Magnetic field of magnetic resonanc

Magnetic field of magnetic resonance detection of nerve

Magnetic field of magnetic resonance detection of nerve: model study of the contribution of the dendritic branches

Since the early 1990s, functional MRI (fMRI) has been widely used to study the human brain function. Currently used fMRI techniques, however, rely on measuring regional cerebral hemodynamics such as blood flow, blood volume, and blood oxygenation level to infer neural activation , rather than detecting the neuronal activity directly. This indirect measurement of neuronal activity bears several limitations.First, the coupling between regional cerebral hemodynamics and neuronal activity is complex and non-linear. Regional Ball Neodymium Magnets cerebral hemodynamics does not necessarily always reflect neuronal activity. Second, vascular geometry may not overlap with the area of ​​neural firing.

The observed BOLD contrast, which is mainly vascular origin, therefore, may not always be a reliable indication of the area of ​​neuronal firing. Spatial localization of neural activity could be degraded. Third, the cerebral hemodynamics responses are much slower (in the order of a second) than neuronal firing (in the order of a millisecond). Temporal resolution of the hemodynamic measurement is limited and downgraded with respect to the underlying neural activation.All these pitfalls limit the spatial and temporal resolution of the current Ball Neodymium Magnets hemodynamics-based fMRI techniques and could be resolved if neural activity is directly measured with MRI.Here, we utilized a modified current-dipole model to compute magnetic field generated by neural firing and to calculate MRI signal changes resulting from the neuronal magnetic field (NMF).

Each dendrite or each unmyelinated axon was modeled as a modified current-dipole. NMF were estimated based on a synchronized activity of multiple neurons. Sensitivity of using MRI phase and magnitude to measure effects of NMF was evaluated.The results show that the MRI signal changes depend on the strength of magnetic field as well as geometry (orientations and configurations), NMF can potentially generate up to a few percent changes in MRI magnitude signals. Phases of MRI signal are insensitive to NMF when the distribution of the activated dendrites is symmetrical. Phases could be http://www.chinamagnets.biz detected when the distribution of the activated dendrites is asymmetrical and inhomogeneons. Our modeling implies that direct MRI detection of neuronal activity is possible.

Kết quả (Việt) 1:

Từ trường của cộng hưởng từ phát hiện của dây thần kinh Từ trường của cộng hưởng từ phát hiện của dây thần kinh: nghiên cứu về sự đóng góp của các chi nhánh cây trong khoáng vật mẫu Kể từ đầu thập niên 1990, MRI chức năng (fMRI) đã được sử dụng rộng rãi để nghiên cứu các chức năng của bộ não con người. Kỹ thuật hiện đang được sử dụng fMRI, Tuy nhiên, dựa vào đo hemodynamics não khu vực chẳng hạn như lưu lượng máu, khối lượng máu và mức độ oxy hóa trong máu để suy ra kích hoạt thần kinh, chứ không phải là phát hiện các hoạt động thần kinh trực tiếp. Đo lường này gián tiếp của thần kinh hoạt động mang một số hạn chế. Trước tiên, các khớp nối giữa khu vực hemodynamics não và thần kinh hoạt động là phức tạp và phi tuyến tính. Khu vực Nam châm Neodymium bóng não hemodynamics không nhất thiết phải luôn luôn phản ánh thần kinh hoạt động. Hình học thứ hai, mạch máu có thể không trùng với diện tích thần kinh bắn. Sự tương phản đậm quan sát, là nguồn gốc chủ yếu là mạch máu, do đó, có thể không luôn luôn là một dấu hiệu đáng tin cậy tích thần kinh bắn. Địa phương hoá không gian của hoạt động thần kinh có thể được suy thoái. Thứ ba, các phản ứng não hemodynamics là chậm hơn nhiều (theo thứ tự một lần thứ hai) hơn thần kinh bắn (theo thứ tự một millisecond). Độ phân giải thời gian đo lường sự hạn chế và hạ cấp đối với việc kích hoạt thần kinh cơ bản. Tất cả những cạm bẫy hạn chế độ phân giải không gian và thời gian của các kỹ thuật dựa trên hemodynamics fMRI nam châm Neodymium bóng hiện tại và có thể được giải quyết nếu thần kinh hoạt động trực tiếp được đo với MRI. Ở đây, chúng tôi sử dụng một mô hình hiện tại-lưỡng cực sửa đổi để tính toán từ trường được tạo ra bởi thần kinh bắn và để tính toán MRI tín hiệu thay đổi do thần kinh từ trường (NMF). Mỗi dendrite hoặc mỗi axon unmyelinated được mô phỏng như lần hiện tại, lưỡng cực. NMF được ước tính dựa trên một hoạt động được đồng bộ hoá nhiều tế bào thần kinh. Độ nhạy của việc sử dụng giai đoạn MRI và độ lớn để đo lường tác động của NMF được đánh giá. Kết quả cho thấy rằng những thay đổi tín hiệu MRI phụ thuộc trên sức mạnh từ trường cũng như hình học (định hướng và cấu hình), NMF có thể có khả năng tạo ra lên đến một vài phần trăm thay đổi trong MRI cường độ tín hiệu. Các giai đoạn của tín hiệu MRI được insensitive để NMF khi phân phối của các sợi nhánh kích hoạt là đối xứng. Giai đoạn có thể là http://www.chinamagnets.biz phát hiện khi phân phối của các sợi nhánh kích hoạt là không đối xứng và inhomogeneons. Mô hình của chúng tôi ngụ ý rằng trực tiếp phát hiện MRI của thần kinh hoạt động là có thể.

