Функциональная магнитно-резонансная спектроскопия головного мозга
Функциональная магнитно-резонансная спектроскопия головного мозга | |
---|---|
Цель | использует магнитно-резонансную томографию для изучения метаболизма мозга |
Функциональная магнитно-резонансная спектроскопия головного мозга ( фМРС ) использует магнитно-резонансную томографию (МРТ) для изучения метаболизма мозга во время активации мозга . Данные, полученные с помощью фМРС, обычно показывают спектры резонансов, а не изображение мозга, как при МРТ. Площадь под пиками спектра представляет собой относительную концентрацию метаболитов.
fMRS основан на тех же принципах, что и магнитно-резонансная спектроскопия in vivo (MRS). Однако, хотя обычный MRS записывает один спектр метаболитов из интересующей области, ключевой интерес fMRS заключается в обнаружении нескольких спектров и изучении динамики концентрации метаболитов во время функции мозга. Поэтому его иногда называют динамическим MRS . [1] [2] MRS, связанная с событием [3] или MRS с временным разрешением . [4] Новым вариантом fMRS является функциональная диффузионно-взвешенная спектроскопия (fDWS), которая измеряет диффузионные свойства метаболитов мозга при активации мозга. [5]
В отличие от MRS in vivo, который интенсивно используется в клинических условиях, fMRS используется в первую очередь как исследовательский инструмент, как в клиническом контексте, например, для изучения динамики метаболитов у пациентов с эпилепсией , мигренью и дислексией , так и для изучения здорового мозга. фМРС можно использовать для изучения динамики метаболизма и в других частях тела, например, в мышцах и сердце; однако исследования мозга стали гораздо более популярными.
Основные цели исследований fMRS — внести вклад в понимание энергетического метаболизма в мозге, а также протестировать и улучшить методы сбора и количественной оценки данных для обеспечения и повышения достоверности и надежности исследований fMRS.
Основные принципы
[ редактировать ]Изученные ядра
[ редактировать ]Как и MRS in vivo, fMRS может исследовать различные ядра, такие как водород ( 1 H) и углерод ( 13 С). 1 Ядро H является наиболее чувствительным и чаще всего используется для измерения концентрации метаболитов и динамики концентрации, тогда как 13 C лучше всего подходит для характеристики потоков и путей метаболизма мозга. Естественное изобилие 13 C в мозге составляет всего около 1%; поэтому, 13 Исследования C fMRS обычно включают обогащение изотопов посредством инфузии или приема внутрь. [6]
В литературе 13 C fMRS обычно называют функциональным 13 C MRS или просто 13 С МРС . [7]
Спектральное и временное разрешение
[ редактировать ]Обычно в MRS один спектр получается путем усреднения достаточного количества спектров за длительное время сбора данных. [8] Усреднение необходимо из-за сложной спектральной структуры и относительно низких концентраций многих метаболитов головного мозга, которые приводят к низкому отношению сигнал/шум (SNR) в MRS живого мозга.
fMRS отличается от MRS тем, что позволяет получить не один, а несколько спектров в разные моменты времени, пока участник находится внутри сканера МРТ. Таким образом, временное разрешение очень важно, и время сбора данных должно быть достаточно коротким, чтобы обеспечить динамическую скорость изменения концентрации метаболита.
Чтобы сбалансировать необходимость временного разрешения и достаточного отношения сигнал/шум, fMRS требует высокой напряженности магнитного поля (1,5 Тл и выше). Преимущество высокой напряженности поля заключается в увеличении отношения сигнал-шум, а также улучшенном спектральном разрешении, позволяющем обнаруживать больше метаболитов и более подробную динамику метаболитов. [2]
Метод fMRS постоянно совершенствуется по мере того, как более сильные магниты становятся все более доступными и разрабатываются более совершенные методы сбора данных, обеспечивающие повышенное спектральное и временное разрешение. С помощью магнитных сканеров 7 Тесла можно обнаружить около 18 различных метаболитов 1 H-спектр, что является значительным улучшением по сравнению с менее мощными магнитами. [9] [10] Временное разрешение увеличилось с 7 минут в первых исследованиях фМРС. [11] до 5 секунд в более поздних. [4]
Спектроскопическая техника
[ редактировать ]В фМРС, в зависимости от направленности исследования, может использоваться как одновоксельная , так и многовоксельная спектроскопическая методика.
В одновоксельной фМРС выбор интересующего объема (VOI) часто осуществляется путем проведения исследования функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) перед фМРС, чтобы локализовать область мозга, активированную задачей. Одновоксельная спектроскопия требует более короткого времени сбора данных; поэтому он больше подходит для исследований фМРС, где требуется высокое временное разрешение и где известен интересующий объем.
