fMRI methods Dotaz Zobrazit nápovědu
Cieľ. Vo svojej práci sme sa zamerali na problematiku vzťahu medzi zrakovými vnemami a predstavami týchto vnemov, a to z hľadiska charakteru aktivácie mozgu tak, ako ho umožňuje zobraziť metóda funkcionálnej magnetickej rezonancie (fMRI). Podľa viacerých predchádzajúcich pozorovaní je totiž charakter aktivácie mozgu počas vyvolania prestavy vnemu značne podobný charakteru aktivácie mozgu počas vnímania takéhoto vnemu. Materiál a metóda. Náš súbor tvorilo 12 pacientov (5 žien a 7 mužov). Porovnávali sme charakter aktivácie mozgu pri fMRI počas jednoduchej vizuálnej percepcie a počas vizuálnej imaginácie, pričom výsledky sme podľa miery zhody rozdelili do troch skupín. Výsledky. Vysokú alebo stredne významnú zhodu medzi charakterom aktivácie mozgu počas vizuálnej percepcie a počas vizuálnej imaginácie sme zistili u vyše polovice našich pacientov (7 z 12), prevažne mužov (1 žena, 6 mužov). Záver. Vizuálne predstavy môžu u významnej časti vyšetrovaných viesť k aktivácii vizuálneho kortexu, čo je potrebné brať do úvahy pri interpretácií fMRI-nálezov a zároveň to možno využiť ako jeden zo spôsobov aktivácie vizuálneho kortexu.
Aim. Our fMRI study was focused to relationship between brain activation pattern as registred by fMRI during visual perception and visual imagination. As we supposed, brain activation pattern during visual perception would be similar to that of visual imagination. Material and methods. We examined twelve patients (5 women and 7 men). We compared the cortical regions activated during both visual perception and visual imagination and distinguished three levels of similarity. Results. The cortical regions activated during both visual perception and visual imagination were found to be highly or moderately similar each other in 58% of participants (7 of 12), predominantly in men (1 woman, 6 men) - probably due to individual ability of visual imanigation. Conclusion. Visual imagination itself is able to activate brain visual cortical regions - it have to influence interpretation of fMRI and occasionally it can be used as an activation stimulus for visual cortex fMRI assessment.
- MeSH
- diagnostické zobrazování metody využití MeSH
- dospělí MeSH
- experimenty na lidech MeSH
- imaginace fyziologie MeSH
- lidé MeSH
- magnetická rezonanční tomografie metody využití MeSH
- medicína založená na důkazech trendy MeSH
- mozek fyziologie MeSH
- mozková kůra fyziologie MeSH
- poruchy zraku prevence a kontrola MeSH
- zraková percepce fyziologie MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé MeSH
Cíl. Funkční zobrazování magnetickou rezonancí (fMRI) bylo použito k mapování aktivních míst mozkové kůry během testu vizuální pracovní paměti u skupiny osmi zdravých dobrovolníků a u dvou pacientů - u pacientky s kavernomem v oblasti pravého sluchového kortexu a u pacienta s dysplazií pravé frontální oblasti. Metoda. Proces zapamatování promítaných karet byl použit ke stimulaci vizuální pracovní paměti. Aktivace spojené s vizuální pracovní pamětí byly porovnány s aktivacemi testu verbální fluence. Výsledky. Funkční mapy ukázaly oboustranné aktivace frontálních laloků a parieto-okcipitálních oblastí. Závěr. Oproti testu verbální fluence byla nalezena výraznější aktivace v pravém frontálním laloku.
Aim. Functional magnetic resonance imaging (fMRI) was used to map active areas of the brain during visual working memory processing in a group of 8 healthy volunteers and two patients - one patient with a cavernoma in the right auditory cortex and one patient with dysplasia in the right frontal lobes. Method. The process of memorizing projected playing cards was used to stimulate visual working memory (VWM) areas. In order to compare visual WM activation with speech related areas, we used the verbal fluency test. Results. Functional maps showed bilateral activation in the frontal lobes and in the parietal-occipital lobes. Conclusion. In comparison with verbal fluency (VF) test significant activations was found in the right frontal lobe.
- MeSH
- čelní lalok patofyziologie patologie MeSH
- financování organizované MeSH
- lidé MeSH
- magnetická rezonanční tomografie metody využití MeSH
- mapování mozku metody přístrojové vybavení MeSH
- mozková kůra patofyziologie patologie MeSH
- nemoci mozku komplikace patofyziologie patologie MeSH
- paměť fyziologie MeSH
- verbální chování fyziologie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
The main goal of this paper is to propose application of modern multidimensional systems identification algorithms of the subspace identification theory in the context of fMRI data analysis. The methods originated in 1990s in the field of process control and identification and yield robust linear model parameter estimates for systems with many inputs, outputs and states. Our ultimate goal is to establish an alternative to the DCM analysis procedure which would eliminate its main drawbacks, namely the need to pre-define the models structure. The paper discusses results based on simulated data provided by the DCM simulator in the SPM toolbox. Several scenarios are presented, with varying amount of noise and number of data samples.
- MeSH
- algoritmy MeSH
- automatizované zpracování dat MeSH
- Bayesova věta MeSH
- financování organizované MeSH
- kyslík metabolismus MeSH
- lidé MeSH
- magnetická rezonanční tomografie metody MeSH
- mapování mozku metody MeSH
- mozek metabolismus patologie MeSH
- počítačová simulace MeSH
- počítačové zpracování signálu MeSH
- software MeSH
- statistické modely MeSH
- teoretické modely MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
V souhrnném článku vysvětlujeme princip a metodiku funkční magnetické rezonance při lokalizaci primární motorické kůry. Po vysvětlení principu fMRI se zaměřujeme na vlastní soubor 18 pacientů, u kterých jsme hodnotili spolehlivost fMRI ve srovnání s konvenční metodou – elektrickou kortikální stimulací. Závěrem navrhujeme základní pravidla postupu při funkčním vyšetřování a operování mozkových nádorů v motorické krajině.
The article explains the principle and methodology of functional magnetic resonance imaging in localizing the primary motor cortex. The explanation of fMRI principles is followed by focusing on our own group of 18 patients in whom the reliability of fMRI was evaluated in comparison with a conventional method – electrical cortical stimulation. In conclusion, we propose some fundamental rules for how to proceed when functionally examining and operating on brain tumours in the motor area.
- Klíčová slova
- elektrická kortikální stimulace, eloquence,
- MeSH
- dospělí MeSH
- elektrická stimulace MeSH
- hodnocení rizik MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- magnetická rezonanční tomografie * metody škodlivé účinky využití MeSH
- mladiství MeSH
- mladý dospělý MeSH
- motorické korové centrum * fyziologie chirurgie MeSH
- nádory mozku * diagnóza chirurgie MeSH
- neuronavigace MeSH
- senioři MeSH
- senzitivita a specificita MeSH
- výsledky a postupy - zhodnocení (zdravotní péče) MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- mladý dospělý MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- senioři MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
Functional magnetic resonance imaging (fMRI) techniques and electroencephalography (EEG) were used to investigate sleep with a focus on impaired arousal mechanisms in disorders of arousal (DOAs). With a prevalence of 2-4% in adults, DOAs are significant disorders that are currently gaining attention among physicians. The paper describes a simultaneous EEG and fMRI experiment conducted in adult individuals with DOAs (n=10). Both EEG and fMRI data were validated by reproducing well established EEG and fMRI associations. A method for identification of both brain functional areas and EEG rhythms associated with DOAs in shallow sleep was designed. Significant differences between patients and controls were found in delta, theta, and alpha bands during awakening epochs. General linear models of the blood-oxygen-level-dependent signal have shown the secondary visual cortex and dorsal posterior cingulate cortex to be associated with alpha spectral power fluctuations, and the precuneus with delta spectral power fluctuations, specifically in patients and not in controls. Future EEG-fMRI sleep studies should also consider subject comfort as an important aspect in the experimental design.
