Cortical fibers orientation mapping using in-vivo whole brain 7 T diffusion MRI.
Cortical fibers orientation mapping using in-vivo whole brain 7 T diffusion MRI.
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DOI：
10.1016/j.neuroimage.2018.05.010
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发表时间：
2018-09
期刊：
影响因子：
5.7
通讯作者：
Lenglet C
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gulban OF;De Martino F;Vu AT;Yacoub E;Uğurbil K;Lenglet C
皮质灰质的扩散MRI是具有挑战性的，因为水分子探测的微环境比白色物质内复杂得多。因此，高空间和角度分辨率是必要的，以揭示各向异性扩散模式和层状结构，提供互补的（例如，解剖和功能MRI）的皮质架构的微结构信息。最近，几项离体和体内MRI研究解决了这个问题，但主要侧重于特定的皮质区域。目前还没有利用高空间分辨率下的多壳扩散MRI采集和深度相关分析来表征皮质纤维的复杂组织的全脑体内数据。在这里，我们提出了独特的在体内人体7 T扩散MRI数据，和一个专用的皮质深度依赖分析管道。我们利用这个全脑数据集的高空间（1.05 mm各向同性）和角度（198个扩散梯度方向）分辨率来改善皮质纤维方向映射，并研究神经突（轴突和/或树突）在皮质深度上的轨迹。皮层浅层的切向纤维和皮层深层的交叉纤维结构被识别出来。逐渐插入回壁的纤维被可视化，这有助于减轻回偏置效应。个体受试者的定量辐射图和直方图以及基于皮质的对齐数据集进一步支持了我们的结果。
Diffusion MRI of the cortical gray matter is challenging because the micro-environment probed by water molecules is much more complex than within the white matter. High spatial and angular resolutions are therefore necessary to uncover anisotropic diffusion patterns and laminar structures, which provide complementary (e.g. to anatomical and functional MRI) microstructural information about the cortex architectonic. Several ex-vivo and in-vivo MRI studies have recently addressed this question, however predominantly with an emphasis on specific cortical areas. There is currently no whole brain in-vivo data leveraging multi-shell diffusion MRI acquisition at high spatial resolution, and depth dependent analysis, to characterize the complex organization of cortical fibers. Here, we present unique in-vivo human 7T diffusion MRI data, and a dedicated cortical depth dependent analysis pipeline. We leverage the high spatial (1.05mm isotropic) and angular (198 diffusion gradient directions) resolution of this whole brain dataset to improve cortical fiber orientations mapping, and study neurites (axons and/or dendrites) trajectories across cortical depths. Tangential fibers in superficial cortical depths and crossing fiber configurations in deep cortical depths are identified. Fibers gradually inserting into the gyral walls are visualized, which contributes to mitigating the gyral bias effect. Quantitative radiality maps and histograms in individual subjects and cortex-based aligned datasets further support our results.
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影响因子：
4.3
作者：
Bastiani M;Oros-Peusquens AM;Seehaus A;Brenner D;Möllenhoff K;Celik A;Felder J;Bratzke H;Shah NJ;Galuske R;Goebel R;Roebroeck A
通讯作者：
Roebroeck A
影响因子：
5.7
作者：
Dinse, J.;Haertwich, N.;Bazin, P. -L.
通讯作者：
Bazin, P. -L.
影响因子：
5.7
作者：
Fan Q;Nummenmaa A;Polimeni JR;Witzel T;Huang SY;Wedeen VJ;Rosen BR;Wald LL
通讯作者：
Wald LL
DOI：
10.1006/jmrb.1994.1037
发表时间：
1994-03-01
期刊：
JOURNAL OF MAGNETIC RESONANCE SERIES B
影响因子：
--
作者：
BASSER, PJ;MATTIELLO, J;LEBIHAN, D
通讯作者：
LEBIHAN, D
影响因子：
3.7
作者：
Barazany, Daniel;Assaf, Yaniv
通讯作者：
Assaf, Yaniv