Функциональная магнитно-резонансная спектроскопия головного мозга - Functional magnetic resonance spectroscopy of the brain

Функциональная магнитно-резонансная спектроскопия головного мозга
Цельиспользует магнитно-резонансную томографию для изучения метаболизма мозга

Функциональная магнитно-резонансная спектроскопия головного мозга (fMRS) использует магнитно-резонансная томография (МРТ) изучить метаболизм мозга в течение мозг активация. Данные, полученные с помощью fMRS, обычно показывают спектры резонансов, а не изображение мозга, как при МРТ. Область под пиками в спектре представляет относительные концентрации метаболитов.

fMRS основывается на тех же принципах, что и магнитно-резонансная спектроскопия in vivo (Г-ЖА). Однако, в то время как обычная MRS регистрирует один спектр метаболитов из интересующей области, ключевой интерес fMRS заключается в обнаружении нескольких спектров и изучении динамики концентрации метаболитов во время функционирования мозга. Поэтому его иногда называют динамический MRS,[1][2] связанная с событием MRS[3] или же MRS с временным разрешением.[4] Новый вариант fMRS - функциональная диффузионно-взвешенная спектроскопия (fDWS), который измеряет диффузионные свойства метаболитов мозга при активации мозга.[5]

В отличие от in vivo MRS, который интенсивно используется в клинических условиях, fMRS используется в первую очередь как инструмент исследования, как в клиническом контексте, например, для изучения динамики метаболитов у пациентов, страдающих от эпилепсия, мигрень и дислексия, и изучать здоровый мозг. fMRS можно использовать для изучения динамики метаболизма и в других частях тела, например, в мышцах и сердце; однако исследования мозга были гораздо более популярными.

Основные цели исследований fMRS - способствовать пониманию энергетического метаболизма в головном мозге, а также проверять и улучшать получение данных и методы количественной оценки для обеспечения и улучшения срок действия и надежность исследований fMRS.

Основные принципы

Изученные ядра

Как и in vivo MRS, fMRS может исследовать различные ядра, такие как водород (1Рука углерод (13C). В 1Ядро H является наиболее чувствительным и чаще всего используется для измерения концентрации метаболитов и динамики концентрации, тогда как 13C лучше всего подходит для характеристики потоки и пути метаболизма мозга. Естественное изобилие 13C в головном мозге составляет всего около 1%; следовательно, 13C fMRS исследования обычно включают изотоп обогащение через инфузию или прием внутрь.[6]

В литературе 13C fMRS обычно называют функциональный 13C MRS или просто 13C MRS.[7]

Спектральное и временное разрешение

Обычно в MRS один спектр получается путем усреднения достаточного количества спектров за длительное время сбора данных.[8] Усреднение необходимо из-за сложной спектральной структуры и относительно низких концентраций многих метаболитов в головном мозге, что приводит к низкой соотношение сигнал шум (SNR) в MRS живого мозга.

fMRS отличается от MRS тем, что получает не один, а несколько спектров в разные моменты времени, когда участник находится внутри сканера MRI. Таким образом, временное разрешение очень важен, и время получения должно быть достаточно коротким, чтобы обеспечить динамическую скорость изменения концентрации метаболитов.

Чтобы сбалансировать потребность во временном разрешении и достаточном SNR, для fMRS требуется высокая напряженность магнитного поля (1,5 Тл и выше). Преимущество высокой напряженности поля заключается в увеличении отношения сигнал / шум, а также в улучшении спектральное разрешение позволяет обнаруживать больше метаболитов и более детальную динамику метаболитов.[2]

fMRS постоянно совершенствуется, поскольку более сильные магниты становятся все более доступными и разрабатываются более совершенные методы сбора данных, обеспечивающие повышенное спектральное и временное разрешение. С 7-тесла магнитные сканеры позволяют обнаружить около 18 различных метаболитов 1H-спектр, который является значительным улучшением по сравнению с менее мощными магнитами.[9][10] Временное разрешение увеличилось с 7 минут в первых исследованиях fMRS. [11] до 5 секунд в более поздних.[4]

Спектроскопическая техника

В fMRS, в зависимости от направленности исследования, одно-воксель или может использоваться метод мульти-воксельной спектроскопии.

В однокомпонентном фМРС выбор интересующего объема (VOI) часто выполняется путем запуска функциональная магнитно-резонансная томография (fMRI) исследование до fMRS для локализации области мозга, активируемой задачей. Одновоксельная спектроскопия требует более короткого времени сбора данных; поэтому он больше подходит для исследований fMRS, где требуется высокое временное разрешение и где известен интересующий объем.