Мультивоксельная спектроскопия предоставляет информацию о группе вокселей, и данные могут быть представлены в виде 2D или 3D изображений, но для этого требуется более длительное время сбора данных и, следовательно, временное разрешение уменьшается. Мультивоксельная спектроскопия обычно выполняется, когда конкретный интересующий объем неизвестен или важно изучить динамику метаболитов в более крупной области мозга. [12]
Преимущества и ограничения
[ редактировать ]ФМРС имеет ряд преимуществ перед другими методами функциональной нейровизуализации и биохимического обнаружения мозга.В отличие от двухтактной канюли , микродиализа и вольтамперометрии in vivo , фМРС является неинвазивным методом изучения динамики биохимии в активированном мозге. Это делается без воздействия на субъектов ионизирующего излучения, как это делается при исследованиях позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) или однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ). фМРС дает более прямое измерение клеточных событий, происходящих во время активации мозга, чем ЖИРНЫЙ фМРТ или ПЭТ, которые полагаются на гемодинамические реакции и показывают только глобальное поглощение энергии нейронами во время активации мозга, в то время как фМРС дает также информацию об основных метаболических процессах, которые поддерживают работающий мозг. [6]
Однако fMRS требует очень сложного сбора данных, методов количественной оценки и интерпретации результатов. Это одна из основных причин, почему в прошлом ему уделялось меньше внимания, чем другим методам МРТ, но доступность более сильных магнитов и усовершенствования в методах сбора и количественного анализа данных делают фМРС более популярным. [13]
Основные ограничения фМРС связаны с чувствительностью сигнала и тем фактом, что многие метаболиты, представляющие потенциальный интерес, не могут быть обнаружены с помощью современных методов фМРС.
Из-за ограниченного пространственного и временного разрешения фМРС не может предоставить информацию о метаболитах в разных типах клеток, например, о том, ли лактат используется нейронами или астроцитами во время активации мозга. Наименьший объем, который в настоящее время можно охарактеризовать с помощью фМРС, составляет 1 см. 3 , что слишком велико для измерения метаболитов в разных типах клеток. Чтобы преодолеть это ограничение, используется математическое и кинетическое моделирование. [14] [15]
Многие области мозга не подходят для исследований с помощью фМРС, поскольку они слишком малы (например, маленькие ядра в стволе мозга ) или слишком близки к костной ткани, спинномозговой жидкости или экстракраниальным липидам , что может вызвать неоднородность вокселей и испортить спектры. [16] Чтобы избежать этих трудностей, в большинстве исследований фМРС интересующий объем выбирается из зрительной коры , поскольку она легко стимулируется, имеет высокий энергетический метаболизм и дает хорошие сигналы МРС. [17]
Приложения
[ редактировать ]В отличие от MRS in vivo, который интенсивно используется в клинических условиях, [ нужна ссылка ] фМРС используется в первую очередь как исследовательский инструмент, как в клиническом контексте, например, для изучения динамики метаболитов у пациентов с эпилепсией , [18] мигрень [19] [20] [17] и дислексия , [16] [21] и изучать здоровый мозг.
фМРС можно использовать для изучения динамики метаболизма и в других частях тела, например, в мышцах. [22] и сердце; [23] однако исследования мозга стали гораздо более популярными.
Основные цели исследований fMRS — внести вклад в понимание энергетического метаболизма в мозге, а также протестировать и улучшить методы сбора и количественной оценки данных для обеспечения и повышения достоверности и надежности исследований fMRS. [24]
Исследования энергетического метаболизма мозга
[ редактировать ]fMRS был разработан как расширение MRS в начале 1990-х годов. [11] Его потенциал как исследовательской технологии стал очевиден, когда он был применен к важной исследовательской проблеме, в которой исследования ПЭТ оказались безрезультатными, а именно к несоответствию между потреблением кислорода и глюкозы во время устойчивой зрительной стимуляции. [25] 1 Исследования H fMRS подчеркнули важную роль лактата в этом процессе и внесли значительный вклад в исследования энергетического метаболизма мозга во время активации мозга. Это подтвердило гипотезу о том, что уровень лактата увеличивается при длительной зрительной стимуляции. [26] [27] [28] и позволило обобщить результаты, основанные на визуальной стимуляции, на другие типы стимуляции, например, слуховую стимуляцию, [29] двигательная задача [30] и познавательные задачи. [16] [31]
