التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 8 صور
الموسوعة الحرة
التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي
صورة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي مع مناطق صفراء تظهر نشاطًا متزايدًا مقارنة بحالة التحكم
غايةيقيس نشاط الدماغ ويكتشف التغيرات الناتجة عن تدفق الدم.

يقيس التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي أو التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي ( fMRI ) نشاط الدماغ من خلال اكتشاف التغيرات المرتبطة بتدفق الدم . [1] [2] تعتمد هذه التقنية على حقيقة أن تدفق الدم الدماغي وتنشيط الخلايا العصبية مقترنان. عندما تكون منطقة من الدماغ قيد الاستخدام، يزداد تدفق الدم إلى تلك المنطقة أيضًا. [3]

يستخدم الشكل الأساسي للتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي التباين المعتمد على مستوى الأكسجين في الدم (BOLD)، [4] الذي اكتشفه سيجي أوغاوا في عام 1990. هذا نوع من المسح المتخصص للدماغ والجسم يستخدم لرسم خريطة النشاط العصبي في الدماغ أو الحبل الشوكي للبشر أو الحيوانات الأخرى من خلال تصوير التغير في تدفق الدم ( الاستجابة الديناميكية الدموية ) المرتبط باستخدام الطاقة بواسطة خلايا الدماغ. [4] منذ أوائل التسعينيات، أصبح التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي يهيمن على أبحاث رسم خرائط الدماغ لأنه لا ينطوي على استخدام الحقن أو الجراحة أو تناول المواد أو التعرض للإشعاع المؤين. [5] غالبًا ما يفسد هذا المقياس الضوضاء من مصادر مختلفة؛ وبالتالي، تُستخدم الإجراءات الإحصائية لاستخراج الإشارة الأساسية. يمكن تمثيل تنشيط الدماغ الناتج بيانياً عن طريق ترميز لوني لقوة التنشيط عبر الدماغ أو المنطقة المحددة المدروسة. يمكن للتقنية تحديد موقع النشاط في غضون ملليمترات ولكن باستخدام التقنيات القياسية، ليس أفضل من خلال نافذة بضع ثوانٍ. [6] هناك طرق أخرى للحصول على التباين مثل وسم الدوران الشرياني [7] وتصوير الرنين المغناطيسي الانتشاري . يشبه تصوير الرنين المغناطيسي الانتشاري تصوير الرنين المغناطيسي الوظيفي BOLD ولكنه يوفر التباين بناءً على حجم انتشار جزيئات الماء في الدماغ.

بالإضافة إلى اكتشاف استجابات BOLD من النشاط بسبب المهام أو المحفزات، يمكن لتصوير الرنين المغناطيسي الوظيفي قياس حالة الراحة ، أو حالة المهمة السلبية، والتي تُظهر تباين BOLD الأساسي للموضوعات. منذ عام 1998 تقريبًا، أظهرت الدراسات وجود وخصائص شبكة الوضع الافتراضي ، وهي شبكة عصبية متصلة وظيفيًا لحالات الدماغ الواضحة في حالة الراحة .

يستخدم التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي في الأبحاث، وبدرجة أقل، في العمل السريري. ويمكن أن يكمل مقاييس أخرى لوظائف المخ مثل تخطيط كهربية الدماغ (EEG)، والتحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRS). ويجري البحث عن طرق أحدث تعمل على تحسين الدقة المكانية والزمنية، وتستخدم هذه الطرق إلى حد كبير مؤشرات حيوية غير إشارة BOLD. وقد طورت بعض الشركات منتجات تجارية مثل أجهزة كشف الكذب استنادًا إلى تقنيات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي، ولكن لا يُعتقد أن البحث قد تم تطويره بما يكفي للاستخدام التجاري على نطاق واسع. [8]

ملخص

يعتمد مفهوم التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي على تقنية المسح بالرنين المغناطيسي السابقة واكتشاف خصائص الدم الغني بالأكسجين. تستخدم عمليات مسح الدماغ بالرنين المغناطيسي مجالًا مغناطيسيًا ثابتًا قويًا ودائمًا - معبرًا عنه بوحدة تسلا (T) - لمحاذاة النوى في منطقة الدماغ التي تتم دراستها. ثم يتم تطبيق مجال مغناطيسي آخر، وهو مجال التدرج، لتحديد موقع النوى المختلفة مكانيًا. أخيرًا، يتم تشغيل نبضة تردد لاسلكي (RF) لدفع النوى إلى مستويات مغناطيسية أعلى، حيث يعتمد التأثير الآن على مكان وجودها. عند إزالة مجال التردد اللاسلكي، تعود النوى إلى حالاتها الأصلية، ويتم قياس الطاقة التي تنبعث منها بملف لإعادة إنشاء مواضع النوى. وبالتالي يوفر التصوير بالرنين المغناطيسي رؤية هيكلية ثابتة لمادة الدماغ. كان الدافع الرئيسي وراء التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي هو تمديد التصوير بالرنين المغناطيسي لالتقاط التغيرات الوظيفية في الدماغ الناجمة عن النشاط العصبي. وفرت الاختلافات في الخصائص المغناطيسية بين الدم الشرياني (الغني بالأكسجين) والدم الوريدي (الفقير بالأكسجين) هذا الرابط. [9]

باحث يفحص صور الرنين المغناطيسي الوظيفي.
باحث يفحص صور الرنين المغناطيسي الوظيفي

منذ تسعينيات القرن التاسع عشر، كان من المعروف أن التغيرات في تدفق الدم وأكسجين الدم في الدماغ (المعروفة مجتمعة باسم ديناميكا الدم في الدماغ ) ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالنشاط العصبي. [10] عندما تصبح الخلايا العصبية نشطة، يزداد تدفق الدم المحلي إلى تلك المناطق من الدماغ ، ويحل الدم الغني بالأكسجين (المؤكسج) محل الدم المنضب بالأكسجين (منزوع الأكسجين) بعد حوالي ثانيتين. يرتفع هذا إلى الذروة على مدى 4-6 ثوانٍ، قبل أن ينخفض ​​إلى المستوى الأصلي (وعادةً ما يكون أقل قليلاً). يحمل جزيء الهيموجلوبين الأكسجين في خلايا الدم الحمراء . الهيموجلوبين منزوع الأكسجين (dHb) أكثر مغناطيسية ( بارامغنطيسية ) من الهيموجلوبين المؤكسج (Hb)، وهو مقاوم للمغناطيسية ( ديامغناطيسي ). يؤدي هذا الاختلاف إلى إشارة رنين مغناطيسي محسنة لأن الدم الديامغناطيسي يتداخل مع إشارة الرنين المغناطيسي المغناطيسية بدرجة أقل. يمكن رسم خريطة لهذا التحسن لإظهار الخلايا العصبية النشطة في وقت واحد. [11]

تاريخ

خلال أواخر القرن التاسع عشر، اخترع أنجيلو موسو "ميزان الدورة الدموية البشرية"، والذي يمكنه قياس إعادة توزيع الدم بشكل غير جراحي أثناء النشاط العاطفي والعقلي. [12] ومع ذلك، على الرغم من ذكره بإيجاز من قبل ويليام جيمس في عام 1890، إلا أن تفاصيل وطريقة عمل هذا الميزان والتجارب التي أجراها موسو عليه ظلت غير معروفة إلى حد كبير حتى الاكتشاف الأخير للأداة الأصلية بالإضافة إلى تقارير موسو التي كتبها ستيفانو ساندرون وزملاؤه. [13] حقق أنجيلو موسو في العديد من المتغيرات الحرجة التي لا تزال ذات صلة في التصوير العصبي الحديث مثل " نسبة الإشارة إلى الضوضاء "، والاختيار المناسب للنموذج التجريبي والحاجة إلى التسجيل المتزامن للمعلمات الفسيولوجية المختلفة . [13] لا تقدم مخطوطات موسو دليلاً مباشرًا على أن الميزان كان قادرًا حقًا على قياس التغيرات في تدفق الدم الدماغي بسبب الإدراك ، [13] ومع ذلك، فقد أثبتت عملية التكرار الحديثة التي أجراها ديفيد تي فيلد [14] الآن - باستخدام تقنيات معالجة الإشارات الحديثة غير المتاحة لموسو - أن جهاز التوازن من هذا النوع قادر على اكتشاف التغيرات في حجم الدم الدماغي المتعلقة بالإدراك. [ بحاجة لمصدر ]

في عام 1890، ربط تشارلز روي وتشارلز شيرينجتون لأول مرة بين وظيفة المخ وتدفق الدم تجريبيًا، في جامعة كامبريدج . [15] كانت الخطوة التالية لحل كيفية قياس تدفق الدم إلى المخ هي اكتشاف لينوس بولينج وتشارلز كوريل في عام 1936 أن الدم الغني بالأكسجين مع الهيموغلوبين كان يتنافر بشكل ضعيف مع المجالات المغناطيسية، بينما ينجذب الدم الخالي من الأكسجين مع dHb إلى مجال مغناطيسي، وإن كان بدرجة أقل من العناصر المغناطيسية الحديدية مثل الحديد. أدرك سيجي أوغاوا في مختبرات AT&T Bell أنه يمكن استخدام هذا لزيادة التصوير بالرنين المغناطيسي، والذي يمكنه دراسة البنية الثابتة للدماغ فقط، نظرًا لأن الخصائص المغناطيسية المختلفة لـ dHb و Hb الناتجة عن تدفق الدم إلى مناطق الدماغ النشطة من شأنها أن تسبب تغييرات قابلة للقياس في إشارة التصوير بالرنين المغناطيسي. BOLD هو تباين التصوير بالرنين المغناطيسي لـ dHb، اكتشفه أوغاوا في عام 1990. في دراسة رائدة أجريت عام 1990 بناءً على عمل سابق أجراه ثولبورن وآخرون، قام أوغاوا وزملاؤه بمسح القوارض في مجال مغناطيسي قوي (7.0  تسلا ) بالرنين المغناطيسي. للتلاعب بمستوى الأكسجين في الدم، قاموا بتغيير نسبة الأكسجين التي يتنفسها الحيوانات. ومع انخفاض هذه النسبة، ظهرت خريطة لتدفق الدم في الدماغ في التصوير بالرنين المغناطيسي. وقد تحققوا من ذلك من خلال وضع أنابيب اختبار بها دم مؤكسج أو منزوع الأكسجين وإنشاء صور منفصلة. كما أظهروا أن صور صدى التدرج، والتي تعتمد على شكل من أشكال فقدان المغناطيسية يسمى اضمحلال T2 * ، أنتجت أفضل الصور. ولإظهار أن هذه التغييرات في تدفق الدم كانت مرتبطة بنشاط الدماغ الوظيفي، قاموا بتغيير تركيبة الهواء الذي يتنفسه الفئران، ومسحوها أثناء مراقبة نشاط الدماغ باستخدام تخطيط كهربية الدماغ. [16] أجريت أول محاولة للكشف عن نشاط الدماغ الإقليمي باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي بواسطة بيليفو وزملائه [17] في جامعة هارفارد باستخدام عامل التباين ماجنيفيست، وهي مادة بارامغناطيسية تبقى في مجرى الدم بعد الحقن الوريدي. ومع ذلك، فإن هذه الطريقة ليست شائعة في التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي للبشر، بسبب عدم الراحة المرتبطة بحقن عامل التباين، ولأن العامل يبقى في الدم لفترة قصيرة فقط. [18]

كانت ثلاث دراسات أجريت عام 1992 هي الأولى التي استكشفت استخدام تباين BOLD في البشر. كينيث كوونغ وزملاؤه، باستخدام كل من تسلسل صدى التدرج وتصوير صدى الاسترداد العكسي المستوي (EPI) بقوة مجال مغناطيسي تبلغ 1.5 تيسلا، نشروا دراسات تُظهر تنشيطًا واضحًا للقشرة البصرية البشرية . [19] وبالتالي أظهر فريق هارفارد أن كلًا من تدفق الدم وحجم الدم زادا محليًا في الأنسجة العصبية النشطة. أجرى أوغاوا وأوجوربيل دراسة مماثلة باستخدام مجال مغناطيسي أعلى (4.0 تيسلا) في مختبر أوجوربيل بجامعة مينيسوتا، مما أدى إلى إنشاء صور عالية الدقة أظهرت نشاطًا يتبع إلى حد كبير المادة الرمادية في الدماغ، كما هو متوقع؛ بالإضافة إلى ذلك، أظهروا أن إشارة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي تعتمد على انخفاض في T2 *، بما يتفق مع آلية BOLD. يحدث اضمحلال T2* بسبب فقدان النوى الممغنطة في حجم من الفضاء للتماسك المغناطيسي (المغناطيسية العرضية) من اصطدام كل منهما بالآخر ومن التعرض لاختلافات في قوة المجال المغناطيسي عبر المواقع (عدم تجانس المجال من التدرج المكاني). استخدم Bandettini وزملاؤه EPI عند 1.5 T لإظهار التنشيط في القشرة الحركية الأولية، وهي منطقة في الدماغ في المرحلة الأخيرة من الدوائر التي تتحكم في الحركات الإرادية. لا تزال المجالات المغناطيسية وتسلسلات النبضات والإجراءات والتقنيات المستخدمة في هذه الدراسات المبكرة مستخدمة في دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي الحالية. لكن الباحثين اليوم يجمعون البيانات عادةً من المزيد من الشرائح (باستخدام تدرجات مغناطيسية أقوى)، ويعالجون البيانات مسبقًا ويحللونها باستخدام التقنيات الإحصائية. [20]

علم وظائف الأعضاء

لا يخزن المخ الكثير من الجلوكوز، وهو المصدر الأساسي للطاقة. وعندما تصبح الخلايا العصبية نشطة، فإن إعادتها إلى حالتها الأصلية من الاستقطاب يتطلب ضخ الأيونات بنشاط عبر أغشية الخلايا العصبية، في كلا الاتجاهين. وتنتج الطاقة اللازمة لمضخات الأيونات هذه بشكل أساسي من الجلوكوز. ويتدفق المزيد من الدم لنقل المزيد من الجلوكوز، كما يجلب المزيد من الأكسجين في شكل جزيئات الهيموجلوبين المؤكسدة في خلايا الدم الحمراء. ويحدث هذا بسبب ارتفاع معدل تدفق الدم وتوسع الأوعية الدموية. ويحدث تغير تدفق الدم في غضون 2 أو 3 مم من مكان النشاط العصبي. وعادة ما يكون الأكسجين الداخل أكثر من الأكسجين المستهلك في حرق الجلوكوز (لم يتم تحديد ما إذا كان معظم استهلاك الجلوكوز مؤكسدًا)، وهذا يتسبب في انخفاض صافٍ في الهيموجلوبين منزوع الأكسجين (dHb) في الأوعية الدموية في منطقة الدماغ هذه. ويؤدي هذا إلى تغيير الخاصية المغناطيسية للدم، مما يجعله أقل تدخلاً في المغناطيسية وتحللها النهائي الناجم عن عملية التصوير بالرنين المغناطيسي. [21]

يتوافق تدفق الدم الدماغي (CBF) مع الجلوكوز المستهلك بشكل مختلف في مناطق الدماغ المختلفة. تظهر النتائج الأولية أن هناك تدفقًا أكبر من استهلاك الجلوكوز في مناطق مثل اللوزة والعقد القاعدية والمهاد والقشرة الحزامية ، والتي يتم تجنيدها جميعًا للاستجابات السريعة. في المناطق الأكثر ترويًا، مثل الفص الجبهي الجانبي والفص الجداري الجانبي ، يبدو أن التدفق الوارد أقل من الاستهلاك. يؤثر هذا على حساسية BOLD. [22]

يختلف الهيموجلوبين في كيفية استجابته للمجالات المغناطيسية، اعتمادًا على ما إذا كان يحتوي على جزيء أكسجين مرتبط. ينجذب جزيء dHb أكثر إلى المجالات المغناطيسية. وبالتالي، فإنه يشوه المجال المغناطيسي المحيط الذي يسببه ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي، مما يتسبب في فقدان النوى هناك للمغناطيسية بشكل أسرع عبر اضمحلال T 2 * . وبالتالي، تُظهر تسلسلات نبضات الرنين المغناطيسي الحساسة لـ T 2 * إشارة رنين مغناطيسي أكبر حيث يكون الدم مؤكسجًا بدرجة عالية وأقل حيث لا يكون كذلك. يزداد هذا التأثير مع مربع قوة المجال المغناطيسي. وبالتالي، تحتاج إشارة الرنين المغناطيسي الوظيفي إلى مجال مغناطيسي قوي (1.5 T أو أعلى) وتسلسل نبضات مثل EPI، وهو حساس لتباين T 2 * . [23]

إن الاستجابة الفسيولوجية لتدفق الدم تحدد إلى حد كبير الحساسية الزمنية، أي مدى الدقة التي يمكننا بها قياس وقت نشاط الخلايا العصبية، في التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي الجريء. ويطلق على معامل الدقة الزمنية الأساسي (وقت أخذ العينات) اسم TR؛ ويحدد TR عدد المرات التي يتم فيها إثارة شريحة معينة من الدماغ والسماح لها بفقدان مغناطيسيتها. وقد تتنوع TRs من قصيرة للغاية (500 مللي ثانية) إلى طويلة للغاية (3 ثوانٍ). وفي التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي على وجه التحديد، تستمر الاستجابة الديناميكية الدموية لأكثر من 10 ثوانٍ، وترتفع بشكل مضاعف (أي كنسبة من القيمة الحالية)، وتبلغ ذروتها عند 4 إلى 6 ثوانٍ، ثم تنخفض بشكل مضاعف. وتتكامل التغيرات في نظام تدفق الدم، أو الجهاز الوعائي، مع الاستجابات للنشاط العصبي بمرور الوقت. ولأن هذه الاستجابة عبارة عن دالة مستمرة سلسة، فإن أخذ العينات باستخدام TRs أسرع من أي وقت مضى لا يساعد؛ بل إنه يعطي المزيد من النقاط على منحنى الاستجابة التي يمكن الحصول عليها من خلال الاستيفاء الخطي البسيط على أي حال. يمكن للنماذج التجريبية مثل التذبذب عند تقديم حافز في تجارب مختلفة أن تعمل على تحسين الدقة الزمنية، ولكنها تقلل من عدد نقاط البيانات الفعالة التي تم الحصول عليها. [24]

استجابة ديناميكية دموية جريئة

دقة تقنية التصوير الوظيفي للدماغ الرئيسية

إن التغير في إشارة الرنين المغناطيسي الناتجة عن النشاط العصبي يسمى الاستجابة الديناميكية الدموية (HR). وهي تتأخر عن الأحداث العصبية التي تسببها ببضع ثوانٍ، حيث يستغرق الجهاز الوعائي بعض الوقت للاستجابة لحاجة الدماغ للجلوكوز. ومن هذه النقطة ترتفع عادةً إلى ذروتها بعد حوالي 5 ثوانٍ من التحفيز. وإذا استمرت الخلايا العصبية في إطلاق الإشارات، على سبيل المثال من تحفيز مستمر، فإن الذروة تنتشر إلى هضبة مسطحة بينما تظل الخلايا العصبية نشطة. وبعد توقف النشاط، تنخفض إشارة BOLD إلى ما دون المستوى الأصلي، خط الأساس، وهي ظاهرة تسمى النقص. وبمرور الوقت تتعافى الإشارة إلى خط الأساس. وهناك بعض الأدلة على أن المتطلبات الأيضية المستمرة في منطقة الدماغ تساهم في النقص. [25]

الآلية التي يقدم بها الجهاز العصبي ردود الفعل للجهاز الوعائي حول حاجته إلى المزيد من الجلوكوز هي جزئيًا إطلاق الغلوتامات كجزء من إطلاق الخلايا العصبية. يؤثر هذا الغلوتامات على الخلايا الداعمة القريبة، الخلايا النجمية ، مما يتسبب في تغيير تركيز أيونات الكالسيوم . يؤدي هذا بدوره إلى إطلاق أكسيد النيتريك عند نقطة اتصال الخلايا النجمية والأوعية الدموية متوسطة الحجم، الشرايين الصغيرة . أكسيد النيتريك هو موسع للأوعية الدموية مما يتسبب في توسع الشرايين الصغيرة وجذب المزيد من الدم. [26]

تسمى إشارة الاستجابة لوحدة فوكسل واحدة بمرور الوقت بمسارها الزمني. عادةً ما تكون الإشارة غير المرغوبة، والتي تسمى الضوضاء، من الماسح الضوئي والنشاط الدماغي العشوائي والعناصر المماثلة كبيرة مثل الإشارة نفسها. للتخلص من هذه، تكرر دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي عرض المنبه عدة مرات. [27]

الدقة المكانية

تشير الدقة المكانية لدراسة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي إلى مدى قدرتها على التمييز بين المواقع القريبة. يتم قياسها بحجم وحدات البكسل، كما هو الحال في التصوير بالرنين المغناطيسي. وحدة البكسل عبارة عن مكعب مستطيل ثلاثي الأبعاد، يتم تحديد أبعاده من خلال سمك الشريحة ومساحة الشريحة والشبكة المفروضة على الشريحة من خلال عملية المسح. تستخدم دراسات الدماغ الكامل وحدات بكسل أكبر، بينما تستخدم الدراسات التي تركز على مناطق معينة ذات أهمية أحجامًا أصغر عادةً. تتراوح الأحجام من 4 إلى 5 مم، أو مع التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي بدقة رقائقية (lfMRI)، إلى أقل من المليمتر. [28] تحتوي وحدات البكسل الأصغر على عدد أقل من الخلايا العصبية في المتوسط، وتتضمن تدفقًا أقل للدم، وبالتالي يكون لها إشارة أقل من وحدات البكسل الأكبر. تعني وحدات البكسل الأصغر أوقات مسح أطول، حيث يرتفع وقت المسح بشكل مباشر مع عدد وحدات البكسل لكل شريحة وعدد الشرائح. يمكن أن يؤدي هذا إلى عدم الراحة للموضوع داخل الماسح الضوئي وفقدان إشارة المغناطيسية. يحتوي الفوكسل عادةً على بضعة ملايين من الخلايا العصبية وعشرات المليارات من المشابك ، ويعتمد العدد الفعلي على حجم الفوكسل ومنطقة الدماغ التي يتم تصويرها. [29]

يتفرع النظام الشرياني الوعائي الذي يزود الدم الطازج إلى أوعية أصغر فأصغر عندما يدخل سطح المخ والمناطق داخل المخ، وينتهي الأمر بفراش شعيري متصل داخل المخ. وعلى نحو مماثل، يندمج نظام الصرف في أوردة أكبر فأكبر عندما يحمل الدم الذي يفتقر إلى الأكسجين. وتأتي مساهمة الديسيبل هيدروكربون في إشارة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي من الشعيرات الدموية القريبة من منطقة النشاط والأوردة الأكبر التي قد تكون أبعد. وللحصول على دقة مكانية جيدة، يجب قمع الإشارة من الأوردة الكبيرة، لأنها لا تتوافق مع المنطقة التي يوجد بها النشاط العصبي. ويمكن تحقيق ذلك إما باستخدام مجالات مغناطيسية ثابتة قوية أو باستخدام تسلسلات نبضات صدى الدوران. [30] باستخدام هذه، يمكن لتصوير الرنين المغناطيسي الوظيفي فحص نطاق مكاني من المليمترات إلى السنتيمترات، وبالتالي يمكنه تحديد مناطق برودمان (بالسنتيمترات)، والنوى تحت القشرية مثل الذنبي ، والبطامة ، والمهاد، والحقول الفرعية الحُصينية مثل التلفيف المسنن المشترك / CA3 ، CA1 ، والجزء السفلي من الدماغ . [31]

الدقة الزمنية

الدقة الزمنية هي أصغر فترة زمنية للنشاط العصبي يمكن فصلها بشكل موثوق بواسطة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي. أحد العناصر التي تحدد ذلك هو وقت أخذ العينات، أو TR. ومع ذلك، تحت TR من ثانية واحدة أو ثانيتين، فإن المسح يولد فقط منحنيات استجابة هيموديناميكية أكثر حدة، دون إضافة الكثير من المعلومات الإضافية (على سبيل المثال ما يتجاوز ما يتم تحقيقه بدلاً من ذلك من خلال الاستيفاء الرياضي لفجوات المنحنى عند TR أقل). يمكن تحسين الدقة الزمنية من خلال تقديم التحفيز بشكل متدرج عبر التجارب. إذا تم أخذ عينات من ثلث تجارب البيانات بشكل طبيعي، وثلث عند 1 ثانية، و4 ثوانٍ، و7 ثوانٍ، وما إلى ذلك، والثلث الأخير عند 2 ثانية، و5 ثوانٍ، و8 ثوانٍ، فإن البيانات المجمعة توفر دقة تبلغ 1 ثانية، على الرغم من أن عدد الأحداث الإجمالية يبلغ ثلثًا فقط.

تعتمد دقة الوقت المطلوبة على وقت معالجة الدماغ للأحداث المختلفة. ومن الأمثلة على النطاق الواسع هنا نظام المعالجة البصرية. فما تراه العين يتم تسجيله على مستقبلات الضوء في شبكية العين في غضون ميلي ثانية أو نحو ذلك. وتصل هذه الإشارات إلى القشرة البصرية الأولية عبر المهاد في عشرات من المللي ثانية. ويستمر النشاط العصبي المرتبط بفعل الرؤية لأكثر من 100 ميلي ثانية. ويستغرق رد الفعل السريع، مثل الانحراف لتجنب حادث سيارة، حوالي 200 ميلي ثانية. وبعد حوالي نصف ثانية، يبدأ الوعي والتأمل في الحادث. وقد يستغرق تذكر حدث مماثل بضع ثوانٍ، وقد تستمر التغيرات العاطفية أو الفسيولوجية مثل إثارة الخوف دقائق أو ساعات. وقد تستمر التغييرات المكتسبة، مثل التعرف على الوجوه أو المشاهد، أيامًا أو أشهرًا أو سنوات. تدرس معظم تجارب التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي العمليات الدماغية التي تستمر لبضع ثوانٍ، مع إجراء الدراسة على مدى عشرات الدقائق. وقد يحرك الأشخاص رؤوسهم خلال ذلك الوقت، ويجب تصحيح حركة الرأس هذه. وهذا ينطبق أيضًا على الانجراف في الإشارة الأساسية بمرور الوقت. وقد يؤدي الملل والتعلم إلى تعديل سلوك الفرد والعمليات الإدراكية. [32]

الجمع الخطي من التنشيط المتعدد

عندما يقوم شخص ما بمهمتين في وقت واحد أو بشكل متداخل، فمن المتوقع أن تضاف استجابة BOLD بشكل خطي. هذا افتراض أساسي للعديد من دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي التي تستند إلى المبدأ القائل بأنه من المتوقع أن تتصرف الأنظمة القابلة للتفاضل بشكل خطي عندما تكون الاضطرابات صغيرة؛ فهي خطية من الدرجة الأولى. تعني الإضافة الخطية أن العملية الوحيدة المسموح بها على الاستجابات الفردية قبل دمجها (إضافتها معًا) هي مقياس منفصل لكل منها. نظرًا لأن التوسيع هو مجرد ضرب في رقم ثابت، فهذا يعني أن الحدث الذي يستدعي، على سبيل المثال، ضعف الاستجابة العصبية لحدث آخر، يمكن نمذجته باعتباره الحدث الأول الذي يتم تقديمه مرتين في وقت واحد. ثم يكون معدل ضربات القلب للحدث المضاعف ضعف معدل الحدث الفردي.

إلى الحد الذي يكون فيه السلوك خطيًا، يمكن نمذجة المسار الزمني لاستجابة BOLD لمحفز تعسفي من خلال التفاف هذا المحفز مع استجابة BOLD النبضية. يعد نمذجة المسار الزمني الدقيق أمرًا مهمًا في تقدير حجم استجابة BOLD. [33] [34]

وقد درس بوينتون وزملاؤه هذا الافتراض القوي لأول مرة في عام 1996، حيث فحصوا التأثيرات على القشرة البصرية الأولية للأنماط التي تومض 8 مرات في الثانية وتعرض لمدة تتراوح بين 3 و24 ثانية. وأظهرت نتائجهم أنه عندما زاد التباين البصري للصورة، ظل شكل معدل ضربات القلب كما هو ولكن سعته زادت بشكل متناسب. وباستثناءات قليلة، يمكن أيضًا استنتاج الاستجابات للمحفزات الأطول من خلال إضافة الاستجابات لمحفزات أقصر متعددة معًا إلى نفس المدة الأطول. في عام 1997، اختبر ديل وبوكنر ما إذا كانت الأحداث الفردية، بدلاً من الكتل ذات المدة المحددة، تتجمع أيضًا بنفس الطريقة، ووجدوا أنها كذلك. لكنهم وجدوا أيضًا انحرافات عن النموذج الخطي في فترات زمنية أقل من ثانيتين.

إن مصدر عدم الخطية في استجابة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي هو الفترة المقاومة، حيث يعمل نشاط الدماغ الناتج عن المنبه المقدم على قمع المزيد من النشاط على المنبه اللاحق المماثل. ومع قصر المنبهات، تصبح الفترة المقاومة أكثر وضوحًا. لا تتغير الفترة المقاومة مع تقدم العمر، ولا تتغير سعة معدل ضربات القلب [ بحاجة لمصدر ] . تختلف الفترة عبر مناطق الدماغ. في كل من القشرة الحركية الأولية والقشرة البصرية، يتناسب معدل ضربات القلب بشكل خطي مع مدة المنبه أو الاستجابة. في المناطق الثانوية المقابلة، القشرة الحركية التكميلية ، التي تشارك في تخطيط السلوك الحركي، ومنطقة V5 الحساسة للحركة، تُرى فترة مقاومة قوية وتظل سعة معدل ضربات القلب ثابتة عبر مجموعة من مدد المنبه أو الاستجابة. يمكن استخدام التأثير المقاوم بطريقة مماثلة للتعود لمعرفة سمات المنبه التي يميزها الشخص على أنها جديدة. [35] توجد حدود أخرى للخطية بسبب التشبع: مع مستويات التحفيز الكبيرة يتم الوصول إلى استجابة BOLD القصوى.


مطابقة النشاط العصبي لإشارة BOLD

قام الباحثون بفحص إشارة BOLD مقابل كل من الإشارات من الأقطاب الكهربائية المزروعة (معظمها في القرود) وإشارات إمكانات المجال (أي المجال الكهربائي أو المغناطيسي من نشاط الدماغ، المقاس خارج الجمجمة) من تخطيط كهربية الدماغ وتخطيط الدماغ المغناطيسي . إن إمكانات المجال المحلي، والتي تشمل كل من النشاط ما بعد العصبي المشبكي ومعالجة الخلايا العصبية الداخلية، تتنبأ بشكل أفضل بإشارة BOLD. [36] لذا فإن تباين BOLD يعكس بشكل أساسي المدخلات إلى الخلية العصبية والمعالجة التكاملية للخلية العصبية داخل جسمها، وأقل إطلاق النار الناتج عن الخلايا العصبية. في البشر، يمكن زرع الأقطاب الكهربائية فقط في المرضى الذين يحتاجون إلى الجراحة كعلاج، لكن الأدلة تشير إلى وجود علاقة مماثلة على الأقل بالنسبة للقشرة السمعية والقشرة البصرية الأولية. من المعروف أن مواقع التنشيط التي تم اكتشافها بواسطة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي BOLD في المناطق القشرية (مناطق سطح الدماغ) تتوافق مع الخرائط الوظيفية القائمة على CBF من عمليات مسح PET . لقد ثبت أن بعض المناطق التي يبلغ حجمها بضعة ملليمترات فقط، مثل النواة الركبية الجانبية (LGN) للمهاد، والتي تنقل المدخلات البصرية من الشبكية إلى القشرة البصرية، تولد إشارة BOLD بشكل صحيح عند تقديمها مع المدخلات البصرية. لم يتم تحفيز المناطق القريبة مثل النواة الرضفية لهذه المهمة، مما يشير إلى دقة المليمتر للمدى المكاني لاستجابة BOLD، على الأقل في نوى المهاد. في دماغ الفئران، ثبت أن لمس الشارب الواحد يثير إشارات BOLD من القشرة الحسية الجسدية . [37]

ومع ذلك، لا تستطيع إشارة BOLD فصل شبكات التغذية الراجعة والتغذية الأمامية النشطة في منطقة ما؛ فبطء الاستجابة الوعائية يعني أن الإشارة النهائية هي النسخة المجمعة لشبكة المنطقة بأكملها؛ ولا ينقطع تدفق الدم مع استمرار المعالجة. كما أن كلًا من المدخلات المثبطة والمثيرة للخلايا العصبية من الخلايا العصبية الأخرى تتجمع وتساهم في إشارة BOLD. وقد تلغي هاتان المدخلتان بعضهما البعض داخل الخلية العصبية. [38] ويمكن أيضًا أن تتأثر استجابة BOLD بمجموعة متنوعة من العوامل، بما في ذلك المرض والتخدير والقلق والأدوية التي توسع الأوعية الدموية، [39] والانتباه (التعديل العصبي) [40] .

لا تؤثر سعة إشارة BOLD بالضرورة على شكلها. قد يُرى إشارة ذات سعة أعلى لنشاط عصبي أقوى، لكنها تبلغ ذروتها في نفس مكان إشارة أضعف. أيضًا، لا تعكس السعة بالضرورة الأداء السلوكي. قد تؤدي مهمة إدراكية معقدة في البداية إلى إطلاق إشارات عالية السعة مرتبطة بالأداء الجيد، ولكن مع تحسن أداء الشخص فيها، قد تقل السعة مع بقاء الأداء كما هو. ومن المتوقع أن يكون هذا بسبب زيادة الكفاءة في أداء المهمة. [41] لا يمكن مقارنة استجابة BOLD عبر مناطق الدماغ بشكل مباشر حتى لنفس المهمة، لأن كثافة الخلايا العصبية وخصائص إمداد الدم ليست ثابتة عبر الدماغ. ومع ذلك، يمكن غالبًا مقارنة استجابة BOLD عبر الأشخاص لنفس منطقة الدماغ ونفس المهمة. [42]

استخدمت أحدث تقنيات البصريات الوراثية في القوارض للتحكم بدقة في إطلاق الخلايا العصبية مع مراقبة استجابة BOLD في نفس الوقت باستخدام مغناطيسات المجال العالي (وهي تقنية يشار إليها أحيانًا باسم "optofMRI"). [43] [44] تشير هذه التقنيات إلى أن إطلاق الخلايا العصبية يرتبط ارتباطًا جيدًا بإشارة BOLD المقاسة بما في ذلك التلخيص الخطي تقريبًا لإشارة BOLD على دفعات متقاربة من إطلاق الخلايا العصبية. [45] التلخيص الخطي هو افتراض لتصميمات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي المستخدمة بشكل شائع. [46]

الاستخدام الطبي

صور مركبة من فحص التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي

يستخدم الأطباء التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي لتقييم مدى خطورة جراحة المخ أو العلاج الجراحي المماثل للمريض ومعرفة كيفية عمل المخ الطبيعي أو المريض أو المصاب. يقومون برسم خريطة المخ باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي لتحديد المناطق المرتبطة بالوظائف الحيوية مثل التحدث أو الحركة أو الاستشعار أو التخطيط. وهذا مفيد للتخطيط للجراحة والعلاج الإشعاعي للمخ.

صورة الرنين المغناطيسي الوظيفي لدماغ أحد المشاركين في مشروع الجينوم الشخصي

لا يزال الاستخدام السريري لتصوير الرنين المغناطيسي الوظيفي متخلفًا عن الاستخدام البحثي. [47] يصعب فحص المرضى المصابين بأمراض الدماغ باستخدام تصوير الرنين المغناطيسي الوظيفي أكثر من فحص المتطوعين الأصحاء الشباب، وهم الفئة النموذجية من الأشخاص الذين يخضعون للبحث. يمكن للأورام والآفات تغيير تدفق الدم بطرق لا تتعلق بالنشاط العصبي، مما يخفي معدل ضربات القلب العصبي. يمكن للأدوية مثل مضادات الهيستامين وحتى الكافيين أن تؤثر على معدل ضربات القلب. [48] قد يعاني بعض المرضى من اضطرابات مثل الكذب القهري، مما يجعل بعض الدراسات مستحيلة. [49] يصعب على أولئك الذين يعانون من مشاكل سريرية البقاء ساكنين لفترة طويلة. قد يؤدي استخدام مساند الرأس أو قضبان العض إلى إصابة مرضى الصرع الذين يعانون من نوبة صرع داخل الماسح الضوئي؛ كما قد تسبب قضبان العض إزعاجًا لأولئك الذين لديهم أطقم أسنان اصطناعية. [50]

وعلى الرغم من هذه الصعوبات، فقد تم استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي سريريًا لرسم خريطة للمناطق الوظيفية، والتحقق من عدم تناسق نصف الكرة الأيسر والأيمن في مناطق اللغة والذاكرة، والتحقق من الارتباطات العصبية لنوبة الصرع، ودراسة كيفية تعافي الدماغ جزئيًا من السكتة الدماغية، واختبار مدى نجاح العلاج الدوائي أو السلوكي . يساعد رسم خريطة للمناطق الوظيفية وفهم توزيع اللغة والذاكرة الجراحين على تجنب إزالة مناطق الدماغ الحرجة عندما يتعين عليهم إجراء عملية جراحية وإزالة أنسجة المخ. وهذا مهم بشكل خاص في إزالة الأورام وفي المرضى الذين يعانون من صرع الفص الصدغي المستعصي . يتطلب استئصال الأورام التخطيط قبل الجراحة لضمان عدم إزالة أي أنسجة مفيدة وظيفيًا دون داع. أظهر المرضى المتعافين من الاكتئاب نشاطًا متغيرًا للتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي في المخيخ، وقد يشير هذا إلى ميل إلى الانتكاس. يمكن استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي الدوائي، الذي يختبر نشاط الدماغ بعد تناول الأدوية، للتحقق من مدى اختراق الدواء لحاجز الدم في الدماغ ومعلومات الجرعة مقابل التأثير للدواء. [51]

البحث الحيواني

يتم إجراء الأبحاث في المقام الأول على الرئيسيات غير البشرية مثل قرد الريسوس . يمكن استخدام هذه الدراسات للتحقق من النتائج البشرية أو التنبؤ بها وللتحقق من صحة تقنية التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي نفسها. لكن الدراسات صعبة لأنه من الصعب تحفيز الحيوان على البقاء ساكنًا والحوافز النموذجية مثل العصير تحفز حركة الرأس بينما يبتلعه الحيوان. كما أن الحفاظ على مستعمرة من الحيوانات الأكبر حجمًا مثل قرد المكاك أمر مكلف. [52]

تحليل البيانات

الهدف من تحليل بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي هو اكتشاف الارتباطات بين تنشيط الدماغ والمهمة التي يؤديها الشخص أثناء الفحص. كما يهدف إلى اكتشاف الارتباطات مع الحالات المعرفية المحددة، مثل الذاكرة والتعرف، التي يتم تحريضها في الشخص. [53] ومع ذلك، فإن توقيع BOLD للتنشيط ضعيف نسبيًا، لذلك يجب التحكم بعناية في مصادر الضوضاء الأخرى في البيانات المكتسبة. وهذا يعني أنه يجب إجراء سلسلة من خطوات المعالجة على الصور المكتسبة قبل أن يبدأ البحث الإحصائي الفعلي عن التنشيط المرتبط بالمهمة. [54] ومع ذلك، فمن الممكن التنبؤ، على سبيل المثال، بالعواطف التي يمر بها الشخص فقط من خلال التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي، بدرجة عالية من الدقة. [55]

مصادر الضوضاء

الضوضاء هي تغييرات غير مرغوب فيها في إشارة الرنين المغناطيسي من عناصر لا تهم الدراسة. المصادر الخمسة الرئيسية للضوضاء في التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي هي الضوضاء الحرارية، وضوضاء النظام، والضوضاء الفسيولوجية، والنشاط العصبي العشوائي والاختلافات في كل من الاستراتيجيات العقلية والسلوك بين الأشخاص وعبر المهام داخل الشخص. تتضاعف الضوضاء الحرارية بما يتماشى مع قوة المجال الساكن، لكن الضوضاء الفسيولوجية تتضاعف كمربع قوة المجال. نظرًا لأن الإشارة تتضاعف أيضًا كمربع قوة المجال، ونظرًا لأن الضوضاء الفسيولوجية تشكل نسبة كبيرة من الضوضاء الإجمالية، فإن قوى المجال الأعلى فوق 3 T لا تنتج دائمًا صورًا أفضل بشكل متناسب.

تتسبب الحرارة في تحرك الإلكترونات وتشويه التيار في كاشف التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي، مما ينتج عنه ضوضاء حرارية. ترتفع الضوضاء الحرارية مع درجة الحرارة. كما تعتمد أيضًا على نطاق الترددات التي يكتشفها ملف الاستقبال ومقاومته الكهربائية. تؤثر على جميع وحدات البكسل على نحو مماثل، بغض النظر عن التشريح. [56]

الضوضاء في النظام تأتي من أجهزة التصوير. أحد أشكالها هو انحراف الماسح الضوئي، والذي يحدث بسبب انحراف مجال المغناطيس الفائق التوصيل بمرور الوقت. شكل آخر هو التغيرات في توزيع التيار أو الجهد في الدماغ نفسه مما يؤدي إلى حدوث تغييرات في ملف الاستقبال وتقليل حساسيته. يتم استخدام إجراء يسمى مطابقة المعاوقة لتجاوز تأثير المحاثة هذا. يمكن أن يكون هناك أيضًا ضوضاء من عدم انتظام المجال المغناطيسي. غالبًا ما يتم تعديل ذلك باستخدام ملفات الحشو، وهي مغناطيسات صغيرة يتم إدخالها فعليًا، على سبيل المثال في فم الشخص، لتصحيح المجال المغناطيسي. غالبًا ما تكون حالات عدم التجانس بالقرب من الجيوب الأنفية في الدماغ مثل الأذن، وقد يكون سد التجويف لفترات طويلة أمرًا مزعجًا. تكتسب عملية المسح إشارة الرنين المغناطيسي في مساحة k، حيث يتم تمثيل الترددات المكانية المتداخلة (أي الحواف المتكررة في حجم العينة) كل منها بخطوط. يؤدي تحويل هذا إلى فوكسلات إلى بعض الخسارة والتشوهات. [57]

الضوضاء الفسيولوجية هي نتيجة لحركة الرأس والدماغ في الماسح الضوئي من التنفس أو ضربات القلب أو تحرك الشخص أو توتره أو القيام باستجابات جسدية مثل الضغط على الأزرار. تتسبب حركات الرأس في تغيير تعيين فوكسل إلى الخلايا العصبية أثناء إجراء المسح. الضوضاء الناتجة عن حركة الرأس هي مشكلة خاصة عند العمل مع الأطفال، على الرغم من وجود تدابير يمكن اتخاذها للحد من حركة الرأس عند مسح الأطفال، مثل التغييرات في التصميم التجريبي والتدريب قبل جلسة المسح. [58] نظرًا لأن التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي يتم الحصول عليه في شرائح، فبعد الحركة، يستمر فوكسل في الإشارة إلى نفس الموقع المطلق في الفضاء بينما تكون الخلايا العصبية الموجودة تحته قد تغيرت. مصدر آخر للضوضاء الفسيولوجية هو التغيير في معدل تدفق الدم وحجم الدم واستخدام الأكسجين بمرور الوقت. يساهم هذا المكون الأخير في ثلثي الضوضاء الفسيولوجية، والتي بدورها هي المساهم الرئيسي في الضوضاء الإجمالية. [59]

حتى مع أفضل تصميم تجريبي، فمن غير الممكن التحكم في جميع المحفزات الخلفية الأخرى التي تؤثر على الشخص وتقييدها - ضوضاء الماسح الضوئي، والأفكار العشوائية، والأحاسيس الجسدية، وما شابه ذلك. تنتج هذه المحفزات نشاطًا عصبيًا مستقلًا عن التلاعب التجريبي. وهي غير قابلة للنمذجة الرياضية ويجب التحكم فيها من خلال تصميم الدراسة.

غالبًا ما تتغير استراتيجيات الشخص للاستجابة أو التفاعل مع المنبه وحل المشكلات بمرور الوقت وعبر المهام. وهذا يؤدي إلى اختلافات في النشاط العصبي من تجربة إلى أخرى داخل الشخص. ويختلف النشاط العصبي أيضًا بين الأشخاص لأسباب مماثلة. غالبًا ما يجري الباحثون دراسات تجريبية لمعرفة كيفية أداء المشاركين عادةً للمهمة قيد النظر. كما يقومون غالبًا بتدريب الأشخاص على كيفية الاستجابة أو التفاعل في جلسة تدريب تجريبية قبل جلسة المسح. [60]

المعالجة المسبقة

تولد منصة الماسح الضوئي حجمًا ثلاثي الأبعاد لرأس الشخص في كل عملية مسح ضوئي. ويتكون هذا من مجموعة من قيم شدة وحدات البكسل، قيمة واحدة لكل وحدة بكسل في المسح الضوئي. يتم ترتيب وحدات البكسل واحدة تلو الأخرى، مما يؤدي إلى كشف البنية ثلاثية الأبعاد في خط واحد. يتم ضم العديد من هذه الأحجام من جلسة واحدة لتشكيل حجم رباعي الأبعاد يتوافق مع عملية تشغيل، لفترة زمنية بقي فيها الشخص في الماسح الضوئي دون تعديل وضع الرأس. هذا الحجم رباعي الأبعاد هو نقطة البداية للتحليل. الجزء الأول من هذا التحليل هو المعالجة المسبقة.

الخطوة الأولى في المعالجة المسبقة هي تصحيح توقيت الشريحة بالطريقة التقليدية. يلتقط ماسح الرنين المغناطيسي شرائح مختلفة داخل حجم دماغي واحد في أوقات مختلفة، وبالتالي تمثل الشرائح نشاط الدماغ في نقاط زمنية مختلفة. ونظرًا لأن هذا يعقد التحليل اللاحق، يتم تطبيق تصحيح التوقيت لجلب جميع الشرائح إلى نفس نقطة مرجعية زمنية. يتم ذلك بافتراض أن المسار الزمني لوحدة فوكسل سلس عند رسمه كخط منقط. وبالتالي يمكن حساب قيمة كثافة وحدة فوكسل في أوقات أخرى غير الإطارات المأخوذة من العينة عن طريق ملء النقاط لإنشاء منحنى مستمر.

تصحيح حركة الرأس هو خطوة أخرى شائعة في المعالجة المسبقة. عندما يتحرك الرأس، تتحرك الخلايا العصبية الموجودة تحت فوكسل، وبالتالي فإن مسارها الزمني يمثل الآن إلى حد كبير مسار بعض فوكسل أخرى في الماضي. وبالتالي، يتم قطع منحنى المسار الزمني ولصقه بشكل فعال من فوكسل إلى آخر. يحاول تصحيح الحركة طرقًا مختلفة للتراجع عن هذا لمعرفة أي تراجع للقص واللصق ينتج المسار الزمني الأكثر سلاسة لجميع فوكسل. يتم التراجع عن طريق تطبيق تحويل الجسم الصلب على الحجم، عن طريق تحويل وتدوير بيانات الحجم بالكامل لمراعاة الحركة. تتم مقارنة الحجم المحول إحصائيًا بالحجم عند نقطة الوقت الأولى لمعرفة مدى تطابقهما، باستخدام دالة التكلفة مثل الارتباط أو المعلومات المتبادلة . يتم اختيار التحويل الذي يعطي دالة التكلفة الدنيا كنموذج لحركة الرأس. نظرًا لأن الرأس يمكن أن يتحرك بعدد متنوع للغاية من الطرق، فليس من الممكن البحث عن جميع المرشحين المحتملين؛ ولا توجد الآن خوارزمية توفر حلاً مثاليًا عالميًا مستقلًا عن التحويلات الأولى التي نحاولها في سلسلة.

إن تصحيحات التشوهات تأخذ بعين الاعتبار عدم تجانس مجال الماسح الضوئي. إحدى الطرق، كما هو موضح من قبل، هي استخدام ملفات التدعيم. وهناك طريقة أخرى وهي إعادة إنشاء خريطة مجال المجال الرئيسي من خلال الحصول على صورتين بأوقات صدى مختلفة. وإذا كان المجال موحدًا، فإن الاختلافات بين الصورتين ستكون موحدة أيضًا. لاحظ أن هذه ليست تقنيات معالجة مسبقة حقيقية لأنها مستقلة عن الدراسة نفسها. إن تقدير مجال التحيز هو تقنية معالجة مسبقة حقيقية تستخدم نماذج رياضية للضوضاء الناتجة عن التشويه، مثل حقول ماركوف العشوائية وخوارزميات تعظيم التوقعات ، لتصحيح التشويه.

