Психофизиологическое взаимодействие

Психофизиологическое взаимодействие ( PPI ) — это метод анализа связей мозга для данных функциональной визуализации мозга , в основном функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). Он оценивает контекстно-зависимые изменения в эффективной связи (связях) между областями мозга. [1] [2] Таким образом, анализ PPI выявляет области мозга, активность которых зависит от взаимодействия между психологическим контекстом (задача) и физиологическим состоянием (временной ход активности мозга) семенной области. [3]

История и развитие

Метод PPI был предложен Фристоном и коллегами в 1997 году. [1] Модель включает в себя термин взаимодействия между психологической переменной (дизайн задачи) и физиологической переменной (временной ряд области мозга). Если термин взаимодействия может объяснить активацию мозга другой области мозга после учета основных эффектов психологических и физиологических переменных, то это подразумевает зависимую от задачи связь между двумя областями мозга.

Метод PPI в основном применяется к сигналам, зависящим от уровня кислорода в крови (BOLD), измеряемым с помощью функциональной МРТ (фМРТ). Гемодинамический ответ медленный по сравнению с быстрой нейронной активностью. Поэтому Гительман и коллеги предложили сначала деконволюцию временного ряда BOLD семени с функцией гемодинамического ответа, чтобы полученные сигналы «нейронного уровня» могли соответствовать времени разработки задачи (психологическая переменная). [4] Перед умножением как психологические, так и физиологические переменные должны быть центрированы. [5]

Если эксперимент фМРТ разработан с несколькими условиями, то в модель будет включено несколько психологических переменных. В этом случае была предложена стратегия моделирования, названная обобщенным PPI. [6]

Традиционно анализ PPI был реализован с использованием стратегии на основе семян. То есть термин PPI определяется с использованием предопределенного семени, и выполняется воксельный анализ для выявления областей во всем мозге, которые показали модулированную задачей связь с областью семени. Метод PPI также может быть применен к каждой паре областей в мозге, так что можно отобразить модулированную задачей связь всего мозга, т. е. коннектом задачи. [7]

Реализации

Основное программное обеспечение для анализа данных фМРТ, включая SPM, FSL, AFNI и CONN, имеет модули для анализа PPI. Также есть Generalized PPI Toolbox, который представляет собой набор инструментов на основе MATLAB, предназначенный для анализа PPI.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Friston KJ, Buechel C, Fink GR, Morris J, Rolls E, Dolan RJ (октябрь 1997 г.). «Психофизиологические и модуляторные взаимодействия в нейровизуализации». NeuroImage . 6 (3): 218– 29. CiteSeerX  10.1.1.8.1112 . doi :10.1006/nimg.1997.0291. PMID  9344826.
  2. ^ Friston KJ (январь 2011 г.). «Функциональная и эффективная связность: обзор». Brain Connectivity . 1 (1): 13–36 . CiteSeerX 10.1.1.222.9471 . doi :10.1089/brain.2011.0008. PMID  22432952. 
  3. ^ O'Reilly JX, Woolrich MW, Behrens TE, Smith SM, Johansen-Berg H (июнь 2012 г.). «Инструменты торговли: психофизиологические взаимодействия и функциональная связанность». Social Cognitive and Affective Neuroscience . 7 (5): 604– 9. doi :10.1093/scan/nss055. PMC 3375893. PMID  22569188 . 
  4. ^ Гительман, Даррен; Пенни, Уильям; Эшбёрнер, Джон; Фристон, Карл (2003). «Моделирование региональных и психофизиологических взаимодействий в фМРТ: важность гемодинамической деконволюции». NeuroImage . 19 (1): 200– 207. doi :10.1016/S1053-8119(03)00058-2.
  5. ^ Di X, Reynolds RC, Biswal BB (апрель 2017 г.). «Несовершенная (де)конволюция может приводить к ложным психофизиологическим взаимодействиям и как ее избежать». Human Brain Mapping . 38 (4): 1723– 1740. doi : 10.1002/hbm.23413 . PMC 6866926. PMID  28105655 . 
  6. ^ McLaren DG, Ries ML, Xu G, Johnson SC (июль 2012 г.). «Обобщенная форма контекстно-зависимых психофизиологических взаимодействий (gPPI): сравнение со стандартными подходами». NeuroImage . 61 (4): 1277– 86. doi :10.1016/j.neuroimage.2012.03.068. PMC 3376181 . PMID  22484411. 
  7. ^ Di X, Biswal BB (апрель 2019 г.). «На пути к коннектомике задач: изучение модулированной связности задач всего мозга в различных доменах задач». Cerebral Cortex . 29 (4): 1572– 1583. doi :10.1093/cercor/bhy055. PMC 7302740. PMID  29931116 . 


Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Психофизиологическое_взаимодействие&oldid=1170680355"