A digital 3D atlas of the marmoset brain based on multi-modal MRI.
A digital 3D atlas of the marmoset brain based on multi-modal MRI.
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DOI：
10.1016/j.neuroimage.2017.12.004
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发表时间：
2018-04-01
期刊：
影响因子：
5.7
通讯作者：
Silva AC
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu C;Ye FQ;Yen CC;Newman JD;Glen D;Leopold DA;Silva AC
普通的绒猴（Callithrix jacchus）是一种新大陆的猴子，对神经科学的兴趣越来越大。磁共振成像（MRI）是揭示绒猴大脑解剖和功能组织的重要工具。为了便于识别感兴趣区域，期望将MR图像配准到大脑的图谱。然而，目前可用的绒猴脑图谱主要是基于2D组织学数据，这是难以应用到3D成像技术。在这里，我们构建了一个基于高分辨率离体MRI图像的3D数字图谱，包括磁化传递率（T1样对比度），T2w图像和多壳扩散MRI。基于多模态MRI图像，我们在大脑的一个半球（核心版本）上手动描绘了54个皮层区域和16个皮层下区域。54个皮层区域根据它们的位置被合并成13个更大的皮层区域以产生粗略版本的图谱，并且还使用基于连通性的分割方法被分割成106个子区域以产生精细图谱。最后，我们将新的图谱集与现有的组织学图谱集进行了比较，并展示了其在连接体研究、静息状态和基于刺激的功能磁共振成像中的应用。该图谱集已被集成到广泛分布的神经影像数据分析软件AFNI和SUMA中，提供了一个易于使用的多模态模板空间，具有多层次的解剖标签（包括来自Paxinos图谱的标签），可以促进对绒猴的各种神经影像研究。
The common marmoset (Callithrix jacchus) is a New-World monkey of growing interest in neuroscience. Magnetic resonance imaging (MRI) is an essential tool to unveil the anatomical and functional organization of the marmoset brain. To facilitate identification of regions of interest, it is desirable to register MR images to an atlas of the brain. However, currently available atlases of the marmoset brain are mainly based on 2D histological data, which are difficult to apply to 3D imaging techniques. Here, we constructed a 3D digital atlas based on high-resolution ex-vivo MRI images, including magnetization transfer ratio (a T1-like contrast), T2w images, and multi-shell diffusion MRI. Based on the multi-modal MRI images, we manually delineated 54 cortical areas and 16 subcortical regions on one hemisphere of the brain (the core version). The 54 cortical areas were merged into 13 larger cortical regions according to their locations to yield a coarse version of atlas, and also parcellated into 106 sub-regions using a connectivity-based parcellation method to produce a refined atlas. Finally, we compared the new atlas set with existing histology atlases and demonstrated its applications in connectome studies, and in resting state and stimulus-based fMRI. The atlas set has been integrated into the widely-distributed neuroimaging data analysis software AFNI and SUMA, providing a readily usable multi-modal template space with multi-level anatomical labels (including labels from the Paxinos atlas) that can facilitate various neuroimaging studies of marmosets.
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通讯作者：
Rosa MG