Ka vivo bopaki ba ho fokola ha meriana ea likokoana-hloko tsa batho ba lilemong tsa bocha (2015)

Dev Cogn Neurosci. 2015 Apr; 12: 74-85. Doi: 10.1016 / j.dcn.2014.12.003. Epub 2014 Dec 30.

Larsen B1, Luna B2.

Boitsebiso ba Mongoli

  • 1Lefapha la Psychology, Univesithi ea Pittsburgh, Pittsburgh, PA 15213, USA; Setsi sa Neural Basis of Cognition, Pittsburgh, PA 15213, USA. Aterese ea elektroniki: [imeile e sirelelitsoe].
  • 2Lefapha la Psychology, Univesithi ea Pittsburgh, Pittsburgh, PA 15213, USA; Setsi sa Neural Basis of Cognition, Pittsburgh, PA 15213, USA; Setsi sa Thupelo ea kelello le Bophirimela ba Western, University of Pittsburgh Medical Center, Pittsburgh, PA 15213, USA.

inahaneloang

Nako ea striatum e hlahisitsoe e le karolo ea mantlha ea ho eketseha ha likhahla ho batleng maikutlo a bongoana. Leha ho le joalo, bopaki ba ho feto-fetoha ha methapo ea methapo mothong oa bongoaneng oa motho bo lekane. Re sebelisitse monahano oa T2 * o se nang boima ba 'mele, o bonts'ang likarolo tsa khatello ea methapo, ho fana ka bopaki bo hlakileng ba nts'etsopele ea methapo ea kutlo ea bongoana.

Ts'ebetso ea tšebeliso ea methapo e mengata (MVPA) ea T2 * -e lengoa ka tlhahiso ea bokhachane e hlahisang lilemo tse fetang 60% tsa bana ba lilemo tse 10-25, ba sebelisa fMRI e amanang le mosebetsi le ho phomola.

Dorsal le ventral striatum li bontšitse keketseho e amanang le lilemo 'me e fokotseha ka ho latellana ha methapo ea kutlo ea bongoaneng e bonts'ang liphapang tsa boleng ba boleng ba phetoho ea methapo le methapo e kholo ea litheko. Haholo-holo, ventral striatum e fumanoe e bonts'a phapang e kholo ka ho fetisisa ea nts'etsopele mme e kenya letsoho haholo ho sebatli sa lilemo tsa multivariate. Kamano ea T2 * -e -weightweight to the striatal dopamine system e tšohloa. Ka bobeli, liphetho li fana ka bopaki ba nako e telele ea boikoetliso bongoaneng.

LINKOTSO:

Bocha; Ntshetsopele; Tlhahlobo ea tšebeliso ea mekhoa Neurophysiology; Striatum; T2 *


1. Selelekela

Boitšoaro ba bocha bo tšoauoa ka keketseho ea ho ts'oha maikutlo ho ka lebisang ho ts'oarong e kotsi ea menyetla, ho fella ka menyetla ea lefu kapa kotsi e mpe (Eaton et al., 2006). Kahoo, ho na le tšusumetso ea ho utloisisa liphetoho tsa li-neurodevelopment tsamaisong ea ts'usumetso e kanna ea kenya letsoho pontšong ena ea boitšoaro. Striatum e khahla haholo moelelong ona ka lebaka la ho kenya letsoho ho susumetseng le ho lokiseng meputso hammoho le ho ithuta, taolo ea makoloi le kutloisiso (Haber le Knutson, 2010, McClure le al., 2003, Middleton le Strick, 2000 'me Vo et al., 2011).

Mefuta ea thekeng le eo e seng ea motho oa mehleng ea khale e fana ka bopaki bo bonts'ang tsoelo-pele ea bokhachane ka nako ea bocha, litlhōrō lipuong tsa dopamine receptor le likhakanyo tsa dopamine ho tloha striatum ho ea pele ho cortex, le pruning pruning bohlankaneng ba lilemong tsa bocha. (Crews et al., 2007, Kalsbeek et al., 1988, Rosenberg le Lewis, 1995, Tarazi et al., 1998 'me Teicher et al., 1995). Bopaki bona bo lebisitse ho khopolo ea hore liphetoho tse tšoanang tsa methapo ea kutlo li etsahala ho batho ba lilemong tsa bocha (Casey et al., 2008 'me Spear, 2000). Lipatlisiso tsa pele tsa tšebetso ea "imagonon imaging (imaging ea imagonance imaging (fMRI)) li fumane bopaki bo matla bo bonts'ang maikutlo a tlh of ol of o a bocha a ho putsa maikutlo a susumetsoang ke batho ba baholo le bana. (Ernst et al., 2005, Galvan et al., 2006, Galvan et al., 2007, Geier et al., 2010, Leijenhorst et al., 2010 'me Padmanabhan et al., 2011), leha ho fumana sena ho sa fetohe (Bjork et al., 2004 'me Eshel et al., 2007) le mohlomong ho latela moelelo oa moputso o fuputsoeng (Crone le Dahl, 2012). Mohlala, mosebetsi oa morao-rao o bontšitse hore ho etsa mosebetsi oa boipheliso ho eketsa moputso ho eketseha ho ba motho e moholo empa ha reacciation ho fumana moputso e fokotseha (Hoogendam et al., 2013). Hajoale ho na le khaello ea mekhoa ea vivo eo ho eona ho ka hlahlojoang liphapang tse amanang le lilemo ho methapo ea methapo ea batho, e fokotsang bokhoni ba rona ba ho utloisisa liphapang tsa motheo tsa ts'ebetso ea bongoana. Ho utloisisa nts'etsopele ea "methapo ea kutlo" ke "bohlokoa" kaha ho na le mathata a amanang le ts'ebetso ea methapo le tšebetso tse ling tse nang le mathata a mangata a hlahang nakong ea bongoana le bongoaneng (Bradshaw le Sheppard, 2000 'me Litho tsa et al., 2003). Kutloisiso e ntlafalitsoeng ea ho feto-fetoha ha methapo ea methapo ea kutlo e ka lematsang mehlala ea boits'oaro bo tloaelehileng le bo sa tloaelehang ba bohlankana.

Tissue-iron mahloriso ke eona e hlahelletseng ho striatum (Haake et al., 2005 'me Schenck, 2003) mme e fumanoe e ts'ehetsa dopamine D2 receptor le dopamine transporter (DAT) methapong lithutong tsa khaello ea tšepe, ADHD, le restless leg syndrome, tse amanang le tlhekefetso ts'ebetsong ea DA, (Adisetiyo et al., 2014, Connor et al., 2009, Erikson et al., 2000 'me Wiesinger et al., 2007), hammoho le ts'ebetso le taolo ea li-neurone tsa dopamine (Beard, 2003 'me Jellen et al., 2013). Kahoo, phapang ea khatello ea methapo ea methapo e ka lekantsoeng ho sebelisoa MRI, e ka sebetsa e le sesupo sa phapang ea dopaminergic lilemong tsa bocha. Tissue-iron ke paramagnetic mme ka hona e susumetsa ka matla letšoao la M2 la TXNUMX * -Langkammer et al., 2010, Langkammer et al., 2012 'me Schenck, 2003), e ka bokelloang e sa hlaselleng vivo ho pholletsa le nako ea bophelo (Aquino et al., 2009, Haake et al., 2005 'me Wang et al., 2012). Tšusumetso ea tšepe lets'ong la T2 * e sebelisitsoe ho kopanya tšepe maemong a fapaneng a MR, ho kenyelletsa monahano o boima oa menahano (SWI) (Haake et al., 2004), R2 * (Haake et al., 2010), le R2 ′ (Sedlacik et al., 2014). Thutong ena, re sebelisa database e kholo ea T2 * -weighted echo-planar imaging (EPI), e tšoanang haholo le SWI. Boithuto ba mantlha bo sebelisitse data e ts'oanang hammoho le tlhahlobo ea tšebeliso ea mekhoa e mengata ho rarolla lits'ebetso tsa motheo tsa ho ithuta (Vo et al., 2011).

Mona re sebelisa T2 * -weighted EPI (T2 *) ho tšoaea liphapang tse amanang le lilemo ho methapo ea kutlo ea motho ea lilemong tsa bocha ka vivo a sebelisa mokhoa oa tlhahlobo oa tšebeliso ea methapo. Haholo-holo re sebelisa sebopeho sa sebaka sa "striatal T2 *" ho hlahisa liphatlalatso tsa lilemo tsa bohlokoa ho tloha ho tse fumanoeng tse amanang le mosebetsi le ho phomola T2 * -weighted EPI (fMRI), ho bonts'a kamano e matla le e matla lipakeng tsa tekanyo ena le kholo. Ntle le moo, re bonts'a boemo ba moea bo ka hare, e leng sebaka se bohareng ba moputso oa dopamine litseleng tse matlafalitsoeng hore li be kotsing ea ho beha bacha kotsing (Blum et al., 2000, Casey et al., 2008 'me Spear, 2000), e le karolo ea bohlokoahali ea ho feto-fetoha ha maemo a bongoana. Mosebetsi ona o totobatsa mofuta o matla oa kholo ea tloaelo ea bongoana, e tsebisa mehlala ea mekhoa e matlafatsang nakong ea bocha.

2. Lisebelisoa le mekhoa

2.1. Mohlala

Bacha ba lekholo le mashome a tšeletseng a motso o mong ba ile ba nka karolo thutong ena (ba lilemo li 10-25, M = 16.56, SD = 3.62). Barupeluoa ba leshome le metso e robeli ba ile ba qheleloa ka thoko ka lebaka la motsamao o feteletseng oa hlooho (o hlalositsoeng ka tlase), ba fana ka sampole ea ho qetela ea 142 (lilemo tse 10-25, M = 16.41, SD = 3.71, 71 e motona). Setsi se seng sa tsona se kenyelelitsoe tlhahlobisong ea ho ikatisa ho sebelisa lintlha tsa ho phomola (tse hlalositsoeng ka tlase) Lihlooho tsohle li ne li e-na le nalane ea bongaka e sa senoleng lefu la methapo, likotsi tsa boko, ebile ha ho na nalane ea motho ea nang le boemo ba pele kapa ba pele le lefu le leholo la kelello. Mekhoa eohle ea liteko boithutong bona e ile ea latela Melao ea Boitšoaro ea Mokhatlo oa Lefatše oa Bongaka (Phatlalatso ea 1964 ea Helsinki) le Boto ea Tlhahlobo ea Setsi Univesithing ea Pittsburgh. Barupeluoa ba lefelletsoe ka ho nka karolo ha bona thutong. Lintlha tsena li ne li bokelletsoe qalong bakeng sa morero o fuputsang ho sebetsoa ha meputso le phomolo ea khokahano ea ts'ebetso ea mmuso le li-subsets tsa dataset ena li kenyellelitsoe liphuputsong tse phatlalalitsoeng pejana tsa phomolo ea ntlafatso ea marang-rang a naha ( Hwang et al., 2013) le ts'ebetso ea ts'usumetso ( Paulsen et al., 2014).

2.2. Tsamaiso ea ho ts'oasa

Lintlha tsa ho nahana li ile tsa bokelloa ho sebelisoa sesebelisoa sa 3.0 Tesla Trio (Siemens) Setsing sa Patlisiso sa Magnetic Resonance (MRRC), Sepetlele sa Presbyterian University, Pittsburgh, PA. Mekhahlelo ea phumano e ne e le: TR = 1.5 s; TE = 25 ms; phetla angle = 70 °; thunya e le 'ngoe; tletse k- sebaka; Matrix a ho fumana a 64 × 64 a nang le FOV = 20 cm × 20 cm. Ho ile ha bokelloa liselae tsa axial tse mashome a mabeli a metso e robong tse mashome a mabeli a metso e robong tse se nang lekhalo, li hokahantsoe le thepa ea ka pele le ea morao (AC-PC line), e hlahisang li-voxels tsa 4 mm × 3.125 mm × 3.125 mm, tse neng li koahetse cortex eohle le boholo ba cerebellum . Re ile ra bokella lipalami tse 'ne tsa li-4 TR nakong ea ts'ebetso ea ho thibela mesebetsi e meng (302 × 4 = 302) le ho matha ha 1208 TRs nakong ea scan ea naha ea phomolo. Magnetization ea likarolo tse tharo e hlophisitse phallo e potlakileng ea gradient echo (MPRAGE) le likarolo tsa 200 (192 mm slice thickness) e sebeliselitsoe ho fumana litšoantšo tsa sebopeho ka sefofaneng sa sagittal.

T2 *-lintlha tse se nang boima li ile tsa bokelloa e le karolo ea thuto e arohaneng ea ho etsa lipatlisiso mabapi le moputso. Ka bokhutšoanyane, lithuto li ile tsa nka karolo mosebetsing oa moputso o sa fetoheng, oo ka ona ba neng ba laetsoe ho etsa lisactar libakeng tsa seiponeng tsa tšusumetso e hlahisoang pele. Qalong ea nyeoe ka 'ngoe, lithuto li ne li hlahisoa ka moputso, tahlehelo, kapa cue e sa nke lehlakore e bonts'ang monyetla oa moputso ho latela ts'ebetso. Ts'ebetso e ile ea hlahlojoa ho sebelisoa tšebeliso ea mahlo 'me litho tsa eona li ile tsa fumana likarabo tsa tlhahlobo ea liteko tse nepahetseng le tse fosahetseng.

2.3. Lethathamo la maemo a phomolo

Lithuto tse lekholo le tsona li nkile karolo tlhahlobisong ea mmuso. Ba leshome le motso o mong ba ne ba qheletsoe ka thoko ka lebaka la litsebi tsa tšebetso tse tsamaeang le batho mme ka hona lithuto tse 89 li kenyellelitsoe tlhahlobisong ena (ea lilemo tse 10-25, M = 16.2, SD = 3.77; 43 e motona). Re bokelletse scan ea naha ea phomolo ea 5 min (200) bakeng sa sehlooho ka seng re sebelisa mekhahlelo e ts'oanang ea scan. Nakong ea scan ea naha ea phomolo, barupeluoa ba ile ba botsoa ho koala mahlo, ho phomola, empa ba se robale.

2.4. Ho etsa tlhaiso-leseling ea T2 * e nang le boima

Katleho eohle e entsoe ka FMRIB Software Library (FSL; Smith le al., 2004) le sehlahlo sa software ea Functional Neuro Images (AFNI) (Nako, 1996). Mehato ea pele ea ho e lokisa e ts'oana le e sebelisoang ho fMRI e tloaelehileng. Lintlha tse nang le boima ba T2 * li ne li qhekelitsoe pele 'me nako ea selae e lokisoa ho ikarabella bakeng sa ho fumana lintho ka tatellano. Ho sebetsana le motsamao, re sebelisitse likhakanyo tsa motsamao oa ho potoloha le ho fetolela ho lekanya methati ea motsamao oa methapo (RMS), mme bankakarolo ba nang le RMS e kholo ho feta moeli o thata oa 0.3 mm bakeng sa meqolo e fetang 15% ha ba qeta ho qheleloa ka thoko tlhatlhobo. Bakeng sa lithuto tse setseng, re sebelisitse tokiso ea motsamao ka ho nyalanya molumo o mong le o mong letotong la nako le bophahamo ba modumo o fumanoeng bohareng ba theko. Boitsebiso bo nang le boima ba motho e mong le e mong ba T2 * bo ne bo ngolisitsoe ka nepo ho MPRAGE bo sebelisa ts'ebeliso ea FSL's FLIRT mme setšoantšo sa MPRAGE se ne se sa ngolisoa ka nepo sebakeng sa MNI (Montreal Neurological Institute) se sebelisa sesebelisoa sa FSL sa FNIRT. Tlhatlhobo ea ngoliso e telele ho tloha EPI ho ea MPRAGE le ngoliso e sa amaneng le letho ho tloha MPRAGE ho ea sebakeng sa MNI e ile ea sebelisoa ho litšoantšo tsohle tsa EPI bakeng sa morupeluoa e mong le e mong. Meqolo e ne e tlhotliloeng ka mokhoa o phahameng ho .008 Hz. Lintlha ha lia ka tsa ntlafatsoa hore li se ke tsa senya mekhoa e bohlale ea voxel bakeng sa tlhahlobo ea MVPA e latelang. Ho boreleli ho ka ba leeme la ts'ebetso ea mechini e tšehetsang ea vector e tšehetsang (Misaki et al., 2013). Lintlha tsa boemo ba phomolo le tse amanang le mosebetsi li ne li sebetsoa ka thoko ho sebelisoa lits'ebetso tse ts'oanang.

2.4.1. Tsamaiso e tloaelehileng le ho khopisa

Ka tloaelo, data ea TI * - e nang le boima ba EPI e hlahlojoa nako eohle, e lekola ho fokotseha ho hoholo hoa lets'oao la T2 * le boima bo amanang le karabelo ea mali-oksijene e itšetlehileng ka boemo (oxygen). Re lakatsa ho totobatsa hore thutong ena, ha re na taba le liphetoho tsena tse nyane tsa BOLD. Ho fapana le moo, re khahlisoa ke meetso ea T2 * -weighted signature e sa fetoheng ka nako ebile e bonts'a thepa e tsoelang pele ea neurophysiological ea lisele tsa boko. Kahoo, molapo o ntlafalitsoeng oa phallo o tloha ho oa tlhahlobo e tloaelehileng ea BOLD hona joale. Mekhoa ea ho sebetsana le litšoantšo tsa rona tsa T2 *-boima e lateloa ka hloko Vo et al. (2011). Moqolo o mong le o mong o ile oa hlophisoa pele ho latela moelelo oa ona, 'me lets'oao le tloaelehileng le ile la beoa ka karolelano, ka bohlale ba voxel, lipakeng tsohle tse' ne (1208 volumes) tsa mosebetsi o fumanoeng. Ts'ebetso ena e felletse ka setšoantšo se le seng se tloaelehileng sa T2 * se boima bakeng sa morupeluoa e mong le e mong. Lintlha tsa boemo ba phomolo li ile tsa hlahlojoa ka thoko 'me tsa beoa karolelano mehatong eohle ea 200 ho tloha ho fumana ha 5 min. Mohato oa ho tloaela maemo oa hlokahala hobane lets'oao le nang le boima ba T2 * le le mong le ela hloko liphapang tse ka bang teng lipakeng tsa litlhahlobo tsa MRI - ekaba ka har'a lithuto ho pholletsa le nako kapa lipakeng tsa lithuto - tse ka lebisang ho liphetoho ho matla a lets'oao la T2 *. Ho tloaela maemo ho lumella ho bapisa litekanyetso tsa T2 * ho bankakarolo. Le ha lets'oao la T2 * le ka baloa ho tloha moqolong o le mong, re lekanyelitse meqolo ho ntlafatsa lets'oao la lerata.

2.5. Khethollo ea libaka tse haufi

Re ile ra khetholla li-putamen, caudate le nucleus accumbens ho latela liatlelase tsa boko tse kenyellelitsoeng pokellong ea software ea AFNI. Limaske tsa tikoloho li entsoe ka mokhoa o hlokolosi ka ho tlosa li-voxels tse kanna tsa ba le cerebrospinal fluid (CSF). CSF e ile ea hlakoloa ho sebelisoa karolo ea FSL ea FAST, 'me li-voxels tse neng li na le monyetla o moholo oa ho ba bohlale ho feta 0.15 ea ho ba CSF li ile tsa tlosoa libakeng tse hlalositsoeng ka mokhoa oa anatomiki.

2.6. Tlhahlobo e sa ts'oaneng

Pele re sebelisitse tlhahlobo ea setso e sa anivariate ho lekola phapang ea maemo a ntlafalitsoeng literekeng tsa T2 *. Bakeng sa thuto e 'ngoe le e' ngoe, re ne re thathamisa matla a sebaka sa T2 * - boima ba lets'oao kahare ho sebaka se hlalositsoeng ka sebopeho mme ra sekaseka kamano lipakeng tsa mekhoa ea sebaka le nako ea tatellano ea liketsahalo. Ka ho khetheha, re ile ra hatella lilemo bakeng sa boleng ba T2 * re sebelisa regression e bonolo mme ra kopanya khokahano ea Pearson lipakeng tsa boleng bo lekantsoeng ba lilemo le lilemo tsa nnete tsa lithuto kahare ho setereke se seng le se seng se khahlisang.

2.7. Ts'ebetso ea tšebeliso ea mekhoa e mengata

Ho thehiloe ka nepo hore striatum le sub subions tsa eona (caudate, putamen) ha li qale ka mokhoa o ikemetseng ts'ebetsong, khokahanong, kapa neurobiology (Cohen et al., 2009, Martinez et al., 2003, Middleton le Strick, 2000 'me Postuma le Dagher, 2006). Ntle le moo, ntlafatso ea sebopeho sa striatum e tsoela pele ka sebopeho se se nang junifomoRaznahan et al., 2014). Ka hona, nts'etsopele ea methapo ea methapo ea kutlo e amanang le "striatal neurophysiology", ho kenyeletsoa le metsoako ea li-iron-iron, le eona e ka se tsoane. Kahoo, re ile ra nahana hore liphapang tse amanang le lilemo tsa bophelo ba T2 * li ka tšoaroa hantle ke mokhoa o hlokolosi haholo oa ho sebetsa ka bongata. Ho sekaseka kamano lipakeng tsa mekhoa e metle ea T2 * le boholo ba lilemo, re sebelisitse methati ea tšehetso ea mochini oa theknoloji (SVR) ho MATLAB (The MathWorks, Inc., Natick, Massachusetts, USA) re sebelisa LIBSVM (Chang le Lin, 2011). Ts'ebetso ea vector ea ts'ehetso e fetohile sesebelisoa sa tlhahlobo se tsebahalang lithutong tsa neuroimaging ka lebaka la bokhoni ba eona ba ho sebetsana le li-database tsa maemo a holimo le ho fana ka likhakanyo tse nepahetseng (Misaki et al., 2010). Mokhoa oa ho etsa lintho ka bongata o lumella tlhahlobo ea liphetoho mekhoeng e bohlale ea voxel ea T2 * lithutong tse amanang le lilemo. Taba ea bohlokoa ke hore, tlhahlobo ena e na le melemo ho litlhahlobo tse tloaelehileng tsa tlhahlobo ea boithatelo hobane e ameha ka matla a manyane a sebaka sa ntlafatso ea T2 * lithutong kahar'a li-striatum tse sa hapuoeng ke kakaretso ea nako. Mabapi le thuto ena, SVR e kile ea sebelisoa ke Vo et al. (2011) ho bolela katleho ea ho ithuta ho tsoa litsong tsa sepakapaka tsa striatal T2 *, le ka Dosenbach et al. (2010) ho bolela lilemo esale pele ka mokhoa oa ts'ebetso ea kopanetsoeng-mmuso. Mechini ea vector ea ts'ehetso e hlalositsoe ka botlalo ho tsoa ho ts'ebetso e sebetsang ka bobeli (Luts et al., 2010 'me Pereira et al., 2009) le lintlha tse hlakileng tsa lipalo (Christopher Burges, 1998, Chih-Wei et al., 2003 'me Vapnik, 1999), mme re tla hlalosoa hanyane feela mona.

Linear tšehetso ea veterara ea ts'ehetso ke katoloso ea sehlopha sa ts'ehetso sa vector e lumellang kopano ea likarolo tsa sebopeho tse nang le boleng bo fapaneng ba 'nete, ka hona e lumella ho ba le tjantjello ea boleng ba' nete. Sampole (lintlha tsa datha) tse nang le mabitso a boleng ba 'nete li emeloa sebakeng se phahameng haholo se nang le likarolo tse lekanang le boholo ba likarolo tsa phaello e fapaneng. SVR e hlalosa mohala oa "regression" ka sebaka sa likarolo tse phahameng tse bonts'ang hantle kamano e sebetsang lipakeng tsa likarolo tsa phapang, x (mohlala, boleng ba vo2el-TXNUMX * sebakeng se khahlisang) le mabitso a boleng ba 'nete a fapaneng, y (bap. dilemo tsa thuto). Mehlala e fuoa kotlo e lekanang le hole ho tloha moeling oa regression. Re sebelisitse epsilon insensitive SVR e hlalosang tube e potileng mohala oa "regression" ka bophara bo laoloang ke paramo, epsilon, ka hare ho eona mehlala e sa fuoeng kotlo. Khoebo e felile pakeng tsa tekanyo eo li-sampuli tse oelang ka ntle ho phofo ea epsilon e sa sebetseng e fuoang kotlo mme ho bata ha mohala ho laoloang ho laoloa ke nako le nako. C. Joalo ka boleng ba C e eketsa, mohala oa regression o lumelloa ho ba sephara, e leng se ka eketsang kakaretso ea mohlala.

Re koetlisitse le ho netefatsa mofuta oa rona oa SVR lihloohong tsohle (lethathamo le le leng la litekanyetso tsa T2 * tse nang le voxel le lengolo la lilemo tse le leng ka sehlooho) re sebelisa netefatso ea li-leave-one-subject-out (LOSO). LOSO ke ts'ebetso ea ho pheta-pheta eo data ea sehlooho se seng e sebelisetsoang ho netefatsa ha e ngoe n - Ho sebelisoa lithuto tse 1 bakeng sa koetliso. Ho hlahisoa lilemo esale pele bakeng sa sampole e siiloeng ho ipapisitsoe le boleng ba T2 * bo nang le voxel feela, mme ts'ebetso e phetoa ho fihlela sehlooho se seng le se seng se sebeliselitsoe netefatso. Sena se baka ponelopele ea mongoaha bakeng sa sehlooho ka seng, mme ts'ebetso ea mofuta oa SVR e ka khethoa ke khokahano lipakeng tsa lilemo tsa 'nete tsa thuto le tse boletsoeng esale pele ke mohlala. Paramente ea C e ntlafalitsoe bakeng sa semolao se seng le se seng sa UFO ho netefatsa tšebeliso ea tšibollo ea sefofane sa UFO. Re sebelisitse boleng ba kamehla ba epsilon ho tsoa lebokoseng la lisebelisoa la LIBSVM la 0.001. Tlhahlobo ea SVR e ile ea phetoa bakeng sa data ea rest2-TXNUMX *. Tsohle pLitlhahlobo li netefalitsoe ka liteko tse sa sebetseng tsa bohlokoa ba tumello (li-iterations tse 1000). Re khethile LOSO ho fapana le mekhoa e meng ea ho netefatsa hore re ka nyolla palo ea tlhaiso-leseling e sebelisitsoeng ho e ngoe le e 'ngoe ea tšebeliso ea molao; leha boholo ba mehlala ea rona e le kholo, palo ea lithuto mohlaleng e ne e le tlase ho palo ea likarolo tse kenyelelitsoeng mohlaleng oa SVR.

2.7.1. Khalemelo e itseng ea molumo

Ho etsa bonnete ba hore likhakanyo tsa lilemo tse ngata li ne li sa bontše feela liphapang tse ka bang teng ho T2 * tse hlahisoang ke litlamorao tsa molumo, re sebelisitse sesebelisoa sa FSL's FAST segmentation sesebelisoa ho etsa maske a tšoeu le a bohlooho ho tsoa litšoantšong tse boima tsa T1. Ka mor'a moo re ile ra hatella menyetla ea lintho tse bohlooho ho tsoa tekanyong ea T2 * lihloohong tsohle tsa voxel mme ra pheta tlhahlobo ea SVR re sebelisa lintlha tse lokisitsoeng. Ntle le ho laola liphapang tse hlophisehileng tsa voluming e sa lekanyetsoang, ts'ebetso ena e hlophisitse liphapang tse amanang le lilemo ho litekanyetso tsa T2 * mabapi le liphapang tse ka bang teng bophahamong ba striatal le maemo a sa lekanyetsoang a sebaka.

2.7.2. Tloaelo ea sebopeho

Ho tšoaea maemo a sebaka sa striatal T2 * le khatello ea bona ea lilemo, re hakantse kholo ea tsoelo-pele ea T2 * ka ho hatella lilemo ho lets'oao la T2 * ho sebelisa metara, li-quadratic, le phapang e ikhethileng ea voxel e ngoe le e 'ngoe e sebelisitsoeng tlhaisong ea SVR. Ho lekola monehelo o lekanyelitsoeng oa likarolo (li-voxels) tsa sebopeho sa sepakapaka sa T2 *, re qopile boleng bo felletseng ba boima ba karolo ea sekhahla bakeng sa voxel e 'ngoe le e' ngoe e sebelisitsoeng tlhahlobisong ea SVR likarolong tsohle tsa tumello ea sefapano sa LOSO.

2.8. Tlhahlobo ea leoatleng

Ho hlahloba kamano pakeng tsa botebo ba T2 * le lilemo ho feta libaka tsa rona tsa pele, re ile ra etsa tlhahlobo ea kelello ka botlalo (Kriegeskorte et al., 2006). Ho etsa tlhahlobo, re hlalositse template ea bophahamo e nang le bophara ba li-voxels tse 5 (kakaretso ea li-voxels tse 81), ra theola template ho voxel e 'ngoe le e' ngoe ea boko, 'me ra etsa tlhahlobo ea SVR e hlalositsoeng kaholimo ho li-voxel tse 81 template. Ke li-voxel feela tse kenyellelitsoeng ho masenke a boko bo kopaneng tse kenyellelitsoeng tlhahlobisong ena. Khokahano pakeng tsa 'nete le lilemo tse boletsoeng esale pele sebakeng se seng le se seng sa template e ne e bolokiloe sebakeng sa voxel. Ka ho pheta ts'ebetso ena bakeng sa voxel e 'ngoe le e' ngoe, re fumane masapo a kelello ka ho phethahala. Libaka tsa lihlopha tsa voxel li hakanngoa ho sebelisa li-atlase tse kenyellelitsoeng ho AFNI.

3. Liphetho

3.1. Tlhahlobo e sa ts'oaneng

Moelelo oa sebaka sa T2 * ho li-voxels tsohle ho striatum o ne o sa amane haholo le lilemo (r = 0.02), ka mohlala oa boikarabello bakeng sa phapang ea 0.0004% ea sampole. Ha re arola striatum ho caudate, putamen, le nucleus accumbens mme re pheta tlhahlobo, re fumane hore tlhaiso-leseling e tsamaisoang ka mokhoa o bolelang T2 * e ne e lekane ho hlahisa likhakanyo tse kholo tsa lilemo ho caudate (r = 0.286, p <0.001) le putamen (r = 0.182, p <0.05), mme e ne e le esale pele haholo ho li-nucleus accumbens (r = 0.506, p <10-9, Feie. 1A, mekoallo e tšoeu). Leha ho le joalo, likaroloana tse sebetsang tsa tšebetso ea methapo ea kutlo li teng ka tekanyo e ntle ho feta ho ts'oaroa ke tlhaiso ea boemo ba sebaka ( Cohen et al., 2009, Martinez et al., 2003 'me Postuma le Dagher, 2006). Ka hona, re ile ra nahana hore liphapang tsa nts'etsopele ea t2 TXNUMX * li ka tšoaroa hantle ho sebelisoa mokhoa o tebileng le o kopanetsoeng.

  • Setšoantšo sa boholo bo felletseng (51 K)
  • Setšoantšo sa 1.   

    Likamano lipakeng tsa lilemo tsa 'nete le lilemo tse boletsoeng esale pele tse sebelisang T2 * ho tsoa mehlaleng e sa sebetseng le ea li-multivariate ho li-ROI tsa striatal. (A) Bar graph e bapisa khokahano lipakeng tsa lilemo tsa 'nete le tse boletsoeng esale pele e sebelisa mefuta e meraro: tlhahlobo e sa tsejoeng (lits'oants'o tse tšoeu) le tlhaiso ea sebopeho sa tšebeliso ea mesebetsi ka bobeli (litsupa tse ntšo) le data ea phomolo (grey). Ts'ebetso ea Multivariate e fana ka khokahanyo e kholo haholo ho feta tlhahlobo e sa sebetseng ho putamen, caudate, le striatum eohle. Ha ho na phapang pakeng tsa liphetho tse amanang le mosebetsi le maemo a phomolo. (*p <0.05, **p <0.01, ***p <Liteko tsa tumello ea 0.001). (B) Ke 'nete khahlanong le lilemo tse boletsoeng esale pele ho tsoa ho striatum eohle ho sebelisoa tlhahlobo ea paterone ea T2 * ho bacha ba 142 le ho batho ba baholo. Lilemo tse boletsoeng esale pele li etsa 63% ea phapang ea mohlala.

3.2. Ts'ebetso ea tšebeliso ea mekhoa e mengata

Mekhoa e mengata ea T2 * e hlahisitse bolelele ba lilemo tsa bohlokoa haholo libakeng tsohle tse phahameng (Feie. 1A, mekoallo e ntšo), e bonts'ang kamano e matla lipakeng tsa tekanyo ena le kholo ea bacha. Kamano e kholo ka ho fetisisa pakeng tsa lilemo tse boletsoeng esale pele le ea motho ea nkang karolo ea 'nete e ile ea bonoa hohle striatum (kopantsoeng ea caudate, putamen, le nucleus), moo mekhoa ea T2 * e ileng ea hlahisa 63% ea phapano ea lilemo tsa motho ea nkang karolo (r = 0.79, p <10-30; Teko ea tumello: p <0.001, Feie. 1B).

Boholo ba litaba tsa bohlooho ba striatal bo fapana ka lilemo ho feta bohlankanaRaznahan et al., 2014 'me Sowell et al., 1999). Ho etsa bonnete ba hore likhakanyo tsa lilemo tsa tšebeliso ea litekanyetso li ne li sa bonts'e liphapang tse rarahaneng tsa ho fetoha ha molumo oa litheko kapa lintho tsa khale tsa boemo ba leholimo, re pheta tlhahlobo ea SVR bakeng sa phapang e bohlale ea voxel e tsamaeang le bohlooho. Ha rea ​​fumana phapang ea bohlokoa molemong oa ts'ebetso ea mohlala re sebelisa data e laoloang ke modumo (tlatsetso ea feiga ea 1).

Letšoao la T2 * le bonts'a thepa e sa khaotseng ea "neurophysiological"Vo et al., 2011) hape e lokela ho ba ea sa nahaneleng mosebetsi kapa litlamorao tsa mosebetsi. Leha ho le joalo, re phetisitse tlhahlobo ea lithuto tse nkileng karolo phuputsong ea mmuso nakong ea thuto e le ngoe. Ha rea ​​fumana phapang ea bohlokoa bokhoni ba rona ba ho bolela lilemo tsa T2 * re sebelisa lintlha tse amanang le mosebetsi le phomolo ea naha.Feie. 1B, mekoallo ea bohlooho). Ntle le moo, re lekantse khokahano ea bohlale bo pakeng tsa sebaka sa phomolo sa naha le T2 * e amanang le sebaka bakeng sa morupeluoa e mong le e mong mme ra bona kamano e pakeng tsa Pearson ea 0.97, e bonts'a hore lipaterone li lumellana pakeng tsa mosebetsi le phomolo. Ka hona, mona re lebisa tlhokomelo ea rona ho T2 * data e bokelletsoeng nakong ea mosebetsi, e atolosoang ka bongata (1208 vs 200) mme e na le sampole e kholo ho feta (142 vs 89).

Joalo ka ha re ne re boletse esale pele, mekhoa ea sebaka sa sebaka e ne e reretse lilemo ka mokhoa o hlakileng ho feta sebakeng se seng le se seng sa litabatabelo. Ntlafatso ena e ne e hlolla haholo lithutong tsohle tse fumanehang moo palo ea phapang e hlalositsoeng molemong oa motho ea nkang karolo e nyolohile ho tloha ho 0% e sebelisang libaka tsa moea ho isa ho 63% e sebelisang libaka tsa moea. Phapang ena e bontša ka matla hore striatum e phela ka tsela e rarahaneng ea nts'etsopele ea methapo ea kutlo e bonahatsang ho pholletsa le lilemo tsa bocha. Ho hlakisa sebopeho sa mokhoa ona oa nts'etsopele, re bonts'itse lits'oants'o tsa T2 * tsa nts'etsopele holima striatum.

3.3. Tloaelo ea sebopeho

Monyetla o ka sehloohong oa SVR ke bokhoni ba ho hlakola likarolo tse tlatsetsang ho sebatli sa multivariate. Ho sebelisa tlhaiso-leseling ena, re kentse boima ba likarolo bo abetsoeng voxel ka ngoe tlhaisong ea SVR. Boima ba tšohanyetso bo ka nahanoa e le letšoao la bohlokoa ba tšobotsi (voxel) ho hlahiseng polelo ea lilemo tsa multivariate. Ho fumana likarolo tsa sebopeho sa sepakapaka sa T2 * matla a neng a e-na le tlatsetso e kholo ka ho fetisisa ho sebatli sa multivariate, re ile ra hlakola litšepe tse phethahetseng bakeng sa ho khetholla li-voxels tsa striatal ka boima bo lekanang. Khohlopo ea li-voxels ka har'a ventral striatum, ntlheng ea thipa, li-putamen le li-nucleus li bile le tšusumetso e kholo, e ileng ea lateloa ke sehlopha sa li-dorsal caudate (Feie. 2A). Sehlopha sa "ventral striatal cluster" se ne se na le kamano e mpe ea metara le lilemo (R2 = 0.361, p <10-14; Feie. 2Mohala o tiileng oa B), le sehlopha sa dorsal caudate se ne se na le setsoalle se ntseng se eketseha se fapaneng le lilemo (R2 = 0.078, p <0.001; Feie. 2Mohala oa khoele).

  • Setšoantšo sa boholo bo felletseng (51 K)
  • Setšoantšo sa 2.   

    E tšoantšoa le mekhabiso ea multivariate ea ho fetoha ha mmele oa striatal. (A) Tekanyetso ea boima ba likarolo bo felletseng bakeng sa li-voxel tsohle tsa "striatal voxels" tse kenyellelitsoeng mohlaleng oa SVR oa multivariate. Litekanyo tse phahameng li bonts'a liphallelo tse kholo ho moetapele oa multivariate. Li-voxels tse boima ka ho fetisisa li ne li kopantsoe ka har'a "ventral striatum" le dorsal caudate. (B) Litekanyetso tse ntlafalitsoeng tsa T2 * li-trajectories le likhakanyo tsa 95% tsa kholiseho ea li-voxels tse tsoang sehlopheng sa tlhoro ea (B) e reriloeng e le ts'ebetso ea lilemo. Liphanele tsa C le D li bonts'a li-traomsories tsa maturational tsa voxels ka bomong tse kenyellelitsoeng tlhahlobisong ea SVR ea multivariate. (C) Likhakanyo tsa maemo a beta a lekantsoeng ho tsoa ho li-regxion tse bonolo tsa li-voxel tse hlakileng tsa lilemo ho T2 *. Litekolo tsa maemo a phahameng tsa bophelo li ile tsa oela ka lehlakoreng la li-dorsal-ventral gradient, le boleng ba voxel T2 * ka kakaretso bo eketseha ka lilemo, ho fokotseha ka kakaretso. Kamano ena e tšoana ka linako tsohle. (D) Li-voxels tsa Striatal tse tsoang (C) tse mebala-bala ho latela mofuta o loketseng hantle (letšoao: khubelu / boputsoa, ​​se fapaneng: 'mala oa lamunu / magenta, quadratic: botala / mosehla).

Le ha lihlopha tsena li ne li na le boima bo lekanang le ba tsona, ho bohlokoa ho hopola hore polelo ea lilemo ke ts'ebelisano ea likamano pakeng tsa li-voxels tsohle tse kenyellelitsoeng mohlaleng. Ka hona, re hakantse kholo e tsoetseng pele ea leseli la T2 * bakeng sa voxel e 'ngoe le e' ngoe e sebelisitsoeng tlhahlobisong ea SVR re sebelisa mehlala e bonolo ea metara, ea quadratic le e fapaneng e tsejoang ho bontša phetoho ea nts'etsopele nakong ena (Luna et al., 2004) molemong oa ho bona likarolo tsa maturational ka botlalo. Boholo ba li-voxels bo ne bo amana le lilemo, seteraeke se ne se lekana hantle haholo ke likamano tse 'ne le likamano tse fapaneng. Ho hlakisa phepelo ena, re hlophisitse li-voxel tse ipapisitseng le mohlala o nepahetseng o nepahetseng - mela e nepahetseng le e fosahetseng, likamano tse arohaneng, le likamano tse fapaneng - mme re li manehile ka setšoantšo se tloaelehileng sa anatomical, ho theha nts'etsopele ea T2 * mask of the striatum (Feie. 2D).

Ka mokhoa o hlalosang, li-trajectories tsa T2 * tsa ntlafatso li ile tsa oela ka kotloloho ho isa ho dorsal gradient, ho tloha likamanong tse mpe haholo ho likarolo tse ka hare tsa striatum e tsejoang ka ho ba le kamano e matla ea maikutlo le likamano tse ntle likarolong tsa dorsal tse tsejoang hore li na le khokahano ea mantlha ea motor le motor cortical (Alexander et al., 1986 'me Cohen et al., 2009), eo e ne e le symmetric ka mose hemispheres (Feie. 2C; hopola hopola eketseha dinama tse ngata tsa tšepe ea fokotseha letšoao la T2 *. Likamano tse mpe tsa "U") le likamano tse ntseng li eketseha li ile tsa bonoa likarolong tse tlatsana tsa "putamen", "caudate" le "nucleus", "likamano tse mpe tsa" quirratic "(" in "e senngoeng sebopeho) tse kopaneng haholoanyane mokokotlong o nepahetseng le likamanong tse ntseng li eketseha tse kopaneng tse kopaneng haholoanyane. ka ho le lets'ehali. Likamano tse mpe tsa quadratic li fihlile maxima ka kakaretso ho feta boroetsaneng ha a le lilemo li 18.4 ho caudate le 17.4 ho putamen. Likamano tse ntle tsa quadratic ("U") le likamano tse fokotsang li ile tsa bonoa ka mokhoa o kopaneng mokokotlong oa "ventral putamen", ka likamano tse nyenyefatsang tse hlahang ho rostroventral putamen le likamano tse ntle tsa quadratic tse hlahang ho caudoventral putamen ho fihlela minima a le lilemo li 20. O ile a hlokomela heterogeneity ho li-trajectories tsa nts'etsopele ho pholletsa. stxatal voxels mohlomong e hlalosa ts'ebetso e kholo ea mohlala oa rona oa multivariate ho feta mohlala o sa ts'oaneng oa ho hapa liphapang tse amanang le lilemo.

3.4. Tlhahlobo-leseling

Ho etsa lipatlisiso likamanong tse ka bang teng lipakeng tsa sebopeho sa sebaka sa T2 * le nts'etsopele bokong ka bophara le ho netefatsa monehelo oa liphallelo tse tiileng, re ile ra etsa tlhahlobo ea tlhahlobo ea lipatlisiso (Kriegeskorte et al., 2006). Patlisiso e senotse hore lilemo li boletsoe esale pele haholo ka har'a striatum le midbrain, ho kenyelletsa le khubu e khubelu, substantia nigra, le likarolo tse ling tsa basal ganglia (Feie. 3). Likarolo tse ling tse hlahisitseng liphatlalatso tsa bohlokoa haholo tsa lilemo li kenyelletsa perigenual anterior cingrate cortex, Brodmann Area 10, medial pre-frontal cortex, anterior phahameng ka pele gyrus, insula, pele le ka morao ho bohareng ba gyrus, thalamus ea pele, le khubu ea meno. Ho ile ha boela ha bonoa likarolo tse ling tsa bohlokoa makaleng a kopaneng a Corpos callosum le li-fronto-parietal. Bongata ba libaka tsena (mohlala, basal ganglia, midbrain, dentate nucleus, frontal white white) ke tse ling tsa libaka tse nang le boroko bo bongata ba tšepe (Connor le Menzies, 1996, Drayer et al., 1986, Haake et al., 2005, Haake et al., 2007 'me Langkammer et al., 2010), le karolo ea methapo ea mesolimbic / mesocortical le nigrostriatal dopamine (mohlala, midbrain, striatum, preortalal cortex (Beaulieu le Gainetdinov, 2011, Haber le Knutson, 2010 'me Puglisi-Allegra le Ventura, 2012). Liphapang tse kholo ka ho fetisisa li bonoe kopanong ea methapo ea methapo ea methapo, polypedial putamen, le ventromedial caudate (tlhoro ea voxel: MNI −8, 5, −11), e bontšang hore T2 * e na le kamano e matla haholo le nts'etsopele ea bongoana karolong ena ea karolo. Boko, bo amanang ka matla le dopaminergic moputso wa tseleng le tsamaiso ea maoto (Galvan et al., 2006, Galvan et al., 2007, McGinty et al., 2013 'me Puglisi-Allegra le Ventura, 2012).

  • Setšoantšo sa boholo bo felletseng (61 K)
  • Setšoantšo sa 3.   

    Liphetho tsa tlhahlobo ea kelello ka botlalo tse totobatsang libaka tse nang le likamano tse matla pakeng tsa T2 * le nts'etsopele ea bohlankana. Mebala e bontša khokahano lipakeng tsa lilemo tsa 'nete le lilemo tse boletsoeng esale pele ho tsoa tlhahlobisong ea SVR e thehiloeng voxel. Ke li-voxels feela tse amanang le lilemo tsa 'nete le tse boletsoeng esale pele tse bohlokoa ho p <0.001, Bonferroni e lokisitsoe (ke hore, 0.001 / palo ea li-voxel tsa boko) lia bontšoa. Tlhōrō ea voxel e sebakeng sa ventral striatum (MNI e hokahanya: -8, 5, -11). mPFC: medial pre-frontal cortex, pgAC: perigenual anterior cingulate, CC: corpus callosum, sFG: gyrus e ka pele e phahameng, CG: gyrus e bohareng, VS: ventral striatum (ho kenyeletsoa li-nucleus accumbens), SN: substantia nigra, RN: khubelu e khubelu.

Letšoao la T2 * -weighted, haholo ha le bokelloa ka sefofaneng joalo ka ho EPI, le khona ho pepesa ho theoha ka lebaka la litsebi tsa maiketsetso tse haufi le botlaaseng ba mokokotlo (mohlala, orbitofrontal cortex le infortotemporal cortex), ka hona li phahamisa monyetla oa hore phapang e amanang le lilemo. ho T2 * ho ka hlaha lisosa tsa bokaholimo ba libaka tsena tsa boko. Sena ha sea lokela ho ba le phello e kholo ea hore morphometry e tebileng ea boko e thehiloe ke lilemo tse nyane ho feta sehlopha sa rona sa lilemo (Caviness et al., 1996). Ntle le moo, (1) litlamorao tsa rona tsa kholo ka ho fetisisa li etsahala libakeng tsa boko tse tsejoang li le maemong a mangata a ts'ebetso ea tšepe (mohlala basal ganglia le midbrain) le libaka tse tsoang libakeng tse nang le polelo ea phatlalatso ea ho lahla le (2) tseo boko bo nang le tšekamelo ea ho ts'oha habonolo. (mohlala. oribitofrontal cortex le infortotemporal cortex; tlatsetso ea feiga. 2A le B) ha e bonts'e litlamorao tse kholo tsa lilemo (tlatsetso ea feiga ea 2C).

4. Puisano

Phuputso e teng hona joale e sebelisitse litšoantšo tse amanang le maemo a amanang le mosebetsi oa boipheliso le maemo a phomolo a T2 * e bobebe ho hlahisa litlhaloso tsa lilemo tsa bohlokoa mohlaleng o moholo oa karolo ea bocha le bacha, ho fana ka bopaki ba vivo ba nts'etsopele ea methapo ea kutlo ea motho striatum hodima bocha. Meetso ea Sp2 ea T2 * e ne e le ponelo-pele ea lilemo tsa bocha setsing sa bophelo ka ho felletseng hammoho le literekeng tse khutsitseng, caudate, putamen, le li-nucleus tse tsoang ho metsotso e ka bang mehlano ea ho phomola hoa naha fMRI, ho bonts'a botsoalle bo matla lipakeng tsa TXNUMX * le nts'etsopele ea bohlankana nakong eohle ea khatello.

4.1. Letšoao la T2 *

Bohlokoa bakeng sa tlhaloso e felletseng ea liphetho tsena ke kutloisiso ea likarolo tsa methapo e tlatsetsang ho lets'oao la T2 *. T2 * e amana haholo le nako ea boikhathollo e potolohileng (spin-spin), matla a khoheli a boloi, le matla a matla a khoheli. Ka hona, lisele tsa tiske-iron (non-heme) le mahloriso a myelin ke mefuta ea lisele tse tlatsetsang ka matla ho lets'oao la T2 * (Aquino et al., 2009, Daugherty le Raz, 2013, Langkammer et al., 2012 'me Schenck, 2003). Lisele tse ka bobeli-iron le myelin li na le linako tse telele tsa ho phomola, ka hona li baka letšoao le matla la T2 * (Aoki et al., 1989, Chavhan et al., 2009 'me Eena le Yablonskiy, 2009). Leha ho le joalo, myelin ke diamagnetic mme lithane-iron li paramagnetic, ka hona, iron-iron e na le tlatsetso e kholo ho T2 * (matla a maholo a hypo) ka lebaka la ts'ebetso ea matla a eona a makenete le phello ea matla a matla a khoheli a inhomogeneity (Langkammer et al., 2010 'me Schenck, 2003). Ka hona, le ha lisele-iron le myelin ka bobeli li kenya letsoho ho T2 *, lets'oao le lokela ho susumetsoa ka matla ke khatello ea methapo, haholoholo ho striatum e nang le tšepe (Haake et al., 2010 'me Langkammer et al., 2010). Tlhahiso ena e tšehetsoa ke tlhahlobo ea lipatlisiso (Feie. 3) e bontshang setsoalle se matla le T2 * le dilemo tse etsahalang libakeng tse ruileng ka bokong (basal ganglia, midbrain) eseng libakeng tse nang le lithane tse fokolang tsa tšepe, mohlala, cortex le lipampitšana tsa litaba tse tšoeu tsa ka morao. Kahoo liphapang tsa nts'etsopele ea li-striatal neurophysiology joalo ka ha li lekantsoe le T2 * li bonahala li tsamaisoa haholo ke liphapang tsa nts'etsopele ea khatello ea methapo nakong ea bohlankana.

Ho bohlokoa ho hlokomela hore le hoja tšepe e boetse e na le hemoglobin, monehelo oa heme-iron ho T2 * ha o na letho ha o bapisoa le oa tishu-iron (Langkammer et al., 2010 'me Vymazal et al., 1996). Tlatsetso ea hemoglobin ho matla a tlhaho a tlhaho e hlaha feela ho "deoxy-hemoglobin" mme e kholo ka ho fetisisa nakong ea oxygen e tlase.Pauling, 1977), empa paramagnetism ea tishu - tšepe e kholo ho feta makhetlo a mangata ho feta hemoglobin e nang le "Vymazal et al., 1996). Tšusumetso ena e nyane ea heme-iron ha ea lebelloa ho kenya letsoho litlamorao tsa nts'etsopele tse bonoang thutong ena kaha tšusumetso ea eona ho lets'oao la T2 * ha ea lokela ho fapana ka ho lekana le lilemo mohlaleng oa rona. Sistimi ea methapo e tsitsitse haholo nakong ea bohlankana, e koahelang sekepe sa pial le sebopeho sa capillary (Harris et al., 2011) le kakaretso ea phallo ea mali a khubung ho ea methapong e kahare ea carotid (phepelo e ka sehloohong ea mali ho striatum) e thehisitsoeng ke bongoana (Schöning le Hartig, 1996).

4.2. Tissue-iron le boko

Boikutlo ba T2 * ho tishu - tšepe bo bohlokoa haholo molemong oa kholo ea lilemong tsa bocha. Iron e tsamaisoa ka popelong ea mali le bokong ka sejana sa protheine ebe e bolokoa metsong ea sele e le ferritin (Aquino et al., 2009 'me Daugherty le Raz, 2013, Drayer et al., 1986). Bolo ba basal ganglia le bohareng ke libaka tsa boko tse nang le khatello e kholo ka ho fetisisa ea ferritin (Haake et al., 2005 'me Schenck, 2003). Lisele tse nang le ferritin e kholo ka ho fetisisa ke li-oligodendrocyte tse fumanehang litabeng tse tšoeu le tse putsoa (Haake et al., 2005). Ferritin e ka fumanoa le ho li-neuron, haholo-holo tse ho basal ganglia (Drayer et al., 1986 'me Moos, 2002). Ka har'a lisele tsena, tšepe e kenya letsoho ho etsa hore ho be le litsamaiso tse ngata tsa bohlokoa tsa neurophysiological. Ho oligodendrocyte, tšepe e ea hlokahala bakeng sa syntel ea myelin mme e hlokahala bakeng sa tlhahiso ea ATP e hlokahalang ho boloka metabolism e phahameng ea oxidative ea lisele tsena (Connor le Menzies, 1996, Moos, 2002 'me Todorich et al., 2009). Ka basal ganglia, mehlala ea liphoofolo e haelloang ke tšepe (Erikson et al., 2000le mefuta ea mafu a lefu le sa foleng la leoto (Connor et al., 2009) le ADHD (Adisetiyo et al., 2014) e bonts'a hore tiske-iron e amana haholo le sisteme ea dopamine (Beard le Connor, 2003). Haholo-holo, "striatal tis-iron" e tšehetsa polelo ea D2 receptor (Beard, 2003 'me Jellen et al., 2013), ts'ebetso ea phetisetso ea dopamine (Adisetiyo et al., 2014, Erikson et al., 2000 'me Wiesinger et al., 2007), le dopamine neuron excitability (Jellen et al., 2013). Ha mokhoa oa "striatal dopamine" o bontšitsoe ho nts'etsapele nakong ea bocha ka mefuta ea liphoofolo (Kalsbeek et al., 1988, Rosenberg le Lewis, 1995 'me Teicher et al., 1995) 'me e filoe taelo ea hore e sebetse litšobotsi le tšebetso ea boko ho motho ea lilemong tsa bocha.Casey et al., 2008, Padmanabhan le Luna, 2014 'me Spear, 2000), lets'oao la T2 * le na le bohlokoa bo ikhethang thutong ea bongoana ea bongoana. Ho feta moo, postmortem (Hallgren le Sourander, 1958) le MRI (Aquino et al., 2009 'me Wang et al., 2012) lithuto tse fumanang phapang ea nako ea bophelo ba lithane- iron li bonts'itse keketseho e akaretsang ea khatello ea tšepe maemong a lilemo tse bohareng mme e fana ka maikutlo a hore tekanyo ea ho bokelloa ha tšepe e kholo haholo lilemong tse mashome a mabeli tse qalang tsa bophelo, e bonts'a sekhahla sa phetoho ea ho bokellana ho latela lilemo tsa bocha.

4.3. T2 * le boko ba bocha

Mokhoa oa nts'etsopele oa nts'etsopele ea T2 * e ne e fetoha ka mokhoa o hlophisehileng likarolong tsohle tsa dorsal le ventral tsa striatum. Likarolo tse sa tšoaneng tsa striatum, tse nang le lihokelo tsa mokokotlo oa mokokotlo (Cohen et al., 2009), e bonts'itse likamano tse mpe tse tebileng le lilemo ha likarolo tsa dorsal, tse sebelisanang hantle le likhokahano tsa methapo ea methapo li bonts'itse likamano tse ntle le lilemo tse fanang ka maikutlo a hore ka nako ea bocha le ho ba lilemong tsa bocha litsamaiso tsa tsamaiso ea methapo le li-supriatal tse kholo li ka ba le liphallelo tse fapaneng tsa lefu la kutlo. Liphetho li lumellana le liphumano tse bonts'ang hore striatum e na le mokhoa oa tsoelo-pele oa tlhaho, ke hore, li-nuclei tsa striatal ha li qale ka tsela e ts'oanang ea lefatše (Raznahan et al., 2014). Kamano e matla e mpe litlamong tsa kahare e bonts'a ho eketseha ho sa khaotseng ha khatello ea methapo - e nang le maemo a fapaneng a fanang ka maikutlo a hore keketseho e kholo haholo ho feta lilemong tsa bocha. Ka lebaka la kopano ea tishu-iron le tšebetso ea dopamine ka bobeli le myelination, keketseho ena e ka ts'ehetsa phetoho le kholo ea sisteme ea dopamine le ho ikamahanya le khokahano ea cortico-striatal e bonts'itsoeng mehlaleng ea liphoofolo tsa kholo ea lilemong tsa bocha (mohlala ho eketsa likhakanyo tsa dopamine ho cortex ea pele. ; Rosenberg le Lewis, 1995), e ts'ehetsa ho fetoloa hoa ts'usumetso ea lipotoloho.

Mokhoa o tsoetseng pele oa ho tsofala oa Triatal T2 * o ikhethile lilemong tsa bocha ka likarolo tsa caudate le putamen. Libakeng tsena, litekanyetso tsa boleng ba T2 * li ne li sa tšoane ka lilemo, maemong a mang li eketseha ka nako ea bocha pakeng tsa lilemo tse 17 le 18. Ho khahlisang ho hoholo ke likamano tse ntle tsa quadratic ("U" sebopeho) ho "ventral putamen" e bonts'a lithane tse phahameng haholo- Ts'oarello ea tšepe sebakeng sena ka nako ea bocha, mohlomong e amanang le tlhōrō ea dopamine D2 receptor expression e bonoang litenteng (Teicher et al., 1995) le hypothesised ho hlaha ho motho (Casey et al., 2008). Ka kakaretso, li-trajectories tsena tsa nts'etsopele tse sa amaneng le nako li fana ka maikutlo a nako ea ho feto-fetoha ha maikutlo a methapo ea kutlo e ka tlatselletsang tlholong ea litheko tsa ho tsilatsila ha maikutlo le ho nka boits'oaro bo nkang kotsi le teboho ea moputso oa bohato nakong ena ea kholo.Padmanabhan et al., 2011 'me Spear, 2000), ha likamano tsa mehala li ka bonts'a tsoelo-pele ea tsamaiso e susumetsang ka ho ba motho e moholo (Arnett, 1999 'me Hoogendam et al., 2013). Ha re fumanwa mehlaleng ea liphoofolo re bonts'a tlhōrō ea bohlankana ho polelo ea dopamine receptor le lithuto tsa fMRI tsa batho tse fanang ka maikutlo a ho etsa tlhoko ea kelello ea maemo a tlase tlasa maemo a itseng a tšusumetso, re ile ra hlolloa ha re bona mekhahlelo ea mekhahlelo ea T2 * e sa tsamaellaneng le lilemo ka likarolo tsa striatum. Ho ka etsahala hore ebe keketseho ea karabelo ea BOLD ea bosholu ho moputso e kanna ea ameha ka likarolo tse ling tsa tšebetso ea DA moo tšepe-iron e sa amaneng ka kotloloho, joalo ka bongata ba DA ea ho ntšoa kapa monyetla, o ka bang le li-trajectories tse fapaneng tsa nts'etsopele. Mokhoa o bonoang oa litlamorao o kanna oa bonts'a mofuta o sa tobang oa kamano lipakeng tsa tishu-iron le dopamine receptor density le ts'ebetso ea DAT hammoho le karolo ea eona lits'ebetsong tse ling tse ngata tsa methapo ea kutlo (mohlala tlhahiso ea myelination le ATP) e sa fokotseheng ea ho ba motho e moholo. Ka mokhoa o ikhethileng, e kanna ea ba liphapang tse fapaneng tsa T2 * le basal ganglia tishene- khatello ea tšepe e amana le phapang e le 'ngoe ea indices ea sebopeho le tšebetso ea sisteme ea dopamine. Ho hlakile hore lipatlisiso tse eketsehileng li hlokahala ho khetholla kamano ena ka ho toba, haholo-holo ho baahi ba tloaelehileng.

Haholo-holo, ho tsamaisoa ka bohlale ba voxel ka likarolo tsa boima bo tsoang ho li-registry tsa tšehetso ea li-multivariate ho bonts'a hore ho feto-fetoha ha methapo ea methapo ea methapo ho susumetsoa haholo ke ho ntlafala hoa boemo ba moea, ho kenyelletsa le li-bokellase tsa likarolo tsa moea le li-putlamen. ho ba motho e moholo. Nakong ea bocha, "ventral striatum" e bonts'a ts'ebetso e phahameng ea ho putsa sepheo tlas'a maemo a itseng a ts'usumetso mme e amana le boitšoaro bo nkang kotsi nakong ena (Ernst et al., 2005, Galvan et al., 2006, Galvan et al., 2007, Geier et al., 2010 'me Padmanabhan et al., 2011). Ntle le moo, sebaka sena se na le dopamine e kenngoeng ka bongata ebile ke karolo ea mantlha ea meputso ea pele ea moputso oa dopamine.Knutson le Cooper, 2005, McGinty et al., 2013, Puglisi-Allegra le Ventura, 2012) hypothesised to underlie sensation batlang le ho beha ka tsela e behang bophelo ba hae kotsing (Blum et al., 2000, Spear, 2000). Ka mokhoa o ikhethileng, keketseho ea khatello ea methapo sebakeng sena e kanna ea ba ea amanang le boits'oaro ba bongoana le ho khutlisoa hoa moputso ka bolekane ka ho hokahana le polelo ea dopamine receptor, ts'ebetso ea transporter, le thabo (Erikson et al., 2000, Jellen et al., 2013 'me Wiesinger et al., 2007) le myelination (Connor le Menzies, 1996, Moos, 2002 'me Todorich et al., 2009) kahare ho litsela tse tsamaeang ka maoto a cortico-ventral.

Tlhahlobo e hlalositsoeng ka botlalo ea bokong e senotse hore litloaelano tse matla pakeng tsa T2 * le lilemo li etsahala libakeng tse poteletseng tsa subcortical le midbrain tse tsejoang e le libaka tse ngata haholo tsa boko le dopamine.Drayer et al., 1986, Haake et al., 2005 'me Langkammer et al., 2010) ka litheolelo tsa ho bokella ha tšepe ho fokotseha hohle ka nako ea bophelo (Aquino et al., 2009, Haake et al., 2010 'me Hallgren le Sourander, 1958). Ka cortex, mekhatlo ea bohlokoa e ile ea bonoa libakeng tse ka pele tsa maoto tse oelang haufi le mesolimbic le mesocortical dopamine pathways hammoho le libaka tsa pele tsa molaoli le makoloi. Ho ke ho hlokomeloe hore tlhaloso ea thepa e nepahetseng hantle ea neurophysiological e ka tlas'a lets'oao la T2 * ka ntle ho striatum e nang le tšepe e batla e sa otloloha. Mohlala, tekanyo eo cortical T2 * e bonts'a khatello ea methapo ka eona e sa hlaka hantle hobane myelination e lokela ho ba le karolo e kholo ho tlatseng pontšo libakeng tse nang le litheko tse tlase tsa lets'i (mohlala, cortex, taba e tšoeu). Ka lebaka lena, ho ka ba molemo hore bafuputsi ba nakong e tlang ba tsepamise kelello T2 * e sekaseka libaka tsa boko tse tsejoang hore li na le lisele tse ngata tsa tšepe (mohlala, basal ganglia le midbrain). Leha ho le joalo, pokello ena ea likarolo tsa boko ba cortical le subcortical e lumellana le seo re se fumaneng ka hore li hokahane ebile li sebetsa hantle kahare ho sisteme ea dopamine mme li bonts'itsoe li tsotella nts'etsopele ea bohlankana.Casey et al., 2008, Cohen et al., 2009, Galvan et al., 2006, Geier et al., 2010, Giedd et al., 1999, Hwang et al., 2010, Lehéricy et al., 2004, Martino et al., 2008 'me Sowell et al., 1999). Kahoo, litholoana tsena li fana ka bopaki bo tšehetsang khopolo ea hore nts'etsopele ea methapo ea methapo ea methapo ea methapo ho batho e etsahala lilemong tsa bocha.Casey et al., 2008 'me Spear, 2000).

4.4. Meeli le likeletso

Seo re se fumaneng, hammoho le se Vo et al. (2011), fana ka tlhahiso ea hore T2 * e nang le boima ba data ea EPI e ka ba sesebelisoa se sebetsang sa ho etsa lipatlisiso tsa lefu la methapo ea kutlo. Monyetla oa mokhoa ona ke hore mohato ona o ka nkuoa ho li-database tsa fMRI tse seng li ntse li le teng, ebang ke tsa phomolo kapa tse amanang le mosebetsi. Joalokaha ho se ho boletsoe kaholimo, re khothaletsa ho shebisisa boithuto ba bokamoso kahar'a basal ganglia le likarolo tse ling tsa boko tse tsejoang ka hore li na le lisele tse ngata haholo tsa tšepe hobane ts'ehetso ea methapo ea methapo e tlatsetsang T2 * e kholo haholo libakeng tsena. Ho ekelletsa moo, re khothaletsa libaka tsa boko tse kang ventral orbitofrontal cortex le likarolo tsa infortotemporal cortex tse tloahelang ho ts'oaroa ha lintho tsa khale tse amanang le phepo hore li qojoe ho hlahlojoa ha T2 * -weighted EPI. Re lakatsa ho hlokomela hore bafuputsi ba nang le tjantjello ea ho lekanya lisele tsa iron-iron le tsona li ka sebetsa ka tatellano ea MR, joalo ka R2 ′ kapa R2 *, e bonts'itsoeng e amanang le litaba tsa "iron-iron" (Sedlacik et al., 2014 'me Yao et al., 2009) ho lekola thepa ena ea linama ka nepo. Tataiso ea bohlokoa bakeng sa ts'ebetso ea nako e tlang ke ho khetholla ka kotloloho kamano e lipakeng tsa tishu-khatello ea methapo sebakeng sa basal ganglia le li-indices tsa ts'ebetso ea dopamine libakeng tse tloaelehileng, ho atoloha mosebetsing o entsoeng ho RLS, ADHD, le palo e haelloang ke tšepe mme e lebisa tšebetsong e kholoanyane. ho hlalosoa le bohlokoa ba T2 * le mehato e amanang. Ho joalo, kutlwisiso e ntlafalitsoeng ea kamano ena e na le litlamorao tse matla lithutong tsa nts'etsopele ea motho eo ho eona mekhoa e meng e makatsang ea ho lekola li-neurobiology ea sisteme ea dopamine e sa fumaneheng. Kamora nako, leha thuto ena e entsoe ho sebelisa database e kholo ea likarolo tse akaretsang lilemo tse fapaneng, mosebetsi oa kamoso o lokela ho sebelisa moralo o molelele bakeng sa ho ntlafatsa litonki tse amanang le lilemo. liphetoho ka T2 *, ka seriti.

5. Qetello

Liphetho tsa rona li fana ka bopaki ba vivo ba tsoelo-pele ea tlhaho ea neurophysiological ea libaka tsa bongoana nakong eohle ea bongoaneng. Seo re se fumaneng le sebopeho sa T2 * se bontša hore phapang e amanang le lilemo ho methapo ea kutlo ea bongoana e susumetsoa ka matla ke phapang ea khatello ea linama (Aoki et al., 1989, Chavhan et al., 2009, Eena le Yablonskiy, 2009, Langkammer et al., 2010 'me Schenck, 2003). Ka lebaka la tlatsetso ea thepa ena ea lithane tšebetsong ea bokong, ho kenyelletsa tšebetso ea dopamine, le karolo ea sebopeho sa ho ithuta, ho susumetsa le ho lokisa moputso, phetoho e kholo ea striatum joalo ka index ea T2 * e ka kenya letsoho ka matla phetohong e tsebahalang ea ntlafatso ea boits'oaro le ts'ebetso ea boko ho fihlela lilemong tsa bocha.

Menehelo ea bangoli

B. Larsen le B. Luna ba sebelisane molemong oa ho qapa le ho rala liteko. B. Larsen o ile a sekaseka datha mme a ngola moralo oa pele oa pampiri. B. Luna o fane ka liphetoho tse ngotsoeng ka letsoho.

Likhohlano tsa thahasello

Ha ho ea tlaleha.

lumela hore baa fokola

Morero o hlalositsoeng o tšehelitsoe ke palo ea liphallelo 5R01 MH080243 ho Laeborari ea Naha ea Bongaka, Mekhatlo ea Sechaba ea Bophelo. Likateng tsa tlaleho ena ke boikarabello ba bangoli feela mme ha li hlile ha li emele maikutlo a semmuso ho Laeborari ea Naha ea Bongaka kapa NIH, DHHS.

Sehlomathiso A. Litaba tse tlatselletsang

Tse latelang ke data ea tlatsetso ntlheng ena.

References