नई कार्यात्मक इमेजिंग प्रौद्योगिकी गतिशील रूप से नक्शे के एक संकेत के स्रोत, और अंतर्निहित नेटवर्क के भीतर मस्तिष्क — ScienceDaily


अंकन एक प्रमुख मील का पत्थर के पथ पर बैठक के उद्देश्यों को एनआईएच मस्तिष्क पहल, द्वारा अनुसंधान कार्नेगी मेलॉन के बायोमेडिकल इंजीनियरिंग विभाग के प्रमुख बिन वह अग्रिमों उच्च-घनत्व electroencephalography (ईईजी) के रूप में भविष्य के लिए प्रतिमान गतिशील कार्यात्मक न्यूरोइमेजिंग.

एनआईएच मस्तिष्क के माध्यम से अनुसंधान को आगे बढ़ाने के अभिनव Neurotechnologies (मस्तिष्क) पहल को प्रेरित करने के लिए शोधकर्ताओं “के उत्पादन के लिए एक क्रांतिकारी नया गतिशील चित्र मस्तिष्क की है कि, पहली बार के लिए, दिखाता है कि व्यक्ति की कोशिकाओं और जटिल तंत्रिका सर्किट बातचीत में दोनों समय और स्थान है।” एक आदर्श के लिए तकनीक कार्यात्मक मानव मस्तिष्क इमेजिंग-एक पहल की शीर्ष प्राथमिकताओं में — को दर्शाती होगा, मस्तिष्क की गतिविधियों के साथ उच्च अस्थायी समाधान, उच्च स्थानिक संकल्प, और विस्तृत स्थानिक कवरेज.

कार्नेगी मेलॉन की वह बना दिया है एक बड़ी छलांग आगे के क्षेत्र के लिए कार्यात्मक न्यूरोइमेजिंग. एक NIH पोषित अध्ययन कई वर्षों से स्थायी और परीक्षण के दर्जनों रोगियों में मिर्गी के साथ का उत्पादन किया गया एक उपन्यास स्रोत इमेजिंग प्रौद्योगिकी का उपयोग करता है कि उच्च घनत्व ईईजी रिकॉर्डिंग करने के लिए नक्शा अंतर्निहित मस्तिष्क नेटवर्क. में प्रकाशित प्रकृति संचार, यह अनुसंधान का एक बड़ा कदम है स्थापित करने की दिशा में की क्षमता के लिए गतिशील छवि मानव मस्तिष्क समारोह और रोग. यह महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्रदान में दोनों कहाँ और कैसे अंतर्निहित जानकारी के प्रसंस्करण होता है ।

ईईजी किया गया है एक के सबसे प्रभावी कार्यात्मक उपलब्ध तरीकों के लिए मानव मस्तिष्क मानचित्रण. यह रीडिंग मिसे के एक मामले में, हालांकि, प्रौद्योगिकी अभी भी संघर्ष के साथ निर्धारित करने के स्थानिक हद तक गतिविधि के मस्तिष्क के भीतर. दृष्टिकोण द्वारा प्रस्तावित है, वह और उनकी टीम कर सकते हैं सही अनुमान लगाने के लिए पहली बार के आकार और गुंजाइश के क्षेत्र में सक्रिय मस्तिष्क के भीतर का उपयोग उच्च घनत्व ईईजी, के रूप में अच्छी तरह के रूप में के बीच बातचीत कर रहे हैं कि क्षेत्रों कार्यात्मक रूप से संबंधित है । उनके निष्कर्षों थे मान्य का उपयोग नैदानिक रिकॉर्डिंग बनाया मेयो क्लिनिक में विश्लेषण, के एक कुल 1,027 ईईजी spikes और 86 बरामदगी से दर्ज की गई 36 रोगियों.

टीम की विधि, कहा तेज spatio-लौकिक iteratively reweighted किनारे विरलता (फास्ट-IRES) तकनीक का उपयोग करता है करने के लिए मशीन सीखने निष्पक्ष अनुमान सिग्नल स्रोतों और गतिविधि के रूप में वे समय के साथ भिन्न हो. के विपरीत पूर्व इमेजिंग तकनीक की जरूरत है, कोई तदर्थ एल्गोरिथ्म या मानव हस्तक्षेप का निर्धारण करने के लिए स्रोत हद तक आवश्यकता है, और केवल कम से कम, सहज ज्ञान युक्त इनपुट से चिकित्सकों.

फास्ट-IRES सकता है पर एक प्रमुख प्रभाव के अनुसंधान और उपचार के विभिन्न तंत्रिका विज्ञान और मानसिक विकारों जैसे अल्जाइमर, पार्किंसन, पक्षाघात, पुराने दर्द, और यहां तक कि अवसाद. हालांकि, इस विधि विशिष्ट है और सबसे तुरंत प्रभावी से पीड़ित लोगों के लिए दवा प्रतिरोधी मिर्गी.

चारों ओर एक प्रतिशत की वैश्विक जनसंख्या से ग्रस्त मिर्गी, और लगभग एक-तिहाई मामलों में दवा-प्रतिरोधी, शल्य चिकित्सा हस्तक्षेप की आवश्यकता. अभी तक अब तक, कोई वर्तमान, नॉन-इनवेसिव इमेजिंग रूपात्मकता के स्थानिक विशिष्टता निर्धारित करने की मिगी उत्पन्न करने वाला क्षेत्र (ईज़ी), का प्रतिनिधित्व करता है जो कम से कम राशि के ऊतक हटा दिया जाना चाहिए कि बरामदगी को रोकने के लिए.

“विश्लेषण करके मिर्गी नेटवर्क के साथ हमारे प्रस्तावित फास्ट-IRES के ढांचे में, हम दिखा दिया है कि ईज़ी निर्धारित किया जा सकता है निष्पक्ष और noninvasively उच्च परिशुद्धता के साथ खोपड़ी से उच्च घनत्व ईईजी रिकॉर्डिंग लिखा था,” वह और उनके सह-लेखक.

वहाँ के निष्कर्षों थे के खिलाफ मान्य रीडिंग से पारंपरिक इनवेसिव intracranial रिकॉर्डिंग और शल्य चिकित्सा के परिणामों में से प्रत्येक रोगी साबित हो रही है, तेजी से-IRES’ प्रभाव.

अध्ययन में यह भी निशान के एक पहली बार उच्च घनत्व ईईजी इस्तेमाल किया गया है अध्ययन करने के लिए मिरगी के दौरे. अधिक शक्तिशाली इमेजिंग प्रौद्योगिकी, पैकिंग अधिक से अधिक डबल इलेक्ट्रोड आम तौर पर इस्तेमाल एक नैदानिक सेटिंग में, अब उपलब्ध है के लिए इलाज के रोगियों में मेयो क्लिनिक. उनका मानना है कि अगले पांच साल के भीतर, सबसे तेजी से-IRES कार्यप्रणाली शुरू हो जाएगा को प्रभावित करने के लिए जिस तरह से हम समझते हैं की एक संख्या स्नायविक विकारों.

“इस काम को दर्शाता है कि ईईजी स्रोत इमेजिंग बन सकता है गैर इनवेसिव उच्च स्थानिक, उच्च अस्थायी समाधान प्रतिमान के लिए मानव मस्तिष्क इमेजिंग प्रौद्योगिकी, एक महत्वपूर्ण लक्ष्य के मस्तिष्क की पहल की है ।” उन्होंने कहा, जो सेवा के सदस्य के रूप में NIH मस्तिष्क बहु-परिषद के कार्य समूह से 2015-2019.

वह अनुसंधान हो सकता है जीवन को बदलने के लिए उन मिर्गी से पीड़ित है और फायदा हो सकता है, शोधकर्ताओं और चिकित्सकों के क्षेत्र में न्यूरोलॉजी, न्यूरोसर्जरी, और मानव तंत्रिका विज्ञान. इस काम एनआईएच और वैज्ञानिक समुदाय के लिए एक कदम और करीब प्राप्त करने के लिए एक क्रांतिकारी नया गतिशील तस्वीर के मस्तिष्क.



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