Probing neural activity with functi

Probing neural activity with functional magnetic resonance imaging (fMRI) relies upon understanding the hemodynamic response to changes in neural activity. Although existing studies have extensively characterized the temporal hemodynamic response, less is understood about the spatial and spatiotemporal hemodynamic responses. This study systematically characterizes the spatiotemporal response by deriving the hemodynamic response due to a short localized neural drive, i.e., the spatiotemporal hemodynamic response function (stHRF) from a physiological model of hemodynamics based on a poroelastic model of cortical tissue. In this study, the model's boundary conditions are clarified and a resulting nonlinear hemodynamic wave equation is derived. From this wave equation, damped linear hemodynamic waves are predicted from the stHRF. The main features of these waves depend on two physiological parameters: wave propagation speed, which depends on mean cortical stiffness, and damping which depends on effective viscosity. Some of these predictions were applied and validated in a companion study (Aquino et al., 2012). The advantages of having such a theory for the stHRF include improving the interpretation of spatiotemporal dynamics in fMRI data; improving estimates of neural activity with fMRI spatiotemporal deconvolution; and enabling wave interactions between hemodynamic waves to be predicted and exploited to improve the signal to noise ratio of fMRI.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

โดยอาศัยกิจกรรมประสาทกับภาพงานแม่เหล็กสั่นพ้อง (fMRI) อาศัยความเข้าใจตอบสนองแสดงความดันโลหิตเปลี่ยนแปลงในกิจกรรมประสาท แม้ว่าการศึกษาที่มีอยู่อย่างกว้างขวางมีลักษณะการตอบสนองแสดงความดันโลหิตชั่วคราว น้อยจะเข้าใจเกี่ยวกับการตอบสนองแสดงความดันโลหิตปริภูมิ และ spatiotemporal การศึกษานี้ระบุลักษณะการตอบสนอง spatiotemporal ระบบ โดยบริษัทฯ ตอบสนองแสดงความดันโลหิตเนื่องจากถิ่นประสาทห่าง เช่น ตอบกลับแสดงความดันโลหิต spatiotemporal ฟังก์ชัน (stHRF) จากรุ่นสรีรวิทยาของ hemodynamics ตามแบบ poroelastic ของเนื้อเยื่อเนื้อแน่น ในการศึกษานี้ เงื่อนไขขอบเขตของรูปแบบที่ละเอียด และเป็นผลไม่เชิงเส้นแสดงความดันโลหิตคลื่นสมการมา จากสมการคลื่นนี้ ทำให้ชื้นเชิงแสดงความดันโลหิตคลื่นจะทำนายจากการ stHRF ลักษณะของคลื่นเหล่านี้ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์สองสรีรวิทยา: คลื่นแพร่กระจายเร็ว ซึ่งขึ้นอยู่กับความแข็งเนื้อแน่นหมายถึง และลดเสียงรบกวนซึ่งขึ้นอยู่กับความหนืดที่มีประสิทธิภาพ บางส่วนคาดการณ์เหล่านี้ถูกใช้ และในการศึกษาเพื่อน (อาควิโนและ al., 2012) ข้อดีของทฤษฎีดังกล่าวเป็นสำหรับ stHRF มีการตีความของ dynamics spatiotemporal fMRI ข้อมูล การปรับปรุง ปรับปรุงประเมินกิจกรรมประสาทกับ fMRI spatiotemporal deconvolution และเปิดใช้งานการโต้คลื่นระหว่างคลื่นแสดงความดันโลหิตที่จะคาดการณ์ และสามารถจะปรับปรุงสัญญาณต่อเสียงรบกวนของ fMRI

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ละเอียดกิจกรรมของระบบประสาทที่มีหน้าที่ในการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (fMRI) ต้องอาศัยการทำความเข้าใจการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของการไหลเวียนโลหิตในกิจกรรมของระบบประสาท ถึงแม้ว่าการศึกษาที่มีอยู่มีความโดดเด่นการตอบสนองที่ยอดเยี่ยมในเวลาอย่างน้อยเป็นที่เข้าใจเกี่ยวกับการตอบสนองที่ยอดเยี่ยมในเชิงพื้นที่และ Spatiotemporal การศึกษาครั้งนี้เป็นระบบลักษณะการตอบสนอง Spatiotemporal มาโดยการตอบสนองที่ยอดเยี่ยมจากการไดรฟ์ของระบบประสาทที่มีการแปลสั้น ๆ คือฟังก์ชั่นการตอบสนองต่อการไหลเวียนโลหิต Spatiotemporal (stHRF) จากรูปแบบทางสรีรวิทยาของทำให้ได้ hemodynamics ขึ้นอยู่กับรูปแบบ poroelastic ของเนื้อเยื่อเยื่อหุ้มสมอง ในการศึกษานี้เงื่อนไขขอบเขตแบบจำลองจะชี้แจงและสมการคลื่นการไหลเวียนโลหิตไม่เชิงเส้นที่เกิดขึ้นมา จากสมการคลื่นนี้ชื้นคลื่นเชิงเส้นการไหลเวียนโลหิตที่มีการคาดการณ์จาก stHRF คุณสมบัติหลักของคลื่นเหล่านี้ขึ้นอยู่กับสองตัวแปรทางสรีรวิทยา: ความเร็วในการขยายพันธุ์คลื่นซึ่งขึ้นอยู่กับความแข็งเปลือกนอกเฉลี่ยและการทำให้หมาด ๆ ซึ่งขึ้นอยู่กับความหนืดที่มีประสิทธิภาพ บางส่วนของการคาดการณ์เหล่านี้ถูกนำมาใช้และตรวจสอบในการศึกษาเพื่อน (กัวและคณะ. 2012) ข้อดีของการมีทฤษฎีสำหรับ stHRF รวมถึงการปรับปรุงการตีความหมายของการเปลี่ยนแปลงในข้อมูล Spatiotemporal fMRI; การปรับปรุงประมาณการของกิจกรรมประสาทด้วย fMRI deconvolution Spatiotemporal; และช่วยให้การสื่อสารระหว่างคลื่นคลื่นการไหลเวียนโลหิตที่จะทำนายและใช้ประโยชน์ในการปรับปรุงสัญญาณเสียงอัตราส่วนของ fMRI

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ตรวจสอบกิจกรรมประสาทกับการทำงานภาพแม่เหล็ก ( fMRI ) อาศัยความเข้าใจต่อภาวะการเปลี่ยนแปลงในกิจกรรมประสาท แม้ว่าการศึกษาที่มีอยู่อย่างกว้างขวางมีลักษณะการตอบสนองการผลิตน้อยกว่าและมีความเข้าใจเกี่ยวกับพื้นที่ และ spatiotemporal ตอบสนองการผลิต .การศึกษาลักษณะการตอบสนอง spatiotemporal อย่างเป็นระบบโดยอาศัยการตอบสนองที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากการสั้น ๆไดรฟ์ถิ่นประสาท เช่น spatiotemporal ฟังก์ชันตอบสนองการผลิต ( sthrf ) จากรูปแบบทางสรีรวิทยาของการไหลเวียนตามรูปแบบของเปลือกเยื่อ ในการศึกษานี้เงื่อนไขขอบเขตของแบบจำลองจะชี้แจงและไม่เชิงเส้นสมการคลื่นที่เกิดเพิ่มขึ้นมา . จากสมการคลื่นเส้นคลื่นที่มีภาวะหดหู่ , ทำนายจาก sthrf . คุณสมบัติหลักของคลื่นเหล่านี้ขึ้นอยู่กับสองทางสรีรวิทยา : คลื่นขยายพันธุ์ได้เร็ว ซึ่งขึ้นอยู่กับว่าเปลือกแข็ง และแบบ ซึ่งขึ้นอยู่กับความมีประสิทธิภาพบางส่วนของการคาดการณ์เหล่านี้ถูกใช้ในการศึกษาและตรวจสอบเพื่อน ( กัว et al . , 2012 ) ข้อดีของการมีทฤษฎีสำหรับ sthrf รวมถึงการปรับปรุงการตีความของพลวัต spatiotemporal ในข้อมูล fMRI ปรับปรุงประมาณการของกิจกรรมประสาท fMRI spatiotemporal ธีค โวลูชั่น ;ปฏิสัมพันธ์ระหว่างการผลิตและทำให้คลื่นคลื่นที่จะทำนายและใช้ประโยชน์ในการปรับปรุงอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนของ fMRI .