Summary

FMRI ve Difüzyon Tensör Görüntüleme Otizm Beyin problama

Published: September 12, 2011
doi:

Summary

Gibi fonksiyonel MRI ve Difüzyon Tensör Görüntüleme gibi beyin görüntüleme teknikleri, otizmde bilişsel ve nöral açıkları karakterize giderek daha yararlı hale gelmiştir. Otizm, zihinsel özürlü olan çocukların tarama için uyarlamalar ile birlikte bir ağ düzeyinde beyin bağlantısı bir inceleme sunulmaktadır.

Abstract

Yeni ortaya çıkan teorileri beyin otizm uyumlu bir birim olarak işlev olmadığını göstermektedir ve bu uyumsuzluk otistik bireyler tarafından görüntülenen davranışsal belirtiler de yansımıştır. Yapısal beyin görüntüleme bulguları otizmin beyin anormallikleri bazı anlayışlar olmasına rağmen, bu bulguların tutarlılığı sorgulanabilir. Fonksiyonel beyin görüntüleme, diğer taraftan, otistik bir bozukluk dinamik işleme ve incelenmesi altta yatan bir sorun otizm oluşur kortikal ağlar arasındaki iletişimi sağlar çünkü bu konuda daha verimli olmuştur. Fonksiyonel bağlantısı mekansal ayrı bir nörolojik events1 geçici bir ilişki olarak tanımlanır. Son fMRI çalışmalarında bir dizi elde edilen bulgular, karmaşık sosyal veya dil sorunları 2,3,4,5,6 gerçekleştirmek için birlikte çalışıyor olması gerekir beynin farklı parçaları arasındaki zayıf koordinasyon var olduğu fikrini desteklemiştir. Otizm gizemlerini biri, nispeten bozulmamış, bazen gelişmiş, yetenekleri ile birlikte birkaç alanın açıklarının bir arada yaşama. Otizm gibi karmaşık belirtisi, sinir düzeyde bozukluğu küresel ve kapsamlı bir inceleme için çağırır. Otizmde beyin işleyişi zorlayıcı son hesap, kortikal underconnectivity teorisi, 2,7 otizm nörobiyolojik temeli için entegre bir çerçeve sağlar. Otizm kortikal underconnectivity teorisi, birden fazla beyin bölgelerinin entegrasyonu bağımlı olan herhangi bir dil, sosyal veya psikolojik fonksiyon işlem talep arttıkça bozulmasına duyarlı olduğunu göstermektedir. Otizm, beyin bütünleştirici devresi underfunctioning yaygın underconnectivity neden olabilir. Otistik bozukluğu olan bireylerin, diğer bir deyişle, bütün pahasına parça parça bir moda bilgi yorumlayabilir. Arasında kortikal beyin bölgelerinde, özellikle frontal korteks ve daha posterior alanlarda 3,6, şimdi nispeten iyi kurulmuştur underconnectivity bu yana, daha da kritik bir bileşeni olarak otistik belirtiler beyin bağlantısını anlamaya başlayabilirsiniz .

Bu yönde bir sonraki mantıklı adım, anatomik bağlantıları incelemek için yukarıda belirtilen fonksiyonel bağlantıları aracılık edebilir. Difüzyon Tensör Görüntüleme (DTI), beyinde su difüzyon prob beyaz madde liflerinin bütünlüğü anlaması için yardımcı olan bir roman beyin görüntüleme tekniği. Bu teknikte, beyinde su difüzyon difüzyon gradyanları kullanarak çeşitli yönlere incelenir. Fonksiyonel bağlantı, bir görev sırasında veya dinlenme sırasında farklı beyin bölgelerinin arasında beyin aktivasyonu senkronizasyon hakkında bilgi sunarken, DTI beyin alanları arasındaki çapraz tartışma kolaylaştırmak olabilecek altta yatan aksonal örgütü anlamada yardımcı olur. Bu makale, otizm ve bu araştırma doğrultusunda ilgili zorlukları beyin anlamada değerli bir araç olarak bu teknikleri anlatacağız.

Protocol

1. Özel Gelişim Engelli Bireyler Tarama Teknikleri: Bozuklukları, özellikle de çocuk olan kişiler: 1) Başkanı hareket: zor hala tutmak için, kendisi nörogörüntüleme pediatrik popülasyonda tarama ve gelişimsel bozukluğu olan insanlar son derece challenging.The önemli sorunları olabilir MRI kullanarak karmaşık bir teknik olmakla birlikte bir tarama oturumu boyunca fMRI tarayıcı. Bu da verilerin kalitesini etkileyebilir kafa hareketleri neden olabilir; 2) Otistik Çocuklar a…

Discussion

Bu yazıda anlatılan yöntemleri ve prosedürleri, kognitif nöroloji ve beyin görüntüleme temel ilkeleri temel alır. Birlikte ele alındığında, bu yöntemlerin bozukluğu olan kişilerde, çocuk, yetişkin, ve sistem seviyesinde beynin işleyişini değerlendirmek için zorlayıcı bir çerçeve sunmaktadır. Bu yöntemlerin temelinde çalışmalar otistik bireylerin uyumsuz beyin işleyişini karakterize özellikle etkili olmuştur.

