Nörogörüntülemede SPM Uygulamalar: ³levsel MR-BOLD Sinyallerinin Fizyolojik Dogas E itmen: Sinem Burcu ERDO AN, M.S. Bo aziçi Üniversitesi 8 Nisan 2011
Dersin Ak³ 1 BOLD ³aretinin Fiziksel Do as Manyetik alan ve darbeler Kandaki oksijenin manyetik özellikleri 2 BOLD ³aretinin Fizyolojik Do as Sinirsel etkinli in di er ölçümleri (e.g.eeg) ile ili³ki Sinirsel etkinli in kan ak³ hzna etkisi
Uyar BOLD aras Olaylar Zinciri
Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRG) Fizi i 3 Temel Adm 1inci Adm: Nesne veya ki³iyi taraycya yerle³tirme 2nci Adm: Radyo dalgalar gönderme 3üncü Adm: Yaylan dalgalar ölçme
Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRG) Fizi i 3 Temel Adm 1inci Adm: Nesne veya ki³iyi taraycya yerle³tirme 2nci Adm: Radyo dalgalar gönderme 3üncü Adm: Yaylan dalgalar ölçme
Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRG) Fizi i 3 Temel Adm 1inci Adm: Nesne veya ki³iyi taraycya yerle³tirme 2nci Adm: Radyo dalgalar gönderme 3üncü Adm: Yaylan dalgalar ölçme
1inci Adm Protonlarn yönelim ve dönme frekanslar vardr. Herhangi bir malzemeyi MR taraycsna koydu umuz zaman, bu malzemenin protonlar taraycnn manyetik alan ile uyumlu sralanr.
1inci Adm Protonlarn yönelim ve dönme frekanslar vardr. Herhangi bir malzemeyi MR taraycsna koydu umuz zaman, bu malzemenin protonlar taraycnn manyetik alan ile uyumlu sralanr.
1inci Adm Protonlarn yönelim ve dönme frekanslar vardr. Herhangi bir malzemeyi MR taraycsna koydu umuz zaman, bu malzemenin protonlar taraycnn manyetik alan ile uyumlu sralanr.
1inci Adm Protonlarn yönelim ve dönme frekanslar vardr. Herhangi bir malzemeyi MR taraycsna koydu umuz zaman, bu malzemenin protonlar taraycnn manyetik alan ile uyumlu sralanr.
2nci Adm Radyo dalgalar (RF darbesi) uygun frekansta (Larmor frekans) gönderildi i zaman, protonlarn frllarnn yönelimi emilen enerji ile de i³tirilebilir.
2nci Adm Radyo dalgalar (RF darbesi) uygun frekansta (Larmor frekans) gönderildi i zaman, protonlarn frllarnn yönelimi emilen enerji ile de i³tirilebilir.
2nci Adm Radyo dalgalar (RF darbesi) uygun frekansta (Larmor frekans) gönderildi i zaman, protonlarn frllarnn yönelimi emilen enerji ile de i³tirilebilir.
RF darbesini sonlandrdktan sonra, protonlar özgün yönelimlerine döner. Bu srada RF dalgalar ³eklinde enerji yayarlar.
3üncü Adm-B: Yaylan Radyo Dalgalarn Ölçme (T1) RF darbesini sonlandrdktan sonra, protonlar özgün yönelimlerine döner. Bu srada RF darbesi ³eklinde enerji yayarlar.
3üncü Adm-B: Yaylan Radyo Dalgalarn Ölçme (T1) RF darbesini sonlandrdktan sonra, protonlar özgün yönelimlerine döner. Bu srada RF darbesi ³eklinde enerji yayarlar.
3üncü Adm-B: Yaylan Radyo Dalgalarn Ölçme (T1) RF darbesini sonlandrdktan sonra, protonlar özgün yönelimlerine döner. Bu srada RF darbesi ³eklinde enerji yayarlar.
MRG Fizi i MRG Genel Çal³ma Prensibi Sabit manyetik alandaki protonlarn frllarn RF dalgalar ile uyarma Bölgesel T1, T2, T2* farklarna hassas bir imge edinme yöntemi kullanma Uzamsal bir imge çkarma
MRG Fizi i MRG Genel Çal³ma Prensibi Sabit manyetik alandaki protonlarn frllarn RF dalgalar ile uyarma Bölgesel T1, T2, T2* farklarna hassas bir imge edinme yöntemi kullanma Uzamsal bir imge çkarma
MRG Fizi i MRG Genel Çal³ma Prensibi Sabit manyetik alandaki protonlarn frllarn RF dalgalar ile uyarma Bölgesel T1, T2, T2* farklarna hassas bir imge edinme yöntemi kullanma Uzamsal bir imge çkarma
BOLD i³areti Kandaki oksijen seviyesindeki de i³ime ba l olarak manyetik alandaki homojenlik bozulumunu ölçer
BOLD i³areti Kandaki oksijen seviyesindeki de i³ime ba l olarak manyetik alandaki homojenlik bozulumunu ölçer
BOLD Kar³tlk ³areti Dinlenme Durumu Sinirsel Etkinlik Kan Akisi Oksihemoglobin MR Sinyali Etkinlik Durumu
BOLD Kar³tlk ³areti Dinlenme Durumu Sinirsel Etkinlik Kan Akisi Oksihemoglobin MR Sinyali Etkinlik Durumu
BOLD Kar³tlk ³areti Dinlenme Durumu Sinirsel Etkinlik Kan Akisi Oksihemoglobin MR Sinyali Etkinlik Durumu
Ne ölçüyoruz?
BOLD ³aretinin Fizyolojisi
Üç Önemli Soru 1 BOLD i³areti sinirsel aksiyon potansiyelleri ve yerel alan potansiyellerinden hangisi ile daha fazla ilintilidir? 2 BOLD i³areti beynin enerji ihtiyac hakknda nasl bilgi içerir? 3 Negatif BOLD i³areti ne anlama gelir?
BOLD ³aretinin Elektrozyolojik Ba lantlar Kaynak: Lauritzen, 2005
Aksiyon potansiyelleri v.s Sinaptik Aktivite Kaynak: Logothetis ve ark., Nature, 2001
Aksiyon potansiyelleri v.s Sinaptik Aktivite-2
Aksiyon Potansiyelleri ve Yerel Kan Ak³nn Ayrlmas
Ço unlukça Kabul Gören Kan: "BOLD i³areti post-sinaptik etkinlik ile daha güçlü ilintilidir." BOLD; kortikal bir sinir toplulu unun içsel i³leyi³inin yansra o toplulu a verilen girdinin bir yansmasdr. Lauritzen,2005
Üç Önemli Soru 1 BOLD i³areti sinirsel aksiyon potansiyelleri ve yerel alan potansiyellerinden hangisi ile daha fazla ilintilidir? 2 BOLD i³areti beynin enerji ihtiyac hakknda nasl bilgi içerir? 3 Negatif BOLD i³areti ne anlama gelir?
BOLD etkinli ini enerji ihtiyac m sinaptik etkinlik mi gütmektedir? Kaynak: D'Esposito ve ark., 2003
Tahmin Edilen Enerji Tüketimi Kaynak: D'Esposito ve ark., 2003
Post-sinaptik Etkinli in Enerjik Açdan Sonuçlar Enerji ve Oksijen ihtiyac bölgesel kan ak³n nasl etkiler? Kaynak: Attwell ve Laughlin, 2001
Bölgesel kan ak³ do rudan postsinaptik tetikleyici etkinlik ile güdülür. Kaynak: D'Esposito ve ark., 2003
Glutamerjik Sinapslar: leri Yönlü Besleme Kaynak: Lauritzen ve ark., 2005
Kan Ak³nn leri Yönlü Kontrolü Kaynak: Gordon ve ark., Nature, 2008
Üç Önemli Soru 1 BOLD i³areti sinirsel aksiyon potansiyelleri ve yerel alan potansiyellerinden hangisi ile daha fazla ilintilidir? 2 BOLD i³areti beynin enerji ihtiyac hakknda nasl bilgi içerir? 3 Negatif BOLD i³areti ne anlama gelir?
"Negatif BOLD yerel alan potansiyellerindeki dü³ü³ ile ili³kilidir." Kaynak: Shmuel, Nat.Neurosci., 2006
Basklayc Post-sinaptik Potansiyellerin Kan Ak³na Etkisi Sinaptik basklama kan ak³n ayarlamada etkili olabilir Kaynak: Lauritzen, Nat.Neurosci., 2005
Negatif BOLD v.s Basklayc Post-Sinaptik Potansiyeller Kaynak: Lauritzen, Nat.Neurosci., 2005
Özet BOLD ÇBE'den ise YAP için daha aydnlatc bigi ta³r. BOLD'un kortikal bir bölgenin çkts kabul edilen aksiyon potansiyeli ate³leme seviyesini de il, o bölgenin girdisi ve içsel i³lemlerini yanstt dü³ünülmektedir. Bölgesel kan ak³ vazodilatasona neden olan nörotransmitterler tarafndan kontrol edilir. Yldz hücrelerde glutamatn ta³nmas glukoz metabolizmasn tetikler. Sinaptik basklama negatif BOLD'un sebebi olabilir.
Te³ekkürler