7TでのBOLDとCBVfMRIを用いた皮質の深度におけるコラムレベルの組織の解読

科学分野:

• 神経イメージング
• 認知神経科学
• 人 の 脳 の マッピング

背景:

• 機能的磁気共鳴画像 (fMRI) は,マクロ血管の貢献によって空間的に制限される血液動力学的反応を測定します.
• 多変量パターン分析 (MVPA) は,神経画像データから微細な空間パターンを取り出すために,マルチヴォクセル情報を活用します.
• fMRI信号の制限により,コラムと層のスケールで皮質構造を画像化することは困難です.

研究 の 目的:

• 高解像度fMRIで使用されるMVPAの信号の空間特異性を調査する.
• 皮質の深度を越えてMVPAの解読に対するマクロ血管の貢献の影響を評価する.
• 異なるfMRI取得テクニックを,そのラミナルの情報を解明する能力と比較する.

主な方法:

• グラデントエコーベースのBOLD (GE-BOLD),スピンエコーベースのBOLD (SE-BOLD),および血管空間占有 (VASO) 技術を用いて,ヒトのプライマリ視覚皮質 (V1) で7テスラ (7T) のfMRIデータを取得.
• 既知の微細粒子の空間パターンとして機能する眼の優位性列 (ODC) の測定.
• fMRI信号から 皮質層の情報解読

主要な成果:

• すべての試験されたfMRI取得技術 (GE- BOLD,SE- BOLD,VASO) を使って眼性情報を成功裏に解読した.
• ラミナープロファイルは,マクロ血管の貢献がすべての方法に存在し,皮質の深さ全体で特異性を制限していることを示した.
• MVPAの空間的特異性は,fMRI信号の局所化に固有の制限によって制限されています.

結論:

• MVPAは人間の脳皮質の メソスコープ回路を 探求する強力なツールです
• すべての現在のfMRI取得方法は,マクロ血管信号の汚染に敏感です.
• MVPAベースの分析の空間的特異性を改善するために,さらなる研究はマクロ血管効果を慎重に考慮する必要があります.