Event-related functional magnetic resonance spectroscopy.
Event-related functional magnetic resonance spectroscopy.
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DOI：
10.1016/j.neuroimage.2023.120194
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发表时间：
2023-08-01
期刊：
影响因子：
5.7
通讯作者：
Barron HC
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Koolschijn RS;Clarke WT;Ip IB;Emir UE;Barron HC
质子磁共振波谱（MRS）是一种非侵入性脑成像技术，用于测量不同神经化学物质的浓度。“单体素”MRS数据通常是在几分钟内获得的，然后通过时间平均单个瞬态来测量神经化学物质的浓度。然而，这种方法对神经化学物质的快速时间动态不敏感，包括那些反映与感知、认知、运动控制和最终行为相关的神经计算功能变化的神经化学物质。在这篇综述中，我们讨论了功能MRS （fMRS）的最新进展，现在使我们能够获得神经化学物质的事件相关测量。事件相关fMRS包括将不同的实验条件呈现为一系列混合的试验。关键的是，这种方法允许以秒级的时间分辨率获得光谱。在这里，我们提供了与事件相关的任务设计，选择MRS序列，分析管道以及适当解释与事件相关的fMRS数据的全面用户指南。我们通过检查用于量化GABA（大脑中的主要抑制性神经递质）动态变化的协议，提出了各种技术考虑。总的来说，我们提出，尽管需要更多的数据，但事件相关的fMRS可以用于测量神经化学物质的动态变化，其时间分辨率与支持人类认知和行为的计算相关。
Proton-Magnetic Resonance Spectroscopy (MRS) is a non-invasive brain imaging technique used to measure the concentration of different neurochemicals. “Single-voxel” MRS data is typically acquired across several minutes, before individual transients are averaged through time to give a measurement of neurochemical concentrations. However, this approach is not sensitive to more rapid temporal dynamics of neurochemicals, including those that reflect functional changes in neural computation relevant to perception, cognition, motor control and ultimately behaviour. In this review we discuss recent advances in functional MRS (fMRS) that now allow us to obtain event-related measures of neurochemicals. Event-related fMRS involves presenting different experimental conditions as a series of trials that are intermixed. Critically, this approach allows spectra to be acquired at a time resolution in the order of seconds. Here we provide a comprehensive user guide for event-related task designs, choice of MRS sequence, analysis pipelines, and appropriate interpretation of event-related fMRS data. We raise various technical considerations by examining protocols used to quantify dynamic changes in GABA, the primary inhibitory neurotransmitter in the brain. Overall, we propose that although more data is needed, event-related fMRS can be used to measure dynamic changes in neurochemicals at a temporal resolution relevant to computations that support human cognition and behaviour.
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通讯作者：
van der Kouwe A
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作者：
Friston, KJ;Zarahn, E;Dale, AM
通讯作者：
Dale, AM
影响因子：
6.3
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DOI：
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1986-02-01
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RAICHLE, ME
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