بشكل عام، تكتسب دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي العديد من الصور الوظيفية باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي وصورة بنيوية باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي. عادة ما تكون الصورة البنيوية ذات دقة أعلى وتعتمد على إشارة مختلفة، وهي اضمحلال المجال المغناطيسي T1 بعد الإثارة. لتحديد مناطق الاهتمام في الصورة الوظيفية، يحتاج المرء إلى محاذاتها مع الصورة البنيوية. حتى عند إجراء تحليل كامل للدماغ، لتفسير النتائج النهائية، أي معرفة المناطق التي تقع فيها وحدات البكسل النشطة، يتعين على المرء محاذاة الصورة الوظيفية مع الصورة البنيوية. يتم ذلك باستخدام خوارزمية التسجيل المشترك التي تعمل بشكل مشابه لخوارزمية تصحيح الحركة، باستثناء أن الدقة هنا مختلفة، ولا يمكن مقارنة قيم الكثافة بشكل مباشر لأن الإشارة المولدة مختلفة.

إن دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي النموذجية تفحص عددًا قليلًا من الموضوعات المختلفة. ولدمج النتائج عبر الموضوعات، فإن أحد الاحتمالات هو استخدام أطلس دماغي مشترك، وضبط جميع الأدمغة لتتوافق مع الأطلس، ثم تحليلها كمجموعة واحدة. والأطالس المستخدمة بشكل شائع هي أطلس تالايراش، وهو دماغ واحد لامرأة مسنة أنشأه جان تالايراش ، وأطلس معهد مونتريال للأعصاب (MNI). والأطالس الثانية عبارة عن خريطة احتمالية تم إنشاؤها من خلال الجمع بين عمليات المسح من أكثر من مائة فرد. يتم إجراء هذا التطبيع لقالب قياسي من خلال التحقق رياضيًا من أي مجموعة من التمدد والضغط والتشوه تقلل من الاختلافات بين الهدف والمرجع. وفي حين أن هذا مشابه من الناحية المفاهيمية لتصحيح الحركة، فإن التغييرات المطلوبة أكثر تعقيدًا من مجرد الترجمة والدوران، وبالتالي فإن التحسين من المرجح أن يعتمد على التحولات الأولى في السلسلة التي يتم فحصها.

الترشيح الزمني هو إزالة الترددات التي لا تهمنا من الإشارة. يمكن تمثيل تغير شدة فوكسل بمرور الوقت كمجموع عدد من الموجات المتكررة المختلفة ذات الفترات والارتفاعات المختلفة. يُطلق على الرسم البياني الذي يحتوي على هذه الفترات على المحور السيني والارتفاعات على المحور الصادي اسم طيف القدرة ، ويتم إنشاء هذا الرسم البياني باستخدام تقنية تحويل فورييه . يتلخص الترشيح الزمني في إزالة الموجات الدورية التي لا تهمنا من طيف القدرة، ثم جمع الموجات مرة أخرى، باستخدام تحويل فورييه العكسي لإنشاء مسار زمني جديد للفوكسل. يزيل مرشح الترددات العالية الترددات المنخفضة، وأقل تردد يمكن تحديده باستخدام هذه التقنية هو مقلوب ضعف TR. يزيل مرشح الترددات المنخفضة الترددات العالية، بينما يزيل مرشح الترددات النطاقية جميع الترددات باستثناء النطاق المحدد محل الاهتمام.

التنعيم، أو الترشيح المكاني، هو فكرة حساب متوسط ​​شدة وحدات البكسل القريبة لإنتاج خريطة مكانية سلسة لتغير الشدة عبر الدماغ أو المنطقة المعنية. غالبًا ما يتم حساب المتوسط ​​عن طريق الالتفاف مع مرشح غاوسي ، والذي، عند كل نقطة مكانية، يزن وحدات البكسل المجاورة حسب مسافتها، مع انخفاض الأوزان بشكل أسي باتباع منحنى الجرس . إذا كان المدى المكاني الحقيقي للتنشيط، أي انتشار مجموعة وحدات البكسل النشطة في نفس الوقت، يطابق عرض المرشح المستخدم، فإن هذه العملية تعمل على تحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء . كما أنها تجعل الضوضاء الإجمالية لكل وحدة بكسل تتبع توزيع منحنى الجرس، حيث أن جمع عدد كبير من التوزيعات المستقلة المتطابقة من أي نوع ينتج منحنى الجرس كحالة حدية. ولكن إذا كان المدى المكاني المفترض للتنشيط لا يتطابق مع المرشح، يتم تقليل الإشارة. [61]

التحليل الإحصائي

صور الرنين المغناطيسي الوظيفي من دراسة تظهر أن أجزاء من الدماغ تضيء عند رؤية المنازل وأجزاء أخرى عند رؤية الوجوه
هذه الصور التي تم الحصول عليها باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي مأخوذة من دراسة تظهر أن أجزاء من الدماغ تضيء عند رؤية المنازل وأجزاء أخرى عند رؤية الوجوه. القيم "r" هي ارتباطات، حيث تشير القيم الإيجابية أو السلبية الأعلى إلى علاقة أقوى (أي تطابق أفضل).

أحد الأساليب الشائعة لتحليل بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي هو النظر في كل فوكسل على حدة في إطار النموذج الخطي العام . يفترض النموذج، في كل نقطة زمنية، أن الاستجابة الديناميكية الدموية (HR) تساوي النسخة المقاسة والمجمعة للأحداث النشطة في تلك النقطة. ينشئ الباحث مصفوفة تصميم تحدد الأحداث النشطة في أي نقطة زمنية. إحدى الطرق الشائعة هي إنشاء مصفوفة بعمود واحد لكل حدث متداخل، وصف واحد لكل نقطة زمنية، ووضع علامة عليها إذا كان حدث معين، على سبيل المثال حافز، نشطًا في تلك النقطة الزمنية. ثم يفترض المرء شكلًا محددًا للاستجابة الديناميكية الدموية، مع ترك سعتها فقط قابلة للتغيير في وحدات فوكسل النشطة. تُستخدم مصفوفة التصميم وهذا الشكل لتوليد تنبؤ بالاستجابة الديناميكية الدموية الدقيقة للفوكسل في كل نقطة زمنية، باستخدام الإجراء الرياضي للالتفاف . لا يتضمن هذا التنبؤ التدرج المطلوب لكل حدث قبل جمعها.

يفترض النموذج الأساسي أن معدل الخطأ المرصود هو معدل الخطأ المتوقع المقاس حسب الأوزان لكل حدث ثم يضاف مع مزج الضوضاء. يؤدي هذا إلى إنشاء مجموعة من المعادلات الخطية التي تحتوي على معادلات أكثر من المجهول. تحتوي المعادلة الخطية على حل دقيق، في معظم الظروف، عندما تتطابق المعادلات والمجهول. وبالتالي يمكن للمرء اختيار أي مجموعة فرعية من المعادلات، مع عدد يساوي عدد المتغيرات، وحلها. ولكن عندما يتم إدخال هذه الحلول في المعادلات التي تم حذفها، سيكون هناك عدم تطابق بين الجانبين الأيمن والأيسر، الخطأ. يحاول نموذج GLM العثور على أوزان القياس التي تقلل من مجموع مربعات الخطأ. هذه الطريقة مثالية بشكل يمكن إثباته إذا تم توزيع الخطأ كمنحنى جرسي، وإذا كان نموذج القياس والجمع دقيقًا. للحصول على وصف أكثر رياضية لنموذج GLM، راجع النماذج الخطية المعممة .

لا يأخذ نموذج GLM في الاعتبار مساهمة العلاقات بين وحدات فوكسل متعددة. في حين تقوم طرق تحليل GLM بتقييم ما إذا كانت سعة إشارة وحدة فوكسل أو منطقة أعلى أو أقل لحالة واحدة من أخرى، فإن النماذج الإحصائية الأحدث مثل تحليل نمط متعدد وحدات فوكسل (MVPA)، تستخدم المساهمات الفريدة لوحدات فوكسل متعددة داخل مجموعة فوكسل. في التنفيذ النموذجي، يتم تدريب مصنف أو خوارزمية أكثر أساسية للتمييز بين التجارب لظروف مختلفة داخل مجموعة فرعية من البيانات. ثم يتم اختبار النموذج المدرب من خلال التنبؤ بظروف البيانات المتبقية (المستقلة). يتم تحقيق هذا النهج عادةً من خلال التدريب والاختبار على جلسات أو عمليات مسح ضوئي مختلفة. إذا كان المصنف خطيًا، فإن نموذج التدريب عبارة عن مجموعة من الأوزان المستخدمة لقياس القيمة في كل وحدة فوكسل قبل جمعها لتوليد رقم واحد يحدد الحالة لكل تجربة مجموعة اختبار. مزيد من المعلومات حول تدريب واختبار المصنفات موجودة في التصنيف الإحصائي . [62] يسمح MVPA باستنتاجات حول محتوى المعلومات للتمثيلات العصبية الأساسية المنعكسة في إشارة BOLD، [63] على الرغم من وجود جدال حول ما إذا كانت المعلومات المكتشفة بهذه الطريقة تعكس المعلومات المشفرة على مستوى الأعمدة، أو المقاييس المكانية الأعلى. [64] علاوة على ذلك، من الصعب فك تشفير المعلومات من القشرة الجبهية مقارنة بالقشرة البصرية، وهذه الاختلافات في الحساسية عبر المناطق تجعل المقارنات عبر المناطق إشكالية. [65] طريقة أخرى تستخدم نفس مجموعة بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي للتعرف على الأشياء المرئية في الدماغ البشري تعتمد على تحليل الأنماط متعددة الفوكسل (fMRI voxels) والتعلم متعدد العرض الموصوف في، [66] استخدمت هذه الطريقة البحث الفوقي والمعلومات المتبادلة للقضاء على الفوكسلات الصاخبة وتحديد إشارات BOLD المهمة.

الجمع مع طرق أخرى

من الشائع الجمع بين اكتساب إشارة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي وتتبع استجابات المشاركين وأوقات رد الفعل. يتم أحيانًا التقاط القياسات الفسيولوجية مثل معدل ضربات القلب والتنفس وتوصيل الجلد (معدل التعرق) وحركات العين في وقت واحد مع التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي. يمكن أيضًا دمج الطريقة مع تقنيات تصوير الدماغ الأخرى مثل التحفيز عبر الجمجمة والتحفيز القشري المباشر وخاصة تخطيط كهربية الدماغ . [67] يمكن أيضًا دمج إجراء التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي مع التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRS) للحصول على معلومات تكميلية حول كل من الأوكسي هيموجلوبين والديوكسي هيموجلوبين.

يمكن لتقنية التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي أن تكمل أو تكمل تقنيات أخرى بسبب نقاط قوتها وثغراتها الفريدة. يمكنها تسجيل إشارات الدماغ بشكل غير جراحي دون مخاطر الإشعاع المؤين المتأصل في طرق المسح الأخرى، مثل التصوير المقطعي المحوسب أو التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني . [68] يمكنها أيضًا تسجيل إشارة من جميع مناطق الدماغ، على عكس تخطيط كهربية الدماغ/تخطيط كهربية الدماغ، والتي تكون متحيزة نحو السطح القشري. [69] لكن الدقة الزمنية لتصوير الرنين المغناطيسي الوظيفي أضعف من دقة تخطيط كهربية الدماغ لأن معدل ضربات القلب يستغرق عشرات الثواني للصعود إلى ذروته. وبالتالي فإن الجمع بين تخطيط كهربية الدماغ والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي قوي بشكل محتمل لأن الاثنين لهما نقاط قوة تكميلية - تخطيط كهربية الدماغ لديه دقة زمنية عالية، وتصوير الرنين المغناطيسي الوظيفي لديه دقة مكانية عالية. لكن الاستحواذ المتزامن يحتاج إلى مراعاة إشارة تخطيط كهربية الدماغ من تدفق الدم المتغير الناتج عن مجال تدرج التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي، وإشارة تخطيط كهربية الدماغ من المجال الثابت. [70] لمزيد من التفاصيل، انظر تخطيط كهربية الدماغ مقابل التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي .

في حين يبرز التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي بسبب قدرته على التقاط العمليات العصبية المرتبطة بالصحة والمرض، فإن تقنيات تحفيز الدماغ مثل التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة (TMS) لديها القدرة على تغيير هذه العمليات العصبية. لذلك، هناك حاجة إلى مزيج من الاثنين للتحقيق في آليات عمل علاج التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة ومن ناحية أخرى إدخال السببية في الملاحظات الارتباطية البحتة. يشتمل الإعداد الحالي المتطور لهذه التجارب المتزامنة للتحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة/الرنين المغناطيسي الوظيفي على ملف رأس كبير الحجم، عادةً ملف قفص الطيور، مع تثبيت ملف TMS المتوافق مع الرنين المغناطيسي داخل ملف قفص الطيور هذا. تم تطبيقه في العديد من التجارب التي تدرس التفاعلات المحلية والشبكية. ومع ذلك، تتميز الإعدادات الكلاسيكية مع وضع ملف TMS داخل ملف رأس قفص الطيور في الرنين المغناطيسي بضعف نسبة الإشارة إلى الضوضاء مقارنة بمصفوفات الاستقبال متعددة القنوات المستخدمة في التصوير العصبي السريري اليوم. علاوة على ذلك، فإن وجود ملف TMS داخل ملف قفص الطيور في الرنين المغناطيسي يسبب آثارًا أسفل ملف TMS، أي عند هدف التحفيز. لهذه الأسباب، تم تطوير مجموعات ملفات الرنين المغناطيسي الجديدة حاليًا [71] المخصصة لتجارب TMS/fMRI المتزامنة. [72]

القضايا في التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي

تصميم

إذا كانت الحالة الأساسية قريبة جدًا من الحد الأقصى للتنشيط، فقد لا يتم تمثيل بعض العمليات بشكل مناسب. [73] هناك قيد آخر على التصميم التجريبي وهو حركة الرأس، والتي يمكن أن تؤدي إلى تغييرات اصطناعية في شدة إشارة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي. [73]

في تصميم الكتلة، يتم تبديل حالتين أو أكثر بواسطة كتل. سيكون لكل كتلة مدة عدد معين من عمليات مسح التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي وداخل كل كتلة يتم تقديم حالة واحدة فقط. من خلال جعل الظروف تختلف فقط في العملية المعرفية ذات الاهتمام، يجب أن تمثل إشارة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي التي تميز الظروف هذه العملية المعرفية ذات الاهتمام. يُعرف هذا باسم نموذج الطرح. [74] الزيادة في إشارة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي استجابةً لمحفز ما هي زيادة إضافية. وهذا يعني أن سعة الاستجابة الديناميكية الدموية (HR) تزداد عندما يتم تقديم محفزات متعددة في تتابع سريع. عندما يتم تبديل كل كتلة بحالة راحة يكون فيها للاستجابة الديناميكية الدموية الوقت الكافي للعودة إلى خط الأساس، يتم إدخال أقصى قدر من التباين في الإشارة. على هذا النحو، نستنتج أن تصميمات الكتل تقدم قوة إحصائية كبيرة. [75] [76] ومع ذلك، هناك عيوب شديدة لهذه الطريقة، حيث أن الإشارة حساسة للغاية لانحراف الإشارة، مثل حركة الرأس، خاصة عندما يتم استخدام عدد قليل فقط من الكتل. هناك عامل تقييدي آخر يتمثل في الاختيار السيئ لخط الأساس، حيث قد يمنع ذلك من استخلاص استنتاجات ذات مغزى. وهناك أيضًا مشاكل تتعلق بالعديد من المهام التي تفتقر إلى القدرة على التكرار. نظرًا لأنه يتم تقديم شرط واحد فقط داخل كل كتلة، فإن عشوائية أنواع التحفيز غير ممكنة داخل الكتلة. وهذا يجعل نوع التحفيز داخل كل كتلة قابلاً للتنبؤ به للغاية. ونتيجة لذلك، قد يصبح المشاركون على دراية بترتيب الأحداث. [75] [76]

تسمح التصميمات المتعلقة بالحدث بإجراء المزيد من الاختبارات في العالم الحقيقي، ومع ذلك، فإن القوة الإحصائية للتصميمات المتعلقة بالحدث منخفضة بطبيعتها، لأن التغيير في إشارة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي الجريء بعد عرض حافز واحد صغير. [77] [78]

يعتمد كل من التصميم المرتبط بالكتل والحدث على نموذج الطرح ، والذي يفترض أنه يمكن إضافة عمليات معرفية محددة بشكل انتقائي في ظروف مختلفة. ثم يُفترض أن أي اختلاف في تدفق الدم (إشارة BOLD) بين هاتين الحالتين يعكس العملية المعرفية المختلفة. بالإضافة إلى ذلك، يفترض هذا النموذج أنه يمكن إضافة عملية معرفية بشكل انتقائي إلى مجموعة من العمليات المعرفية النشطة دون التأثير عليها. [74] [ يحتاج إلى توضيح ]

تداخل الإشارات

تشكل الإشارات المتداخلة في التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي تحديًا كبيرًا في أبحاث علم الأعصاب الإدراكي، وخاصةً عندما يتم تقديم العديد من المحفزات أو المهام في تقارب زمني وثيق. [79] تتميز استجابة BOLD بدقة زمنية بطيئة مقارنة بالتتابع السريع للأحداث المعرفية. يتسبب هذا في تداخل الإشارات من عمليات الدماغ المختلفة، مما يجعل من الصعب التمييز بين النشاط العصبي المرتبط بمحفزات أو مهام محددة. يقلل هذا التداخل من دقة تحليلات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي المرتبطة بالأحداث، مما يعقد تفسيرات وظائف الدماغ.

تواجه تصميمات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي التقليدية، مثل التصميمات المرتبطة بالكتل أو الأحداث، قيودًا في إدارة تداخل هذه الإشارة، وخاصة في الدراسات ذات التصميمات غير العشوائية المتناوبة، حيث قد تظهر نفس المهام أو المحفزات بشكل متكرر ومتقارب. [80] ونتيجة لذلك، يصبح توقيت المحفزات عاملاً حاسمًا في ضمان أن تكون إشارة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي من حدث واحد مميزة بدرجة كافية عن الحدث التالي.

لمعالجة هذه التحديات، يستخدم الباحثون تقنيات مثل إزالة الالتواء، والتي تفصل رياضيًا بين استجابات BOLD المتداخلة. [81] [82] في عام 2023، أظهر داس وزملاؤه طرقًا مختلفة لتحسين التوقيت بين الأحداث الفردية بحيث يمكن تقليل التفاف الإشارات التي تثيرها والتي تكون قريبة من بعضها البعض. [83] تحاول هذه الأساليب تقدير مساهمة كل حدث عصبي في الإشارة الإجمالية، مما يسمح بتفسير أكثر دقة لنشاط الدماغ. إن التقدم في الأساليب التحليلية، مثل الأدوات المتخصصة لتحسين التصميمات التجريبية، أمر بالغ الأهمية للتخفيف من آثار تداخل الإشارات وتحسين موثوقية دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي.

الظروف الأساسية مقابل ظروف النشاط

لا يرتاح المخ أبدًا تمامًا. فهو لا يتوقف أبدًا عن العمل وإطلاق الإشارات العصبية، وكذلك استخدام الأكسجين طالما كان الشخص المعني على قيد الحياة. في الواقع، في دراسة ستارك وسكواير، 2001 [84] عندما لا يكون الصفر صفرًا: مشكلة الظروف الأساسية الغامضة في التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي ، كان النشاط في الفص الصدغي الإنسي (وكذلك في مناطق الدماغ الأخرى) أعلى بكثير أثناء الراحة منه أثناء العديد من الظروف الأساسية البديلة. كان تأثير هذا النشاط المرتفع أثناء الراحة هو تقليل أو القضاء على أو حتى عكس علامة النشاط أثناء ظروف المهمة ذات الصلة بوظائف الذاكرة. توضح هذه النتائج أن فترات الراحة مرتبطة بنشاط إدراكي كبير وبالتالي فهي ليست خط أساس مثالي لمهام الإدراك. من أجل تمييز الظروف الأساسية والتنشيط، من الضروري تفسير الكثير من المعلومات. وهذا يشمل مواقف بسيطة مثل التنفس. قد تؤدي الكتل الدورية إلى ظهور بيانات متطابقة مع اختلافات أخرى في البيانات إذا كان الشخص يتنفس بمعدل منتظم يبلغ نفس واحد/5 ثوانٍ، وتحدث الكتل كل 10 ثوانٍ، مما يؤدي إلى إضعاف البيانات.

الاستدلال العكسي

تقدم طرق التصوير العصبي مثل التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي والتصوير بالرنين المغناطيسي مقياسًا لتنشيط مناطق معينة من الدماغ استجابةً للمهام المعرفية التي يتم إجراؤها أثناء عملية المسح. تسمح البيانات التي تم الحصول عليها خلال هذا الوقت لعلماء الأعصاب الإدراكيين بالحصول على معلومات حول دور مناطق معينة من الدماغ في الوظيفة الإدراكية. [85] ومع ذلك، تنشأ مشكلة عندما يزعم الباحثون أن مناطق معينة من الدماغ تحدد تنشيط العمليات المعرفية التي تم تصنيفها سابقًا. [86] يصف بولدراك [87] هذه المشكلة بوضوح:

إن النوع المعتاد من الاستدلالات التي يتم استخلاصها من بيانات التصوير العصبي هو من النوع "إذا كانت العملية المعرفية X نشطة، فإن المنطقة Z من الدماغ تكون نشطة". ولكن قراءة أقسام المناقشة في عدد قليل من مقالات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي سوف تكشف سريعاً عن وباء من التفكير يتخذ الشكل التالي:
(1) في الدراسة الحالية، عندما تم تقديم مقارنة المهمة A، كانت منطقة الدماغ Z نشطة.
(2) في دراسات أخرى، عندما تم تفعيل العملية المعرفية X، كانت منطقة الدماغ Z نشطة.
(3) وبالتالي، فإن نشاط المنطقة Z في الدراسة الحالية يوضح مشاركة العملية المعرفية X من خلال مقارنة المهمة A.
وهذا "استدلال عكسي"، إذ أنه يستدل بشكل عكسي من وجود نشاط في المخ إلى إشراك وظيفة معرفية معينة.

يُظهِر الاستدلال العكسي المغالطة المنطقية المتمثلة في تأكيد ما وجدته للتو، على الرغم من أن هذا المنطق يمكن دعمه بحالات حيث يتم توليد نتيجة معينة فقط من خلال حدث محدد. فيما يتعلق بالدماغ ووظيفة الدماغ، نادرًا ما يتم تنشيط منطقة معينة من الدماغ من خلال عملية إدراكية واحدة فقط. [87] تضمنت بعض الاقتراحات لتحسين شرعية الاستدلال العكسي زيادة انتقائية الاستجابة في منطقة الدماغ ذات الاهتمام وزيادة الاحتمالية المسبقة للعملية الإدراكية المعنية. [87] ومع ذلك، يقترح بولدراك [85] أنه يجب استخدام الاستدلال العكسي فقط كدليل لتوجيه المزيد من الاستفسارات بدلاً من كونه وسيلة مباشرة لتفسير النتائج.

الاستدلال الأمامي

الاستدلال الأمامي هو طريقة تعتمد على البيانات وتستخدم أنماط تنشيط الدماغ للتمييز بين النظريات المعرفية المتنافسة. وهي تشترك في خصائص مع منطق الانفصال في علم النفس المعرفي والتسلسل الأمامي للفلسفة . على سبيل المثال، يناقش هينسون [88] مساهمة الاستدلال الأمامي في مناقشة " نظرية العملية الفردية مقابل نظرية العملية المزدوجة " فيما يتعلق بذاكرة التعرف . يدعم الاستدلال الأمامي نظرية العملية المزدوجة من خلال إظهار وجود نمطين مختلفين نوعيًا لتنشيط الدماغ عند التمييز بين " أحكام التذكر مقابل المعرفة ". تكمن المشكلة الرئيسية في الاستدلال الأمامي في أنه طريقة ارتباطية . لذلك، لا يمكن للمرء أن يكون واثقًا تمامًا من أن مناطق الدماغ التي يتم تنشيطها أثناء العملية المعرفية ضرورية تمامًا لتنفيذ تلك العمليات. [85] في الواقع، هناك العديد من الحالات المعروفة التي تثبت ذلك تمامًا. على سبيل المثال، ثبت أن الحُصين يتم تنشيطه أثناء التكييف الكلاسيكي ، [89] ومع ذلك، فقد أظهرت دراسات الآفات أن التكييف الكلاسيكي يمكن أن يحدث بدون الحُصين. [90]

المخاطر الصحية

إن أكثر المخاطر شيوعًا التي يتعرض لها المشاركون في دراسة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي هي الخوف من الأماكن المغلقة [91] وهناك تقارير عن مخاطر تعرض النساء الحوامل لعملية المسح. [92] كما تخضع جلسات المسح المشاركين لضوضاء عالية النبرة من قوى لورنتز التي يسببها التيار المتغير بسرعة في المجال الثابت القوي في ملفات التدرج. يمكن أن يؤدي تبديل التدرج أيضًا إلى إحداث تيارات في الجسم تسبب وخزًا في الأعصاب. يمكن أن تتعطل الأجهزة الطبية المزروعة مثل أجهزة تنظيم ضربات القلب بسبب هذه التيارات. قد يؤدي مجال التردد اللاسلكي لملف الإثارة إلى تسخين الجسم، ويجب مراقبة ذلك بعناية أكبر لدى الأشخاص المصابين بالحمى والسكري وأولئك الذين يعانون من مشاكل في الدورة الدموية. كما أن الحرق الموضعي من القلائد المعدنية والمجوهرات الأخرى يشكل أيضًا خطرًا. [93]

يمكن أن يتسبب المجال المغناطيسي الثابت القوي في حدوث أضرار عن طريق جذب الأجسام المعدنية الثقيلة القريبة وتحويلها إلى مقذوفات. [94]

لا يوجد خطر مؤكد من الضرر البيولوجي من المجالات المغناطيسية الثابتة القوية جدًا. [95] [96] ومع ذلك، فقد تم إثبات التأثيرات السامة للجينات (أي المسرطنة المحتملة) لفحص التصوير بالرنين المغناطيسي في الجسم الحي وفي المختبر، [97] [98] [99] [100] مما دفع مراجعة حديثة إلى التوصية "بالحاجة إلى مزيد من الدراسات والاستخدام الحكيم من أجل تجنب الفحوصات غير الضرورية، وفقًا لمبدأ الحيطة ". [96] في مقارنة التأثيرات السامة للجينات للتصوير بالرنين المغناطيسي مع تلك الخاصة بفحوصات التصوير المقطعي المحوسب، أفاد كنوتي وآخرون أنه على الرغم من أن تلف الحمض النووي المكتشف بعد التصوير بالرنين المغناطيسي كان عند مستوى مماثل لذلك الناتج عن عمليات المسح باستخدام الإشعاع المؤين (تصوير الأوعية التاجية المقطعي المحوسب بجرعة منخفضة، والتصوير النووي، وتصوير الأوعية الدموية بالأشعة السينية)، فإن الاختلافات في الآلية التي يحدث بها هذا الضرر تشير إلى أن خطر الإصابة بالسرطان من التصوير بالرنين المغناطيسي، إن وجد، غير معروف. [101]

طرق متقدمة

وقد أثبتت الدراسات الأولى التي أجريت باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي صحة هذه التقنية في مواجهة نشاط الدماغ المعروف، من خلال تقنيات أخرى، بأنه مرتبط بالمهام. وبحلول أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، بدأت دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي في اكتشاف ارتباطات جديدة. ومع ذلك، فقد دفعت عيوبها الفنية الباحثين إلى تجربة طرق أكثر تقدمًا لزيادة قوة الدراسات السريرية والبحثية.

دقة مكانية أفضل

بشكل عام، يتمتع التصوير بالرنين المغناطيسي بدقة مكانية أفضل من تخطيط كهربية الدماغ وتخطيط كهربية الدماغ المغناطيسي، ولكن ليس بدقة الإجراءات الجراحية مثل الأقطاب الكهربائية أحادية الوحدة. في حين أن الدقة النموذجية تكون في نطاق المليمتر، فإن التصوير بالرنين المغناطيسي أو التصوير بالرنين المغناطيسي عالي الدقة يعمل بدقة عشرات الميكرومتر. يستخدم 7 مجالات تيسلا، وماسحات ضوئية صغيرة الحجم يمكنها أن تناسب الحيوانات الصغيرة مثل الفئران، وعوامل تباين خارجية مثل أكسيد الحديد الناعم. يتطلب تركيب الإنسان ماسحات ضوئية أكبر حجمًا، مما يجعل تحقيق قوى حقول أعلى أكثر صعوبة، خاصة إذا كان المجال يجب أن يكون موحدًا؛ كما يتطلب إما تباينًا داخليًا مثل BOLD أو عامل تباين خارجي غير سام على عكس أكسيد الحديد.

التصوير المتوازي هو تقنية أخرى لتحسين الدقة المكانية. يستخدم هذا التصوير ملفات متعددة للإثارة والاستقبال. تتحسن الدقة المكانية مع الجذر التربيعي لعدد الملفات المستخدمة. يمكن القيام بذلك إما باستخدام مجموعة مرحلية حيث يتم دمج الملفات بالتوازي وغالبًا ما يتم أخذ عينات من مناطق متداخلة بها فجوات في أخذ العينات أو باستخدام مجموعات ملفات ضخمة، وهي مجموعة أكثر كثافة من المستقبلات المنفصلة عن ملفات الإثارة. ومع ذلك، تلتقط هذه الملفات الإشارات بشكل أفضل من سطح الدماغ، وأقل جودة من الهياكل العميقة مثل الحُصين . [ بحاجة لمصدر ]

دقة زمنية أفضل

إن الدقة الزمنية لتصوير الرنين المغناطيسي الوظيفي محدودة بـ: (1) آلية التغذية الراجعة التي ترفع تدفق الدم والتي تعمل ببطء؛ (2) الاضطرار إلى الانتظار حتى يتعافى المغناطيسي الصافي قبل أخذ عينة من الشريحة مرة أخرى؛ و(3) الاضطرار إلى الحصول على شرائح متعددة لتغطية الدماغ بالكامل أو المنطقة المعنية. تعالج التقنيات المتقدمة لتحسين الدقة الزمنية هذه القضايا. يؤدي استخدام ملفات متعددة إلى تسريع وقت الاستحواذ بنسبة دقيقة للملفات المستخدمة. هناك تقنية أخرى تتمثل في تحديد الأجزاء التي تهم أقل من الإشارة والتخلص منها. يمكن أن يكون هذا إما تلك الأقسام من الصورة التي تتكرر كثيرًا في خريطة مكانية (أي مجموعات صغيرة تنقط الصورة بشكل دوري) أو تلك الأقسام التي تتكرر بشكل غير متكرر (مجموعات أكبر). الأول، مرشح تمرير عالي في مساحة k، اقترحه جاري إتش جلوفر وزملاؤه في جامعة ستانفورد . تفترض هذه الآليات أن الباحث لديه فكرة عن الشكل المتوقع لصورة التنشيط.

تستخدم تقنية EPI ذات الصدى المتدرج النموذجية ملفين متدرجين داخل شريحة، وتقوم بتشغيل ملف واحد أولاً ثم الملف الآخر، لتتبع مجموعة من الخطوط في مساحة k. يمكن أن يؤدي تشغيل ملفي التدرج إلى إنشاء خطوط بزاوية تغطي نفس مساحة الشبكة بشكل أسرع. يمكن أيضًا تشغيل ملفي التدرج في تسلسل معين لتتبع شكل حلزوني في مساحة k. يكتسب تسلسل التصوير الحلزوني هذا الصور بشكل أسرع من تسلسلات الصدى المتدرج، لكنه يحتاج إلى المزيد من التحويلات الرياضية (والافتراضات الناتجة) لأن التحويل مرة أخرى إلى مساحة فوكسل يتطلب أن تكون البيانات في شكل شبكة (مجموعة من النقاط المتباعدة بشكل متساوٍ في الاتجاهين الأفقي والرأسي).

آليات التباين الجديدة

يعتمد تباين BOLD على تدفق الدم، والذي يكون بطيئًا في الاستجابة للمحفزات وعرضة للتأثيرات الصاخبة. تشمل المؤشرات الحيوية الأخرى التي يتم النظر فيها الآن لتوفير تباين أفضل درجة الحرارة، والحموضة / القلوية (pH)، والعوامل الحساسة للكالسيوم، والحقل المغناطيسي العصبي، وتأثير لورنتز. يعتمد تباين درجة الحرارة على التغيرات في درجة حرارة الدماغ بسبب نشاطه. يؤدي الحرق الأولي للجلوكوز إلى رفع درجة الحرارة، ويخفضها التدفق اللاحق للدم البارد الطازج. [ بحاجة لمصدر ] تغير هذه التغييرات الخصائص المغناطيسية للأنسجة. نظرًا لأن التباين الداخلي يصعب قياسه، يتم استخدام عوامل خارجية مثل مركبات الثوليوم لتعزيز التأثير. يعتمد التباين القائم على الرقم الهيدروجيني على التغيرات في التوازن الحمضي / القلوي لخلايا الدماغ عندما تصبح نشطة. غالبًا ما يستخدم هذا عاملًا خارجيًا. تجعل العوامل الحساسة للكالسيوم التصوير بالرنين المغناطيسي أكثر حساسية لتركيزات الكالسيوم، وغالبًا ما تكون أيونات الكالسيوم بمثابة رسل لمسارات الإشارات الخلوية في الخلايا العصبية النشطة. يقيس تباين المجال المغناطيسي العصبي التغيرات المغناطيسية والكهربائية الناتجة عن إطلاق الخلايا العصبية مباشرة. تحاول تقنية التصوير بتأثير لورنتز قياس الإزاحة الفيزيائية للخلايا العصبية النشطة التي تحمل تيارًا كهربائيًا داخل المجال الساكن القوي. [102]

الاستخدام التجاري

أظهرت بعض التجارب الارتباطات العصبية لتفضيلات الناس للعلامات التجارية. استخدم صامويل م. ماكلور التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي لإظهار أن القشرة الجبهية الظهرية الجانبية والحُصين والدماغ الأوسط كانت أكثر نشاطًا عندما شرب الناس عن علم كوكاكولا على عكس عندما شربوا كوكاكولا غير مُسمى. [103] أظهرت دراسات أخرى نشاط الدماغ الذي يميز تفضيل الرجال للسيارات الرياضية، وحتى الاختلافات بين الديمقراطيين والجمهوريين في رد فعلهم على الإعلانات التجارية للحملات التي تحتوي على صور لهجمات 11 سبتمبر. استولت شركات التسويق العصبي على هذه الدراسات كأداة أفضل لاستطلاع تفضيلات المستخدمين من تقنية المسح التقليدية. كانت إحدى هذه الشركات هي BrightHouse، [104] التي أغلقت الآن [105] . شركة أخرى هي Neurosense ومقرها أكسفورد بالمملكة المتحدة، [106] والتي تقدم المشورة للعملاء حول كيفية استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي كجزء من نشاطهم التجاري التسويقي. [107] والثالثة هي Sales Brain في كاليفورنيا. [108]

تم إنشاء شركتين على الأقل لاستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي في كشف الكذب : No Lie MRI وCephos Corporation [109] . تتقاضى شركة No Lie MRI ما يقرب من 5000 دولار مقابل خدماتها. تعتمد هذه الشركات على أدلة مثل تلك المستمدة من دراسة أجراها جوشوا جرين في جامعة هارفارد والتي تشير إلى أن القشرة الجبهية أكثر نشاطًا لدى أولئك الذين يفكرون في الكذب. [110]

ومع ذلك، لا يزال هناك قدر لا بأس به من الجدل حول ما إذا كانت هذه التقنيات موثوقة بما يكفي لاستخدامها في بيئة قانونية [111] . تشير بعض الدراسات إلى أنه في حين يوجد ارتباط إيجابي عام، إلا أن هناك قدرًا كبيرًا من التباين بين النتائج وفي بعض الحالات صعوبة كبيرة في تكرار النتائج. [112] حظر قاضي الصلح الفيدرالي في تينيسي أدلة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي لدعم ادعاء المتهم بقول الحقيقة، على أساس أن مثل هذه الفحوصات لا ترقى إلى المستوى القانوني للأدلة العلمية. [113] يتفق معظم الباحثين على أن قدرة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي على اكتشاف الخداع في بيئة الحياة الواقعية لم يتم إثباتها. [8] [114]

لقد تم استبعاد استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي من المناقشات القانونية طوال تاريخه. لم يُسمح باستخدام هذه التكنولوجيا بسبب وجود ثغرات في الأدلة التي تدعم التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي. أولاً، تم إجراء معظم الأدلة التي تدعم دقة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي في مختبر في ظل ظروف خاضعة للرقابة مع حقائق قوية. لا ينطبق هذا النوع من الاختبارات على الحياة الواقعية. يمكن أن تكون سيناريوهات الحياة الواقعية أكثر تعقيدًا بكثير مع العديد من العوامل المؤثرة الأخرى. [115] لقد ثبت أن العديد من العوامل الأخرى تؤثر على BOLD بخلاف الكذب النموذجي. كانت هناك اختبارات أجريت تُظهر أن تعاطي المخدرات يغير تدفق الدم في الدماغ، مما يؤثر بشكل كبير على نتيجة اختبار BOLD. علاوة على ذلك، يمكن للأفراد المصابين بأمراض أو اضطرابات مثل الفصام أو الكذب القهري أن يؤدي إلى نتائج غير طبيعية أيضًا. أخيرًا، هناك سؤال أخلاقي يتعلق بفحص التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي. أدى هذا الاختبار لـ BOLD إلى جدال حول ما إذا كان التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي يشكل انتهاكًا للخصوصية. قد يُنظر إلى القدرة على فحص وتفسير ما يفكر فيه الناس على أنه غير أخلاقي ولا يزال الجدل مستمرًا. [116]

وبسبب هذه العوامل وغيرها، تم استبعاد أدلة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي من أي شكل من أشكال النظام القانوني. فالاختبار غير خاضع للسيطرة ولا يمكن التنبؤ به. لذلك، فقد قيل إن التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي يحتاج إلى المزيد من الاختبارات قبل أن يمكن اعتباره قابلاً للتطبيق في نظر النظام القانوني. [117]

نقد

انتقد بعض العلماء دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي بسبب التحليلات الإحصائية الإشكالية، والتي غالبًا ما تستند إلى دراسات منخفضة الطاقة وعينات صغيرة. [118] [119] دافع باحثون آخرون في مجال التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي عن عملهم باعتباره صالحًا. [120] في عام 2018، اقترح تيرنر وزملاؤه أن الأحجام الصغيرة تؤثر على إمكانية تكرار دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي القائمة على المهام وزعموا أنه حتى مجموعات البيانات التي تضم 100 مشارك على الأقل قد لا يتم تكرار النتائج بشكل جيد، [121] على الرغم من وجود مناقشات حول هذا الموضوع. [122] [123]

في إحدى دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي الحقيقية ولكن الساخرة، عُرضت صور لبشر في حالات عاطفية مختلفة على سمك السلمون الميت. قدم المؤلفون أدلة، وفقًا لاختبارين إحصائيين مختلفين شائعي الاستخدام، على مناطق في دماغ سمك السلمون تشير إلى نشاط ذي مغزى. استُخدمت الدراسة لتسليط الضوء على الحاجة إلى تحليلات إحصائية أكثر دقة في أبحاث التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي، نظرًا للعدد الكبير من وحدات البكسل في فحص التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي النموذجي ومشكلة المقارنات المتعددة . [124] [125] قبل نشر الخلافات في عام 2010، لم تستخدم ما بين 25 و40٪ من الدراسات المنشورة حول التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي المقارنات المصححة. ولكن بحلول عام 2012، انخفض هذا الرقم إلى 10٪. [126] حذرت الدكتورة سالي ساتيل، في مقال كتبته في مجلة تايم، من أنه في حين أن فحوصات الدماغ لها قيمة علمية، فإن مناطق الدماغ الفردية غالبًا ما تخدم أغراضًا متعددة وأن "الاستنتاجات العكسية" كما تُستخدم عادةً في التقارير الصحفية تحمل فرصة كبيرة لاستخلاص استنتاجات غير صالحة. [127] في عام 2015، تم اكتشاف خطأ إحصائي في حسابات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي والذي من المحتمل أن يبطل ما لا يقل عن 40000 دراسة تصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي قبل عام 2015، ويقترح الباحثون أنه لا يمكن الاعتماد على النتائج قبل إصلاح الخطأ. [128] [129] وعلاوة على ذلك، فقد تبين لاحقًا أن كيفية ضبط المعلمات في البرنامج تحدد معدل الإيجابيات الكاذبة. بعبارة أخرى، يمكن تحديد نتائج الدراسة عن طريق تغيير معلمات البرنامج. [130]

في عام 2020، أجرى الأستاذ أحمد الحريري (من جامعة ديوك) أحد أوائل الباحثين الذين استخدموا التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي، تجربة واسعة النطاق سعت إلى اختبار موثوقية التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي على الأفراد. في الدراسة، قام بنسخ بروتوكولات من 56 ورقة بحثية منشورة في علم النفس استخدمت التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي. تشير النتائج إلى أن التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي يتمتع بموثوقية ضعيفة عندما يتعلق الأمر بالحالات الفردية، ولكنه يتمتع بموثوقية جيدة عندما يتعلق الأمر بأنماط التفكير البشرية العامة [131] [132] [133]

انظر أيضا

ملحوظات

الاستشهادات

  1. ^ "الرنين المغناطيسي، مقدمة نقدية تمت مراجعتها من قبل الأقران؛ التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي" (PDF) . TRTF/EMRF 2023. تم الاسترجاع في 23 يناير 2023 .
  2. ^ هويتل، سونغ ومكارثي (2009)
  3. ^ Logothetis, NK ; Pauls, Jon; Augath, M.; Trinath, T.; Oeltermann, A. (يوليو 2001). "A neurophysiological investigation of the basis of the BOLD signal in fMRI". Nature . 412 (6843): 150–157. Bibcode :2001Natur.412..150L. doi :10.1038/35084005. PMID  11449264. S2CID  969175. تظهر نتائجنا بشكل لا لبس فيه أن الزيادة الموضعية مكانيًا في تباين BOLD تعكس بشكل مباشر ورتيب زيادة في النشاط العصبي.
  4. ^ بواسطة هويتل، سونغ وماكارثي (2009، ص 26)
  5. ^ هويتل، سونغ ومكارثي (2009، ص 4)
  6. ^ توماس، روجر ك (1 يناير 1993). "مقدمة: كتاب علم النفس الحيوي تكريمًا لليلون ج. بيكوك". مجلة علم النفس العام . 120 (1): 5.
  7. ^ ديتري، جون أ.؛ راو، هينجي؛ وانج، داني جيه جيه؛ تشن، يو فين؛ وانج، زي (مايو 2012). "تطبيقات التصوير بالرنين المغناطيسي المسمى بالدوران الشرياني في الدماغ". مجلة التصوير بالرنين المغناطيسي . 35 (5): 1026-1037. doi :10.1002/jmri.23581. PMC 3326188. PMID  22246782 . 
  8. ^ ab Langleben, DD; Moriarty, JC (2013). "استخدام التصوير الدماغي لكشف الكذب: حيث تتصادم العلوم والقانون وسياسة البحث". Psychol Public Policy Law . 19 (2): 222–234. doi :10.1037/a0028841. PMC 3680134. PMID 23772173  . 
  9. ^ هويتل، سونغ وماكارثي (2009، ص 198-200، 208-211)
  10. ^ هوتيل، سونغ وماكارثي (2009، ص 168)؛ روي وشيرينغتون (1890)
  11. ^ هويتل، سونغ وماكارثي (2009، ص 198-200، 208-211)
  12. ^ ساندرون ، ستيفانو. باسيجالوبي، ماركو؛ جالوني، ماركو ر. مارتينو ، جيانفيتو (نوفمبر 2012). “أنجيلو موسو (1846-1910)”. مجلة علم الأعصاب . 259 (11): 2513-2514. دوى :10.1007/s00415-012-6632-1. اتش دي ال : 2318/140004 . بميد  23010944. S2CID  13365830.
  13. ^ اي بي سي ساندرون ، ستيفانو. باسيجالوبي، ماركو؛ جالوني، ماركو ر. كابا، ستيفانو F.؛ مورو، أندريا؛ كاتاني، ماركو. فيليبي، ماسيمو؛ مونتي، مارتن م.؛ بيراني، دانييلا؛ مارتينو ، جيانفيتو (فبراير 2014). “وزن نشاط الدماغ بالميزان: ظهور مخطوطات أنجيلو موسو الأصلية”. مخ . 137 (2): 621-633. دوى : 10.1093/الدماغ/awt091 . اتش دي ال : 2318/141932 . بميد  23687118.
  14. ^ فيلد، ديفيد ت.؛ إنمان، لورا أ. (فبراير 2014). "وزن نشاط الدماغ بالميزان: تكرار معاصر لتجربة أنجيلو موسو التاريخية". الدماغ . 137 (2): 634-639. doi : 10.1093/brain/awt352 . PMID  24408614.
  15. ^ رايتشل (2000، ص 39)
  16. ^ لوغوثيتيس (2008، ص. S3)؛ أوغاوا وآخرون. (1990)
  17. ^ Belliveau, J.; Kennedy, D.; McKinstry, R.; Buchbinder, B.; Weisskoff, R.; Cohen, M.; Vevea, J.; Brady, T.; Rosen, B. (1 November 1991). "Functional mapping of the human visual cortex by magnetic resonance photography". Science . 254 (5032): 716–719. Bibcode :1991Sci...254..716B. doi :10.1126/science.1948051. PMID  1948051.
  18. ^ هويتل، سونغ وماكارثي (2009، ص 204-205)
  19. ^ Kwong, KK; Belliveau, JW; Chesler, DA; Goldberg, IE; Weisskoff, RM; Poncelet, BP; Kennedy, DN; Hoppel, BE; Cohen, MS; Turner, R (15 يونيو 1992). "التصوير بالرنين المغناطيسي الديناميكي لنشاط الدماغ البشري أثناء التحفيز الحسي الأولي". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 89 (12): 5675-5679. Bibcode :1992PNAS...89.5675K. doi : 10.1073/pnas.89.12.5675 . PMC 49355. PMID  1608978 . 
  20. ^ هويتل، سونغ وماكارثي (2009، ص 205-208)
  21. ^ هويتل، سونغ وماكارثي (2009، ص 6-7)
  22. ^ هويتل، سونغ ومكارثي (2009، ص 199)
  23. ^ هويتل، سونغ ومكارثي (2009، ص 194)
  24. ^ هويتل، سونغ وماكارثي (2009، ص 220-229)
  25. ^ هويتل، سونغ وماكارثي (2009، ص 208-214)
  26. ^ أوغاوا وسونغ (2007)
  27. ^ هويتل، سونغ وماكارثي (2009، ص 243-245)
  28. ^ شاروه، دانيال؛ فان موريك، تيم؛ باينز، لورين جيه؛ سيجارت، كاترين؛ ويبر، كيرستن؛ هاجورت، بيتر؛ نوريس، ديفيد جيه. (15 أكتوبر 2019). "يكشف التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي الخاص بالصفائح عن تفاعلات موجهة في الشبكات الموزعة أثناء معالجة اللغة". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 116 (42): 21185-21190. رمز Bibcode : 2019PNAS..11621185S. ​​doi : 10.1073/pnas.1907858116 . PMC 6800353. PMID  31570628. 
  29. ^ هويتل، سونغ وماكارثي (2009، ص 214-220)
  30. ^ لوغوثيتيس (2008، ص. س4-س6)
  31. ^ كار، ريسمان و فاغنر (2010)
  32. ^ هويتل، سونغ وماكارثي (2009، ص 220-229)
  33. ^ Cohen, Mark S. (أغسطس 1997). "التحليل المعياري لبيانات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي باستخدام أساليب الأنظمة الخطية". NeuroImage . 6 (2): 93–103. doi :10.1006/nimg.1997.0278. PMID  9299383. S2CID  7708045.
  34. ^ Boynton, Geoffrey M.; Engel, Stephen A.; Glover, Gary H.; Heeger, David J. (1 July 1996). "Linear Systems Analysis of Functional Magnetic Resonance Imaging in Human V1". مجلة علوم الأعصاب . 16 (13): 4207–4221. doi :10.1523/JNEUROSCI.16-13-04207.1996. PMC 6579007. PMID 8753882  . 
  35. ^ هويتل، سونغ وماكارثي (2009، ص 229-37)
  36. ^ Logothetis, Nikos K.; Pauls, Jon; Augath, Mark; Trinath, Torsten; Oeltermann, Axel (July 2001). "التحقيق العصبي الفسيولوجي لأساس إشارة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي". Nature . 412 (6843): 150–157. Bibcode :2001Natur.412..150L. doi :10.1038/35084005. PMID  11449264. S2CID  969175.
  37. ^ كيم وآخرون. (2000، ص 109-110)
  38. ^ هويتل، سونغ وماكارثي (2009، ص 209-210)
  39. ^ بولتي (2006، ص 48)
  40. ^ لوغوثيتيس (2008، ص. S7 – S8)
  41. ^ هويتل، سونغ وماكارثي (2009، ص 209-210)
  42. ^ كيم وآخرون. (2000، ص 107-109)
  43. ^ Desai, M.; Kahn, I.; Knoblich, U.; Bernstein, J.; Atallah, H.; Yang, A.; Kopell, N.; Buckner, RL; Graybiel, AM; Moore, CI; Boyden, ES (2011). "رسم خرائط الشبكات الدماغية في الفئران المستيقظة باستخدام التحكم العصبي البصري والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي". مجلة علم وظائف الأعصاب . 105 (3): 1393-1405. doi :10.1152/jn.00828.2010. PMC 3074423. PMID  21160013 . 
  44. ^ لي، جين هيونج؛ دوراند، ريمي؛ جرادينارو، فيفيانا؛ تشانغ، فينج؛ جوشين، إينبال؛ كيم، داي شيك؛ فينو، ليف إي؛ راماكريشنان، تشارو؛ ديسيروث، كارل (يونيو 2010). "إشارات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي العالمية والمحلية التي تحركها الخلايا العصبية المحددة بصريًا حسب النوع والتوصيل". نيتشر . 465 (7299): 788-792. رمز Bibcode :2010Natur.465..788L. doi :10.1038/nature09108. PMC 3177305. PMID  20473285 . 
  45. ^ Kahn, I.; Desai, M.; Knoblich, U.; Bernstein, J.; Henninger, M.; Graybiel, AM; Boyden, ES; Buckner, RL; Moore, CI (19 أكتوبر 2011). "توصيف الخطية الزمنية لاستجابة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفية عبر التحكم البصري للخلايا العصبية الهرمية القشرية الجديدة". مجلة علوم الأعصاب . 31 (42): 15086–15091. doi :10.1523/JNEUROSCI.0007-11.2011. PMC 3225054. PMID  22016542 . 
  46. ^ ديل، أندرس م.؛ باكنر، راندي ل. (1997). "المتوسط ​​الانتقائي للتجارب الفردية المقدمة بسرعة باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي". رسم خرائط الدماغ البشري . 5 (5): 329-340. doi :10.1002/(SICI)1097-0193(1997)5:5<329::AID-HBM1>3.0.CO;2-5. PMID  20408237. S2CID  6401373.
  47. ^ رومبوتس، باركهوف وشيلتنز (2007، ص 1)
  48. ^ رومبوتس، باركهوف وشيلتنز (2007، ص 4-5)
  49. ^ رومبوتس، باركهوف وشيلتنز (2007، ص 10)
  50. ^ رومبوتس، باركهوف وشيلتنز (2007، ص 14)
  51. ^ رومبوتس، باركهوف وشيلتنز (2007، ص 18-26)
  52. ^ هويتل، سونغ وماكارثي (2009، ص 476-80)
  53. ^ لوغوثيتيس (2008)
  54. ^ هويتل، سونغ وماكارثي (2009، ص 243-244)
  55. ^ انظر هذه المقالة المؤرشفة بتاريخ 2023-01-07 على موقع Wayback Machine من مجلة Philosophy Now ، والتي تنص على أن أجهزة الكمبيوتر يمكنها التنبؤ بالحالات العاطفية من بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي بنسبة تتراوح بين 70% و84% من الحالات.
  56. ^ هويتل، سونغ وماكارثي (2009، ص 256-8)
  57. ^ هويتل، سونغ وماكارثي (2009، ص 258-259)
  58. ^ Fassbender, Catherine; Mukherjee, Prerona; Schweitzer, Julie B. (أبريل 2017). "تقليل الضوضاء في التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي القائم على المهام للأطفال؛ المراهقون ذوو الإعاقات التنموية والنمو الطبيعي". NeuroImage . 149 : 338–347. doi :10.1016/j.neuroimage.2017.01.021. PMC 5422202. PMID  28130195 . 
  59. ^ هويتل، سونغ وماكارثي (2009، ص 259-262)
  60. ^ هويتل، سونغ وماكارثي (2009، ص 262-7)؛ ليندكويست (2008)
  61. ^ تم تلخيص المعالجة المسبقة من Huettel, Song & McCarthy (2009، ص 267-289)، وتم تعديلها بواسطة المراجعة الأحدث التي أجراها Lindquist (2008، ص 11-13).
  62. ^ بالنسبة لنموذج GLM الأساسي، راجع الوصف الذي كتبه Huettel, Song & McCarthy (2009، ص 343-256). تم تناول تصنيف MVPA ونمط متعدد الفوكسل في نفس النص في ص 408-415.
  63. ^ هيبرت، مارتن ن.؛ بيكر، كريس آي. (2018-10-15). "تفكيك الترميز المتعدد المتغيرات لدراسة وظائف المخ". NeuroImage . 180 (الجزء أ): 4-18. doi :10.1016/j.neuroimage.2017.08.005. ISSN  1095-9572. PMC 5797513. PMID  28782682 . 
  64. ^ كارلسون، توماس أ.؛ واردل، سوزان ج. (2015-04-15). "الفك الحسي". NeuroImage . 110 : 217–218. doi :10.1016/j.neuroimage.2015.02.009. ISSN  1053-8119. PMID  25680521. S2CID  24436113.
  65. ^ بهانداري، أبورفا؛ غاني، كريستوفر؛ بادري، ديفيد (أكتوبر 2018). "فوق الصدفة مباشرة: هل من الصعب فك شفرة المعلومات من أنماط النشاط الديناميكي للقشرة الأمامية؟". مجلة علم الأعصاب الإدراكي . 30 (10): 1473-1498. doi :10.1162/jocn_a_01291. ISSN  0898-929X. PMID  29877764. S2CID  46954312.
  66. ^ Hourani, O, Charkari, NM, Jalili, S. إطار عمل اختيار فوكسل يعتمد على البحث الفوقي والمعلومات المتبادلة لفك تشفير الدماغ. مجلة تقنيات نظم التصوير الدولية 2019؛ 29: 663– 676. https://doi.org/10.1002/ima.22353
  67. ^ هويتل، سونغ وماكارثي (2009، ص 449)
  68. ^ هوتيل، سونغ وماكارثي (2009، ص 4)؛ لوغوثيتيس (2008)
  69. ^ إلمونييمي وأرونين (2000، ص. 454)
  70. ^ هويتل، سونغ وماكارثي (2009، ص 449)
  71. ^ "التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة/التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي المتزامن » tmsfmri.com | التصوير العصبي والتحفيز".
  72. ^ نافارو دي لارا، لوسيا آي؛ تيك، مارتن؛ ووليتز، مايكل؛ فراس-كريجل، روبرتا؛ موسر، إيفالد؛ لايستلر، إلمار؛ وينديشبرغر، كريستيان (أبريل 2017). "التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة/التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي عالي الحساسية للقشرة الحركية البشرية باستخدام ملف تصوير بالرنين المغناطيسي متعدد القنوات مخصص". NeuroImage . 150 : 262–269. doi :10.1016/j.neuroimage.2017.02.062. PMID  28254457. S2CID  3676325.
  73. ^ ab Haller S.; Bartsch A. (2009). "Pitfalls in fMRI". European Radiology . 19 (11): 2689–2706. doi :10.1007/s00330-009-1456-9. PMID  19504107. S2CID  26759374.
  74. ^ ab Grabowski, TJ; Damasio, AR (2000). "Investigating Language with Functional Neuroimaging" . Brain Mapping: The Systems . ص. 425–461. doi :10.1016/B978-012692545-6/50016-7. ISBN 978-0-12-692545-6.
  75. ^ ab Aguirre, GK; D'Esposito, M. (1999). "Experimental design for brain fMRI". في Bandettini, PA؛ Moonen, C. (المحررون). Functional MRI . برلين: Springer-Verlag. ص 369-380.
  76. ^ ab Donaldson, D.; Bucknar, R. (2001). "Effective Paradigm Design". في Jezzard, P.; Matthews, PM; Smith, SM (المحررون). Functional MRI: An introduction to methods . نيويورك: مطبعة جامعة أكسفورد. ص 177-195.
  77. ^ روزن، بروس ر.؛ باكنر، راندي ل.؛ ديل، أندرس م. (3 فبراير 1998). "التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي المرتبط بالحدث: الماضي والحاضر والمستقبل". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 95 (3): 773-780. رمز Bibcode : 1998PNAS...95..773R. doi : 10.1073 /pnas.95.3.773 . PMC 33797. PMID  9448240. 
  78. ^ D'Esposito, Mark; Zarahn, Eric; Aguirre, Geoffrey K. (1999). "Event-related function MRI: Implications for cognitive psychology". Psychological Bulletin . 125 (1): 155–164. doi :10.1037/0033-2909.125.1.155. PMID  9990848.
  79. ^ Burock, Marc A.; Buckner, Randy L.; Woldorff, Marty G.; Rosen, Bruce R.; Dale, Anders M. (1998-11-16). "Randomized event-related experimental designs allow for extremely rapid presentation rates using function MRI". NeuroReport . 9 (16): 3735–3739. doi :10.1097/00001756-199811160-00030. ISSN  0959-4965. PMID  9858388.
  80. ^ Huettel, Scott A. (2012-08-15). "Event-related fMRI in cognition". NeuroImage . 20 YEARS OF fMRI. 62 (2): 1152–1156. doi :10.1016/j.neuroimage.2011.08.113. ISSN  1053-8119. PMC 3277683. PMID 21963919  . 
  81. ^ ليو، توماس ت. (2012-08-15). "تطوير تصميمات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي المرتبطة بالأحداث". NeuroImage . 20 YEARS OF fMRI. 62 (2): 1157–1162. doi :10.1016/j.neuroimage.2011.10.008. ISSN  1053-8119. PMC 3272106. PMID 22037002  . 
  82. ^ ليو، توماس ت.؛ فرانك، لورانس ر.؛ وونغ، إريك س.؛ بوكستون، ريتشارد ب. (2001-04-01). "قوة الكشف وكفاءة التقدير والقدرة على التنبؤ في التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي المرتبط بالحدث". NeuroImage . 13 (4): 759–773. doi :10.1006/nimg.2000.0728. ISSN  1053-8119. PMID  11305903.
  83. ^ Das, Soukhin; Yi, Weigang; Ding, Mingzhou; Mangun, George R. (2023-04-17). "تحسين تجارب علم الأعصاب الإدراكي لفصل استجابات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي ذات الصلة بالحدث في التصميمات المتناوبة غير العشوائية". Frontiers in Neuroimaging . 2. doi : 10.3389/fnimg.2023.1068616 . ISSN  2813-1193. PMC 10406298. PMID 37554656  . 
  84. ^ ستارك، كريج إي إل؛ سكوير، لاري آر. (23 أكتوبر 2001). "عندما لا يكون الصفر صفرًا: مشكلة الظروف الأساسية الغامضة في التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 98 (22): 12760-12766. رمز Bibcode : 2001PNAS...9812760S. doi : 10.1073 /pnas.221462998 . PMC 60127. PMID  11592989. 
  85. ^ abc Poldrack RA (2008). "دور التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي في علم الأعصاب الإدراكي: أين نقف؟". الرأي الحالي. Neurobiol . 18 (2): 223–7. doi :10.1016/j.conb.2008.07.006. PMID  18678252. S2CID  14983903.
  86. ^ هاريسون، جلين دبليو. (نوفمبر 2008). "الاقتصاد العصبي: إعادة الانضمام". الاقتصاد والفلسفة . 24 (3): 533-544. doi :10.1017/s0266267108002149. S2CID 154376751 . 
  87. ^ abc Poldrack, R (فبراير 2006). "هل يمكن استنتاج العمليات المعرفية من بيانات التصوير العصبي؟" (PDF) . الاتجاهات في العلوم المعرفية . 10 (2): 59–63. doi :10.1016/j.tics.2005.12.004. PMID  16406760. S2CID  13498984.
  88. ^ Henson R (2006). "الاستدلال الأمامي باستخدام التصوير العصبي الوظيفي: التفكك مقابل الارتباطات". Trends Cogn. Sci. (Regul. Ed.) . 10 (2): 64–9. doi :10.1016/j.tics.2005.12.005. PMID  16406759. S2CID  27185.
  89. ^ Knight, David C.; Smith, Christine N.; Cheng, Dominic T.; Stein, Elliot A.; Helmstetter, Fred J. (سبتمبر 2004). "نشاط اللوزة والحُصين أثناء اكتساب وإخماد تكييف الخوف البشري". علم الأعصاب الإدراكي والعاطفي والسلوكي . 4 (3): 317–325. doi : 10.3758/cabn.4.3.317 . PMID  15535167.
  90. ^ جابرييلي، جون دي إي؛ ماكجلينشي-بيروث، ريجينا؛ كاريليو، ماريا سي؛ جلوك، مارك أيه؛ سيرماك، ليرد إس؛ ديسترهوفت، جون إف (1995). "التكييف الكلاسيكي السليم لتأخير الرمش بالعين في حالة فقدان الذاكرة". علم الأعصاب السلوكي . 109 (5): 819-827. doi :10.1037/0735-7044.109.5.819. PMID  8554707.
  91. ^ هويتل، سونغ وماكارثي (2009، ص 53)
  92. ^ ساهيتو وسلاني (2012، ص 60)
  93. ^ هويتل، سونغ وماكارثي (2009، ص 50-52)
  94. ^ هويتل، سونغ ومكارثي (2009، ص 44)
  95. ^ Formica, Domenico; Silvestri, Sergio (22 April 2004). "التأثيرات البيولوجية للتعرض للتصوير بالرنين المغناطيسي: نظرة عامة". BioMedical Engineering OnLine . 3 : 11. doi : 10.1186 /1475-925X-3-11 . PMC 419710. PMID  15104797. 
  96. ^ ab Hartwig, Valentina; Giovannetti, Giulio; Vanello, Nicola; Lombardi, Massimo; Landini, Luigi; Simi, Silvana (2009). "التأثيرات البيولوجية والسلامة في التصوير بالرنين المغناطيسي: مراجعة". المجلة الدولية للبحوث البيئية والصحة العامة . 6 (6): 1778-1798. doi : 10.3390/ijerph6061778 . PMC 2705217. PMID  19578460 . 
  97. ^ فيشتر، مايكل؛ ستيهلي، جوليا؛ فوكس، توبياس أ.؛ دوغود، سفيتلانا؛ جيمبيرلي، أوليفر؛ كوفمان، فيليب أ. (7 أغسطس 2013). "تأثير التصوير بالرنين المغناطيسي للقلب على سلامة الحمض النووي للخلايا الليمفاوية البشرية". مجلة القلب الأوروبية . 34 (30): 2340-2345. doi :10.1093/eurheartj/eht184. PMC 3736059. PMID  23793096 . 
  98. ^ Lee, Joong Won; Kim, Myeong Seong; Kim, Yang Jee; Choi, Young Joo; Lee, Younghyun; Chung, Hai Won (أكتوبر 2011). "التأثيرات السامة للتصوير بالرنين المغناطيسي 3 تيسلا في الخلايا الليمفاوية البشرية المزروعة". Bioelectromagnetics . 32 (7): 535–542. doi :10.1002/bem.20664. PMID  21412810. S2CID  205467617.
  99. ^ سيمي، سيلفانا؛ بالاردين، ميكايلا؛ كاسيلا، مارتا؛ دي مارشي، دانييل؛ هارتويج، فالنتينا؛ جيوفانيتي، جوليو؛ فانيلو، نيكولا؛ جابرييليني، سابرينا؛ لانديني، لويجي؛ لومباردي، ماسيمو (أكتوبر 2008). "هل يمكن إهمال التأثير السام للرنين المغناطيسي؟ انخفاض استمرار تردد النوى الدقيقة في الخلايا الليمفاوية للأفراد بعد فحص القلب". أبحاث الطفرات/الآليات الأساسية والجزيئية للطفرات . 645 (1-2): 39-43. رمز Bibcode :2008MRFMM.645...39S. doi :10.1016/j.mrfmmm.2008.08.011. PMID  18804118.
  100. ^ سوزوكي، ي.؛ إيكيهاتا، م؛ ناكامورا، ك؛ نيشيوكا، م؛ أسانوما، ك؛ كوانا، ت؛ شيميزو، هـ (1 نوفمبر 2001). "تحريض النوى الدقيقة في الفئران المعرضة للحقول المغناطيسية الثابتة". طفرة . 16 (6): 499-501. doi : 10.1093/mutage/16.6.499 . PMID  11682641.
  101. ^ كنوتي ، ج. ساراستي، أ؛ كاليو، م. مين، هـ. (2 أغسطس 2013). “هل التصوير بالرنين المغناطيسي للقلب يسبب تلف الحمض النووي؟”. مجلة القلب الأوروبية . 34 (30): 2337-2339. دوى : 10.1093/يورهارتج/eht214 . بميد  23821403.
  102. ^ هويتل، سونغ ومكارثي (2009، ص 420-440).
  103. ^ Lowenberg (2008)؛ (خدعة الدماغ؟ 2004)؛ McClure et al. (2004)
  104. ^ (خدعة الدماغ؟ 2004)
  105. ^ لوفينبيرج (2008)
  106. ^ ديفلين (2012)
  107. ^ (خدعة الدماغ؟ 2004)
  108. ^ برامر (2004)
  109. ^ ساهيتو وسلاني (2012، ص 57)
  110. ^ نارايان (2009)
  111. ^ ساهيتو وسلاني (2012، ص 41)
  112. ^ نارايان (2009)
  113. ^ ميلر (2010)
  114. ^ نارايان (2009)
  115. ^ موبس، دين؛ لاو، هاكوان سي؛ جونز، أوين دي؛ فريث، كريستوفر دي (17 أبريل 2007). "القانون والمسؤولية والدماغ". PLOS Biology . 5 (4): e103. doi : 10.1371 / journal.pbio.0050103 . PMC 1852146. PMID  17439297. S2CID  7519294. 
  116. ^ سيمبسون، جونيور (2008). "كشف الكذب باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي: هل هو جيد للغاية لدرجة يصعب تصديقها؟". مجلة الأكاديمية الأمريكية للطب النفسي والقانون . 36 (4): 491-8. PMID  19092066.
  117. ^ Gaudet, Lyn M. (2011). "Brainprinting, scientific evidence, and Daubert: a Warningary lesson from India". Jurimetrics . 51 (3): 293–318. JSTOR  41307131.
  118. ^ فول، إدوارد؛ هاريس، كريستين؛ وينكيلم، بيوتر؛ باشلر، هارولد (مايو 2009). "ارتباطات عالية بشكل محير في دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي للعاطفة والشخصية والإدراك الاجتماعي". وجهات نظر حول العلوم النفسية . 4 (3): 274-290. doi :10.1111/j.1745-6924.2009.01125.x. PMID  26158964. S2CID  242553.
  119. ^ Rinck PA (2005). "Rinckside - التصوير الوظيفي يؤدي إلى البحث عن محفز "الشراء". Rinckside .
  120. ^ ليبرمان، ماثيو د.؛ بيركمان، إليوت ت.؛ واجر، تور د. (مايو 2009). "الارتباطات في علم الأعصاب الاجتماعي ليست شعوذة: تعليق على فول وآخرين. (2009)". وجهات نظر حول علم النفس . 4 (3): 299-307. doi :10.1111/j.1745-6924.2009.01128.x. PMC 5017149. PMID  26158967 . 
  121. ^ Turner, Benjamin O.; Paul, Erick J.; Miller, Michael B.; Barbey, Aron K. (ديسمبر 2018). "تؤدي أحجام العينات الصغيرة إلى تقليل قابلية تكرار دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي القائمة على المهام". Communications Biology . 1 (1): 62. doi :10.1038/s42003-018-0073-z. PMC 6123695. PMID  30271944 . 
  122. ^ ني، ديريك إيفان (ديسمبر 2019). "تعتمد إمكانية تكرار التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي على وجود بيانات كافية على مستوى الفرد". علم الأحياء الاتصالات . 2 (1): 130. doi :10.1038/s42003-019-0378-6. PMC 6461660. PMID  30993214 . 
  123. ^ Turner, Benjamin O.; Santander, Tyler; Paul, Erick J.; Barbey, Aron K.; Miller, Michael B. (December 2019). "الرد على: تعتمد إمكانية تكرار التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي على وجود بيانات كافية على مستوى الفرد". Communications Biology . 2 (1): 129. doi :10.1038/s42003-019-0379-5. PMC 6461603. PMID  30993213 . 
  124. ^ مارغوليس، دانييل س. (2011). "سمك السلمون الشك". علم الأعصاب النقدي . ص 273-285. doi :10.1002/9781444343359.ch13. ISBN 978-1-4443-4335-9.
  125. ^ بينيت، سي إم؛ ميلر، إم بي؛ ولفورد، جي إل (يوليو 2009). "المرتبطات العصبية لمنظور بين الأنواع عند أخذ سمك السلمون الأطلسي بعد الوفاة: حجة لتصحيح المقارنات المتعددة". NeuroImage . 47 : S125. CiteSeerX 10.1.1.161.8384 . doi :10.1016/S1053-8119(09)71202-9. S2CID  220973284. 
  126. ^ "جائزة نوبل في علم الأعصاب: دراسة سمك السلمون الميت". The Scicurious Brain، شبكة مدونة Scientific American . 2012-09-25 . تم الاسترجاع في 2014-11-28 .
  127. ^ ساتيل، سالي (30 مايو 2013). "لا تقرأ كثيرًا عن عمليات مسح الدماغ". تايم . تم الاسترجاع في 15 سبتمبر 2020 .
  128. ^ إيكلوند، أندرس؛ نيكولز، توماس إي؛ كنوتسون، هانز (2016). "فشل المجموعة: لماذا استنتجت استدلالات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي للامتداد المكاني معدلات إيجابية كاذبة مبالغ فيها". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 113 (28): 7900-7905. رمز Bibcode : 2016PNAS..113.7900E. doi : 10.1073/pnas.1602413113 . PMC 4948312. PMID  27357684 . 
  129. ^ "خلل في برنامج التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي قد يبطل 15 عامًا من أبحاث الدماغ". 6 يوليو 2016.
  130. ^ مولر، كارستن؛ ليبسين، يوران؛ مولر، هارالد إي؛ لوهمان، غابرييل (28 يونيو 2017). "التعليق: فشل المجموعة: لماذا استنتجت استدلالات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي للامتداد المكاني معدلات إيجابية كاذبة مبالغ فيها". فرونتيرز في علم الأعصاب البشري . 11 : 345. doi : 10.3389/fnhum.2017.00345 . PMC 5487467. PMID  28701944 . 
  131. ^ تايلور، ميشيل (4 يونيو 2020). "رائد التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي يلقي بظلال من الشك على التكنولوجيا، 15 عامًا من عمله". LaboratoryEquipment.com . تم الاسترجاع في 15 سبتمبر 2020 .
  132. ^ Ouellette, Jennifer (8 يوليو 2020). "عالم من جامعة ديوك يشكك في أبحاثه الخاصة من خلال دراسة جديدة تنتقد مهمة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي". Ars Technica . تم الاسترجاع في 15 سبتمبر 2020 .
  133. ^ كوهين، أريان (25 يونيو 2020). "باحثو جامعة ديوك يقولون إن كل دراسة لنشاط الدماغ قرأتها على الإطلاق خاطئة". Fast Company . تم الاسترجاع في 15 سبتمبر 2020 .