1 Измерения H fMRS сыграли важную роль в достижении нынешнего консенсуса среди большинства исследователей о том, что уровень лактата увеличивается в первые минуты интенсивной активации мозга. Тем не менее, нет последовательных результатов о величине увеличения, а вопросы о точной роли лактата в энергетическом метаболизме мозга до сих пор остаются без ответа и являются предметом продолжающихся исследований. [32] [33]
13 C MRS — это особый тип фМРС, который особенно подходит для измерения важных нейрофизиологических потоков in vivo и в реальном времени для оценки метаболической активности как в здоровом, так и в больном мозге (например, в опухолевой ткани человека). [34] ). Эти потоки включают цикл ТСА , цикл глутамат-глутамин , потребление глюкозы и кислорода. [6] 13 C MRS может предоставить подробную количественную информацию о динамике глюкозы, которую невозможно получить с помощью 1 H fMRS, из-за низкой концентрации глюкозы в мозге и распространения ее резонансов на несколько мультиплетов в 1 Спектр H MRS. [35]
13 C MRS сыграли решающую роль в признании того, что бодрствующий нестимулированный (отдыхающий) человеческий мозг очень активен, используя 70–80% своей энергии для окисления глюкозы для поддержки передачи сигналов в корковых сетях, что, как предполагается, необходимо для сознания . [36] Этот вывод имеет важное значение для интерпретации ЖИРНЫХ данных фМРТ, где эта высокая базовая активность обычно игнорируется, а реакция на задачу отображается как независимая от базовой активности. 13 Исследования MRS показывают, что этот подход может неправильно оценить и даже полностью упустить активность мозга, вызванную задачей. [37]
13 Результаты MRS вместе с другими результатами исследований ПЭТ и фМРТ были объединены в модель, объясняющую функцию активности в состоянии покоя, называемую сетью режима по умолчанию . [38]
Еще одно важное преимущество 13 C MRS заключается в том, что он предоставляет уникальные средства для определения динамики пулов метаболитов и измерения скорости оборота ТЦА и циклов глутамат-глутамин. Таким образом, было доказано, что это важно в исследованиях старения, поскольку было обнаружено, что митохондриальный метаболизм снижается с возрастом, что может объяснить снижение когнитивных и сенсорных процессов. [39]
Исследования водного резонанса
[ редактировать ]Обычно в 1 H fMRS сигнал воды подавляется для обнаружения метаболитов с гораздо более низкой концентрацией, чем вода. Однако неподавленный сигнал воды можно использовать для оценки функциональных изменений времени релаксации Т2* во время активации коры.
Этот подход был предложен в качестве альтернативы методу BOLD фМРТ и использовался для обнаружения зрительной реакции на световую стимуляцию , двигательной активации постукиванием пальца и активации языковых областей во время обработки речи. [40] Недавно функциональная одновоксельная протонная спектроскопия в реальном времени (fSVPS) была предложена в качестве метода исследования нейробиоуправления в реальном времени в магнитных полях силой 7 Тесла (7 Тл) и выше. Этот подход может иметь потенциальные преимущества перед BOLD фМРТ и является предметом текущих исследований. [41]
Исследования мигрени и боли
[ редактировать ]fMRS использовался в исследованиях мигрени и боли. Это подтвердило важную гипотезу о дисфункции митохондрий у пациентов с мигренью с аурой (MwA). Здесь способность fMRS измерять химические процессы в головном мозге с течением времени оказалась решающей для подтверждения того, что повторяющаяся фотостимуляция вызывает более высокое повышение уровня лактата и более сильное снижение уровня N-ацетиласпартата (NAA) в зрительной коре у пациентов с MwA по сравнению с пациентами с MwA. мигрень без ауры (MwoA) у больных и здоровых лиц. [17] [19] [20]
При исследовании боли фМРС дополняет методы фМРТ и ПЭТ. Хотя фМРТ и ПЭТ постоянно используются для локализации областей обработки боли в мозге, они не могут предоставить прямую информацию об изменениях в метаболитах во время обработки боли, которая могла бы помочь понять физиологические процессы, лежащие в основе восприятия боли, и потенциально привести к новым методам лечения боли . fMRS преодолевает это ограничение и используется для изучения вызванных болью (холодное давление, тепло, зубная боль) изменений уровня нейромедиаторов в передней поясной извилине . [42] [43] передняя островковая кора [4] и левая островковая кора. [44] Эти исследования fMRS ценны, потому что они показывают, что уровень некоторых или всех соединений Glx ( глутамат , ГАМК и глютамин ) увеличивается во время болевых раздражителей в изучаемых областях мозга.
Когнитивные исследования
[ редактировать ]Когнитивные исследования часто полагаются на обнаружение активности нейронов во время познания. Использование фМРС для этой цели в настоящее время находится в основном на экспериментальном уровне, но быстро расширяется. Когнитивные задачи, в которых использовалась fMRS, и основные результаты исследования кратко изложены ниже.