Ihtiyati bir numara olmasına rağmen) 1: Burada …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Yazarlar farklı aşamalarında Sonbahar Alexander, Jeff Killen, Charles Wells, Kathy Pearson ve Vaibhav Paneri proje ile yardım için teşekkür etmek istiyorum. Bu çalışma, Psikoloji Fakültesi başlangıç ​​fonları, RK McNulty Civitan Bilimci Ödülü ve CCT Pilot Araştırma Bursu (5UL1RR025777) UAB Bölümü tarafından desteklenmektedir.

References

  1. Friston, K. J. Functional and effective connectivity in neuroimaging: A synthesis. Human Brain Mapping. 2, 56-78 (1994).
  2. Just, M. A., Cherkassky, V. L., Keller, T. A., Minshew, N. J. Cortical activation and synchronization during sentence comprehension in high-functioning autism: evidence of underconnectivity. Brain: a journal of neurology. 127, 1811-1821 (2004).
  3. Kana, R. K., Keller, T. A., Cherkassky, V. A., Minshew, N. J., Just, M. A. Sentence comprehension in autism: thinking in pictures with decreased functional connectivity. Brain: a journal of neurology. 129, 2484-2493 (2006).
  4. Koshino, H., Kana, R. K., Keller, T. A., Cherkassky, V. L., Minshew, N. J., Just, M. A. fMRI Investigation of Working Memory for Faces in Autism: Visual Coding and Underconnectivity with Frontal Areas. Cerebral Cortex. 18, 289-300 (2007).
  5. Kana, R. K., Keller, T. A., Minshew, N. J., Just, M. A. Inhibitory control in high-functioning autism: decreased activation and underconnectivity in inhibition networks. Biological Psychiatry. 62, 196-208 (2007).
  6. Just, M. A., Cherkassky, V. L., Keller, T. A., Kana, R. K., Minshew, N. J. Functional and Anatomical Cortical Underconnectivity in Autism: Evidence from an fMRI Study of an Executive Function Task and Corpus Callosum Morphometry. Cerebral Cortex. 17, 951-961 (2007).
  7. Castelli, F., Frith, C., Happe, F., Frith, U. Autism, Asperger syndrome and brain mechanisms for the attribution of mental states to animated shapes. Brain. 125, 1839-1849 (2002).
  8. Gray, C. A., Garand, J. D. Social stories: Improving responses of students with autism with accurate social information. Focus on Autistic Behavior. 8, 1-10 (1993).
  9. Smith, S. M., Jenkinson, M., Woolrich, M. W., Beckmann, C. F., Behrens, T. E. J., Johansen-Berg, H. Advances in functional and structural MR image analysis and implementation as FSL. NeuroImage. 23, 208-219 (2004).
  10. Smith, S. M., Jenkinson, M., Johansen-Berg, H., Rueckert, D., Nichols, T. E., Mackay, C. E., Watkins, K. E., Ciccarelli, O., Cader, M. Z., Matthews, P. M. Tract-based spatial statistics: Voxelwise analysis of multi-subject diffusion data. NeuroImage. 31, 1487-1505 (2006).
  11. Li, Q., Sun, J., Guo, L., Zang, Y., Feng, Z., Huang, X., Yang, H., Lv, Y., Huang, M., Gong, Q. Increased fractional anisotropy in white matter of the right frontal region in children with attention-deficit/hyperactivity disorder: a diffusion tensor imaging study. Neuro Endocrinol Lett. 31, 747-753 (2010).
  12. Jeong, J. W., Sundaram, S. K., Kumar, A., Chugani, D. C., Chugani, H. T. Aberrant diffusion and geometric properties in the left arcuate fasciculus of developmentally delayed children: a diffusion tensor imaging study. AJNR Am J Neuroradiol. 32, 323-330 (2011).
  13. Mulder, M. J., van Belle, J., van Engeland, H., Durston, S. Functional connectivity between cognitive control regions is sensitive to familial risk for ADHD. Human Brain Mapping. , (2010).
  14. Vourkas, M., Micheloyanni, S., Simos, P. G., Rezaie, R., Fletcher, J. M., Cirino, P. T., Papanicolaou, A. C. Dynamic task-specific brain network connectivity in children with severe reading difficulties. Neurosci Lett. 488, 123-128 (2011).
check_url/3178?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Kana, R. K., Murdaugh, D. L., Libero, L. E., Pennick, M. R., Wadsworth, H. M., Deshpande, R., Hu, C. P. Probing the Brain in Autism Using fMRI and Diffusion Tensor Imaging. J. Vis. Exp. (55), e3178, doi:10.3791/3178 (2011).

View Video