Prohlášení
Vážená paní, pane,
upozorňujeme Vás, že webové stránky, na které hodláte vstoupit, nejsou určeny široké veřejnosti, neboť obsahují odborné informace o léčivých přípravcích, včetně reklamních sdělení, vztahující se k léčivým přípravkům. Tyto informace a sdělení jsou určena výhradně odborníkům dle §2a zákona č.40/1995 Sb., tedy osobám oprávněným léčivé přípravky předepisovat nebo vydávat (dále jen odborník).
Vezměte v potaz, že nejste-li odborník, vystavujete se riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob, pokud byste získané informace nesprávně pochopil(a) či interpretoval(a), a to zejména reklamní sdělení, která mohou být součástí těchto stránek, či je využil(a) pro stanovení vlastní diagnózy nebo léčebného postupu, ať už ve vztahu k sobě osobně nebo ve vztahu k dalším osobám.
Prohlašuji:
Pokud vaše prohlášení není pravdivé, upozorňujeme Vás, že se vystavujete riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob.
This site uses cookies. By continuing to use this site you agree to our use of cookies in accordance with our Cookie Policy, Close
Pouze služby, které si účastník sám zvolí, lze sponzorovat zde:
Sponzoring účastníků
Registrace vystavujících firem a jejich reprezentantů
Nabídky a registrace vystavujících firem
Prosím začněte vložením Vaší emailové adresy.
Na tuto akci jste již přihlášen. Pro zrušení účasti či úpravu objednávky nás prosím kontaktujte na +420 731 006 620 nebo pošlete email na martin.horna@mhconsulting.cz
Pro přehled objednaných služeb přejděte do svého profilu Přejít do mého profilu
Úvod: Četné klinické studie ukazují, že využití proprioreceptivní stimulace (FPS) má prokazatelný efekt v neurorehabilitaci, např. u pacientů po cévních mozkových příhodách. Pro pochopení a následné efektivní využití kinestetické iluze při rehabilitaci je nutné porozumět, které oblasti a funkce mozku se podílí na vzniku tohoto fenoménu. Nalezení EEG korelátů kinestetické iluze hraje v pochopení principu zásadní roli. Četné EEG studie poukazují na souvislost mezi poklesem tzv. mu rytmem (10-13Hz), aktivitou v pásmu beta (12-30Hz) a FPS. Problém současných studií spočívá v absenci kontrolní podmínky v podobě neutrálního vibračního stimulu a ve vyhodnocení EEG aktivity v prostoru elektrod na místo v prostoru zdrojů EEG. Námi provedené měření na pěti dobrovolnících spočívalo ve vyvolání iluze chůze 12-ti vibračními aplikátory, přesné synchronizaci EEG záznamu se stimulačními signály, vyhodnocení koherentních zdrojů EEG a lokalizace změny výkonu v EEG pásmech mezi stimulační a shamovou podmínkou. Analýza průměrných změn ukázala trend nárůstu aktivity v pásmu Alpha v oblastech Paracentral Lobule a Supplementary Motor Area při stimulační podmínce oproti sham podmínce. Dále byl zaznamenán největší nárůst lagované koherence mezi EEG aktivitou a vibrací specificky v pásmu Gamma v Supramarginal Gyrus a v oblastech pro zpracování zvuku. Metodika: Pilotní studie zahrnovala pět dobrovolníků, kterým byl proveden strukturální MRI sken mozku (SIEMENS prisma), nasazena síť pro záznam 256 kanálového EEG (Magstim-EGI), připevněn systém 12 vibračních aplikátorů (VIBRAMOOV) a navinuty referenční snímací cívky (vlastní výroba). Stimulační protokol probíhal se zavřenýma očima a měl čtyři bloky: 5 min resting, 15 min stimulace/sham, 5 min. resting, 15 min sham/stimulace. Shamová podmínka byla vytvořena přesunem aplikátorů z jednoho místa na druhé, čímž došlo k fragmentaci časovo-prosorového vzorce vyvolávajícího iluzi chůze a zároveň byla zachována stimulace samotnou vibrací. Po skončení experimentu byli participanti dotazování zda zažívali iluze pohybu a v jakém bloku. Šest z dvanácti aplikátorů bylo vybaveno snímacími cívkami pro přesnou synchronizaci EEG signálu a stimulace. Za účelem vyloučení vlivu elektromagnetické vazby aplikátorů a snímaného EEG byla provedena ortogonalizace referenčního signálu z EEG. Posléze byla EEG data před-zpracována automatickým programem v MATLABu. Pro lokalizaci zdrojů byl použit algoritmus eLORETA (exact Low Resolution Brain Electromagnetic Tomography Algorithm). Pro lokalizaci koherencí byl použit algoritmus DICS (Dynamic Imaging of Coherent Sources). Výsledky byly reportovány jako průměrná změna ve skupině mezi podmínkami stimulace vs. sham. Výsledky: Odstup výkonu pořízeného EEG signálu od soufázových složek vibračních aplikátorů činil v nejhorším případě přibližně 20dB. Nejvyšší průměrný pokles výkonu (stimulace vs sham) vypočítané algoritmem eLORETA byl pozorovány specificky v následujících oblastech: Cerebellum (Beta, Gamma), Superior Frontal Gyrus, Orbital part (Theta, Alpha, High Beta), Rectus (Delta, Theta, alpha) Nejvyšší Nárůst výkonu byl pozorován v následujících oblastech: Paracentral Lobule (Alpha, Beta, Gamma), Supplementary Motor Area (Alpha), Rectus (Gamma). Výpočet koherentních zdrojů v pásmu 35-45Hz (Gamma) ukázal především nárůst koherence v oblastech: Supramarginal Gyrus a v oblastech pro zpracování zvuku. Závěry: Ověřili jsme proveditelnost simultánního snímání EEG a vibrační stimulace navozující iluzi chůze. Pomocí snímacích referenčních cívek jsme kvantifikovali a výpočtem ověřili dostatečný odstup signálu EEG od šumu. Na pilotním datasetu jsme pozorovali nárůst výkonu EEG signálu ve specifických oblastech spojených s pohybem a iniciací pohybu zejména v pásmu Alpha a Beta. Literatura hovoří ve většině případů o opačném efektu iluze pohybu tj. pokles výkonu v těchto pásmech. Pozorovaný efekt je nutné ověřit na větším počtu dobrovolníků a kvantifikovat jej metodou statistické analýzy. Jako nepříliš vhodným se ukázala analýza koherentních zdrojů. Vibrační aplikátory jsou navrženy stimulovat v rozmezí 40-80Hz, proto analýza koherentních zdrojů pro nižší EEG pásma než Gamma nedává smysl. Korelace nižších pásem EEG s referenčním signálem opět nedává smysl vzhledem k přibližně nulové střední hodnotě referenčního signálu. Jako vhodná metoda se pro následující postup jeví korelace pásmově specifických časových řad výkonu EEG ve zdrojovém prostoru s obálkou signálů z referenčních cívek.
Vlastimil Koudelka
Koudelka v roce 2014 absolvoval doktorský studijní program na VUT v Brně, kde působil ve skupině výpočetního elektromagnetismu. Předmětem jeho zájmu bylo především strojové učení. Problémy v oblasti stojového učení mají mnoho společného s řešením inverzních problémů jako mikrovlnné tomografie, lokalizace zdrojů EEG, dekonvoluce signálu z fMRI nebo fúze EEG a fMRI data. Koudelka je v současnosti lídrem skupiny Aplikovaných Technologií v Neurovědách (ATiN) v Národním Ústavu Duševního Zdraví. Jeho činnost je zaměřena na analýzu EEG signálů, techniky lokalizace zdrojů, synchronizace a fúze multimodálních dat a vývoj laboratorních přístrojů.
Vlastimil Koudelka 1, Jan Hubený 1, Robert Zajíček 2, Bohumil Bakalář 2, Magdaléna Švecová 2, Filip Španiel 1, 3, , Mária Petriľáková 1, Alice Heuschneiderová 1, Martin Brunovský 1, 3, ,
Národní Ústav Duševního Zdraví v Klecanech 1
Fakultní Nemocnice Královské Vinohrady 2
3. Lékařská Fakulta, Univerzita Karlova 3
Abstrakt není k dispozici
MUDr. Alena Damborská Ph.D.
MUDr. Alena Damborská, Ph.D., získala Ph.D. v oboru fyziologie a patologické fyziologie na Masarykově univerzitě v Brně (školitel prof. Kukleta). Je držitelkou funkční odbornosti v elektroencefalografii. V letech 2017-2019 pracovala v rámci Individual Fellowship jako Marie Skłodowska-Curie Action Post-Doctoral Research Fellow v laboratoři Functional Brain Mapping Lab v Ženevě na projektu “Deep brain targets for neurostimulation in affective disorders”. Po absolvování postdoktorského pobytu působí na Masarykově univerzitě na CEITECu a na Psychiatrické klinice. Věnuje se studiu elektrofyziologických korelátů kognitivních funkcí člověka a výzkumu elektrofyziologických abnormalit u neuropsychiatrických onemocnění.
Alena Damborská 1, 2, , Radek Mareček 1, 3, , Martin Lamoš 1, Martina Bočková 1, 3, , Barbora Deutschová 1, 3, , Marek Baláž 3, Ivan Rektor 1, 3, ,
CEITEC – Středoevropský technologický institut, Masarykova univerzita, Brno, Česká republika 1
Psychiatrická klinika, Lékařská Fakulta Masarykovy Univerzity a Fakultní nemocnice Brno, Brno, Česká republika 2
1. Neurologická klinika, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity a Fakultní nemocnice u sv. Anny, Brno, Česká republika 3
Semantic memory retrieval is fundamentally involved in the regulation of mental activity and adaptive behaviors. This is evident in individuals with various neuropsychiatric conditions, where the deterioration of semantic cognition manifests in profound memory deficits, impaired thinking, and hindered language abilities. Consequently, these principal roles of semantic cognition in everyday activities warrant the demand for novel and effective neuropsychological methods that would enable researchers as well as clinicians to reliably assess and enhance the core semantic memory functions supporting fluent memory retrieval. For this reason, we provide a short report on our experimental trials involving novel semantic memory tasks and non-invasive (transcranial) electrical brain stimulation (tES). This approach allowed us to peak into the putative neurocognitive underpinnings of both the automatic (free–associative) and controlled (dissociative) retrieval, which exert differential demands on executive inhibition and mental flexibility. In conclusion, although the neuromodulatory mechanisms underlying the behavioral effects of tES are still intensively debated, our results in healthy individuals suggest that non-invasive electrical stimulation techniques may provide valuable insights into the architecture of human cognition and bear the potential for facilitating a broader scope of memory functions. These findings also highlight the possible utility of tES in treating mental disorders or alleviating memory-related cognitive deficits. Grant support: This work was supported by the Slovak Research and Development Agency (APVV-19-0570) and the Scientific Grant Agency of the Ministry of Education, Science, Research and Sport of the Slovak Republic (VEGA 2/0059/20).
Martin Marko PhD.
Doktorandské štúdium v oblasti kognitívnej a klinickej psychológie absolvoval na Univerzite Komenského v Bratislave. V súčasnosti pracuje na Oddelení behaviorálej neurovedy Centra experimentálnej medicíny SAV, kde sa primárne venuje základnému výskumu kognitívnych procesov prostredníctvom transkraniálnej elektrickej stimulácie mozgu.