Когнитивная задача | Область мозга | Основные выводы |
---|---|---|
Задача на создание слов без звука | Левая нижняя лобная извилина | Повышенный уровень лактата во время задания у молодых участников, [31] но не у молодых участников с длительным бодрствованием и у пожилых участников, подразумевая, что старение и длительное бодрствование могут привести к дисфункции энергетического метаболизма мозга и вызвать нарушение лобной коры . [45] |
Задача на изучение двигательной последовательности | Контралатеральная первичная сенсомоторная кора | Снижение уровня ГАМК во время выполнения задания позволяет предположить, что модуляция ГАМК происходит при кодировании задания. [46] |
на длительное сопоставление рабочей памяти с образцом Задача | Левая дорсолатеральная префронтальная кора | Уровень ГАМК повышался во время первого прогона рабочей памяти и постоянно снижался в течение последующих трех прогонов. Снижение ГАМК с течением времени коррелировало с уменьшением времени реакции и повышением точности выполнения задач. [47] |
Презентация абстрактных и реальных объектов мира | Латеральная затылочная кора | Более высокий уровень глутамата увеличивается при представлении абстрактных объектов по сравнению с объектами реального мира. В этом исследовании фМРС использовалась одновременно с ЭЭГ положительная корреляция между активностью гамма-диапазона и изменениями уровня глутамата. , и наблюдалась [48] |
Задача Струпа | Передняя поясная извилина (ACC) | Демонстрация динамики фосфокреатина с временным разрешением 12 с. Задача Струпа для этого исследования была выбрана потому, что ранее было показано, что левый ACC значительно активируется во время выполнения задачи Струпа. Основным следствием этого исследования было то, что надежные измерения fMRS возможны в ACC во время когнитивных задач. [8] |
См. также
[ редактировать ]- Мозговой метаболизм
- Магнитно-резонансная томография
- Спектроскопия ядерного магнитного резонанса
- Фурье-спектроскопия
- Регулировка однородности магнитного поля
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Фрам, Дж; Крюгер, Г; Мербольдт, К.Д.; Кляйншмидт, А. (февраль 1996 г.). «Динамическое развязывание и восстановление перфузии и окислительного метаболизма во время очаговой активации мозга у человека». Магнитный резонанс в медицине . 35 (2): 143–8. дои : 10.1002/mrm.1910350202 . ПМИД 8622575 . S2CID 44632199 .
- ^ Jump up to: а б Дуарте, Дж. М.; Лей, Х; Млынарик, В; Грюттер, Р. (июнь 2012 г.). «Нейрохимический профиль, определенный in vivo 1 H ЯМР-спектроскопия» . NeuroImage . 61 (2): 342–62. : 10.1016 /j.neuroimage.2011.12.038 . PMID 22227137. . S2CID 140204181 doi
- ^ Апшвалка, Д; Гади, А; Клеманс, М; Маллинз, П.Г. (сентябрь 2015 г.). «Связанная с событиями динамика эффектов глутамата и BOLD, измеренная с помощью функциональной магнитно-резонансной спектроскопии (fMRS) при 3 Тл в парадигме подавления повторений». НейроИмидж . 118 : 292–300. doi : 10.1016/j.neuroimage.2015.06.015 . ПМИД 26072254 . S2CID 317499 .
- ^ Jump up to: а б с Гусев, А; Ржанный, Р; Эрдтель, М; Шолле, ХК; Кайзер, Вашингтон; Ментцель, HJ; Райхенбах-младший (15 января 2010 г.). «Разрешенный во времени функционал 1 H MR-спектроскопическое обнаружение изменений концентрации глутамата в головном мозге во время острой тепловой болевой стимуляции». NeuroImage . 49 (2): 1895–902. doi : 10.1016/ . PMID 19761852. . S2CID 22410558 j.neuroimage.2009.09.007
- ^ Бранзоли, Ф; Течавибунвонг, А; Кан, Х; Уэбб, А; Ронен, я (19 ноября 2012 г.). «Функциональная диффузионно-взвешенная магнитно-резонансная спектроскопия первичной зрительной коры человека при 7 Тл» . Магнитный резонанс в медицине . 69 (2): 303–9. дои : 10.1002/mrm.24542 . ПМИД 23165888 . S2CID 23433785 .
- ^ Jump up to: а б с Шульман, Р.Г.; Хайдер, Ф; Ротман, Д.Л. (август 2002 г.). «Биофизические основы деятельности мозга: значение нейровизуализации». Ежеквартальные обзоры биофизики . 35 (3): 287–325. дои : 10.1017/s0033583502003803 . ПМИД 12599751 . S2CID 24184305 .
- ^ Моррис, П.Г. (декабрь 2002 г.). «Синаптические и клеточные события: последний рубеж?». Европейская нейропсихофармакология . 12 (6): 601–7. дои : 10.1016/S0924-977X(02)00109-8 . ПМИД 12468023 . S2CID 31624759 .
