לחקור את המוח באוטיזם באמצעות fMRI ו דימות מותח דיפוזי
Summary
טכניקות הדמייה כגון MRI פונקציונלי דימות מותח דיפוזי הפכו להיות שימושי יותר ויותר המאפיינת את גירעונות קוגניטיביים עצביים באוטיזם. בדיקה של קישוריות המוח באוטיזם ברמת הרשת יחד עם עיבודים לסריקה ילדים עם נכויות התפתחותיות מוצג.
Abstract
תיאוריות המתהווה מראים כי המוח אינו מתפקד כיחידה מלוכדת באוטיזם, וזה צרימה משתקפת סימפטומים התנהגותיים מוצג על ידי אנשים עם אוטיזם. למרות הממצאים הדמייה מבנית סיפקו כמה תובנות הפרעות במוח באוטיזם, העקביות של הממצאים כזה מוטלת בספק. הדמייה פונקציונלית, מצד שני, כבר פורה יותר בהקשר זה כי אוטיזם היא הפרעה של עיבוד דינמי מאפשר בחינה של רשתות תקשורת בין קליפת המוח, שנראה שבו מתרחשת הבעיה הבסיסית באוטיזם. קישוריות פונקציונלית מוגדרת הקשר הזמני של events1 נוירולוגיות נפרדות מרחבית. ממצאים ממספר מחקרים fMRI האחרונות תמכו ברעיון כי יש תיאום חלש בין חלקים שונים של המוח, כי צריך לעבוד יחד כדי להשיג את בעיות חברתיות או שפה מורכבת 2,3,4,5,6. אחת התעלומות של אוטיזם הוא קיום של ליקויים בתחומים שונים, יחד עם שלם יחסית, יכולות משופרות לפעמים. ביטוי מורכב כזה של אוטיזם שיחות לבדיקה גלובלית ומקיפה של ההפרעה ברמה העצבית. החשבון האחרונות משכנעת של תפקוד המוח באוטיזם, התיאוריה underconnectivity קליפת המוח, 2,7 מספק מסגרת שילוב עבור הבסיסים הנוירוביולוגי של אוטיזם. התיאוריה underconnectivity קליפת המוח של אוטיזם מציע כי כל שפה, תפקיד חברתי, או פסיכולוגית תלויה שילוב של מספר אזורים במוח רגיש הפרעה כמו הביקוש גדל עיבוד. ב אוטיזם, underfunctioning של המעגלים אינטגרטיבי של המוח עלולה לגרום underconnectivity נפוצה. במילים אחרות, אנשים עם אוטיזם עשויים לפרש מידע באופן הדרגתי על חשבון הכלל. מאז underconnectivity קליפת המוח בין אזורים במוח, בעיקר בקליפת המוח הקדמית באזורים האחוריים יותר 3,6, יש עכשיו כבר יחסית מבוססת היטב, אנו יכולים להתחיל להבין נוסף קישוריות המוח כמרכיב קריטי הסימפטומים של אוטיזם.
הצעד ההגיוני הבא בכיוון זה היא לבחון את הקשרים אנטומיים שעשויים לתווך את הקשר הפונקציונלי שהוזכרו לעיל. דימות מותח דיפוזי (DTI) היא טכניקה הדמייה חדשנית יחסית, המסייע לחקור את הדיפוזיה של מים במוח להסיק את שלמות של סיבי החומר הלבן. בטכניקה זו, דיפוזיה מים במוח נבחנת בכמה כיוונים באמצעות הדרגתיים דיפוזיה. למרות קישוריות תפקודית מספק מידע על סנכרון של הפעלת המוח על פני אזורי מוח שונים במהלך פעילות או במנוחה, DTI מסייעת בהבנת הארגון axonal הבסיסית אשר עשוי להקל על צולבות לדבר בין אזורים במוח. מאמר זה יתאר את הטכניקות האלה ככלים חשובים בהבנת המוח באוטיזם ואת האתגרים הכרוכים קו זה של מחקר.
Protocol
Discussion
שיטות ונהלים המתואר במאמר זה מתבססות על העקרונות הבסיסיים של מדעי המוח הקוגניטיביים ו הדמייה. יחדיו, שיטות אלה מספקים מסגרת משכנעת להערכת תפקוד המוח ברמה המערכות אצל ילדים, מבוגרים, אצל אנשים עם הפרעות. מחקרים מעוגנת שיטות אלה היו בעלי השפעה במיוחד המאפיינת את תפקוד …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
המחברים מבקשים להודות סתיו אלכסנדר, ג'ף Killen, צ'ארלס וולס, קתי פירסון, ו Vaibhav Paneri על עזרתם עם הפרויקט בשלבים שונים. עבודה זו נתמכת על ידי מחלקת UAB קרנות פסיכולוגיה הפקולטה ההפעלה, פרס מקנאלטי-Civitan המדען & לחקר פיילוט CCTS גרנט (5UL1RR025777) כדי RK.
References
- Friston, K. J. Functional and effective connectivity in neuroimaging: A synthesis. Human Brain Mapping. 2, 56-78 (1994).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