Kết quả (Việt) 2:

Từ trường của phát hiện cộng hưởng từ của dây thần kinh từ trường phát hiện cộng hưởng từ của dây thần kinh: Nghiên cứu mô hình của sự đóng góp của các ngành, đuôi gai Kể từ đầu những năm 1990, chức năng MRI (fMRI) đã được sử dụng rộng rãi để nghiên cứu chức năng não bộ của con người. Hiện đang sử dụng kỹ thuật fMRI, tuy nhiên, dựa vào đo huyết động não trong khu vực như lưu lượng máu, lượng máu, và mức độ oxy trong máu để suy ra kích hoạt thần kinh, chứ không phải là phát hiện các hoạt động thần kinh trực tiếp. Đo lường gián tiếp này của hoạt động thần kinh mang nhiều limitations.First, các khớp nối giữa huyết động não trong khu vực và hoạt động thần kinh phức tạp và phi tuyến tính. Regional bóng Neodymium Magnet huyết động não không nhất thiết phải luôn luôn phản ánh hoạt động thần kinh. Thứ hai, hình học mạch máu có thể không trùng với các khu vực bắn thần kinh. Sự tương phản BOLD quan sát, trong đó chủ yếu có nguồn gốc mạch máu, do đó, có thể không phải luôn luôn là một dấu hiệu đáng tin cậy của các khu vực bắn thần kinh. Nội địa hóa không gian của hoạt động thần kinh có thể bị suy giảm. Thứ ba, các phản ứng huyết động não là chậm hơn nhiều (theo thứ tự của một giây) so với bắn thần kinh (theo thứ tự của một phần nghìn giây). Độ phân giải thời của phép đo huyết động còn hạn chế và hạ cấp đối với các activation.All thần kinh cơ bản những cạm bẫy giới hạn độ phân giải không gian và thời gian của bóng Neodymium Magnet huyết động dựa trên các kỹ thuật fMRI hiện tại và có thể được giải quyết nếu hoạt động thần kinh được đo trực tiếp với MRI .Here, chúng tôi sử dụng một mô hình hiện lưỡng cực sửa đổi để tính toán từ trường tạo ra bởi hỏa thần kinh và để tính toán MRI thay đổi tín hiệu quả từ những từ trường tế bào thần kinh (NMF). Mỗi dendrite hoặc từng sợi thần kinh không có bao myelin được mô hình hóa như là một hiện-lưỡng cực sửa đổi. NMF được ước tính dựa vào một hoạt động đồng bộ của nhiều tế bào thần kinh. Độ nhạy của việc sử dụng MRI pha và cường độ để đo lường tác động của NMF là kết quả evaluated.The cho thấy những thay đổi tín hiệu MRI phụ thuộc vào sức mạnh của từ trường cũng như hình học (định hướng và cấu hình), NMF khả năng có thể tạo ra lên đến một vài thay đổi phần trăm trong các tín hiệu độ lớn MRI. Các giai đoạn của tín hiệu MRI là không nhạy cảm với NMF khi phân phối các sợi nhánh mới là đối xứng. Các giai đoạn có thể được phát hiện khi http://www.chinamagnets.biz sự phân bố của các sợi nhánh hoạt tính là bất đối xứng và inhomogeneons. Mô hình của chúng tôi ngụ ý rằng phát hiện MRI trực tiếp của hoạt động thần kinh là có thể.