230 likes | 342 Views
Agyatlaszok. Michelangelo: Ádám teremtése. Az emberi agy. Kb. 1300 g 1 – 10 milliárd idegsejt Elő, közép és utóagy Agytörzs Kisagy Köztiagy Agykéreg Fehér, és szürkeállomány. Sztereotaxiális koordinátarendszer. mm - ben kifejezett koordináták. Talairach atlasz.
E N D
Az emberi agy • Kb. 1300 g • 1 – 10 milliárd idegsejt • Elő, közép és utóagy • Agytörzs • Kisagy • Köztiagy • Agykéreg • Fehér, és szürkeállomány
Sztereotaxiális koordinátarendszer • mm - ben kifejezett koordináták
Talairach atlasz • Post mortem metszetképek • Átlagosnak tekintett, egészséges 60 éves férfi • Könyv formában • 1983 • Talairach-féle koordináta rendszer
Nukleáris képalkotó eljárások • Komputer tomográfia ( CT ) • Gamma kamera (SPECT) • Pozitron emissziós tomográf (PET) • Compton kamera • Mágneses rezonanciás kép - alkotás (MRI: T1, T2, fMRI ) …
Problémák Összehasonlítás ? Individum összevetése a Talairach - atlasszal
Geometria • Transzformációk: - eltolás - forgatás - nyírás - skálázás, nyújtás • Regisztráció • Standarizálás
Korai agyatlaszok regisztráció Viszonylag kevés alany Atlasz • struktúra – funkció • 3D : coronal, axial, sagittal • Karolinska Institute Human Brain Atlas ( HBA ) • (templát: 1 konkrét agy post mortem feldolgozása) • -Montreal Neurological Institute MNI (305 fiatal alany MRI T1 felvétele)
Hátrányok Problémák: • merev rugalmatlan rendszert kapunk • Többféle koordináta rendszer • az individumok közötti varianciára vonatkozó információk elvesznek • szeretnénk komplex információkat kapni az egész emberi fajra vonatkozóan (populációs tényezők)
Neurológia • rengeteg kutatás, 13000 prezentáció évente • Részterületekre bomlás => kellene egy egységes referenciarendszer • Hatalmas feldolgozandó anyagmennyiség • Információ technológiai problémák • Hasonló helyzet, mint pár éve a genetikában => komplex adatbázisrendszer létrehozása
Modern agyatlaszok regisztráció adatbázisrendszer Valószínüségi agyatlasz Sok alany, egyéb információk • PL.: • Whole Brain Atlas (Harvard) • Allen Brain Atlas (Genom-wide mouse brain atlas) • The Human Brain Atlas Michigan • ICBM Atlas (UCLA LONI)
International Consortium for Brain Mapping (ICBM) • Valószínüségi atlasz: - alanyok közti különbségek - demográfiai, klinikai és genetikai adatok - adatbázis szemlélet - voxel alapú - szubpopulációk - 3 térbrli nézet coronal, axial, sagittal
Mintavétel Nagy populáció használata: mintavétel: - 7000 normális alany (171 ikerpár) - nagy etnikai változatosság - 18 – 90 Adatok gyűjtése: - MRI mindenkinek, fMRI, PET … - egészségügyi, pszichológiai adatok - oktatás - DNS minták gyűjtése (5800 esetben) - viselkedés, étkezési szokások, család
Szervezés • A konzorcium tagjai: 7 ország 9 laboratóriuma • Konzisztencia • Problémamegoldás menete
Warping, segmentation • AIR • DISPLAY • INSECT • ANIMAL
4D atlasz • Időbeli információk • Életkor: 18 – 90 • Agyi folyamatok időbelisége: MRI, EEG • Újabb réteg: pl.: receptor density, blood flow changes, …
Adatbázis tervezése • Még nem készült el az átfogó adatbázis • Tervek: - voxelalapú, 3D adatbázis, + 4. Dimenzó - elektronikus elérhetőség - lekérdezések, keresések az aktuális formának megfelelően ( 2D image, 3D block, …) Ez bonyolult információ technológiai probléma ( pl.: voxel: 1mm3 mikroszkópikus, szövettani információk beillesztése)
Agyatlaszok állatoknak • Egér (pl. harvard) • Majom ( Brainmuseum) • Delfin
Mire jó tehát az Agyatlasz? • Klinikai kutatások • Populációs információk • Betegségek lefolyásának vizsgálata normál, és kísérleti körülmények között (Alzheimer, autizmus, skrizofrénia, szklerózis multiplex) • Egységes referencia az agykutatás területén • A struktúra és a funkció kapocsolatának feltérképezése • Új neurobiológiai információk