FMRI van ruimte, nummer en tijd verwerkings netwerken over de verschillende zintuigen

Grote gebieden van de menselijke hersenen zijn betrokken bij zintuiglijke
verwerking, motorische verwerking en multisensorische integratie. Om de
mechanismen van werking van de menselijke hersenen in gezondheid te begrijpen,
is het wenselijk de respons eigenschappen van neurale populaties die betrokken
zijn bij sensorische en multisensorische verwerking te begrijpen en te
begrijpen hoe deze respons eigenschappen veranderen tussen hersengebieden.
Functionele kernspintomografie (fMRI) is een uitstekend middel om de funcionele
architectuur van de hersenen vast te stellen en wordt steeds meer gebruikt om
neurale respons eigenschappen te kwantificeren. Daarom stellen wij voor om
visuele stimuli, auditieve stimuli, somatosensorische stimuli en/of
aanwijzingen om motorische acties te ondernemen te presenteren aan gezonde
vrijwilligers, terwijl fMRI responses op deze stimuli geregistreerd worden.
Vervolgens zullen wij geavanceerde fMRI analyses gebruiken om de respons
eigenschappen van elke plaats van opname te kwantificeren en te kwantificeren
hoe deze respons eigenschappen georganiseerd zijn. Onze hypothese is dat de
responses van individuele plaatsen van opname selectief zijn voor bepaalde
timingen en ruimtelijke verdelingen van zintuiglijke en motorische
gebeurtenissen en netwerken vormen van elkaar beïnvloedende topografische
kaarten van ruimte en tijd die multisensorische perceptie ondersteunen. Deze
experimenten zullen daarom de neurale mechanismen die betrokken zijn bij
zintuiglijke en multisensorische verwerking onthullen.

Evaluatie van de neurale representaties van ruimte, tijd en nummer in de
menselijke hersenen.

Vaststellen hoe fMRI voxels reageren op de temporele en ruimtelijke verdeling
van zintuiglijke stimulatie is een beschrijvende onderzoeksopzet. Het doel van
het onderzoek is het kwantificeren en vergelijken van fMRI responses voor een
aantal stimuli en taken. Om fMRI responses to meten en te modelleren zullen
gezonde vrijwilligers T1-gewogen structurele MRI scans en T2-gewogen
functionele hersenscans ondergaan. In verschillende scan sessies zullen
verscheidene series functionele hersenscans worden verworven terwijl
participanten de volgende taken uitvoeren.
-Inkaartbrenging van visuele velden: Participanten zullen visuele stimuli
bekijken die van positie in het visuele veld veranderen. Periodes van
ruimtelijk-specifieke visuele stimulatie worden afgewisseld met periodes met
een leeg scherm. Participanten fixeren (kijken naar) een gekleurde stip in het
midden van het scherm en drukken op een knop wanneer de stip van kleur
verandert, om zeker te stellen dat hun aandacht gericht blijft op een
specifieke locatie. De taak duurt 7 minuten. De taak wordt een aantal keer
herhaalt om de signaal-ruis verhouding (SNR) te verbeteren.
-Inkaartbrenging van het aantal en de grootte van objecten: Participanten
zullen visuele stimuli bekijken die geprojecteerd worden op een scherm in de
scanner. Deze stimuli zullen objecten bevatten die van aantal en/of grootte
veranderen. Participanten drukken op een knop wanneer deze objecten van kleur
veranderen, om zeker te stellen dat zij aandacht behouden voor de stimulus. De
taak duurt 7 minuten. De taak zal een aantal keer herhaalt worden om de
signaal-ruis verhouding (SNR) te verbeteren.
-Inkaartbrenging van zintuiglijke tijd: Participanten zullen visuele stimuli
(flitsende puntjes geprojecteerd op een scherm in de scanner), auditieve
stimuli (tonen afgespeeld via een MRI-compatibele koptelefoon) en/of
somatosensorische stimuli (zuchtjes lucht op de hand) te zien krijgen. Het
aantal, de duratie en het uiterlijk van deze zintuiglijke gebeurtenissen zullen
veranderen gedurende de loop van een scan. Participanten zullen een knop
indrukken wanneer de visuele stimuli van kleur veranderen, de auditieve stimuli
van toon veranderen, of de somatosensorische stimuli van locatie veranderen. De
taak duurt 7 minuten. De taak zal een aantal keer herhaalt worden om de
signaal-ruis verhouding (SNR) te verbeteren.
-Inkaartbrenging van motorische tijd: Participanten zullen visuele aanwijzingen
(symbolische nummers of flitsende puntjes) bekijken, die geprojecteerd worden
op een scherm in de scanner. Ze zullen reageren op deze aanwijzingen door
handbewegingen te maken, waarbij de hoeveelheid of de duur
gespecificeerd wordt door de aanwijzingen, die zullen veranderen gedurende de
loop van een scan. Participanten zullen een MRI-compatibele data handschoen
dragen om deze bewegingen te registreren. De taak duurt 7 minuten. De taak zal
een aantal keer herhaalt worden om de signaal-ruis verhouding (SNR) te
verbeteren.
-Rust toestand: Gedurende een periode van 500 seconden (d.w.z. 8 minuten 20
seconden), wordt de participant geïnstrueerd om zijn of haar ogen te sluiten,
stil te liggen en aan niets in het bijzonder te denken.

Gezonde vrijwilligers zullen worden gevraagd om verscheidene vragenlijsten in
te vullen en het UMC Utrecht te bezoeken. Gedurende het bezoek aan het UMC
Utrecht zullen de taken geoefend worden en zal de fMRI scan sessie uitgevoerd
worden. fMRI heeft geen bekende gevaren want er wordt geen gebruik gemaakt van
contrastmiddelen, etc. De fMRI procedure is pijnloos en niet oncomfortabel.
Participanten zullen gevraagd worden stil te liggen voor een maximum van 90
minuten, waarvan is aangetoond dat het een acceptabele looptijd is voor fMRI
onderzoeken.