إحداثيات تالايراخ

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة
منظر سهمي لمنطقة الحزام في الدماغ البشري مع شبكة تالايراخ متراكبة وفقًا للمحددات القياسية

إحداثيات تالايراخ ، والمعروفة أيضًا باسم فضاء تالايراخ ، هي نظام إحداثيات ثلاثي الأبعاد (يُعرف باسم "أطلس") للدماغ البشري، يُستخدم لرسم خريطة لمواقع تراكيب الدماغ بغض النظر عن الاختلافات الفردية في حجم الدماغ وشكله العام. لا يزال استخدام إحداثيات تالايراخ شائعًا في دراسات التصوير الوظيفي للدماغ ولتوجيه التحفيز عبر الجمجمة لمناطق الدماغ. [ 1 ] مع ذلك، حلت طرق بديلة، مثل نظام إحداثيات MNI (الذي نشأ في معهد ومستشفى مونتريال للأعصاب )، محل نظام تالايراخ إلى حد كبير في الجراحة التجسيمية وغيرها من الإجراءات. [ 2 ]

تاريخ

ابتكر جراحا الأعصاب جان تالايراخ وغابور سيكلا نظام الإحداثيات لأول مرة في عملهما على أطلس تالايراخ عام 1967، مما أدى إلى إنشاء شبكة موحدة لجراحة الأعصاب. [ 3 ] [ 4 ] استندت الشبكة إلى فكرة أن المسافات إلى الآفات في الدماغ تتناسب طرديًا مع حجم الدماغ الكلي (أي أن المسافة بين بنيتين تكون أكبر في الدماغ الأكبر حجمًا). في عام 1988، صدرت طبعة ثانية من أطلس تالايراخ شارك في تأليفها تورنو، وتُعرف أحيانًا بنظام تالايراخ-تورنو. استند هذا الأطلس إلى تشريح واحد لدماغ بشري بعد الوفاة. [ 5 ]

يستخدم أطلس تالايراخ مناطق برودمان كعلامات لمناطق الدماغ. [ 6 ]

وصف

يُعرَّف نظام إحداثيات تالايراخ بجعل نقطتي ارتكاز، وهما التصالب الأمامي والتصالب الخلفي ، تقعان على خط أفقي مستقيم. [ 7 ] وبما أن هاتين النقطتين تقعان على المستوى السهمي المتوسط، فإن نظام الإحداثيات يُعرَّف تمامًا باشتراط أن يكون هذا المستوى رأسيًا. تُقاس المسافات في إحداثيات تالايراخ من التصالب الأمامي باعتباره نقطة الأصل (كما هو مُعرَّف في طبعة 1998). يشير المحور y إلى الخلف والأمام بالنسبة للتصالبين، ويشير المحور x إلى اليسار واليمين، بينما يشير المحور z إلى الاتجاهين البطني الظهري (الأسفل والأعلى). [ 8 ] بمجرد إعادة توجيه الدماغ إلى هذه المحاور، يجب على الباحثين أيضًا تحديد الخطوط الخارجية الستة لقشرة الدماغ: الأمامي، والخلفي، والأيسر، والأيمن، والسفلي، والعلوي. [ 9 ] في أطلس 1967، يُمثَّل الجانب الأيسر بإحداثيات موجبة، بينما في أطلس 1988، يُمثَّل الجانب الأيسر بإحداثيات سالبة.

من خلال تحديد معالم تشريحية قياسية يمكن التعرف عليها لدى مختلف الأفراد (الوصلة الأمامية والوصلة الخلفية)، أصبح من الأسهل تحويل صورة دماغية فردية تم الحصول عليها من خلال التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) وغيرها من طرق التصوير إلى فضاء تالايراخ القياسي هذا. وبذلك، يمكن استنتاج هوية الأنسجة في موقع محدد بالرجوع إلى الأطلس.

مناطق برودمان في علم الأعصاب

صورة ملونة لمناطق برودمان

مناطق برودمان هي رسم توضيحي لخريطة معمارية خلوية للدماغ البشري، نشرها كوربينان برودمان في دراسته عام 1909. تقسم خريطة برودمان القشرة المخية إلى 43 جزءًا مختلفًا، تظهر بوضوح في المقاطع النسيجية المصبوغة بأجسام الخلايا. وبعد سنوات، لا تزال مجموعة كبيرة من علماء الأعصاب تستخدم خريطة برودمان لتحديد مواقع بيانات التصوير العصبي التي يتم الحصول عليها من أدمغة بشرية حية. [ 10 ]

برودمان بالنسبة لإحداثيات تالايراخ

في الواقع، زعمت بعض تقنيات التصوير العصبي استخدام منطقة برودمان كدليل لإحداثيات تالايراخ. علاوة على ذلك، تُظهر هذه التقنيات إمكانية إجراء التجارب في فضاء مرجعي مشترك من خلال تصوير الدماغ البشري الحي، وذلك بتسجيل الوظائف وإجراء وتحديد البيانات المعمارية.

أثبتت خريطة برودمان فائدتها في العديد من برامج التصوير العصبي وأطالس التجسيم الفراغي، مثل أطلس تالايراخ. كما يُعد هذا الأطلس مثالًا على المشكلات الكامنة (أي أن الانطباعات المتعلقة بتطابق حدود المناطق مع معالم التلافيف قد تؤدي إلى استنتاجات خاطئة فيما يتعلق بتحديد حدود البنية الخلوية، أو أن استخدام خريطة برودمان دون معرفة النص المصاحب للرسم قد يُضلل الباحثين ويؤدي إلى استنتاجات خاطئة). [ 10 ]

التحويل إلى أنظمة إحداثيات أخرى

قوالب معهد مونتريال للأعصاب (MNI)

نظام إحداثيات MNI، المعروف أيضًا باسم فضاء MNI، هو نظام إحداثيات دماغية مجسمة متعددة، أنشأه معهد ومستشفى مونتريال للأعصاب . [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] على غرار إحداثيات تالايراخ، يمكن استخدام إحداثيات MNI لوصف موقع تراكيب دماغية محددة، دون الحاجة إلى مراعاة أي اختلافات فردية في الدماغ. مع ذلك، ولأن نظام تالايراخ "لا يمثل عموم السكان"، فقد طُوّرت إحداثيات MNI من بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي التي جُمعت من العديد من الأفراد، في محاولة لإنشاء نظام إحداثيات عصبية أكثر قابلية للتعميم. [ 14 ] وقد طُوبقت إحداثيات MNI مع إحداثيات تالايراخ للسماح بتطابق المعالم. [ 14 ]

كانت مساحة MNI الأصلية هي MNI 305، والتي تم إنشاؤها من 305 صورة مُحاذية وفقًا لنموذج تايلراك، حيث تم استخلاص صورة دماغية متوسطة منها. [ 11 ] [ 15 ] ثم تم إنشاء MNI 152 (المعروف أيضًا باسم ICBM 152) لاحقًا باستخدام صور رنين مغناطيسي ذات دقة أعلى، تم تسجيلها على MNI 305، وتم استخلاص متوسط ​​منها. [ 12 ] [ 13 ] [ 15 ] وتتكون MNI 152 بدورها من أطالس مختلفة، ذات قيود مختلفة، مثل المحاذاة الخطية/غير الخطية، وتناظر/عدم تناظر نصفي الكرة المخية. [ 12 ]

تستطيع معظم برامج التصوير العصبي تحويل الإحداثيات من نظام تالايراخ إلى نظام MNI. مع ذلك، قد تعيق الاختلافات بين هذين النظامين مقارنة النتائج بين الدراسات المختلفة. تبرز هذه المشكلة بشكل خاص في الحالات التي تتطلب تصحيح اختلافات الإحداثيات لتقليل الخطأ، كما هو الحال في التحليلات التلوية القائمة على الإحداثيات . من الممكن التخفيف من هذه الاختلافات باستخدام تحويل لانكستر ، الذي يُمكن اعتماده لتقليل التباين في الدراسات المنشورة حول استراتيجيات التطبيع المكاني . [ 16 ]

التسجيل غير الخطي

التسجيل غير الخطي هو عملية تحويل إحداثيات تالايراخ إلى إحداثيات خاصة بالمريض، وإنشاء خريطة غير خطية في محاولة للتعويض عن الاختلافات الفعلية في الشكل بينهما. عادةً ما يكون التسجيل غير خطي لأن أطلس تالايراخ ليس تحويلاً بسيطاً جامداً (أو حتى تحويلاً خطياً ) لدماغ المريض. [ 17 ]

لا يزال أطلس تالايراخ شائع الاستخدام في تقنيات التصوير العصبي المتاحة، إلا أن افتقاره إلى نموذج ثلاثي الأبعاد للدماغ الأصلي يُصعّب على الباحثين تحديد مواقع الصور التشريحية ثلاثية الأبعاد للدماغ على الأطلس تلقائيًا. وقد حاولت طرق سابقة، مثل MNI، التخفيف من هذه المشكلة من خلال الربط الخطي والقطعي بين نموذج تالايراخ ونموذج MNI، لكنها لا تُراعي سوى الاختلافات في اتجاه الدماغ وحجمه بشكل عام، وبالتالي لا تستطيع تحديد الاختلافات الفعلية في شكله بدقة. [ 18 ]

قالب دماغي عالي الدقة مُحسَّن (HRBT)

لا تُعدّ الأدمغة المستهدفة الحالية مناسبة للأبحاث الحالية (أي أنها متوسطة، أو لا يمكن استخدامها إلا في دراسات رسم خرائط الدماغ المستهدفة باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي منخفض الدقة، أو أنها تمثل دماغًا واحدًا). ​​يُعدّ قالب الدماغ عالي الدقة المُحسَّن (HRBT)، وهو عبارة عن دماغ مستهدف عالي الدقة للتصوير بالرنين المغناطيسي، تقنيةً تُساعد في حلّ المشكلات المذكورة أعلاه. يُمكن إجراء هذا التحسين للمساعدة في تقليل التحيزات التشريحية الفردية لقالب الدماغ عالي الدقة الأصلي (ICBM HBRT). يتميّز قالب الدماغ عالي الدقة المُحسَّن بقدرة أكبر على مطابقة مجموعات الأدمغة تشريحيًا. [ 19 ]

مراجع

  1. ↑ دليل التصوير الطبي: إدارة المعالجة والتحليل . دار النشر الأكاديمية. 9 أكتوبر 2000. ص  565. ISBN 978-0-08-053310-0.
  2. ↑ راسل أ. بولدراك؛ جانيت أ. مومفورد؛ توماس إي. نيكولز (22 أغسطس 2011). دليل تحليل بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 17. ISBN  978-1-139-49836-4.
  3. ↑ تالايراش، ج.؛ سيكلا، ج. (1980)، "تطبيق مفاهيم الجراحة التجسيمية على جراحة الصرع" ، في جيلينغهام، ف. جون؛ جيبيلز، جان؛ هيتشكوك، إدوارد؛ روسي، جيان فرانكو (محررون)، التطورات في الجراحة التجسيمية والوظيفية للأعصاب 4 ، المجلد 30، فيينا: سبرينغر فيينا، الصفحات 35-54 ، doi : 10.1007/978-3-7091-8592-6_5 ، ISBN   978-3-211-81591-5PMID 7008525 ، تاريخ الاسترجاع 2024-02-03 
  4. ↑ تالايراش، جان؛ سيكلا، جي. (1967). "أطلس المفاهيم التجسيمية لجراحة الصرع".{{cite journal}}يتطلب الاستشهاد بالمجلة ( مساعدة )|journal=
  5. ↑ لازار، نيكول (10 يونيو 2008). التحليل الإحصائي لبيانات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي . سبرينغر. ص 88–. ISBN  978-0-387-78191-4.
  6. ↑ برنت فوغت (4 يونيو 2009). علم الأحياء العصبي للقشرة الحزامية وأمراضها . مطبعة جامعة أكسفورد. ص 4. ISBN  978-0-19-856696-0.
  7. ↑ غوانغ-تشونغ يانغ؛ تيانزي جيانغ (11 أغسطس 2004). التصوير الطبي والواقع المعزز: ورشة العمل الدولية الثانية، MIAR 2004، بكين، الصين، 19-20 أغسطس 2004، وقائع المؤتمر . سبرينغر. ص 179. ISBN  978-3-540-22877-6.
  8. ↑ كلاوس د. تونيس (4 فبراير 2012). دليل تحليل الصور الطبية: الأساليب والخوارزميات . سبرينغر. ص 326. ISBN  978-1-4471-2751-2.
  9. ↑ بروس ل. ميلر؛ جيفري ل. كامينغز (2007). الفصوص الأمامية البشرية: وظائفها واضطراباتها . مطبعة غيلفورد. ص 173. ISBN  978-1-59385-329-7.
  10. 1 2 زيلز، كارل؛ أمونتس، كاترين (4 يناير 2010). "الذكرى المئوية لخريطة برودمان - الفكرة والمصير". مجلة نيتشر ريفيوز لعلم الأعصاب . 11 (2): 139-145 . doi : 10.1038/nrn2776 . ISSN 1471-003X . PMID 20046193. S2CID 5278040 .   
  11. 1 2 إيفانز، أ.س.؛ كولينز، د.ل.؛ ميلز، س.ر.؛ براون، إ.د.؛ كيلي، ر.ل.؛ بيترز، ت.م. (1993). "نماذج تشريحية عصبية إحصائية ثلاثية الأبعاد من 305 مجلدات تصوير بالرنين المغناطيسي". وقائع مؤتمر IEEE لعام 1993، ندوة العلوم النووية ومؤتمر التصوير الطبي . IEEE. الصفحات 1813-1817 . doi : 10.1109/NSSMIC.1993.373602 . ISBN  978-0-7803-1487-0. S2CID 14721539 . 
  12. فونوف، فلاديمير؛ إيفانز، آلان سي؛ بوتيرون، كيلي؛ ألملي، سي. روبرت؛ ماكينستري، روبرت سي؛ كولينز، دي. لويس (1 يناير 2011). " أطالس متوسطة غير متحيزة مناسبة للعمر لدراسات طب الأطفال" . مجلة NeuroImage . 54 (1): 313-327 . doi : 10.1016/j.neuroimage.2010.07.033 . ISSN 1053-8119 . PMC 2962759. PMID 20656036 .   
  13. فونوف ، ف.س .؛ إيفانز، أ.س.؛ ماكينستري، ر.س.؛ ألملي، س.ر.؛ كولينز، د.ل. (2009-07-01). "نماذج دماغية متوسطة غير متحيزة وغير خطية مناسبة للعمر من الولادة إلى البلوغ" . مجلة NeuroImage . 47 : S102. doi : 10.1016/S1053-8119(09)70884-5 . ISSN 1053-8119 . S2CID 54410179 .  
  14. 1 2 هوتيل، سكوت أ.؛ سونغ، ألين و.؛ مكارثي، غريغوري (2004). التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي ( الطبعة الأولى). سيناور أسوشيتس، ص 273. ISBN   0-87893-288-7.
  15. 1 2 بولدراك، راسل أ.؛ مامفورد، جانيت أ.؛ نيكولز، توماس إي. (2011-06-01). دليل تحليل بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 305-306 . doi : 10.1017/cbo9780511895029 . ISBN  978-0-521-51766-9.
  16. ↑ ليرد، أنجيلا ر.؛ روبنسون، جينيفر ل.؛ ماكميلان، كاثرين م.؛ تورديسيلاس-غوتيريز، ديانا؛ موران، سارة ت.؛ غونزاليس، سابينا م.؛ راي، كيمبرلي ل.؛ فرانكلين، كريستال؛ غلان، ديفيد س.؛ فوكس، بيتر ت.؛ لانكستر، جاك ل. (يونيو 2010). "مقارنة التباين بين إحداثيات تالايراخ وMNI في بيانات التصوير العصبي الوظيفي: التحقق من صحة تحويل لانكستر" . NeuroImage . 51 (2): 677–683 . doi : 10.1016/j.neuroimage.2010.02.048 . PMC 2856713. PMID 20197097 .  
  17. ↑ كروم، دبليو آر؛ هارتكنز، تي؛ هيل، دي إل جي (ديسمبر 2004). "تسجيل الصور غير الصلبة: النظرية والتطبيق" . المجلة البريطانية للأشعة . 77 (ملحق 2): ص 140-153. doi : 10.1259/bjr/25329214 . ISSN 0007-1285 . PMID 15677356 .  
  18. ↑ لاكادي، شيريل م.؛ فولبرايت، روبرت ك.؛ راجيفان، نالاكاندي؛ كونستابل، ر. تود؛ باباديميتريس، زينوفون (أغسطس 2008). " إحداثيات تالايراخ أكثر دقة للتصوير العصبي باستخدام التسجيل غير الخطي" . مجلة NeuroImage . 42 (2): 717-725 . doi : 10.1016/j.neuroimage.2008.04.240 . PMC 2603575. PMID 18572418 .  
  19. ^ كوتشونوف، ص. لانكستر، J.؛ طومسون، ب. توجا، AW. بروير، ص. هارديز، J.؛ فوكس، ب. (أكتوبر 2002). “الدماغ المستهدف الفردي الأمثل في نظام إحداثيات Talairach”. صورة عصبية . 17 (2): 922-927 . دوى : 10.1006/nimg.2002.1084 . بميد 12377166 . S2CID 15967837 .