Mgr. Martin Marko , PhD.1, 2, , Mgr. Dominika Besterciová 1, Mgr. Adam Kubinec 1, MUDr. Igor Riečanský , PhD.1, 3, 4, ,
Oddelenie behaviorálnej neurovedy, Ústav normálnej a patologickej fyziológie, Centrum experimentálnej medicíny, Slovenská akadémia vied, Bratislava, Slovensko 1
Katedra aplikovanej informatiky, Fakulta matematiky, fyziky a informatiky, Univerzita Komenského v Bratislave, Slovensko 2
Social, Cognitive and Affective Neuroscience Unit, Department of Basic Psychological Research and Research Methods, Faculty of Psychology, University of Vienna, Austria 3
Psychiatrická klinika SZU a UNB v Bratislave, Slovensko 4
Introduction: Inhibition in the central nervous system is considered a key link in humans' executive control of cognitive, emotional, and behavioural manifestations. That active inhibition is responsible, to a significant extent, for the voluntary cessation of the prepared motor phenomenon. To study such inhibition the Stop-Signal paradigm is frequently used. To examine the physiological mechanisms underlying inhibition of a motor reaction, in the context of its subsequent replacement by an alternative one, the so-called Stop-Change paradigm has been proposed. It is worth noting that the question of what cerebral mechanisms (identical or dissimilar) provide inhibition of the experimental Stop-Signal and Stop-Change paradigms remains open. This work aims to detect similarities or differences in cortex electrical activity recorded in a group of men under the conditions of Stop-Signal and Stop-Change paradigms. Methods: Forty-two healthy volunteers (adolescents/men, right-handed, 18 to 23 years old) participated in the tests. EEG experiment procedure included two consecutive sets: the Stop-Signal paradigm in the first set and the Stop-Change paradigm in the second one. We used the technique of recording of event-related EEG (de) synchronization (ERD / ERS). Indicators ERD and ERS were evaluated in the frequency range of EEG (1-35 Hz) in the frontal, central and parietal leads. Results: In both experimental series, the predominance of the ERS phenomena within the range of α and, partly, β1 activity should be considered a global regularity. Cortical activity related to the Stop-Change paradigm, as compared with the Stop-Signal paradigm, demonstrated significant specific features. They are the following: (i) at the switching-over paradigm, ERS for the frequencies 9, 11, and 16 Hz within the frontocentral cortical region was less intense, while ERD for the frequencies of 11 and 16 Hz in parietal leads was stronger; (ii) ERS in the left central cortical zone (for the 11 Hz frequency) and the right frontal and parietal cortical zones (for the 16 Hz frequency) demonstrated local increases, and (iii) ERD developed in the neocortex for the frequencies of 19–20 Hz; this was observed, first of all, in the left hemisphere. At the same time, synchronization of oscillations having a frequency of 25 Hz or more was intensified in the neocortex. Conclusions: Electrical activity in examined subjects under conditions of experimental Stop-Signal and Stop-Change paradigms are probably provided by specific frequency/spatial neuronal pools responsible for the processing of motor information. The project was supported by a grant from the Czech Science Foundation number 22-28265S.
professor Alevtyna Morenko dr biol sci
Academic degree: Doctor of biological Science (specialty - Human and Animal Physiology)
Academic status: Professor
Areas of science interests : Neurophysiology of Manual Movements in Humans.
Teaching: Physiology, Human and Animal Physiology.
Career:
1995 – 2022 – Department of Human and Animal Physiology, Lesya Ukrainka Volyn National University, Lutsk, Ukraine
2022 – present – Laboratory of Developmental Epileptology, The Institute of Physiology ASCR, Prague, the Czech Republic
2022 –present – Department of Physiology, 2nd Medical Faculty, Charles University, Prague, the Czech Republic
Projects funded with the Ukrainian state budget
1998 – 2002 - № 0196U00662;
2011 – 2013 - № 0111U002143
2006 – 2008 – Scholar of Cabinet of Ministers of Ukraine.
International grants:
2017 – Staff mobility by the Erasmus+ Academic Mobility Program (06 – 10.03.2017)
2018 – Staff mobility by the Erasmus+ Academic Mobility Program (04 – 10.03.2018)
2021 – IBRO International Travel Grant
Memberships in scientific societies: Ukrainian Physiological Society, Ukrainian Society for Neuroscience, Federation of European Neuroscience Societies.
Publications: a total of 200 publications, including monographs (2), articles (175), textbooks (20), рatents (3).
prof Alevtyna Morenko , Dr biol sci1, 2, , Olha Korzhyk , PhD4, prof Jakub Otahal , PhD1, 3, ,
Laboratory of Developmental Epileptology, The Institute of Physiology ASCR, Prague, the Czech Republic 1
Department of Physiology, 2nd Medical Faculty, Charles University, Prague, the Czech Republic 2
Department of Pathophysiology, 2nd Medical Faculty, Charles University, Prague, the Czech Republic 3
Department of Human and Animal Physiology, Lesya Ukrainka Volyn National University, Lutsk, Ukraine 4
Úvod: V posledních letech byl ketamin schválen jako nová alternativa terapie depresivní poruchy rezistentní na léčbu. Kromě rychlého nástupu účinku nabízí ketamin tu výhodu, že je účinný u mnoha pacientů, kteří adekvátně nereagovali na konvenční antidepresiva, jako jsou SNRI a SSRI, ani na psychoterapii. Volání po stratifikovanější psychiatrické léčbě zdůrazňuje potřebu identifikace pacientů, kteří by mohli mít prospěch z ketaminové intervence. Pro to jsou však zapotřebí biologické markery, které by vedly rozhodnutí o léčbě a vytvářely konsensus mezi pacientem a terapeutem ohledně ketaminové terapie. Většina pacientů trpících depresí vykazuje zvýšený CNS arousal a související problémy s usínáním, zvýšený tonus sympatiku, vyšší aktivitu osy hypotalamus–hypofýza–nadledviny a zkrácenou latenci REM spánku. Depresivní porucha je spojena se změnami regulace bdělosti, konkrétně s hyperrigidní regulací bdělosti během klidu, kterou lze snadno detekovat pomocí automatizované analýzy EEG. Algoritmus „Vigilance Algorithm Leipzig“ (VIGALL) byl opakovaně validován a replikován což ukazuje, že má spolehlivé diagnostické a prediktivní vlastnosti, pokud jde o depresivní poruchu a léčbu antidepresivy. Hlavním zjištěním je, že rychlý pokles do stádií nízké bdělosti se zdá být prediktivní pro odpověď na SSRI. Metodika: S použitím placebem kontrolovaného, jednoduše zaslepeného, jednoramenného designu jsme studovali účinky intravenózně podaného ketaminu (0,54 mg/kg) na CNS arousal u 24 pacientů s depresí. EEG záznamy byly získány před, během, na konci a 24 hodin po infuzi ketaminu. Klidové EEG bylo rozděleno do 1s epoch a automaticky skórováno pomocí Vigilance Algorithm Leipzig (VIGALL). Závažnost symptomů deprese byla hodnocena na začátku (tj. před infuzí) a 24 hodin, 72 hodin a 7 dní po infuzi pomocí škály MADRS. Odpověď na léčbu byla definována jako snížení symptomů deprese na škále MADRS o > 33 % za 24 hodin po infuzi oproti výchozí hodnotě. Toto upravené kritérium odpovědi bylo použito pro zahrnutí více pacientů, kteří vykazovali rychle působící odpověď na ketamin během 24 hodin, ale nesplňovali kritérium 50% poklesu. Výsledky: Ve srovnání s placebem ketamin na konci 30min infuze zvýšil množství EEG fáze B1, která je charakterizovaná nižší hladinou bdělosti. Toto zvýšení korelovalo pozitivně se sérovými koncentracemi ketaminu a bylo nezávislé na klinické odpovědi. Naproti tomu pacienti reagující na léčbu vykazovali odlišné změny EEG, charakterizované poklesem stádia A1 s vysokou hladinou bdělosti a zvýšeným zastoupením stádia B2/3 s nízkou hladinou bdělosti. Mezi respondenty a non-respondenty byl nalezen rozdíl i v EEG před léčbou - respondenti vykazovali vyšší procento stadia A1 (53 % vs. 21 %). Metoda křížové validace (leave-one-out cross validation, LOOCV) potvrdila, že zastoupení EEG stádia A1 před léčbou je schopno předpovědět odpověď s 88% přesností. Závěr: Měření stádií EEG bdělosti představují snadno získatelnou sadu biomarkerů, které mj. prokázaly významný účinek ketaminu na regulaci bdělosti CNS. Naše nálezy je třeba replikovat v nezávislém vzorku, aby bylo možné odhadnout diskriminační sílu testu a možnou klinickou validitu bdělostního stádia A1 jako indikátoru odpovědi na léčbu ketaminem. Tato práce byla podpořena granty GA ČR č. GA21-32608S, GF21-14727K a AZV MZ ČR č. NV18-04-00260.
MUDr. Martin Brunovský Ph.D.
absolvoval Lékařskou fakultu Univerzity P. J. Šafárika v Košiciach, v roce 1999 nastoupil na neurologické oddělení FN na Bulovce a v rámci PhD studia do Psychiatrického centra Praha (PCP), transformovaného v r. 2015 na Národní ústav duševního zdraví (NÚDZ). Od r. 2005 působil ve funkci vedoucího EEG a spánkové laboratoře PCP, v NÚDZ zastává pozici vedoucího výzkumného programu Aplikovaná elektrofyziologie mozku. Vedle výzkumných úkolů se věnuje klinické práci v oblasti kognitivních poruch a demencí a je také asistentem a zástupcem pro vědeckou činnost na klinice psychiatrie 3. Lékařské fakulty UK v Praze. Oblastí jeho odborného zájmu je neuro- a elektro-fyziologie, psychofarmakologie a neurobiologie duševních poruch, zejména pak zkoumání vlivu psychofarmak a psychoaktivních látek na nervový systém v rámci farmako-EEG, spánkových a ERP studií, a QEEG predikce odpovědi na léčbu. Je autorem a spoluautorem mnoha odborných prací v recenzovaných odborných časopisech a pravidelně přednáší na mnoha domácích a zahraničních kongresech. Kromě řady domácích odborných společností je členem European Psychiatric Association, EEG and Clinical Neuroscience Society a od roku 2014 působí jako vice-prezident odborné společnosti International Pharmaco-EEG Group (IPEG).
MUDr. Martin Brunovský , PhD.1, MUDr. Tomáš Páleníček , PhD.1, MUDr. Filip Tylš , PhD.1, Mgr. Michaela Viktorinová 1, MUDr. Veronika Andrashko 1, Prof. MUDr. Jiří Horáček , PhD.1,
Národní Ústav Duševního Zdraví, Klecany, Česká republika & 3. lékařská fakulta, Univerzita Karlova, Praha, Česká republika 1
Multi-echo fMRI (ME-fMRI) je pokročilejší metoda měření fMRI dat s využitím několika záznamů signálu (tzv. ech) po radiofrekvenčním vybuzení. Mezi výhody ME-fMRI patří optimalizace senzitivity napříč rozdílnými oblastmi mozku a větší robustnost vůči projevům susceptibilních artefaktů. Zpracování ME-fMRI dat však vyžaduje zařazení nových či modifikace běžných kroků, které nemusí být součástí běžných softwarových nástrojů pro zpracování fMRI dat. Naším cílem bylo ověřit možné implementace algoritmu pro retrospektivní potlačení fyziologických artefaktů v datech (RETROICOR). Využili jsme data od padesáti zdravých osob, kteří ve fMRI podstoupili úkol se zrakově-motorickou stimulací. Tento byl zopakován s různými akvizičními parametry (celkem 7x). Byla měřena ME-fMRI data se třemi echy. Součástí fMRI měření byl i záznam fyziologických signálů (tepová frekvence a dechová křivka). Zpracování probíhalo v programu Matlab s využitím SPM12 a vlastních skriptů. RETROICOR byl aplikován přímo na data ve dvou variantách. Na jednotlivá echa ihned po zarovnání časové série nebo až na data vzniklá kombinací tří ech. Data byla zpracována také bez korekce fyziologických artefaktů a následně jsme i doplnili RETORICOR do obecného lineárního modelu využitého k analýze fMRI dat. Na předzpracovaných datech jsme provedli vyhodnocení kvality dat (např. pomocí tSNR, SFS, SNS) a vyhodnocení výstupů obecného lineárního modelu použitého k analýze aktivací. Zjistili jsme, že obě varianty implementace RETROICORu poskytují téměř stejné hodnoty sledovaných globálních parametrů kvality dat a výsledků aktivační analýzy. Současně je ale patrné, že RETROICOR aplikovaný již na individuální echa změní váhovací koeficienty na jejichž základě se získají kombinovaná fMRI data – tento efekt je ovšem statisticky významný jen v některých částech mozku. To je pravděpodobně důvodem pro nevýznamné rozdíly mezi oběma verzemi použití RETROICORu přímo na data. Dále jsme zjistili, že RETROICOR snižuje metriku kvality dat SNS, poskytuje mírně sníženou aktivační statistiku, počet aktivních voxelů i globální konektivitu mezi jednotlivými oblasti mozku. Snížení konektivity (a tedy i SNS metriky) si vysvětlujeme potlačením fyziologických artefaktů, které se projevují globálně a mohou tak uměle zvyšovat korelaci mezi oblasti mozku. Snížení rozsahu aktivací je pravděpodobně dáno určitou korelací mezi fyziologickými projevy a časováním úkolu. Tento závěr potvrzuje i dodatečná varianta implementace RETORICORu přímo do statistického modelu, kde se již tolik neuplatní potlačení efektu úkolové stimulace. Jednou z našich hypotéz bylo očekávání lepších výsledků při čištění fyziologických artefaktů již na jednotlivých echách. To se nepodařilo pomocí použitých globálních metrik kvality dat ani aktivačních výsledků potvrdit. Obě varianty poskytovaly prakticky stejné výsledky. Dále je patrné, že efekt potlačení fyziologických artefaktů na fMRI datech je poměrně komplexní a RETROICOR může interagovat i s použitou stimulací a ovlivnit tak i výsledky aktivační analýzy.
Michal Mikl
Vedoucí laboratoře multimodálního a funkčního zobrazování CEITEC MU. Zaměřuje se na vývoj a implementaci metod v oblasti zpracování fMRI dat. V rámci spolupráce s dalšími neurovědními výzkumníky se podílel na řadě neurovědních projektů z oblasti klinických i kognitivních neurověd.
Michal Mikl 1, Anežka Kovářová 1, 2, ,
CEITEC MU, Masarykova Univerzita, Brno 1
Lékařská fakulta, Masarykova univerzita, Brno 2
Vlivem chyby přesnosti časové synchronizace dochází k významnému snížení odstupu signálu od šumu a ke ztrátě informace zejména v případě analýzy vyšších EEG frekvenčních pásem například gamma pásmo. Tyto chyby přesnosti časové synchronizace mohou mít významný dopad při analýze a interpretaci výsledků nebo při reprodukci experimentů využívajících evokované potenciály (dále jen ERP, Event related potentials). Evokované potenciály mají ve výzkumu EEG významnou roli při exploraci funkčního projevu mozkové činnosti v různých podmínkách. Analýza ERP je velmi citlivá na chyby měření v podobě chyby přesnosti časové synchronizace při samotném sběru EEG dat. Chyba přesnosti časové synchronizace se skládá ze systematické a náhodné složky a je způsobena především časovou nepřesností stimulační události evokující fyziologickou odpověď, kde čas registrace události v měřícím systému nemusí odpovídat reálnému času vzniku události. Tato chyba je způsobena principem činnosti nedostatečně přesných a netransparentních systémových procesů různého stimulačního hardwaru a softwaru, například počítač nebo laptop, kde časová přesnost souvisí s kvalitou komunikace stimulačního softwaru s projekční periferií a zejména s komunikací s nahrávacím systémem biosignálů. Ukazujeme na datech z Národního ústavu duševního zdraví jak dochází ke ztrátě informace a představujeme řešení v podobě zařízení, které umožňuje jednoduchou a přesnou implementaci a provedení experimentu využívající lidská nebo animální data. Řešením přesnosti časové synchronizace může být mimo jiné využití následné časové korekce již naměřených dat, kde pro tuto korekci je nutné provést měření chyby časové synchronizace a poté určit její odhad. Vzhledem k povaze použitých stimulací, například často používaných auditorních nebo obrazových podnětů, se jedná o individuální a netriviální proces, ke kterému je nutné použít referenční měřidlo přesnosti časování. Časové vzorky ze zdroje stimulací se srovnají se vzorky z referenčního měřidla, kde můžeme rozdílem určit odhad střední hodnoty časového zpoždění a její rozptyl. Korekci chyby časové synchronizace pak provedeme tak, že střední hodnotu časového zpoždění odečteme od značek v EEG záznamu. Výsledný rozptyl střední hodnoty rozdílu časových vzorků pak tvoří náhodnou složku chyby časové synchronizace, která má přímý negativní vliv na analýzu ERP v EEG a tuto chybu lze jen minimálně korigovat mimo jiné zvyšováním počtu stimulačních událostí. Tento proces měření a stanovení odhadu chyby přesnosti časování by se měl opakovat při každé významné změně stimulačního algoritmu nebo například i po aktualizaci operačního systému stimulační platformy. Na základě realizovaných měření v laboratořích NUDZ se výsledné hodnoty chyby časové nepřesnosti synchronizace typicky mohou nacházet v rozmezí jednotek až desítek milisekund. Alternativou k určení odhadu chyby přesnosti časování a její korekce může být použití univerzální nezávislé platformy zajišťující synchronizaci časových událostí napříč různými modalitami využívající standardní síťové protokoly. Z podstaty předpokládané funkce takové platformy se nabízí využití různých mikroprocesorů nebo minimalizovaných počítačů s vlastním operačním systémem. Takto vytvořený systém po důkladné validaci a testování lze využívat nezávisle na povaze experimentu s jistotou, že chyba přesnosti časování je pro potřeby EEG zanedbatelná. V našem návrhu jsme implementovali toto řešení na platformu mikrokontroléru Arduino Due a na platformu raspberry pi 4. Součástí implementace byl návrh a výroba vlastních senzorových obvodů a implementace vlastního kódu pro realizaci komunikačních protokolů. Validace a testování proběhlo s použitím EEG systémů od tří různých výrobců. Pro odhad střední hodnoty chyby nepřesnosti časování a jejího rozptylu bylo použito 1000 stimulačních podnětů. Pro validace protokolu lab-streaming layer byl použit přístroj labstreamer od výrobce neurobehavioralsystems, který slouží jako referenční měřidlo pro tento protokol. Bylo vyvinuto vlastní univerzální zařízení, které funguje na principu využití minipočítače raspberry pi 4 pro synchronizaci časových stimulačních událostí s EEG záznamem. Zařízení provádí časovou synchronizaci na základě různých vstupových podnětů, kterými jsou obrazový stimul, zvukový stimul, stisk tlačítka nebo vstup digitálního signálu. Vyvinuté zařízení podporuje komunikaci standardně využívaným protokolem v oblasti sběru biosignálů lab-streaming layer protokol. Vyvinutá platforma byla validována se střední hodnotou časové přesnosti synchronizace 1 milisekunda s rozptylem méně než 1 milisekunda. Relevanci tohoto problému dokláme výsledky ze simulace této chyby na základě dat z ASSR (auditory steady state response) experimentu, kde při rozptylu 2 ms dochází ke ztrátě informace ve vyšších harmonických frekvencí a při rozptylu 6 ms dochází k úplně ztrátě informace ASSR. Vyvinuté zařízení se skládá z námi navrženého hardware pro detekci časových událostí a softwaru, který pomocí standardních síťových komunikačních protokolů komunikuje a časově synchronizuje události se systémem pro záznam EEG. Zařízení bylo časově validováno a otestováno se zařízeními HdEEG MagStim EGI NetAmp N400, HdEEG MagStim EGI GTEN N100, Ant neuro eego mylab a mbt smarting mobi EEG. Významnou výhodou využití této metody je konzistentní časová přesnost, která nevyžaduje kalibraci a časté měření chyby nepřesnosti časování při minoritních změnách v experimentu. Takto vytvořená platforma může pomoci při reprodukovatelnosti ERP experimentů využívající EEG nebo jiný biologický signál tím, že přesnost časové synchronizace je v rámci tolerance, vyhovující potřebám EEG a z dlouhodobého hlediska neměnná. Toto řešení může zvýšit citlivost metod a bude se moci pozorovat i drobné efekty EEG a rozdíly, které by jinak byly upozaděny šumem náhodného časování. Přínos přesnosti časování může být i v podobě menšího počtu potřebných stimulací pro analýzy ERP v EEG. S ohledem na běžné přístrojové vybavení laboratoří EEG může být nevýhodou tohoto řešení další přístrojová zátěž prostředí laboratoře. Byla vyvinuta nezávislá platforma pro přesnou časovou synchronizaci různých časových událostí se záznamem biologického signálu. Platforma podporuje lab-streaming layer komunikační protokol. Námi navržené a vyvinuté zařízení bylo otestováno s přístroji od tří různých výrobců EEG. Podpořeno z grantu Agentury pro zdravotnický výzkum ČR: “Klinické a neurobiologické prediktory odpovědi na ketamin jako podklad pro personalizovanou terapii deprese (NV18-04-00260)”
Ing. Jan Hubený
Vědecko-technický pracovník Národního ústavu duševního zdraví působícím v klinickém výzkumném programu se zaměřením na elektrofyziologii a výzkum mozku v souvislosti s duševním zdravím. Dále se věnuje vývoji experimentů a aplikaci dosažených výsledků výzkumu v aplikační sféře transferu technologií. Je součástí řešitelských týmů již běžících nebo ukončených grantových projektů Agentury pro zdravotnický výzkum ČR, Grantové agentury České republiky nebo Technologické agentury České republiky. V současné době se nejvíce věnuje vývoji a realizaci experimentů, které využívají nahrávání EEG, fMRI a simultánní fMRI/EEG.
Ing. Jan Hubený 1, Ing. Vlastimil Koudelka , Ph.D.1, Mgr. Cyril Kaplan 2, RNDr. Karel Valeš , Ph.D.1, MUDr. Martin Brunovský , Ph.D.1,
Národní ústav duševního zdraví, Klecany, Česká republika 1
Filozofická fakulta Univerzity Karlovy, Katedra psychologie 2
Úvod Funkční konektivita získaná analýzou fMRI dat zprostředkovává informaci o míře propojení mezi oblastmi mozku. Dynamická funkční konektivita (DFC) rozšiřuje metody rozšířené funkční konektivity o dynamické charakteristiky konektivity v časové doméně. V tomto příspěvku se zaměřujeme na využití DFC k nalezení charakteristických rysů prodromálního stádia demence s Lewyho tělísky (MCI-LB) v klidových fMRI datech (resting state fMRI). Metodika K DFC analýze jsme využili dataset 39 participantů s MCI-LB (věk 69.1 ± 6.3, 21 žen) a 25 zdravých kontrol (věk 67.0 ± 5.5, 12 žen). Každý účastník studie podstoupil komplexní neuropsychologické vyšetření a MRI měření na 3T MRI skeneru Siemens Prisma v Laboratoři multimodálního a funkčního neurozobrazování v Brně. Příslušnost k MCI-LB skupině byla dána na základě neuropsychologického vyšetření (MoCA hraniční skóre 26 a zároveň dva a více přítomných klíčových klinických parametrů demence s Lewyho tělísky popsaných ve studii McKeith 2020). Zobrazovací MRI protokol se skládal z T1 MPRAGE sekvence (velikost voxelu 0.85 × 0.85 × 0.85 mm; FoV 218 × 218 mm; TE 2.27 ms; sklápěcí úhel 8°; 192 transversálních řezů; TR 2400 ms) a multiecho multiband BOLD fMRI sekvence (multiband faktor 5; TR 980 ms; sklápěcí úhel 50°; TE [14.00, 34.63, 55.26] ms; FoV 200 mm; velikost voxelu 2.5 × 2.5 × 2.5 mm; 60 řezů v transverzální rovině; 580 skenů). Participanti byli instruováni, aby během akvizice klidových fMRI dat ponechali oči zavřené, relaxovali a neusnuli. Předzpracování fMRI dat se skládalo z prostorového zarovnání, fúze multiecho dat, prostorové normalizaci a prostorovém rozmazání (FWHM 6 mm), odstranění šumových signálů pocházejících z bílé hmoty a mozkomíšní tekutiny, efektů pohybu a filtrace horní propustí (1/128 Hz). Nakonec bylo vyřazeno prvních 10 skenů signálu pro odstranění přechodových jevů. Pro DFC analýzu jsme extrahovali BOLD signál (průměr z koule o poloměru 6 mm) ze 32 seedů (Gao a Lin 2012), které představují uzly 5 klidových sítí: frontální parietální kontrolní síť (FPCN), zraková sítě, dorzální pozornostní síť (DAN), motorická síť a default mode síť (DMN). Na 5 signálech (průměrech seedů jednotlivých sítí) jsme provedli DFC analýzu metodou plovoucího okna s pravoúhlým oknem o délce 61 skenů (~ 1 minuta) a s překryvem 90 % (73 oken). V časových oknech byla spočítána Pearsonova korelace a na vzniklých korelačních maticích bylo provedeno klastrování metodou k-means clustering.Z DFC parametrů byl použit průměrný čas strávený v daném stavu. Výsledky Pomocí klastrovacích kritérií byla stanovena přítomnost 4 stavů mozku, založených na konektivitě mezi 5 velkými mozkovými sítěmi. Stav 1 (hyperkorelovaný stav) je stav zvýšené vzájemné konektivity, mezi většinou sítí převládají pozitivní vazby. Stav 2 (antikorelovaný stav) je naopak stavem antikorelací, kdy vzájemně většina sítí antikoreluje. Stav 3 (klidový stav) je stav, který je běžný v klasických studiích se statickou funkční konektivitou, kdy v matici stavu dominuje antikorelace DMN sítě ke všem ostatním a zbylé sítě mezi sebou mají vazby téměř nulové nebo nízké. Stav 4 (přípravný stav) je stavem, kde dominuje pozitivní korelace DMN se zrakovou, motorickou a pozornostní sítí (DAN). S těmito třemi sítěmi má přitom slabou zápornou korelaci kontrolní síť (FPCN). Ostatní vazby jsou téměř nulové. Tento stav by mohl být tranzientním stavem, který představuje přípravu na akci; pozornostní akci typu top-down. Mezi MCI-LB a zdravými kontrolami byl objeven rozdíl pouze ve stavu 4 (přípravném stavu). V tomto stavu MCI-LB trávily signifikantně kratší průměrný čas než zdravé kontroly (Wilcoxon p=0.038). Korelační analýzou mezi průměrnou dobou strávenou v čase 4 a skóry z neuropsychologického vyšetření byla u MCI-LB zjištěna signifikantní přímá úměra se skórem pro vizuospaciální paměť (Brief visuospatial temory test, Spearman r=0.38, p=0.03) a se skórem pro paměťové testy (Spearman r=0.39, p=0.03), která nebyla přítomna u zdravých kontrol. Diskuse a závěr Analýza DFC parametrů ukazuje užitečné rozšíření běžných metod statické konektivity. Odhalený rozdíl mezi skupinou MCI-LB a zdravými participanty v průměrné době strávené ve stavu 4 (přípravném stavu) může souviset s kompenzatorními mechanismy, které jsou v prodromální fázi demence s Lewyho tělísky aktivní. Pozorovaná přímá pozitivní korelace mezi dobou strávenou ve stavu 4 a skóry pro paměť a vizuospaciální paměťový test může souviset s různou fází MCI-LB onemocnění. Participanti s vyššími skóry tráví v přípravném stavu 4 více času, čímž se dynamika tohoto stavu více blíží kontrolní skupině. Naše výsledky jsou jednou z pilotních analýz aktuálně nabíraného datasetu. Po dokončení náběru dat bychom chtěli analýzu DFC parametrů rozšířit o metody, založené na modelech, například skrytých markovských modelech (HMM). Poděkování Tento příspěvek vznikl za podpory grantu AZV NU21J-04-00077.
Ing. Martin Gajdoš Ph.D.
Autor vystudoval magisterský program Biomedicínské inženýrství a bioinfomatika na Fakultě elektrotechniky a komunikačních technologií Vysokého učení technického v Brně (FEKT VUT). Následně absolvoval doktorský studijní program Neurovědy na Lékařské fakultě Masarykovy univerzity (LF MU). Od roku 2012 pracuje ve Středoevropském technologickém institutu Masarykovy univerzity (CEITEC MU). Pod jeho vedením úspěšně obhájili své bakalářské a magisterské práce 4 studenti.
Výzkumný zájem autora je zaměřen na využití dat magnetické rezonance k výzkumu mozku ve zdravém i patologickém stavu a také na procesy, které ovlivňují kvalitu MRI dat. Z prací s MRI daty má zkušenosti s analýzami a statistickými vyhodnoceními funkční, efektivní a dynamické konektivity a aktivačních map z fMRI dat, s metodami předzpracování a kontroly kvality fMRI dat, dále také s analýzou perfuze z ASL dat a s volumetrickými analýzami z T1 a T2 obrazů.
Autor je od roku 2021 řešitelem juniorského AZV projektu “Biomarkers of neurodegenerative diseases based on dynamic functional connectivity”, AZV NU21J-04-00077.
Publikační aktivita autora zahrnuje 26 publikací indexovaných na WoS se 107 citacemi (h-index 6).
Od roku 2012 je členem ČLS JEP, od roku 2013 společnosti The Organization for Human Brain Mapping.
Ing. Martin Gajdoš , Ph.D.1, 3, , Ing. Marie Nováková 3, Ing. Martin Lamoš , Ph.D.1, 3, , Ing. Pavel Říha 1, Ing. Michal Mikl , Ph.D.1, 3, , prof. MUDr. Irena Rektorová , Ph.D.2, 4, ,
Výzkumná skupina Multimodální a funkční neurozobrazování, CEITEC Masarykova Univerzita, Brno, Česká Republika 1
Výzkumná skupina Aplikované neurovědy, CEITEC Masarykova Univerzita, Brno, Česká Republika 2
Laboratoř Multimodálního a funkčního neurozobrazování, CEITEC Masarykova Univerzita, Brno, Česká Republika 3
I. neurologická klinika FNUSA a Lékařská Fakulta Masarykova Univerzita, Brno, Česká Republika 4
Úvod: Primární progresivní afázie (PPA) je klinicky heterogenní syndrom projevující se především pozvolnou ztrátou řeči. Hlavní anatomické podklady řečových systémů zahrnují klíčové kortikální struktury a jejich propojení svazky drah v bílé hmotě dominantní hemisféry. Dorzální okruh (gyrus frontalis inferior (IFG), gyrus precentralis, insula, gyrus supramarginalis, gyrus temporalis superior (STG) a fasciculus longitudinalis superior (SLF)) je důležitý pro zpracovávání syntaktických procesů. Ventrální okruh (gyrus temporalis inferior, gyrus angularis, temporální pól a fasciculus longitudinalis inferior (ILF)) je zásadní pro sémantické procesy. Postižení dorzálního a ventrálního okruhu vedou k selektivním řečovým deficitům u pacientů s PPA. Metodika: Pro analýzu jsme použili data devíti pacientů s klinickým obrazem PPA a neuropatologickou diagnózou neurodegenerativního onemocnění. U pěti pacientů jsme měli kromě morfologických dat k dispozici i difuzí-vážená data (1.5T, NEX=2, 12 non-kolineárních směrů, b=1100, TR=9400 ms, TE= 95 ms, FA 90, isotropický voxel 2.2 mm, 66 řezů, PAT 2). Pravděpodobnostní traktografie SLF a ILF byla provedena v programu FSL. Uvedené trakty byly nejprve převzaty z atlasu (JHU-White Matter Tractography Atlas), prahovány na 90% pravděpodobnosti a na jejich základě byly vytvořeny výchozí a průchozí masky v axiální a koronální rovině (obecná maska byla omezena maskou atlasu). Maska byla následně z 2 mm MNI prostoru přenesena do prostoru každého ze subjektů. Pravděpodobnostní traktografie pro oba svazky byla dále provedena z oblastí souvisejících s ventrálním a dorzální streamem, tj. Brocových oblastí BA 44 a BA 45, IFG, insuly, STG, gyrus precentralis a gyrus supramarginalis (dorzální okruh) a levostranného gyrus angularis (ventrální okruh). Jako vnitřní normu jsme užili kontralaterální bílou hmotu, proti které jsme normalizovali hodnoty waytotal. Výsledky: Traktografie u pacientů s PPA komorbiditami ukázala odlišnou míru změn dorzálního a ventrálního okruhu u jednotlivých komorbidit. Pacienti s věkově vázanou astrogliopatií s depozity tau proteinu (ARTAG) a globulární gliovou tauopatií (GGT) vykazovali nižší počet „vláken“ v dorzálním streamu. Závěr: Atypické změny strukturální konektivity mohou spolu s atypickou distribucí atrofie a atypickým klinickým obrazem pomoci ke stanovení diagnózy komorbidity doprovázející PPA. Podpořeno grantem AZV NV19-04-00090
Jiří Keller
Neuroradiolog se zájmem o funkční zobrazení v širokém slova smyslu, školitel PGS studentů v oboru neurovědy, radiolog Nemocnice Na Homolce a odborný asistent 3. LF UK, kde vyučuje neurologii i radiologii. Jeden ze členů přípravné skupiny Sekce pro funkční mapování mozku České společnosti pro klinickou neurofyziologii ČLS JEP (HuBraM), od února 2013 dosud místopředseda této sekce.
MUDr. Jiří Keller , Ph.D.1, 2, , MUDr. Anna Kavková 1, 2, ,
Nemocnice Na Homolce 1
3. lékařská fakulta Univerzity Karlovy 2
Copyright © 2022 MH Consulting s.r.o., Všechna práva vyhrazena.