- ^ Jump up to: а б Тейлор, Р; Уильямсон, ПК; Теберг, Дж (2012). «Функциональная МРС в передней поясной извилине». Встреча Международного общества магнитно-резонансной томографии , Мельбурн, Виктория, Австралия.
- ^ Мангиа, С; Ткац, я; Грюттер, Р; Ван де Муртеле, ПФ; Маравилья, Б; Угурбил, К. (май 2007 г.). «Устойчивая активация нейронов поднимает окислительный метаболизм на новый устойчивый уровень: данные 1 H-ЯМР-спектроскопия в зрительной коре головного мозга человека» . Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism . 27 (5): 1055–63. : 10.1038 /sj.jcbfm.9600401 . PMID 17033694. . S2CID 7911505 doi
- ^ Шаллер, Б.М.; Мекле, Р; Синь, Л; Грюттер, Р. (2011). «Изменение концентрации метаболитов во время зрительной стимуляции с использованием функциональной магнитно-резонансной спектроскопии (фМРС) на клиническом сканере 7Т» (PDF) . Учеб. Международный Соц. Маг. Резон. Мед . 19 :309.
- ^ Jump up to: а б Причард, Дж; Ротман, Д; Новотный, Э; Петров, О; Кувабара, Т; Ависон, М; Хаузман, А; Хэнсток, К; Шульман Р. (1 июля 1991 г.). «Повышение лактата, обнаруженное 1 H ЯМР в зрительной коре человека во время физиологической стимуляции» . Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 88 (13): 5829–31. Bibcode : 1991PNAS...88.5829P . doi : 10.1073/pnas.88.13 .5829 . ПМЦ 51971 .
- ^ Дагер, СР; Лейтон, Мэн; Штраус, В; Ричардс, ТЛ; Хайде, А; Фридман, С.Д.; Артру, А.А.; Хейс, CE; Поссе, С. (февраль 1999 г.). «Метаболическая реакция человеческого мозга на кофеин и последствия толерантности». Американский журнал психиатрии . 156 (2): 229–37. дои : 10.1176/ajp.156.2.229 . ПМИД 9989559 . S2CID 21972829 .
- ^ Алджер-младший (апрель 2010 г.). «Количественная протонная магнитно-резонансная спектроскопия и спектроскопическая визуализация головного мозга: дидактический обзор» . Темы магнитно-резонансной томографии . 21 (2): 115–28. дои : 10.1097/RMR.0b013e31821e568f . ПМК 3103086 . ПМИД 21613876 .
- ^ Шестов А.А.; Эмир, УЭ; Кумар, А; Генри, PG; Сиквист, скорая помощь; Оз, Г. (ноябрь 2011 г.). «Одновременное измерение транспорта и утилизации глюкозы в мозге человека» . Американский журнал физиологии. Эндокринология и обмен веществ . 301 (5): E1040–9. дои : 10.1152/ajpendo.00110.2011 . ПМЦ 3213999 . ПМИД 21791622 .
- ^ Мангиа, С; Симпсон, Айова; Ваннуччи, С.Дж.; Каррутерс, А. (май 2009 г.). «Лактатный шаттл от нейрона к астроциту in vivo в человеческом мозге: данные моделирования измеренных уровней лактата во время визуальной стимуляции» . Журнал нейрохимии . 109 (Приложение 1): 55–62. дои : 10.1111/j.1471-4159.2009.06003.x . ПМК 2679179 . ПМИД 19393009 .
- ^ Jump up to: а б с Ричардс, Тодд Л. (2001). «Функциональная магнитно-резонансная томография и спектроскопическая визуализация головного мозга: применение фМРТ и фМРС для лечения нарушений чтения и образования». Ежеквартальный журнал «Инвалидность к обучению» . 24 (3): 189–203. дои : 10.2307/1511243 . JSTOR 1511243 . S2CID 143481058 .
- ^ Jump up to: а б с Рейнгудт, Х; Паемелейре, К; Дирикс, А; Декамп, Б; Вандемаэле, П; Де Дин, Ю; Ахтен, Э. (июнь 2011 г.). «Увеличивается ли лактат зрительной коры после фотостимуляции у пациентов с мигренью без ауры? Функциональное (1) исследование H-MRS» . Журнал головной боли и боли . 12 (3): 295–302. дои : 10.1007/s10194-011-0295-7 . ПМК 3094653 . ПМИД 21301922 .
- ^ Чьяппа, Кхен; Хилл, РА; Хуан-Хеллингер, Ф; Дженкинс, Б.Г. (1999). «Светочувствительная эпилепсия, изучаемая методами функциональной магнитно-резонансной томографии и магнитно-резонансной спектроскопии» . Эпилепсия . 40 (Приложение 4): 3–7. дои : 10.1111/j.1528-1157.1999.tb00899.x . ПМИД 10487166 . S2CID 31920460 .