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
Entropy is a measure of information content or complexity. Information-theoretic modeling has been successfully used in various biological data analyses including functional magnetic resonance (fMRI). Several studies have tested and evaluated entropy measures on simulated datasets and real fMRI data. The efficiency of entropy algorithms has been compared to classical methods based on the linear model. Here we explain and summarize entropy algorithms that have been used in fMRI analysis, their advantages over classical methods and their potential use in event-related and block design fMRI.
Several functional MR imaging studies evaluating the lateralisation of linguistic functions in patients who underwent Wada testing have been reported. There is extensive variance in the Laterality index (LI) calculation across the studies, and the optimal calculation method remains unclear. We attempted to calculate the LI in different ways in the same subjects, in order to find the LI calculation method with the highest correlation to the Wada test. Fifteen patients (10 females, 5 males) suffering from medically intractable temporal lobe epilepsy (TLE) (12 left, 3 right) were admitted for the study. The patients underwent a standardized bilateral intracarotid short-acting barbiturate test. Language testing included spontaneous speech, oral comprehension, reading, object and picture naming, and repetition. All the tasks were scored separately in order to increase the possibility of correlation between Wada and LI. A silent phonemic verbal fluency task (VFT) was used as a language paradigm for functional measurement. Regions of interest (ROIs), with a known association with language function (Broca's area, the lateral prefrontal cortex, etc.), were defined. First, the LIs were calculated from the ROIs using a previously reported method (simple suprathreshold count). Next, we used several new methods of LI calculation (t-weighting of voxels, methods independent of the choice of the statistical threshold, etc.) The most significant correlation with Wada was proven in the LIs that were evaluated from Broca's area (up to R = 0.94, P = 1 x 10(-7)). However, the new LI calculation methods used in the present study did not produce a statistically significant benefit in comparison to previously reported methods.
- MeSH
- amobarbital diagnostické užití MeSH
- čelní lalok anatomie a histologie fyziologie MeSH
- čtení MeSH
- dospělí MeSH
- epilepsie temporálního laloku diagnóza patofyziologie MeSH
- financování organizované MeSH
- funkční lateralita fyziologie MeSH
- hypnotika a sedativa diagnostické užití MeSH
- jazyk (prostředek komunikace) MeSH
- jazykové testy MeSH
- lidé MeSH
- magnetická rezonanční tomografie metody MeSH
- mapování mozku metody MeSH
- mozková kůra anatomie a histologie fyziologie MeSH
- nervová síť anatomie a histologie fyziologie MeSH
- neuropsychologické testy MeSH
- percepce řeči fyziologie MeSH
- prediktivní hodnota testů MeSH
- řeč fyziologie MeSH
- verbální chování fyziologie MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
Simultánní snímání elektroencefalografických dat a funkční magnetické rezonance je moderní multimodální zobrazovací metoda používaná v neurozobrazování. Integruje v sobě výhodné vlastnosti obou modalit. Uplatnění nachází především v epileptologii (identifikace epileptogenního ložiska) a dále obecně při studiu funkčních sítí v mozku. V přehledném referátu je popsána metodika akvizice dat, postupy zpracování dat a uvedeny jsou nejčastější aplikace této metody.
Simultaneously recording electro-encephalograms with functional magnetic resonance imaging data is a new, multimodal neuro-imaging method that integrates the advantages of both modalities. Most often this method is used in epileptology (identification of the epileptogenic focus) and in the studies of functional brain network. This paper provides a brief overview of its data acquisition and processing methods and briefly addresses its most frequently- used applications.