Мультивоксельная спектроскопия предоставляет информацию о группе вокселей, и данные могут быть представлены в виде 2D или 3D изображений, но для этого требуется более длительное время сбора данных, и поэтому временное разрешение уменьшается. Мультивоксельная спектроскопия обычно выполняется, когда конкретный интересующий объем неизвестен или когда важно изучить динамику метаболитов в более крупной области мозга.[12]

Преимущества и ограничения

fMRS имеет ряд преимуществ перед другими функциональная нейровизуализация и методы определения биохимии мозга. пушпульная канюля, микродиализ и в естественных условиях вольтамперометрия, fMRS - это неинвазивный метод изучения динамики биохимии активированного мозга. Это делается без воздействия ионизирующего излучения, как это делается в позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) или однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ) исследования. fMRS дает более прямое измерение клеточных событий, происходящих во время активации мозга, чем BOLD фМРТ или ПЭТ, которые полагаются на гемодинамический ответы и показывают только глобальное поглощение энергии нейронами во время активации мозга, в то время как fMRS также дает информацию об основных метаболических процессах, которые поддерживают работающий мозг.[6]

Однако fMRS требует очень сложных методов сбора данных, методов количественной оценки и интерпретации результатов. Это одна из основных причин, почему в прошлом ему уделялось меньше внимания, чем другим методам МРТ, но наличие более сильных магнитов и усовершенствований в методах сбора данных и количественной оценки делают фМРТ более популярным.[13]

Основные ограничения fMRS связаны с чувствительностью к сигналу и тем фактом, что многие метаболиты, представляющие потенциальный интерес, не могут быть обнаружены с помощью современных методов fMRS.

Из-за ограниченного пространственного и временного разрешения fMRS не может предоставить информацию о метаболитах в разных типах клеток, например, о том, есть ли лактат используется нейроны или по астроциты во время активации мозга. Наименьший объем, который в настоящее время может быть охарактеризован с помощью fMRS, составляет 1 см.3, который слишком велик для измерения метаболитов в разных типах клеток. Чтобы преодолеть это ограничение, используется математическое и кинетическое моделирование.[14][15]

Многие области мозга не подходят для исследований фМРС, потому что они слишком малы (например, небольшие ядра в мозговой ствол ) или слишком близко к костной ткани, CSF или экстракраниальный липиды, что может вызвать неоднородность воксела и испортить спектры.[16] Чтобы избежать этих трудностей, в большинстве исследований fMRS интересующий объем выбирается из зрительная кора - потому что он легко стимулируется, имеет высокий энергетический обмен и дает хорошие сигналы MRS.[17]

Приложения

В отличие от in vivo MRS, который интенсивно используется в клинических условиях,[нужна цитата ] fMRS используется в первую очередь как инструмент исследования, как в клиническом контексте, например, для изучения динамики метаболитов у пациентов, страдающих от эпилепсия,[18] мигрень [19][20][17] и дислексия,[16][21] и изучать здоровый мозг.

fMRS можно использовать для изучения динамики метаболизма и в других частях тела, например, в мышцах.[22] и сердце;[23] однако исследования мозга были гораздо более популярными.

Основные цели исследований fMRS - способствовать пониманию энергетического метаболизма в головном мозге, а также проверять и улучшать получение данных и методы количественной оценки для обеспечения и улучшения срок действия и надежность исследований fMRS.[24]

Исследования энергетического метаболизма мозга

fMRS была разработана как расширение MRS в начале 1990-х годов.[11] Его потенциал как исследовательской технологии стал очевиден, когда он был применен к важной исследовательской проблеме, в которой исследования ПЭТ не дали окончательных результатов, а именно к несоответствию между потреблением кислорода и глюкозы во время постоянной зрительной стимуляции.[25] В 1Исследования H fMRS подчеркнули важную роль лактата в этом процессе и внесли значительный вклад в исследования энергетического метаболизма мозга во время активации мозга. Это подтвердило гипотезу о том, что лактат увеличивается при устойчивой зрительной стимуляции. [26][27][28] и позволил обобщить результаты, основанные на визуальной стимуляции, на другие типы стимуляции, например, слуховую стимуляцию,[29] двигательная задача [30] и познавательные задачи.[16][31]

1Измерения H fMRS сыграли важную роль в достижении консенсуса среди большинства исследователей о том, что уровень лактата повышается в течение первых минут интенсивной активации мозга. Тем не менее, нет никаких последовательных результатов о величине увеличения, и вопросы о точной роли лактата в метаболизме энергии мозга все еще остаются без ответа и являются предметом продолжающихся исследований.[32][33]

13C MRS - это особый тип fMRS, особенно подходящий для измерения важных нейрофизиологических потоков in vivo и в реальном времени для оценки метаболической активности как в здоровом, так и в больном мозге (например, в опухолевой ткани человека. [34]). Эти потоки включают Цикл TCA, глутамат-глутаминовый цикл, потребление глюкозы и кислорода.[6] 13C MRS может предоставить подробную количественную информацию о динамике глюкозы, которую нельзя получить с помощью 1H fMRS из-за низкой концентрации глюкозы в головном мозге и разброса ее резонансов на несколько мультиплетов в 1H MRS спектр.[35]

13C MRS сыграли решающую роль в признании того факта, что бодрствующий нестимулированный (покоящийся) человеческий мозг очень активен, используя 70–80% своей энергии на окисление глюкозы для поддержки передачи сигналов в корковых сетях, что, как предполагается, необходимо для сознание.[36] Это открытие имеет важное значение для интерпретации ЖИРНЫХ данных фМРТ, где эта высокая базовая активность обычно игнорируется, а реакция на задачу отображается как независимая от базовой активности. 13Исследования C MRS показывают, что такой подход может неверно оценить и даже полностью упустить из виду активность мозга, вызванную задачей.[37]

13Результаты C MRS вместе с другими результатами исследований ПЭТ и фМРТ были объединены в модель для объяснения функции активности в состоянии покоя, называемой сеть в режиме по умолчанию.[38]

Еще одно важное преимущество 13C MRS заключается в том, что он предоставляет уникальные средства для определения динамики пулы метаболитов и измерение скорости оборота ТЦА и циклов глутамат-глутамин. Таким образом, было доказано, что это важно в исследование старения обнаружив, что митохондриальный метаболизм снижается с возрастом, что может объяснить снижение когнитивных и сенсорных процессов.[39]

Исследования водного резонанса

Обычно в 1H fMRS сигнал воды подавляется, чтобы обнаружить метаболиты с гораздо более низкой концентрацией, чем вода. Тем не менее, неподавленный сигнал воды можно использовать для оценки функциональных изменений времени релаксации. Т2 * во время корковой активации.

Этот подход был предложен в качестве альтернативы методу BOLD fMRI и использовался для обнаружения визуального ответа на световая стимуляция, моторная активация касанием пальца и активация языковых областей во время обработки речи.[40] Недавно функциональная одновоксельная протонная спектроскопия в реальном времени (fSVPS) был предложен в качестве метода для исследований нейробиоуправления в реальном времени в магнитных полях 7 тесла (7 Тл) и выше. Этот подход может иметь потенциальные преимущества перед BOLD фМРТ и является предметом текущих исследований.[41]

Исследования мигрени и боли

fMRS использовался в исследованиях мигрени и боли. Он подтвердил важную гипотезу митохондрии дисфункция при мигрени с аура (MwA) пациенты. Здесь способность fMRS измерять химические процессы в головном мозге с течением времени оказалась решающей для подтверждения того, что повторяющаяся световая стимуляция вызывает более высокое повышение уровня лактата и более значительное снижение уровня лактата. N-ацетиласпартат (NAA) в зрительной коре головного мозга пациентов с MwA по сравнению с пациентами с мигренью без ауры (MwoA) и здоровыми людьми.[17][19][20]

В исследовании боли fMRS дополняет методы fMRI и PET. Хотя фМРТ и ПЭТ постоянно используются для локализации области обработки боли в головном мозге, они не могут предоставить прямую информацию об изменениях метаболитов во время обработки боли, которая могла бы помочь понять физиологические процессы, лежащие в основе восприятия боли и потенциально привести к новым лечение боли. fMRS преодолевает это ограничение и использовался для изучения вызванных болью (холод, давление, тепло, зубная боль) изменений уровня нейротрансмиттеров в передняя поясная кора,[42][43] передний островковая кора [4] и левая островковая кора.[44] Эти исследования fMRS ценны, потому что они показывают, что некоторые или все соединения Glx (глутамат, ГАМК и глутамин ) усиливаются при болевых раздражениях в исследуемых областях мозга.

Когнитивные исследования

Когнитивные исследования часто полагаются на обнаружение нейрональной активности во время познания. Использование fMRS для этой цели в настоящее время находится в основном на экспериментальном уровне, но быстро расширяется. Познавательные задачи, в которых использовалась fMRS, и основные результаты исследования кратко изложены ниже.

Познавательная задачаОбласть мозгаОсновные выводы
Задача создания тихого словаОставили нижняя лобная извилинаПовышенный уровень лактата во время выполнения задания у молодых бдительных участников,[31] но не у молодых участников с длительным бодрствованием и у пожилых участников, подразумевая, что старение и продолжительное бодрствование могут привести к дисфункции энергетического метаболизма мозга и вызвать нарушение лобная кора.[45]
Задача обучения двигательной последовательностиКонтралатеральный первичный сенсомоторная кораСнижение уровня ГАМК во время выполнения задачи, предполагая, что модуляция ГАМК происходит при кодировании задачи.[46]
Длительное сопоставление с образцом рабочая память задачаОставили дорсолатеральная префронтальная кораПовышенный уровень ГАМК во время первого прогона рабочей памяти и непрерывно снижался в течение последующих трех прогонов. Снижение ГАМК с течением времени коррелировало с уменьшением времени реакции и более высокой точностью задачи.[47]
Представление абстрактных и реальных объектов мираБоковая затылочная кораБолее высокое повышение уровня глутамата при представлении абстрактных объектов по сравнению с объектами реального мира. В этом исследовании fMRS использовался одновременно с ЭЭГ и положительная корреляция между гамма-диапазон изменений активности и уровня глутамата.[48]
Струп задачаПередняя поясная кора (АКК)Демонстрация фосфокреатин динамика с временным разрешением 12 с. Задача Струпа для этого исследования была выбрана потому, что ранее было показано, что левый ППК значительно активируется во время выполнения задачи Струпа. Основным выводом этого исследования было то, что надежные измерения fMRS возможны в ACC во время когнитивных задач.[8]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Фрам, Дж; Krüger, G; Merboldt, KD; Кляйншмидт, А. (февраль 1996 г.). «Динамическое разъединение и воссоединение перфузионного и окислительного метаболизма во время фокальной активации мозга у человека». Магнитный резонанс в медицине. 35 (2): 143–8. Дои:10.1002 / mrm.1910350202. PMID  8622575.
  2. ^ а б Дуарте, JM; Lei, H; Mlynárik, V; Gruetter, R (июнь 2012 г.). "Нейрохимический профиль количественно определен in vivo 1Спектроскопия ЯМР 1Н ». NeuroImage. 61 (2): 342–62. Дои:10.1016 / j.neuroimage.2011.12.038. PMID  22227137. S2CID  140204181.
  3. ^ Апшвалка, Д; Гэди, А; Клеменс, М.; Маллинз, П.Г. (сентябрь 2015 г.). «Связанная с событием динамика глутамата и эффектов BOLD, измеренная с помощью функциональной спектроскопии магнитного резонанса (fMRS) при 3 Тл в парадигме подавления повторения». NeuroImage. 118: 292–300. Дои:10.1016 / j.neuroimage.2015.06.015. PMID  26072254. S2CID  317499.
  4. ^ а б c Gussew, A; Рзанны, Р; Эрдтель, М; Scholle, HC; Кайзер, Вашингтон; Mentzel, HJ; Райхенбах-младший (15 января 2010 г.). "Функционал с временным разрешением 1H MR спектроскопическое обнаружение изменений концентрации глутамата в головном мозге при стимуляции острой тепловой боли ». NeuroImage. 49 (2): 1895–902. Дои:10.1016 / j.neuroimage.2009.09.007. PMID  19761852. S2CID  22410558.
  5. ^ Бранзоли, Ф; Techawiboonwong, A; Кан, Н; Уэбб, А; Ронен, И. (19 ноября 2012 г.). «Функциональная диффузионно-взвешенная магнитно-резонансная спектроскопия первичной зрительной коры человека при 7 Тл». Магнитный резонанс в медицине. 69 (2): 303–9. Дои:10.1002 / mrm.24542. PMID  23165888.
  6. ^ а б c Шульман, Р.Г .; Хайдер, Ф; Ротман, DL (август 2002 г.). «Биофизические основы мозговой деятельности: значение для нейровизуализации». Ежеквартальные обзоры биофизики. 35 (3): 287–325. Дои:10.1017 / s0033583502003803. PMID  12599751.
  7. ^ Моррис, PG (декабрь 2002 г.). «Синаптические и клеточные события: последний рубеж?». Европейская нейропсихофармакология. 12 (6): 601–7. Дои:10.1016 / S0924-977X (02) 00109-8. PMID  12468023. S2CID  31624759.
  8. ^ а б Тейлор, Р. Уильямсон, ПК; Теберж, Дж (2012). «Функциональная MRS в передней части поясной извилины». Встреча Международного общества магнитно-резонансной томографии, Мельбурн, Виктория, Австралия.
  9. ^ Mangia, S; Tkác, I; Gruetter, R; Ван де Мортеле, П. Ф.; Маравилья, Б; Угурбил, К. (май 2007 г.). «Устойчивая активация нейронов поднимает окислительный метаболизм на новый стабильный уровень: данные 1Спектроскопия ЯМР 1Н в коре головного мозга человека ». Журнал церебрального кровотока и метаболизма. 27 (5): 1055–63. Дои:10.1038 / sj.jcbfm.9600401. PMID  17033694. S2CID  7911505.
  10. ^ Schaller, BM; Mekle, R; Синь, L; Грюеттер, Р. (2011). «Изменения концентрации метаболитов во время зрительной стимуляции с использованием функциональной магнитно-резонансной спектроскопии (fMRS) на клиническом сканере 7T» (PDF). Proc. Intl. Soc. Mag. Резон. Med. 19: 309.
  11. ^ а б Причард, Дж; Ротман, Д; Новотный, Е; Петров, О; Кувабара, Т; Avison, M; Хаузман, А; Hanstock, C; Шульман, Р. (01 июля 1991 г.). "Повышение лактата обнаружено 1H ЯМР в зрительной коре головного мозга человека при физиологической стимуляции ». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 88 (13): 5829–31. Bibcode:1991ПНАС ... 88.5829П. Дои:10.1073 / pnas.88.13.5829. ЧВК  51971. PMID  2062861.
  12. ^ Дагер, SR; Layton, ME; Штраус, Вт; Ричардс, TL; Хайде, А; Фридман, SD; Artru, AA; Hayes, CE; Posse, S (февраль 1999 г.). «Метаболический ответ человеческого мозга на кофеин и эффекты толерантности». Американский журнал психиатрии. 156 (2): 229–37. Дои:10.1176 / ajp.156.2.229 (неактивно 01.09.2020). PMID  9989559.CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на сентябрь 2020 г. (связь)
  13. ^ Алджер, младший (апрель 2010 г.). «Количественная протонная магнитно-резонансная спектроскопия и спектроскопическая визуализация мозга: дидактический обзор». Темы магнитно-резонансной томографии. 21 (2): 115–28. Дои:10.1097 / RMR.0b013e31821e568f. ЧВК  3103086. PMID  21613876.
  14. ^ Шестов, АА; Эмир, УП; Кумар, А; Генри, PG; Сиквист, ER; Оз, G (ноябрь 2011 г.). «Одновременное измерение транспорта и использования глюкозы в человеческом мозге». Американский журнал физиологии. Эндокринология и метаболизм. 301 (5): E1040–9. Дои:10.1152 / ajpendo.00110.2011. ЧВК  3213999. PMID  21791622.
  15. ^ Mangia, S; Симпсон, ИА; Vannucci, SJ; Каррутерс, А. (май 2009 г.). «Лактатный челнок от нейронов к астроцитам in vivo в человеческом мозге: данные моделирования измеренных уровней лактата во время визуальной стимуляции». Журнал нейрохимии. 109 Дополнение 1 (Дополнение 1): 55–62. Дои:10.1111 / j.1471-4159.2009.06003.x. ЧВК  2679179. PMID  19393009.
  16. ^ а б c Ричардс, Тодд Л. (2001). «Функциональная магнитно-резонансная томография и спектроскопическая визуализация головного мозга: применение фМРТ и фМРС для чтения и образования». Ежеквартально с ограниченными возможностями обучения. 24 (3): 189–203. Дои:10.2307/1511243. JSTOR  1511243. S2CID  143481058.
  17. ^ а б c Reyngoudt, H; Paemeleire, K; Dierickx, A; Декамп, В; Vandemaele, P; Де Дин, Y; Ахтен, Э (июнь 2011 г.). «Повышается ли уровень лактата в зрительной коре после световой стимуляции у пациентов с мигренью без ауры? Функциональное (1) исследование H-MRS». Журнал головной боли и боли. 12 (3): 295–302. Дои:10.1007 / s10194-011-0295-7. ЧВК  3094653. PMID  21301922.
  18. ^ Chiappa, KH; Хилл, РА; Хуанг-Хеллингер, Ф; Дженкинс, Б.Г. (1999). «Фоточувствительная эпилепсия изучается методами функциональной магнитно-резонансной томографии и магнитно-резонансной спектроскопии». Эпилепсия. 40 Дополнение 4: 3–7. Дои:10.1111 / j.1528-1157.1999.tb00899.x. PMID  10487166.
  19. ^ а б Sándor, PS; Дыдак, У; Schoenen, J; Коллиас, СС; Гесс, К; Boesiger, P; Агости, RM (июль 2005 г.). «МР-спектроскопическая визуализация при визуальной стимуляции в подгруппах мигрени с аурой». Цефалгия: международный журнал головной боли. 25 (7): 507–18. Дои:10.1111 / j.1468-2982.2005.00900.x. PMID  15955037. S2CID  13930022.
  20. ^ а б Sarchielli, P; Tarducci, R; Presciutti, O; Гобби, G; Pelliccioli, GP; Stipa, G; Альберти, А; Capocchi, G (15 февраля 2005 г.). "Функциональный 1Результаты H-MRS у пациентов с мигренью с аурой и без нее, оцененные интерктально ". NeuroImage. 24 (4): 1025–31. Дои:10.1016 / j.neuroimage.2004.11.005. PMID  15670679. S2CID  6646109.
  21. ^ Ричардс, TL; Дагер, SR; Корина, Д; Серафини, S; Хайде, AC; Steury, K; Штраус, Вт; Hayes, CE; Abbott, RD; Ремесло, S; Шоу, Д; Posse, S; Бернингер, VW (сентябрь 1999 г.). «Дети с дислексией имеют ненормальную реакцию лактата мозга на языковые задания, связанные с чтением». AJNR. Американский журнал нейрорадиологии. 20 (8): 1393–8. PMID  10512218.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  22. ^ Мейерспир, Мартин; Робинсон, Саймон; Набуурс, Кристина I .; Шинен, Том; Шойзенгейер, Адриан; Унгер, Эвальд; Кемп, Грэм Дж .; Мозер, Эвальд (1 декабря 2012 г.). «Сравнение локализованной и нелокализованной динамической магнитно-резонансной спектроскопии 31P при нагрузке на мышцы при 7 Тл». Магнитный резонанс в медицине. 68 (6): 1713–1723. Дои:10.1002 / mrm.24205. ЧВК  3378633. PMID  22334374.
  23. ^ Pluim, BM; Lamb, HJ; Кайзер, HW; Leujes, F; Бейербахт, HP; Zwinderman, AH; ван дер Лаарс, А; Флиген, HW; де Роос, А; ван дер Валл, Э. Э. (24 февраля 1998 г.). «Функциональная и метаболическая оценка сердца спортсмена с помощью магнитно-резонансной томографии и добутаминовой стресс-магнитно-резонансной спектроскопии». Тираж. 97 (7): 666–72. Дои:10.1161 / 01.CIR.97.7.666. PMID  9495302.
  24. ^ Ротман, DL; Behar, KL; Хайдер, Ф; Шульман, Р.Г. (2003). «Исследования ЯМР in vivo потока глутаматных нейротрансмиттеров и нейроэнергетики: значение для функции мозга». Ежегодный обзор физиологии. 65: 401–27. Дои:10.1146 / annurev.physiol.65.092101.142131. PMID  12524459.
  25. ^ Fox, PT; Raichle, ME; Минтун, Массачусетс; Dence, C (22 июля 1988 г.). «Неокислительное потребление глюкозы при очаговой физиологической нервной активности». Наука. 241 (4864): 462–4. Bibcode:1988Научный ... 241..462F. Дои:10.1126 / science.3260686. PMID  3260686.
  26. ^ Mangia, S; Tkác, I; Gruetter, R; Ван де Мортеле, П.Ф .; Giove, F; Маравилья, Б; Угурбил, К. (май 2006 г.). «Чувствительность одновоксельного 1H-MRS в исследовании метаболизма активированной зрительной коры человека при 7 Тл.. Магнитно-резонансная томография. 24 (4): 343–8. Дои:10.1016 / j.mri.2005.12.023. PMID  16677939.
  27. ^ Беднарик, П; Ткац, I; Giove, F; ДиНуццо, М; Дилчанд, Д; Эмир, У; Эберли, L; Mangia, S (март 2015 г.). «Нейрохимические и жирные реакции во время активации нейронов, измеренные в зрительной коре человека при 7 теслах». J Cereb Blood Flow Metab. 35 (4): 601–10. Дои:10.1038 / jcbfm.2014.233. ЧВК  4420878. PMID  25564236.
  28. ^ Беднарик, П; Ткац, I; Giove, F; Эберли, LE; Дилчанд, Д; Баррето, Франция; Mangia, S (январь 2017 г.). «Нейрохимические реакции на хроматические и ахроматические стимулы в зрительной коре головного мозга человека». J Cereb Blood Flow Metab. 38 (2): 347–359. Дои:10.1177 / 0271678X17695291. ЧВК  5951013. PMID  28273721.
  29. ^ Ричардс, TL; Гейтс, Джорджия; Gardner, JC; Merrill, T; Hayes, CE; Панагиотиды, H; Серафини, S; Рубель, EW (апрель 1997 г.). «Функциональная МРТ-спектроскопия слуховой коры у здоровых людей и пациентов с внезапной потерей слуха». AJNR. Американский журнал нейрорадиологии. 18 (4): 611–20. PMID  9127020.
  30. ^ Кувабара, Т; Ватанабэ, H; Цудзи, S; Юаса, Т. (30 января 1995 г.). "Повышение лактата в базальных ганглиях, сопровождающее движения пальцев: локализованное 1Исследование H-MRS ». Исследование мозга. 670 (2): 326–8. Дои:10.1016 / 0006-8993 (94) 01353-J. PMID  7743199. S2CID  22720163.
  31. ^ а б Urrila, AS; Hakkarainen, A; Heikkinen, S; Вуори, К; Стенберг, Д; Häkkinen, AM; Lundbom, N; Поркка-Хейсканен, Т. (август 2003 г.). «Метаболическая визуализация познания человека: фМРТ /1H-MRS исследование лактатного ответа мозга на молчаливое словообразование ». Журнал церебрального кровотока и метаболизма. 23 (8): 942–8. Дои:10.1097 / 01.WCB.0000080652.64357.1D. PMID  12902838. S2CID  41480843.
  32. ^ Фигли, CR (30 марта 2011 г.). «Транспорт и метаболизм лактата в мозге человека: последствия для гипотезы лактатного челнока астроцитов и нейронов». Журнал неврологии. 31 (13): 4768–70. Дои:10.1523 / JNEUROSCI.6612-10.2011. ЧВК  6622969. PMID  21451014.
  33. ^ Линь, У; Стивенсон, MC; Синь, L; Наполитано, А; Моррис, PG (август 2012 г.). «Исследование метаболических изменений, вызванных зрительной стимуляцией, с помощью функциональной протонной магнитно-резонансной спектроскопии при 7 Тл». Журнал церебрального кровотока и метаболизма. 32 (8): 1484–95. Дои:10.1038 / jcbfm.2012.33. ЧВК  3421086. PMID  22434070.
  34. ^ Wijnen, JP; Ван дер Грааф, М. Scheenen, TW; Klomp, DW; де Галан, BE; Idema, AJ; Heerschap, A (июнь 2010 г.). «Магнитно-резонансная спектроскопия in vivo 13C опухоли головного мозга человека после применения глюкозы, обогащенной 13C-1». Магнитно-резонансная томография. 28 (5): 690–7. Дои:10.1016 / j.mri.2010.03.006. PMID  20399584.
  35. ^ Mangia, S; Giove, F; Tkác, I; Logothetis, NK; Генри, PG; Ольман, Калифорния; Маравилья, Б; Di Salle, F; Uğurbil, K (март 2009 г.). «Метаболические и гемодинамические события после изменений нейрональной активности: текущие гипотезы, теоретические прогнозы и экспериментальные данные ЯМР in vivo». Журнал церебрального кровотока и метаболизма. 29 (3): 441–63. Дои:10.1038 / jcbfm.2008.134. ЧВК  2743443. PMID  19002199.
  36. ^ Шульман, Р.Г .; Хайдер, Ф; Ротман, DL (7 июля 2009 г.). «Исходная энергия мозга поддерживает состояние сознания». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 106 (27): 11096–101. Bibcode:2009PNAS..10611096S. Дои:10.1073 / pnas.0903941106. ЧВК  2708743. PMID  19549837.
  37. ^ Хайдер, Ф; Ротман, DL (15 августа 2012 г.). «Количественная фМРТ и окислительная нейроэнергетика». NeuroImage. 62 (2): 985–94. Дои:10.1016 / j.neuroimage.2012.04.027. ЧВК  3389300. PMID  22542993.
  38. ^ Gusnard, DA; Raichle, ME; Райхл, Мэн (октябрь 2001 г.). «В поисках исходного уровня: функциональная визуализация и мозг человека в состоянии покоя». Обзоры природы Неврология. 2 (10): 685–94. Дои:10.1038/35094500. PMID  11584306. S2CID  18034637.
  39. ^ Boumezbeur, F; Мейсон, Г.Ф .; де Грааф, РА; Behar, KL; Клайн, ГВт; Шульман, Г.И.; Ротман, DL; Петерсен, К.Ф. (январь 2010 г.). «Измененный митохондриальный метаболизм мозга при здоровом старении по данным магнитно-резонансной спектроскопии in vivo». Журнал церебрального кровотока и метаболизма. 30 (1): 211–21. Дои:10.1038 / jcbfm.2009.197. ЧВК  2949111. PMID  19794401.
  40. ^ Хенниг, Дж (15 августа 2012 г.). «Функциональная спектроскопия для безградиентной фМРТ». NeuroImage. 62 (2): 693–8. Дои:10.1016 / j.neuroimage.2011.09.060. PMID  22001263. S2CID  5702210.
  41. ^ Коуш, Юрий; Elliott, Mark A .; Матьяк, Клаус (15 сентября 2011 г.). «Спектроскопия одиночных вокселей протонов для нейробиоуправления при 7 Тесла». Материалы. 4 (9): 1548–1563. Bibcode:2011 Mate .... 4,15 48K. Дои:10.3390 / ma4091548. ЧВК  3886242. PMID  24416473.
  42. ^ Маллинз, П.Г .; Роуленд, Л. М.; Юнг, RE; Сиббит В.Л. младший (июнь 2005 г.). «Новый метод изучения реакции мозга на боль: протонная магнитно-резонансная спектроскопия». NeuroImage. 26 (2): 642–6. Дои:10.1016 / j.neuroimage.2005.02.001. PMID  15907322. S2CID  30312412.
  43. ^ Куперс, Р; Danielsen, ER; Kehlet, H; Christensen, R; Томсен, К. (март 2009 г.). «Болезненная тоническая тепловая стимуляция вызывает накопление ГАМК в префронтальной коре у человека». Боль. 142 (1–2): 89–93. Дои:10.1016 / j.pain.2008.12.008. PMID  19167811. S2CID  35748308.
  44. ^ Gutzeit, A; Meier, D; Мейер, ML; фон Веймарн, C; Ettlin, DA; Граф, Н; Froehlich, JM; Бинкерт, Калифорния; Брюггер, М. (апрель 2011 г.). «Специфические реакции островка, вызванные зубной болью. Исследование протонной магнитно-резонансной спектроскопии» (PDF). Европейская радиология. 21 (4): 807–15. Дои:10.1007 / s00330-010-1971-8. PMID  20890705. S2CID  6405658.
  45. ^ Urrila, AS; Hakkarainen, A; Heikkinen, S; Вуори, К; Стенберг, Д; Häkkinen, AM; Lundbom, N; Поркка-Хейсканен, Т. (июнь 2004 г.). «Стимул-индуцированный лактат мозга: эффекты старения и длительного бодрствования». Журнал исследований сна. 13 (2): 111–9. Дои:10.1111 / j.1365-2869.2004.00401.x. PMID  15175090.
  46. ^ Флойер-Леа, А; Вылезинская, М; Кинцес, Т; Мэтьюз, PM (март 2006 г.). «Быстрая модуляция концентрации ГАМК в сенсомоторной коре человека во время моторного обучения». Журнал нейрофизиологии. 95 (3): 1639–44. Дои:10.1152 / ян.00346.2005. PMID  16221751. S2CID  14770899.
  47. ^ Михельс, L; Martin, E; Klaver, P; Эдден, Р. Zelaya, F; Литгоу, диджей; Lüchinger, R; Брандейс, Д; О'Горман, Р.Л. (2012). Кениг, Томас (ред.). «Фронтальные уровни ГАМК изменяются во время рабочей памяти». PLOS ONE. 7 (4): e31933. Bibcode:2012PLoSO ... 731933M. Дои:10.1371 / journal.pone.0031933. ЧВК  3317667. PMID  22485128.
  48. ^ Лалли, N; Маллинз, П.Г .; Робертс, М.В. Цена, D; Грубер, Т; Хеншель, К. (15 января 2014 г.). «Глутаматергические корреляты колебательной активности гамма-диапазона во время познания: одновременное исследование ER-MRS и ЭЭГ». NeuroImage. 85 (2): 823–833. Дои:10.1016 / j.neuroimage.2013.07.049. PMID  23891885. S2CID  8041417.

внешняя ссылка