Психофизиологическое взаимодействие

Психофизиологическое взаимодействие ( PPI ) — это метод анализа связей мозга для получения данных функциональной визуализации мозга , в основном функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). Он оценивает контекстно-зависимые изменения в эффективных связях (связях) между областями мозга. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Таким образом, PPI-анализ выявляет области мозга, активность которых зависит от взаимодействия психологического контекста (задачи) и физиологического состояния (временного хода мозговой активности) зародышевого региона. ^{[ 3 ]}

История и развитие

Метод PPI был предложен Фристоном и его коллегами в 1997 году. ^{[ 1 ]} Модель включает в себя термин взаимодействия между психологической переменной (дизайн задачи) и физиологической переменной (временной ряд области мозга). Если термин взаимодействия может объяснить активацию другой области мозга после учета основных эффектов психологических и физиологических переменных, то он подразумевает зависящую от задачи связь между двумя областями мозга.

Метод PPI в основном применяется к сигналам, зависящим от уровня кислорода в крови (ЖИРНЫЙ шрифт), измеряемым с помощью функциональной МРТ (фМРТ). Гемодинамический ответ медленный по сравнению с быстрой активностью нейронов. Поэтому Гительман и его коллеги предложили сначала выполнить деконволюцию временного ряда BOLD семени с функцией гемодинамического ответа, чтобы результирующие сигналы «нейронного уровня» могли соответствовать времени разработки задачи (психологическая переменная). ^{[ 4 ]} Перед умножением необходимо отцентрировать как психологические, так и физиологические переменные. ^{[ 5 ]}

Если эксперимент с фМРТ спроектирован с учетом нескольких условий, то в модель будет включено несколько психологических переменных. В этом случае была предложена стратегия моделирования, названная обобщенным PPI. ^{[ 6 ]}

Традиционно анализ PPI проводился с использованием стратегии, основанной на начальных показателях. То есть термин PPI определяется с использованием заранее определенного начального числа, и выполняется воксельный анализ для идентификации областей во всем мозге, которые продемонстрировали модулированную заданием связь с исходным регионом. Метод PPI также можно применять к каждой паре областей мозга, чтобы модулированную задачу всего мозга связность, то есть коннектом задачи. можно было отобразить ^{[ 7 ]}

Реализации

Основное программное обеспечение для анализа данных фМРТ, включая SPM , FSL , AFNI и CONN , имеет модули для анализа PPI. Существует также Generalized PPI Toolbox , который представляет собой набор инструментов на базе MATLAB, предназначенный для анализа PPI.

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Фристон К.Дж., Бьючел С., Финк Г.Р., Моррис Дж., Роллс Э., Долан Р.Дж. (октябрь 1997 г.). «Психофизиологические и модуляторные взаимодействия в нейровизуализации». НейроИмидж . 6 (3): 218–29. CiteSeerX 10.1.1.8.1112 . дои : 10.1006/нимг.1997.0291 . ПМИД 9344826 .
^ Фристон К.Дж. (январь 2011 г.). «Функциональное и эффективное подключение: обзор». Мозговая связь . 1 (1): 13–36. CiteSeerX 10.1.1.222.9471 . дои : 10.1089/brain.2011.0008 . ПМИД 22432952 .
^ О'Рейли Дж.Х., Вулрич М.В., Беренс Т.Е., Смит С.М., Йохансен-Берг Х. (июнь 2012 г.). «Инструменты профессии: психофизиологические взаимодействия и функциональная связность» . Социальная когнитивная и аффективная нейронаука . 7 (5): 604–9. дои : 10.1093/скан/nss055 . ПМЦ 3375893 . ПМИД 22569188 .
^ Гительман, Даррен; Пенни, Уильям; Эшбернер, Джон; Фристон, Карл (2003). «Моделирование региональных и психофизиологических взаимодействий при фМРТ: важность гемодинамической деконволюции». НейроИмидж . 19 (1): 200–207. дои : 10.1016/S1053-8119(03)00058-2 .
^ Ди Икс, Рейнольдс Р.К., Бисвал Б.Б. (апрель 2017 г.). «Несовершенная (де)конволюция может привести к ложным психофизиологическим взаимодействиям и как этого избежать» . Картирование человеческого мозга . 38 (4): 1723–1740. дои : 10.1002/hbm.23413 . ПМК 6866926 . ПМИД 28105655 .
^ McLaren DG, Ries ML, Xu G, Johnson SC (июль 2012 г.). «Обобщенная форма контекстно-зависимых психофизиологических взаимодействий (gPPI): сравнение со стандартными подходами» . НейроИмидж . 61 (4): 1277–86. doi : 10.1016/j.neuroimage.2012.03.068 . ПМК 3376181 . ПМИД 22484411 .
^ Ди Икс, Бисвал Б.Б. (апрель 2019 г.). «На пути к коннектомике задач: изучение связности, модулированной задачами всего мозга, в различных областях задач» . Кора головного мозга . 29 (4): 1572–1583. дои : 10.1093/cercor/bhy055 . ПМК 7302740 . ПМИД 29931116 .

Эта по нейробиологии статья незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[Friston1997-1] Jump up to: ^а ^б Фристон К.Дж., Бьючел С., Финк Г.Р., Моррис Дж., Роллс Э., Долан Р.Дж. (октябрь 1997 г.). «Психофизиологические и модуляторные взаимодействия в нейровизуализации». НейроИмидж . 6 (3): 218–29. CiteSeerX 10.1.1.8.1112 . дои : 10.1006/нимг.1997.0291 . ПМИД 9344826 .

[Friston2011-2] Фристон К.Дж. (январь 2011 г.). «Функциональное и эффективное подключение: обзор». Мозговая связь . 1 (1): 13–36. CiteSeerX 10.1.1.222.9471 . дои : 10.1089/brain.2011.0008 . ПМИД 22432952 .

[OReilly2012-3] О'Рейли Дж.Х., Вулрич М.В., Беренс Т.Е., Смит С.М., Йохансен-Берг Х. (июнь 2012 г.). «Инструменты профессии: психофизиологические взаимодействия и функциональная связность» . Социальная когнитивная и аффективная нейронаука . 7 (5): 604–9. дои : 10.1093/скан/nss055 . ПМЦ 3375893 . ПМИД 22569188 .

[4] Гительман, Даррен; Пенни, Уильям; Эшбернер, Джон; Фристон, Карл (2003). «Моделирование региональных и психофизиологических взаимодействий при фМРТ: важность гемодинамической деконволюции». НейроИмидж . 19 (1): 200–207. дои : 10.1016/S1053-8119(03)00058-2 .

[5] Ди Икс, Рейнольдс Р.К., Бисвал Б.Б. (апрель 2017 г.). «Несовершенная (де)конволюция может привести к ложным психофизиологическим взаимодействиям и как этого избежать» . Картирование человеческого мозга . 38 (4): 1723–1740. дои : 10.1002/hbm.23413 . ПМК 6866926 . ПМИД 28105655 .

[6] McLaren DG, Ries ML, Xu G, Johnson SC (июль 2012 г.). «Обобщенная форма контекстно-зависимых психофизиологических взаимодействий (gPPI): сравнение со стандартными подходами» . НейроИмидж . 61 (4): 1277–86. doi : 10.1016/j.neuroimage.2012.03.068 . ПМК 3376181 . ПМИД 22484411 .

[7] Ди Икс, Бисвал Б.Б. (апрель 2019 г.). «На пути к коннектомике задач: изучение связности, модулированной задачами всего мозга, в различных областях задач» . Кора головного мозга . 29 (4): 1572–1583. дои : 10.1093/cercor/bhy055 . ПМК 7302740 . ПМИД 29931116 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]