- Klíčová slova
- funkční magnetická rezonance,
- MeSH
- elektroencefalografie metody přístrojové vybavení MeSH
- epilepsie diagnóza MeSH
- financování organizované MeSH
- funkční zobrazování neurálních procesů metody MeSH
- lidé MeSH
- magnetická rezonanční tomografie metody přístrojové vybavení MeSH
- mozek fyziologie patologie radiografie MeSH
- mozkový krevní oběh fyziologie MeSH
- multimodální zobrazování MeSH
- nervová síť fyziologie MeSH
- počítačové zpracování obrazu metody MeSH
- počítačové zpracování signálu MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
Funkční zobrazovací metody, jakými jsou pozitronová emisní tomografie (PET), jednofotonová emisní tomografie (SPECT), funkční magnetická rezonance (fMRI) a dynamické CT (dCT) nás informují o metabolizmu, prokrvení a neurotransmiterové aktivitě mozku. Tyto metody přinášejí cenné poznatky o fungování mozku za fyziologických i patofyziologických stavů. Pro zhodnocení metabolických, perfuzních a neurotrasmiterových nálezů je však zapotřebí 1) vytvoření jednotných metodik měření a pravidel pro získávání spolehlivých a srovnatelných dat, 2) rozsáhlé mezioborové spolupráce mezi fyziky, biochemiky, rentgenology, psychology, psychiatry a jinými neurovědci, 3) sledování fyziologických změn daných pohlavím, věkem, lateralitou a dalšími interindividuálními faktory, 4) systematické zkoumání vlivu psychoaktivních látek, kognitivních a emočních úloh u zdravých i nemocných jedinců, 5) longitudinální sledování pacientů v různých fázích onemocnění, jakož i před a po léčbě.
Functional neuroimaging methods including Positron Emission Tomography (PET), Single Photon Emission Tomography (SPECT), functional Magnetic Resonance (fMRI) and dynamic Computer Tomography reveal changes in brain metabolism, perfusion and neurotransmitter activity. These methods provide valuable information about the function of the brain in physiological and pathophysiological conditions. For the correct evaluation and interpretation of these findings it is necessary to 1) standardize the methodology and acquisition to get reliable and comparable data, 2) set up an extensive interdisciplinary co-operation between physicists, biochemicists, radiologists, psychologists, psychiatrists and other neuroscientists, 3) monitor physiological changes due to gender, age, laterality and other interindividual factors, 4) make systematic research of psychoactive substances, cognitive and emotional task effects in healthy and mentally ill subjects, 5) prospectively monitor patients during different phases of illness as well as before and after the treatment.
- MeSH
- diagnostické zobrazování metody MeSH
- finanční podpora výzkumu jako téma MeSH
- jednofotonová emisní výpočetní tomografie metody MeSH
- magnetická rezonanční tomografie metody MeSH
- neurologie MeSH
- psychiatrie MeSH
- radiofarmaka chemie MeSH
- tomografie emisní počítačová metody MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
BACKGROUND AND OBJECTIVE: Functional magnetic resonance imaging (fMRI) studies of the human brain are appearing in increasing numbers, providing interesting information about this complex system. Unique information about healthy and diseased brains is inferred using many types of experiments and analyses. In order to obtain reliable information, it is necessary to conduct consistent experiments with large samples of subjects and to involve statistical methods to confirm or reject any tested hypotheses. Group analysis is performed for all voxels within a group mask, i.e. a common space where all of the involved subjects contribute information. To our knowledge, a user-friendly interface with the ability to visualize subject-specific details in a common analysis space did not yet exist. The purpose of our work is to develop and present such interface. METHODS: Several pitfalls have to be avoided while preparing fMRI data for group analysis. One such pitfall is spurious non-detection, caused by inferring conclusions in the volume of a group mask that has been corrupted due to a preprocessing failure. We describe a MATLAB toolbox, called the mask_explorer, designed for prevention of this pitfall. RESULTS: The mask_explorer uses a graphical user interface, enables a user-friendly exploration of subject masks and is freely available. It is able to compute subject masks from raw data and create lists of subjects with potentially problematic data. It runs under MATLAB with the widely used SPM toolbox. Moreover, we present several practical examples where the mask_explorer is usefully applied. CONCLUSIONS: The mask_explorer is designed to quickly control the quality of the group fMRI analysis volume and to identify specific failures related to preprocessing steps and acquisition. It helps researchers detect subjects with potentially problematic data and consequently enables inspection of the data.
- MeSH
- lidé MeSH
- magnetická rezonanční tomografie metody MeSH
- mozek fyziologie MeSH
- počítačová grafika MeSH
- uživatelské rozhraní počítače MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH