Imagistica și clasificarea genomică a alterării creierului indusă de stimulul amar gustativ, A

Ianuarie, 2020 Volumul 24, 5, pp 18645-18650

clasificarea

articol de cercetare

  • Despre Jurnal
  • Abstractizare și indexare
  • Obiective și domeniu de aplicare
  • Taxe de prelucrare a articolelor
  • Articole în presă
  • Ghidul autorului
  • Bord editorial
  • HTML full-text
  • Abstract
  • PDF cu text integral
  • XML full-text
  • Cum se citează

Luigi Barberini 1 *, Iole Tomassini Barbarossa 2, Melania Melis 2, Francesco Marrosu 1, Paolo Siotto 3 și Luca Saba 1

1 Departamentul de Științe Medicale și Sănătate Publică, Italia

2 Departamentul de Științe Biomedice, Italia

3 Departamentul Diagnostic Imaging, Spitalul G. Brotzu, Italia

Primit: 16 ianuarie 2020 | Publicat: 23 ianuarie 2020

Autorul corespunzator: Luigi Barberini, Departamentul de Științe Medicale și Sănătate Publică, Italia

Abstract

Obiective: În ciuda informațiilor exhaustive referitoare la rolul structurilor fiziologice implicate în stimulii gustativi, este încă nevoie să se clarifice dacă simțul gustativ este procesat în creierul uman și modul în care diferite tipuri de stimuli gustativi afectează zonele creierului implicate în procesarea gustului. Să caracterizeze rețelele care pot fi implicate în modelarea proprietăților căilor gustative.

Materiale și metode: În acest studiu fMRI am investigat două populații caracterizate prin răspunsul lor opus (sensibil/nesensibil) la stimulul gustativ amar indus de molecula de propiltiouracil (PROP). În experimentul RMN, PROP a fost livrat subiecților printr-un disc de hârtie de filtru impregnat. Persoanele recrutate pentru acest studiu sunt 5 super-testeri și 8 non-testeri pentru stimulul amar. Procedura definește două grupuri diferite de subiecți „non-degustator” și super-degustătorЂќ care participă la studiul experimental fcMRI Datele funcționale, achiziționate de un scaner GE Medical Signa 1.5 Tesla HD Optima, au fost procesate cu caseta de instrumente SPM12 și căile de rețea au fost analizate folosind Caseta de instrumente CONN. Tehnica modelului liniar general (GLM) a fost aplicată permițând evaluarea statistică a activării. Oscilația scăzută a semnalelor Bold [0,09: 0,9 Hz] serii de timp au fost procesate prin calcularea indicelui de corelație semi-parțială între voxeli; măsura de contrast a conectivității integrate a fost aplicată pentru calculul hărții de conectivitate. Toate contrastele au fost examinate cu un test t voxel (t t. X) 1/2 .b. (Y t. Y) - 1/2

Aceasta este măsurarea RMN a nivelului de conectivitate funcțională Voxel derivată din matricea de conectivitate r Voxel-to-Voxel r (x, y); în acest proiect a fost caracterizată puterea tiparului de conectivitate globală dintre fiecare voxel și restul creierului cu contrastul de conectivitate intrinsecă (ICC). ICC este definit ca:

Rezultate

Testele noastre au fost efectuate pentru a dovedi validitatea ipotezei unei activări mai mari în unele zone corticale generate de stimulul amar al Prop în comparația dintre „teste supertesters” și „non-testeri”. Zona din creier dedicată funcțional procesului de stimul gustativ este identificată în zona operculului frontal și în cortexul insular. Această zonă este identificată ca zona 43 a lui Brodmann, care este activată ca răspuns la presiunea generică aplicată direct pe timpan și la presiunea indirectă generată, de exemplu, prin aportul oral de mâncare și băutură. Deoarece mâncarea și băutul schimbă presiunea pe urechea medie și timpan, zona Brodmann 43 poate fi o parte a cortexului somatosenzorial primar activat în timpul acestor procese legate de evaluarea gustului funcției creierului. Zona Brodmann 43 a fost, de asemenea, activă funcțional, cu conexiuni la cortexul cerebelului frontal. În timpul experimentului nostru am colectat alte câteva zone ale creierului conectate la BA (43) și reprezentate grafic în figura 1 următoare.

Figura 1: Activare corticală diferențială în stilul SPM pentru comparația dintre non-tester și super-tester.

Din activarea datelor prezentate în imaginea anterioară putem calcula metrica de conectivitate aplicând metoda SVD, descompunerea valorii singulare, metoda matricei de covarianță în timp a semnalelor BOLD de la voxel și grupurile de voxeli. Aceste date raportează o mapare voxel ca raport în imaginea următoare. Este important să subliniem că corelația dintre aceste zone poate fi pozitivă și negativă. Datele de conectivitate calculate pe măsurile de activare din figura precedentă sunt expuse în Figura 2. Pornind de la BA (43), zona implicată în procesarea gustului, putem considera conexiunea către mai multe zone conectate la DMN, ca PCC (cortexul cingulat posterior); aceasta este partea superioară a „lobului limbatic”. Cortexul cingulat este alcătuit dintr-o zonă în jurul liniei mediane a creierului. Zonele înconjurătoare includ cortexul retrosplenial și precuneus. Eforturile de a înțelege arhitectura funcțională a creierului au identificat în mod consecvent mai multe rețele neuronale suprapuse care se suprapun, care sunt observabile în mai multe stări. În ciuda omniprezenței acestor rețele, rămâne neclar modul în care regiunile din aceste rețele neuronale la scară largă interacționează pentru a orchestra comportamentul.

Figura 2: Cartografierea Voxel la Voxel pentru corelații cu culorile de conectivitate pozitive și negative ale zonelor (Blu = pozitiv; roșu = negativ).