مراجع

  • "احتيال الدماغ؟"، مجلة علوم الأعصاب الطبيعية ، 7 (7): 683، 2004، doi : 10.1038/nn0704-683 ، PMID  15220922
  • برامر، م. (2004)، "المراسلات: عملية احتيال على الدماغ؟"، مجلة علوم الأعصاب الطبيعية ، 7 (10): 1015، doi : 10.1038/nn1004-1015 ، PMID  15452565، S2CID  5158938
  • Bulte, D. (2006), BOLD Physiology (Lecture slides) (PDF) ، مركز التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي للدماغ، جامعة أكسفورد، تم أرشفته من الأصل (PDF) في 24 مايو 2012 ، تم استرجاعه في 31 ديسمبر 2011
  • كار، فاليري أ.؛ ريسمان، جيسي؛ فاغنر، أنتوني د. (فبراير 2010). "تصوير الفص الصدغي الأوسط لدى الإنسان باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي عالي الدقة". نيورون . 65 (3): 298-308. doi :10.1016/j.neuron.2009.12.022. PMC  2844113. PMID  20159444 .
  • ديفلين، هـ. (2012)، مقدمة إلى التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي: الاستخدام السريري والتجاري، مركز أكسفورد للتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي للدماغ، جامعة أكسفورد، المملكة المتحدة، تم أرشفته من الأصل في 7 ديسمبر 2011 ، تم استرجاعه في 1 يناير 2012
  • التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) - الدماغ، الكلية الأمريكية للأشعة والجمعية الإشعاعية لأمريكا الشمالية، 24 مايو 2011 ، تم الاسترجاع في 30 ديسمبر 2011
  • Huettel, SA; Song, AW; McCarthy, G. (2009), التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (الطبعة الثانية)، ماساتشوستس: Sinauer، ISBN 978-0-87893-286-3
  • Ilmoniemi, RJ; Aronen, HJ (2000), "Cortical Excitability and Connectivity Reflected in fMRI, MEG, EEG, and TMS", in Moonen, CTW; Bandettini, PA (eds.), Functional MRI , Medical Radiology, Berlin: Springer, pp. 453–463, doi :10.1007/978-3-642-58716-0_37 (inactive 2024-04-26), ISBN 978-3-540-67215-9{{citation}}:CS1 maint: DOI غير نشط اعتبارًا من أبريل 2024 ( الرابط )
  • كيم، إس جي؛ لي، إس بي؛ جوديير، بي؛ سيلفا، إيه سي (2000)، "الدقة المكانية لتقنية بولد وتقنيات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي الأخرى"، في مونين، سي تي دبليو؛ بانديتيني، بي إيه (المحررون)، التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي ، الأشعة الطبية، برلين: سبرينغر، ص 195-203، doi :10.1007/978-3-642-58716-0_18 (غير نشط 2024-04-26)، رقم ISBN 978-3-540-67215-9{{citation}}:CS1 maint: DOI غير نشط اعتبارًا من أبريل 2024 ( الرابط )
  • Lindquist, MA (2008)، "التحليل الإحصائي لبيانات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي"، العلوم الإحصائية ، 23 (4): 439–64، arXiv : 0906.3662 ، doi :10.1214/09-STS282، S2CID  14221210
  • Logothetis, NK (12 يونيو 2008)، "ما يمكننا فعله وما لا يمكننا فعله باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي"، مجلة نيتشر ، 453 (7197): 869–78، رمز Bibcode :2008Natur.453..869L، doi :10.1038/nature06976، PMID  18548064، S2CID  4403097
  • لوينبيرج، ك. (7 أكتوبر 2008)، نيوروكولا: قدرة علم الأعصاب على قياس تفضيلات المستهلك، مركز ستانفورد للقانون ومدونة العلوم البيولوجية ، تم الاسترجاع في 1 يناير 2012
  • McClure, S.; Li, J.; Tomlin, D.; Cypert, KS; Montague, LM; Montague, PR (2004), "المرتبطات العصبية للتفضيل السلوكي للمشروبات المألوفة ثقافيًا"، Neuron ، 44 (2): 379–387، doi : 10.1016/j.neuron.2004.09.019 ، PMID  15473974، S2CID  15015392
  • ميلر، ج. (2010)، "فشل كشف الكذب باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي في اجتياز اختبار قانوني"، ساينس ، 328 (5984): 1336-1337، رمز Bibcode :2010Sci...328.1336M، doi : 10.1126/science.328.5984.1336-a ، PMID  20538919
  • نارايان، أ. (20 يوليو 2009)، "فحص الدماغ بالرنين المغناطيسي الوظيفي: جهاز أفضل لكشف الكذب؟"، تايم ، تم أرشفته من الأصل في 3 أغسطس 2009 ، تم استرجاعه في 1 يناير 2012
  • أوغاوا، س.؛ لي، تي إم؛ ناياك، إيه إس؛ جلين، بي. (1990)، "التباين الحساس للأكسجين في صورة الرنين المغناطيسي لدماغ القوارض في المجالات المغناطيسية العالية"، الرنين المغناطيسي في الطب ، 14 (1): 68-78، doi :10.1002/mrm.1910140108، PMID  2161986، S2CID  12379024
  • أوغاوا، س.؛ سونغ، ي. (2007)، "التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي"، سكولاربيديا ، 2 (10): 3105، رمز Bibcode :2007SchpJ...2.3105O، doi : 10.4249/scholarpedia.3105
  • رايشل، مي (2000)، توجا، إيه دبليو؛ مازيوتا، جيه سي (المحررون)، رسم خرائط الدماغ: الأنظمة، لندن: أكاديميك بريس، رقم ISBN 978-0-12-692545-6, تم أرشفته من الأصل في 2012-01-13 , تم استرجاعه في 2012-01-01
  • Rombouts, SARB; Barkhof, F.; Sheltens, P. (2007)، التطبيقات السريرية لتصوير الدماغ الوظيفي بالرنين المغناطيسي ، المملكة المتحدة: دار نشر جامعة أكسفورد، ISBN 978-0-19-856629-8
  • روي، سي إس؛ شيرينغتون، سي إس (1890)، "حول تنظيم إمداد الدم إلى المخ"، مجلة علم وظائف الأعضاء ، 11 (1-2): 85-158، doi :10.1113/jphysiol.1890.sp000321، PMC  1514242 ، PMID  16991945
  • ساهيتو، ف.؛ سلاني، و. (2012)، "التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي وتحدي موازنة الأمن البشري مع أمن الدولة"، آفاق الأمن البشري 1 ، 2012 (1): 38-66، arXiv : 1204.3543 ، Bibcode : 2012arXiv1204.3543S

الكتب المدرسية

  • EMRF/TRTF (بيتر أ. رينك، محرر)، الرنين المغناطيسي: مقدمة نقدية تمت مراجعتها من قبل الأقران، الطبعة الثالثة عشر، 2023 (طبعة مجانية)
  • جوزيف ب. هورناك، أساسيات التصوير بالرنين المغناطيسي (عبر الإنترنت)
  • ريتشارد ب. بوكستون، مقدمة في التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي: المبادئ والتقنيات ، مطبعة جامعة كامبريدج، 2002، ISBN 0-521-58113-3 
  • روبرتو كابيزا وآلان كينجستون، محرران، دليل التصوير العصبي الوظيفي للإدراك، الطبعة الثانية ، مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، 2006، رقم ISBN 0-262-03344-5 
  • Huettel, SA; Song, AW; McCarthy, G., التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي الطبعة الثانية ، 2009، ماساتشوستس: Sinauer، ISBN 978-0-87893-286-3 

قراءة إضافية

  • لانجليبن، دي دي؛ شرودر، إل؛ مالدجيان، جيه إيه؛ جور، آر سي؛ ماكدونالد، إس؛ راجلاند، جيه دي؛ أوبراين، سي بي؛ تشيلدريس، إيه آر (مارس 2002). "نشاط الدماغ أثناء الخداع المحاكي: دراسة الرنين المغناطيسي الوظيفي المرتبطة بالحدث". نيورومايجي . 15 (3): 727-732. doi :10.1006/nimg.2001.1003. PMID  11848716. S2CID  14676750.
  • مهاجنول-شيبر، د. جانيت؛ فان دير كالين، باس مهاجم؛ كولير، ويلي نيوجيرسي؛ فان دير سلويس، ماركو سي؛ فان ارنينغ، ليون J.Th.O.؛ ثيجسين ، هينك أوم . أوسبورغ، بيريند؛ هوفناجيلز ، ويليبرورد إتش إل . يانسن ، رينيه WMM (مايو 2002). “القياسات المتزامنة لتغيرات الأوكسجين الدماغي أثناء تنشيط الدماغ عن طريق التحليل الطيفي القريب من الأشعة تحت الحمراء والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي في موضوعات صحية من الشباب والمسنين”. رسم خرائط الدماغ البشري . 16 (1): 14-23. دوى :10.1002/hbm.10026. بمك  6871837 . بميد  11870923.
  • سالي ساتيل؛ سكوت أو. ليلينفيلد (2015). غسيل المخ: الجاذبية المغرية لعلم الأعصاب غير العقلاني . كتب أساسية. رقم ISBN 978-0465062911.
  • www.mri-tutorial.com MRI-TUTORIAL.COM – مستودع تعليمي مجاني حول التصوير العصبي
  • مشروع BrainMapping.ORG – موقع مجتمعي على شبكة الإنترنت للحصول على معلومات حول رسم خرائط الدماغ والأساليب المتبعة
  • مقاطع فيديو التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي على RadiologyTube.com أرشيف 2020-08-18 على موقع Wayback Machine – مجموعة من مقاطع فيديو التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي
  • برنامج جامعة كولومبيا للتصوير والعلوم المعرفية: التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=التصوير_بالرنين_المغناطيسي_الوظيفي&oldid=1248783692"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate