Usuario:

Resonancia magnetica funcional (fMRI, senal BOLD)

Storyboard

La fMRI mide de forma indirecta la actividad neuronal a traves de la senal BOLD, cuya formulacion completa fue introducida en el modelo de acoplamiento neurovascular (E11). El analisis estadistico estandar de estos datos emplea un modelo lineal general (GLM), donde la serie temporal observada en cada voxel se explica como combinacion lineal de regresores derivados del diseno experimental convolucionados con la funcion de respuesta hemodinamica canonica, permitiendo generar mapas estadisticos de activacion. La relacion senal-ruido temporal cuantifica la calidad de la adquisicion, mientras que en estudios de reposo (resting-state) la conectividad funcional se estima mediante la correlacion entre las series temporales BOLD de distintas regiones, una medida ampliamente usada para caracterizar alteraciones de red en las patologias de la serie A (por ejemplo A7, A11).

ID:('ky', 1560)


Señal BOLD

Storyboard



$BOLD=V_0[k_1(1-q)+k_2(1-q/v)+k_3(1-v)]$

$k_1$
Constante BOLD 1
$1$
$k_2$
Constante BOLD 2
$1$
$k_3$
Constante BOLD 3
$1$
$q$
Deoxihemoglobina normalizada
$1$
$BOLD$
Señal BOLD
$1$
$V_0$
Volumen sanguíneo basal
$1$
$v$
Volumen venoso normalizado
$1$
$t$
Tiempo
$s$



ID:('gm', 13787)


GLM

Storyboard



$\mathbf{Y}=X\boldsymbol{\beta}+\boldsymbol{\epsilon}$

$X$
Matriz de diseño
$1$
$epsilon$
Residuo/ruido
$1$
$mathbf Y$
Serie observada por voxel
$1$



ID:('gm', 13788)


Estimación beta

Storyboard



$\hat{\beta}=(X^TX)^{-1}X^TY$

$hat{eta}$
Coeficiente GLM estimado
$1$
$X$
Matriz de diseño
$1$
$mathbf Y$
Serie observada por voxel
$1$



ID:('gm', 13789)


T-test voxel

Storyboard



$t=\hat{\beta}/\sqrt{\hat{\sigma}^2c^T(X^TX)^{-1}c}$

$hat{eta}$
Coeficiente GLM estimado
$1$
$t$
Estadístico de activación
$1$
$X$
Matriz de diseño
$1$
$hat{sigma}^2$
Varianza residual
$1$



ID:('gm', 13790)


TSNR

Storyboard



$tSNR=\overline{BOLD}/\sigma_{BOLD}$

$tSNR$
Relación señal-ruido temporal
$1$
$BOLD$
Señal BOLD
$1$
$t$
Tiempo
$s$



ID:('gm', 13791)


Conectividad funcional

Storyboard



$FC_{ij}=corr(BOLD_i,BOLD_j)$

$FC_{ij}$
Conectividad funcional
$1$
$BOLD$
Señal BOLD
$1$
$t$
Tiempo
$s$



ID:('gm', 13792)


HRF convolucionada

Storyboard



$BOLD_{pred}=Stim*HRF$

$BOLD_{pred}$
BOLD predicho
$1$
$Stim(t)$
Estímulo experimental
$1$
$HRF(t)$
Respuesta hemodinámica
$1$
$t$
Tiempo
$s$



ID:('gm', 13793)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile