Команда психологов и нейробиологов из Института передовых наук и технологий им. Бекмана во главе с доцентом психологии Сепидехом Садагиани и аспирантом Максимилианом Иганом опубликовала исследование по установлению безопасного использования электроэнцефалографии в сочетании с недавно разработанными функциональными последовательностями МРТ.
В последние годы в области фМРТ произошли радикальные улучшения в новом типе сканирования, называемом многополосной визуализацией. ФМРТ, которая исследует функцию мозга с помощью механизма, основанного на насыщении крови кислородом, может быть медленным методом. С помощью новейших многополосных последовательностей фМРТ ученые могут сканировать мозг быстрее и с более высоким разрешением, что позволяет более детально изучить организацию и функции мозга.
Лаборатория Садагиани в Бекмане связывает это более быстрое сканирование с помощью фМРТ с данными ЭЭГ, чтобы быстро получить информацию об электрических сигналах в мозге.
Поскольку многополосная фМРТ-визуализация - новая технология, безопасное ее проведение требует пересмотра существующих протоколов. Эксперименты показали, что повышенная скорость многополосных последовательностей может нагревать тело и электроды ЭЭГ намного быстрее, чем однодиапазонные последовательности. Это касается случаев, когда электроды размещаются вокруг головы субъекта, что происходит, когда визуализация фМРТ сочетается со сбором данных ЭЭГ.
Это делает более быструю многополосную визуализацию палкой о двух концах, ускоряя процесс визуализации и требуя осторожности для обеспечения безопасного использования, контролируя нагрев электродов ЭЭГ.
В сотрудничестве с Райаном Ларсеном, научным сотрудником Beckman, и Брэдом Саттоном, профессором биоинженерии и техническим директором Центра биомедицинской визуализации Beckman, Иган и его коллеги установили стандарты безопасности и качества данных для революционной технологии нейробиологической оценки, которая позволит ученым использовать многополосная ЭЭГ-фМРТ для прогнозирования мощности нагрева при использовании этого метода и разработка протоколов для снижения нагрева до однодиапазонных уровней.
Чтобы спрогнозировать нагрев, достигаемый с помощью новых рабочих последовательностей, исследовательская группа провела сравнительные исследования нагрева с использованием одно- и многополосных последовательностей. Сравнительные исследования показали, что при использовании определенных рабочих последовательностей нагрев, наблюдаемый при многополосной визуализации, сравним с таковым при однодиапазонной визуализации. Команда также уменьшила присутствие артефактов, наблюдаемых из-за использования этих сложных методов визуализации, помогая определить стандарты приемлемых данных с использованием безопасных многополосных последовательностей визуализации.
«Это исследование безопасности способствует всестороннему пониманию функции мозга посредством одновременной записи ЭЭГ с ускоренной фМРТ. Например, наша лаборатория использует этот подход для изучения коннектома человеческого мозга (паттерн нейронных связей всего мозга) с беспрецедентным пространственным и временным разрешением. , - сказал Садагиани.
Это исследование свидетельствует о совместных усилиях, необходимых для разработки, внедрения и стандартизации новых технологий, которые сегодня продвигают науку. Институт Бекмана - центр таких совместных усилий, использующий разнообразные знания для развития науки о изображениях и нашего понимания мозга.