- ^ Jump up to: а б Шандор, PS; Дыдак, У; Шенен, Дж; Коллиас, СС; Хесс, К; Бозигер, П; Агости, РМ (июль 2005 г.). «МР-спектроскопическая визуализация при зрительной стимуляции в подгруппах мигрени с аурой» . Цефалгия: Международный журнал головной боли . 25 (7): 507–18. дои : 10.1111/j.1468-2982.2005.00900.x . ПМИД 15955037 . S2CID 13930022 .
- ^ Jump up to: а б Саркьелли, П; Тардуччи, Р; Хэмс, О; Гобби, Г; Пелличчоли, врач общей практики; Стипа, Г; Альберти, А; Капочки, Дж. (15 февраля 2005 г.). «Функциональный 1 Результаты H-MRS у пациентов с мигренью с аурой и без нее, оцененные интериктально». . 24 ( 4): 1025–31. doi : 10.1016/j.neuroimage.2004.11.005 . PMID 15670679. . S2CID 6646109 NeuroImage
- ^ Ричардс, ТЛ; Дагер, СР; Корина, Д; Серафини, С; Хайде, AC; Стейри, К; Штраус, В; Хейс, CE; Эбботт, РД; Крафт, С; Шоу, Д; Поссе, С; Бернингер, VW (сентябрь 1999 г.). «Дети с дислексией имеют аномальную реакцию мозга на лактат при выполнении языковых задач, связанных с чтением» . АДЖНР. Американский журнал нейрорадиологии . 20 (8): 1393–8. ПМЦ 7657735 . ПМИД 10512218 .
- ^ Мейерспеер, Мартин; Робинсон, Саймон; Набуурс, Кристина И.; Шинен, Том; Шойзенгейер, Адриан; Унгер, Эвальд; Кемп, Грэм Дж.; Мозер, Эвальд (1 декабря 2012 г.). «Сравнение локализованной и нелокализованной динамической магнитно-резонансной спектроскопии 31P при тренировке мышц при 7 Т» . Магнитный резонанс в медицине . 68 (6): 1713–1723. дои : 10.1002/mrm.24205 . ПМЦ 3378633 . ПМИД 22334374 .
- ^ Плуим, Б.М.; Лэмб, HJ; Кайзер, Х.В.; Лейжес, Ф; Бейербахт, HP; Звиндерман, А.Х.; ван дер Лаарс, А; Влиген, Х.В.; де Роос, А; ван дер Уолл, Э. (24 февраля 1998 г.). «Функциональная и метаболическая оценка сердца спортсмена с помощью магнитно-резонансной томографии и стресс-магнитно-резонансной спектроскопии с добутамином» . Тираж . 97 (7): 666–72. дои : 10.1161/01.CIR.97.7.666 . ПМИД 9495302 .
- ^ Ротман, Д.Л.; Бехар, КЛ; Хайдер, Ф; Шульман, Р.Г. (2003). «ЯМР-исследования in vivo потока нейромедиаторов глутамата и нейроэнергетики: значение для функции мозга». Ежегодный обзор физиологии . 65 : 401–27. doi : 10.1146/annurev.phyol.65.092101.142131 . ПМИД 12524459 .
- ^ Фокс, ПТ; Рэйхл, Мэн; Минтун, Массачусетс; Денс, К. (22 июля 1988 г.). «Неокислительное потребление глюкозы во время фокальной физиологической активности нейронов». Наука . 241 (4864): 462–4. Бибкод : 1988Sci...241..462F . дои : 10.1126/science.3260686 . ПМИД 3260686 .
- ^ Мангиа, С; Ткац, я; Грюттер, Р; Ван Де Муртеле, ПФ; Джове, Ф; Маравилья, Б; Угурбил, К. (май 2006 г.). «Чувствительность одновоксельных 1 H-MRS в исследовании метаболизма активированной зрительной коры человека при 7 Т" . Магнитно-резонансная томография . 24 (4): 343–8. CiteSeerX 10.1.1.362.7347 . doi : 10.1016/j.mri.2005.12.023 . ПМИД 16677939 .
- ^ Беднарик, П; Ткач, я; Джове, Ф; Динуццо, М; Дилчанд, Д; Эмир, У; Эберли, Л; Мангиа, С. (март 2015 г.). «Нейрохимические и BOLD-реакции во время активации нейронов, измеренные в зрительной коре человека при силе тока 7 Тесла» . J Метаболия кровотока головного мозга . 35 (4): 601–10. дои : 10.1038/jcbfm.2014.233 . ПМЦ 4420878 . ПМИД 25564236 .
