ и сегментировать подкорт-структуры, чтобы исследовать, чтобы исследовать, чтобы исследовать их функциональная селективность к внешним стимулам и топографической организации, а также изучение коры. Более того, увеличение чувствительности МРТ при 7T позволяет получить статистически значимые функциональные карты активации мозга не только в группах субъектов, но и у отдельных субъектов и отдельных событий, открывая новые перспективы в использовании МРТ для клинических целей.

Настоящее исследование направлено на использование 7T FMRI для понимания механизмов функциональной организации схемы AON и, в частности, взаимосвязи между корой головного мозга и другими структурами, такими как подкорковые ядра и мозжечок, и изучить, как эта организация меняется в Наличие поражений, приобретенных в раннем возрасте, например, у пациентов с поражениями головного мозга, которые возникли в до- или перинатальном периоде, таких как церебральный паралич (CP).

Мы намерены зарегистрировать 28 здоровых людей и 12 подростков или молодых людей с CP. Все участники проведут 7 МРТ -сканирование Tesla с функциональным и анатомическим выделенным протоколом, а пациенты с ХП будут иметь комплексную клиническую оценку перед экзаменом МРТ.

Протокол МР включает 3D -последовательности МР с очень высоким пространственным разрешением. В частности, используется T1-взвешенные последовательности с изотропным размером вокселя 0,8 мм, чтобы выделить и сегментировать небольшие субструктуры, но в то же время оценивая соблюдение субъектов, особенно пациентов, для поддержания позиции для длительного приобретения, без введения. Артефакты движения. Аналогично, 3D -последовательности Flair приобретаются для подробного исследования поражений у пациентов с ХП.

Приобретения МРТ у людей осуществляются с использованием последовательностей градиент-эхо-планарной визуализации (GRE-EPI) с пространственными разрешениями в зависимости от цели каждой функциональной серии и с использованием методов ускорения визуализации в качестве чувственных и многополосных подходов. Для изучения функциональной связности и всей схемы AON, всеобъемлющего мозжечка, мы будем привилегировать охват всего мозга и относительно короткое временное разрешение (1-1,5 секунды) с пространственным разрешением 1,5 мм изотропного вокселя. С другой стороны, для небольших субструктур и ламинарных исследований колонн мы оптимизируем получение FMRI с размером изотропного вокселя 0,7-0,9 мм.

В качестве функциональной задачи мы используем парадигмы, уже описанные в предыдущих исследованиях и адаптированы для 7T сканера.

Визуальные стимулы представлены в бинокулярном зрении с помощью жидко-кристал-дисплея (ЖК-дисплей) защитники (технология визуастма-SVGA-резонанса, США). Участники соблюдают короткие видео-клипы (продолжительные 4 с каждая), показывая одномануальные или бимануальные действия, выполняемые актером, с субъективной точки зрения. Наблюдаемые действия состоят в том, чтобы схватить и использовать различные инструменты (например, удары, с использованием отвертки, открытие банки и т. Д.) Или, в качестве условия управления, наблюдение статической начальной рамы каждого зажима. Объекты имеют разные цвета, чтобы избежать визуальной адаптации. Визуальные характеристики каждого видео сбалансированы между экспериментальными условиями для контроля влияния яркости, контраста, резкости и объема визуальной информации. В течение периода отдыха, в отсутствие экспериментальных стимулов, участник должен зафиксировать белый крест на черном фоне. В течение всего сбора FMRI производительность субъекта визуально проверяется экспериментатором, а кинематические параметры регистрируются с использованием MR-совместимых камер.