Ультрабыстрые последовательности фМРТ для ис-следования когнитивных функций головного мозга человека

Вадим Леонидович Ушаков; Вячеслав Андреевич Орлов; Виктория Валерьевна Зинченко; Сергей Иванович Карташов; Борис Митрофанович Величковский

Ультрабыстрые последовательности фМРТ для ис-следования когнитивных функций головного мозга человека

Вадим Леонидович Ушаков¹, Вячеслав Андреевич Орлов², Виктория Валерьевна Зинченко³, Сергей Иванович Карташов⁴, Борис Митрофанович Величковский⁵

научная статья Страницы: 52-56

¹ к.б.н., вед. науч. сотрудник, отдел нейрокогнитивных технологий, Курчатовского комплекса НБИКС-технологий, Национальный Исследовательский Центр «Курчатовский институт» (Москва)
^2,4 аспирант, инженер-исследователь, отдел нейрокогнитивных технологий Курчатовского комплекса НБИКС-технологий, Национальный Исследовательский Центр «Курчатовский институт» (Москва)
³ инженер-исследователь, отдел нейрокогнитивных технологий Курчатовского комплекса НБИКС-технологий, Национальный Исследовательский Центр «Курчатовский институт» (Москва)
⁵ д.псих.н., заместитель директора Курчатовского комплекса НБИКС-технологий, Национальный Исследовательский Центр «Курчатовский институт» (Москва)

Ключевые слова: магнитно-резонансная томография (МРТ)трактография функциональная трактография структурный коннектом функциональный коннектом эффективный коннектом теория графов

Аннотация

Апробированы ультрабыстрые последовательности фМРТ для исследований сенсомоторных и когнитивных функций головного мозга человека. Показаны сходные результаты активности головного мозга для блоко-вой парадигмы при стандартных последовательностях (TR = 2 с) и ультрабыстрой (TR = 0,3 с) и событийно-связанной парадигмы при использовании ультрабыстрых последовательностей. Это открывает принципиально новые возможности для полностью неинвазивной визуализации работы головного мозга.

Для цитирования

Ушаков В.Л., Орлов В.А., Зинченко В.В., Карташов С.И., Величковский Б.М. Ультрабыстрые последовательности фМРТ для ис-следования когнитивных функций головного мозга человека // Биомедицинская радиоэлектроника. 2017. № 2. С. 52–56.

Список источников

Logothetis N.K., Pauls J., Augath M., Trinath T., Oeltermann A. Neurophysiological investigation of the basis of the fMRI signal // Nature. 2001. V. 412. P. 150-157.
Heeger D.J., Ress D. What does fMRI tell us about neuronal activity - // Nature. 2002. V. 3. P. 142-151.
Logothetis N.K. What we can do and what we cannot do with fMRI - // Nature. 2008. V. 453. P. 869-878.
Feinberg D.A., Moeller S., Smith S.M., Auerbach E., Ramanna S. et al. Multiplexed echo planar imaging for sub-second whole brain fMRI and fast diffusion imaging // PLoS ONE. 2010. V. 5(12). Р. e15710. doi:10.1371/journal. pone.0015710.
Feinberg D.A., Setsompop K. Ultra-fast MRI of the human brain with simultaneous multi-slice imaging // J. Magn. Reson. 2013. April. V. 229. P. 90-100. doi:10.1016/j.jmr. 2013.02.002.
Xu J., Moeller S., Auerbach E., Strupp J., Smith S.M., Feinberg D.A., Yacoub E., Uğurbil K. Evaluation of slice accelerations using multiband echo planar imaging at 3 T // NeuroImage. 2013. V. 83. P. 991-1001.
Lotze M., Montoya P., Erb M., Hьlsmann E., Flor H., Klose U., Birbaumer N., Grodd W. Activation of cortical and cerebellar motor areas during executed and imagined hand movements: an fMRI study // J. Cogn. Neurosci. 1999. V. 11(5). P. 491-501.
Grefkes C., Eickhoff S.B., Nowak D.A., Dafotakis M., Fink G.R. Dynamic intra and interhemispheric interactions during unilateral and bilateral hand movements assessed with fMRI and DCM // Neuroimage. 2008. V. 41(4). P. 1382-1394.
Седов А.С., Деветьяров Д.А., Семенова Ю.Н., Завьялова В.В., Ушаков В.Л., Медведник Р.С., Ублинский М.В., Семенова Н.А. фМРТ исследование динамики реакций мозга человека при реализации словесно-опосредованного произвольного движения // Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2015. Т. 65. № 4. С. 436-445. DOI: 10.7868/S0044467715040115.
Wardman D.L., Gandevia S.C., Colebatch J.G. Cerebral, subcortical, and cerebellar activation evoked by selective stimulation of muscle and cutaneous afferents: an fMRI study // Physiol. Rep. 2014. V. 2(4). P. e00270.

[1] Logothetis N.K., Pauls J., Augath M., Trinath T., Oeltermann A. Neurophysiological investigation of the basis of the fMRI signal // Nature. 2001. V. 412. P. 150-157.

[2] Heeger D.J., Ress D. What does fMRI tell us about neuronal activity - // Nature. 2002. V. 3. P. 142-151.

[3] Logothetis N.K. What we can do and what we cannot do with fMRI - // Nature. 2008. V. 453. P. 869-878.

[4] Feinberg D.A., Moeller S., Smith S.M., Auerbach E., Ramanna S. et al. Multiplexed echo planar imaging for sub-second whole brain fMRI and fast diffusion imaging // PLoS ONE. 2010. V. 5(12). Р. e15710. doi:10.1371/journal. pone.0015710.

[5] Feinberg D.A., Setsompop K. Ultra-fast MRI of the human brain with simultaneous multi-slice imaging // J. Magn. Reson. 2013. April. V. 229. P. 90-100. doi:10.1016/j.jmr. 2013.02.002.

[6] Xu J., Moeller S., Auerbach E., Strupp J., Smith S.M., Feinberg D.A., Yacoub E., Uğurbil K. Evaluation of slice accelerations using multiband echo planar imaging at 3 T // NeuroImage. 2013. V. 83. P. 991-1001.

[7] Lotze M., Montoya P., Erb M., Hьlsmann E., Flor H., Klose U., Birbaumer N., Grodd W. Activation of cortical and cerebellar motor areas during executed and imagined hand movements: an fMRI study // J. Cogn. Neurosci. 1999. V. 11(5). P. 491-501.

[8] Grefkes C., Eickhoff S.B., Nowak D.A., Dafotakis M., Fink G.R. Dynamic intra and interhemispheric interactions during unilateral and bilateral hand movements assessed with fMRI and DCM // Neuroimage. 2008. V. 41(4). P. 1382-1394.

[9] Седов А.С., Деветьяров Д.А., Семенова Ю.Н., Завьялова В.В., Ушаков В.Л., Медведник Р.С., Ублинский М.В., Семенова Н.А. фМРТ исследование динамики реакций мозга человека при реализации словесно-опосредованного произвольного движения // Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2015. Т. 65. № 4. С. 436-445. DOI: 10.7868/S0044467715040115.

[10] Wardman D.L., Gandevia S.C., Colebatch J.G. Cerebral, subcortical, and cerebellar activation evoked by selective stimulation of muscle and cutaneous afferents: an fMRI study // Physiol. Rep. 2014. V. 2(4). P. e00270.

Аннотация

Для цитирования

Похожие статьи