- ^ Беднарик, П; Ткач, я; Джове, Ф; Эберли, Ле; Дилчанд, Д; Баррето, Франция; Мангиа, С. (январь 2017 г.). «Нейрохимические реакции на хроматические и ахроматические стимулы в зрительной коре человека» . J Метаболия кровотока головного мозга . 38 (2): 347–359. дои : 10.1177/0271678X17695291 . ПМК 5951013 . ПМИД 28273721 .
- ^ Ричардс, ТЛ; Гейтс, Джорджия; Гарднер, Дж. К.; Меррилл, Т; Хейс, CE; Панагиотид, H; Серафини, С; Рубель, EW (апрель 1997 г.). «Функциональная МР-спектроскопия слуховой коры у здоровых людей и больных с внезапной тугоухостью» . АДЖНР. Американский журнал нейрорадиологии . 18 (4): 611–20. ПМЦ 8338503 . ПМИД 9127020 .
- ^ Кувабара, Т; Ватанабэ, Х; Цудзи, С; Юаса, Т. (30 января 1995 г.). «Повышение уровня лактата в базальных ганглиях, сопровождающее движения пальцев: локализованный 1 Исследование H-MRS». Brain Research . 670 (2): 326–8. : 10.1016 /0006-8993(94)01353-J . PMID 7743199. . S2CID 22720163 doi
- ^ Jump up to: а б Уррила, А.С.; Хаккарайнен, А; Хейккинен, С; Вуори, К; Стенберг, Д; Хаккинен, AM; Лундбом, Н.; Поркка-Хейсканен, Т. (август 2003 г.). «Метаболическая визуализация человеческого познания: фМРТ/ 1 H-MRS-исследование реакции мозга на лактат на генерацию молчаливых слов» . Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism . 23 (8): 942–8. : 10.1097 /01.WCB.0000080652.64357.1D . PMID 12902838. doi S2CID 41480843 .
- ^ Фигли, ЧР (30 марта 2011 г.). «Транспорт и метаболизм лактата в человеческом мозге: значение гипотезы лактатного челнока астроцит-нейрон» . Журнал неврологии . 31 (13): 4768–70. doi : 10.1523/JNEUROSCI.6612-10.2011 . ПМК 6622969 . ПМИД 21451014 .
- ^ Лин, Ю; Стивенсон, MC; Синь, Л; Наполитано, А; Моррис, PG (август 2012 г.). «Исследование метаболических изменений вследствие зрительной стимуляции с помощью функциональной протонной магнитно-резонансной спектроскопии при 7 Тл» . Журнал церебрального кровотока и метаболизма . 32 (8): 1484–95. дои : 10.1038/jcbfm.2012.33 . ПМК 3421086 . ПМИД 22434070 .
- ^ Вайнс, Япония; Ван дер Грааф, М; Шинен, ТВ; Кломп, Д.В.; де Галан, Бельгия; Идема, Эй Джей; Хершап, А. (июнь 2010 г.). «Магнитно-резонансная спектроскопия 13C in vivo опухоли головного мозга человека после применения глюкозы, обогащенной 13C-1». Магнитно-резонансная томография . 28 (5): 690–7. дои : 10.1016/j.mri.2010.03.006 . ПМИД 20399584 .
- ^ Мангиа, С; Джове, Ф; Ткац, я; Логотетис, Северная Каролина; Генри, PG; Олман, Калифорния; Маравилья, Б; Ди Саль, Ф; Угурбил, К. (март 2009 г.). «Метаболические и гемодинамические события после изменений активности нейронов: современные гипотезы, теоретические предсказания и экспериментальные данные ЯМР in vivo» . Журнал церебрального кровотока и метаболизма . 29 (3): 441–63. дои : 10.1038/jcbfm.2008.134 . ПМЦ 2743443 . ПМИД 19002199 .
- ^ Шульман, Р.Г.; Хайдер, Ф; Ротман, Д.Л. (7 июля 2009 г.). «Базовая энергия мозга поддерживает состояние сознания» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 106 (27): 11096–101. Бибкод : 2009PNAS..10611096S . дои : 10.1073/pnas.0903941106 . ПМК 2708743 . ПМИД 19549837 .
- ^ Хайдер, Ф; Ротман, Д.Л. (15 августа 2012 г.). «Количественная фМРТ и окислительная нейроэнергетика» . НейроИмидж . 62 (2): 985–94. doi : 10.1016/j.neuroimage.2012.04.027 . ПМК 3389300 . ПМИД 22542993 .
- ^ Гуснард, Д.А.; Рэйхл, Мэн; Рэйхл, Мэн (октябрь 2001 г.). «В поисках исходного уровня: функциональная визуализация и отдыхающий человеческий мозг». Обзоры природы Неврология . 2 (10): 685–94. дои : 10.1038/35094500 . ПМИД 11584306 . S2CID 18034637 .
- ^ Бумезбер, Ф; Мейсон, ГФ; де Грааф, РА; Бехар, КЛ; Клайн, ГВ; Шульман, Г.И.; Ротман, Д.Л.; Петерсен, К.Ф. (январь 2010 г.). «Измененный метаболизм митохондрий головного мозга при здоровом старении по данным магнитно-резонансной спектроскопии in vivo» . Журнал церебрального кровотока и метаболизма . 30 (1): 211–21. дои : 10.1038/jcbfm.2009.197 . ПМЦ 2949111 . ПМИД 19794401 .
- ^ Хенниг, Дж. (15 августа 2012 г.). «Функциональная спектроскопия до безградиентной фМРТ». НейроИмидж . 62 (2): 693–8. doi : 10.1016/j.neuroimage.2011.09.060 . ПМИД 22001263 . S2CID 5702210 .
- ^ Куш, Юрий; Эллиотт, Марк А.; Матиак, Клаус (15 сентября 2011 г.). «Одновоксельная протонная спектроскопия для нейробиоуправления при силе 7 Тесла» . Материалы . 4 (9): 1548–1563. Бибкод : 2011Mate....4.1548K . дои : 10.3390/ma4091548 . ПМЦ 3886242 . ПМИД 24416473 .
- ^ Маллинз, П.Г.; Роуленд, LM; Юнг, Р.Э.; Сиббитт В.Л.-младший (июнь 2005 г.). «Новый метод изучения реакции мозга на боль: протонная магнитно-резонансная спектроскопия». НейроИмидж . 26 (2): 642–6. doi : 10.1016/j.neuroimage.2005.02.001 . ПМИД 15907322 . S2CID 30312412 .
- ^ Куперс, Р; Дэниэлсен, скорая помощь; Келет, Х; Кристенсен, Р; Томсен, К. (март 2009 г.). «Болевая тоническая тепловая стимуляция вызывает накопление ГАМК в префронтальной коре человека». Боль . 142 (1–2): 89–93. дои : 10.1016/j.pain.2008.12.008 . ПМИД 19167811 . S2CID 35748308 .
- ^ Гутцайт, А; Мейер, Д; Мейер, ML; фон Веймарн, К; Эттлин, Д.А.; Граф, Н; Фрелих, Дж. М.; Бинкерт, Калифорния; Брюггер, М. (апрель 2011 г.). «Специфические для островка реакции, вызванные зубной болью. Исследование протонной магнитно-резонансной спектроскопии» (PDF) . Европейская радиология . 21 (4): 807–15. дои : 10.1007/s00330-010-1971-8 . ПМИД 20890705 . S2CID 6405658 .
- ^ Уррила, А.С.; Хаккарайнен, А; Хейккинен, С; Вуори, К; Стенберг, Д; Хаккинен, AM; Лундбом, Н.; Поркка-Хейсканен, Т. (июнь 2004 г.). «Стимул-индуцированный лактат мозга: последствия старения и длительного бодрствования». Журнал исследований сна . 13 (2): 111–9. дои : 10.1111/j.1365-2869.2004.00401.x . ПМИД 15175090 . S2CID 39837026 .
- ^ Флойер-Ли, А; Вылезинска, М; Кинчеш, Т; Мэтьюз, премьер-министр (март 2006 г.). «Быстрая модуляция концентрации ГАМК в сенсомоторной коре головного мозга человека во время двигательного обучения». Журнал нейрофизиологии . 95 (3): 1639–44. дои : 10.1152/jn.00346.2005 . ПМИД 16221751 . S2CID 14770899 .
- ^ Михельс, Л; Мартин, Э; Клавер, П; Эдден, Р; Селайя, Ф; Литгоу, диджей; Люхингер, Р; Брандейс, Д; О'Горман, Р.Л. (2012). Кениг, Томас (ред.). «Уровни фронтальной ГАМК изменяются во время рабочей памяти» . ПЛОС ОДИН . 7 (4): e31933. Бибкод : 2012PLoSO...731933M . дои : 10.1371/journal.pone.0031933 . ПМК 3317667 . ПМИД 22485128 .
- ^ Лалли, Н; Маллинз, П.Г.; Робертс, М.В.; Цена, Д; Грубер, Т; Хеншель, К. (15 января 2014 г.). «Глутаматергические корреляты колебательной активности гамма-диапазона во время познания: одновременное исследование ER-MRS и ЭЭГ» . НейроИмидж . 85 (2): 823–833. doi : 10.1016/j.neuroimage.2013.07.049 . ПМИД 23891885 . S2CID 8041417 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Вводный ЯМР и МРТ (серия видео)
- Введение в протонную ЯМР-спектроскопию (серия видео)
- Магнитно-резонансная спектроскопия
- Основы ЯМР