Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Bilder des Gehirns verstehen Max Planck Institut für biologische Kybernetik, Tübingen Neurophysiologie, Arbeitsgruppe Logothetis UniversitätsSpital Zürich.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "Bilder des Gehirns verstehen Max Planck Institut für biologische Kybernetik, Tübingen Neurophysiologie, Arbeitsgruppe Logothetis UniversitätsSpital Zürich."—  Präsentation transkript:

1 Bilder des Gehirns verstehen Max Planck Institut für biologische Kybernetik, Tübingen Neurophysiologie, Arbeitsgruppe Logothetis UniversitätsSpital Zürich Universität Zürich Universitätsspital Zürich Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin PD Dr. phil. Bruno Weber

2 Gerhard Richter Seestück (Welle), 1969

3 J. Physiol. 11, 1890

4 Differenz Die Milchbüechli-Rechnung der funktionellen Hirnbildgebung Aufgabe A. - Aufgabe B.

5 Scanner am UniversitätsSpital Zürich MRI PET

6 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96 (1999) Hippocampus 7 (1997) Neurology 51 (1998)

7 1 Anatomie der Blutgefässe: Corrosion Casts Anti-Collagen Immunohistochemie Synchrotron CT 2 In-vivo Experimente in der Ratte: Laser speckle Flussmessung, Autofluoreszenz Metabolismusmessung 3 In-vivo Experimente im Affen: Hochauflösende MRI Messungen Gleichzeitige fMRI/optische Messungen

8 Sauerstoff O 2 O2O2 O2O2 O2O2 BOLD (Blood Oxygenation Level Dependent) Prinzip der funktionellen Magnetresonanztomographie

9 Sauerstoff O2O2 O2O2 BOLD (Blood Oxygenation Level Dependent) Prinzip der funktionellen Magnetresonanztomographie

10 Sauerstoff O2O2 O2O2 BOLD (Blood Oxygenation Level Dependent) Prinzip der funktionellen Magnetresonanztomographie

11 1 Anatomie der Blutgefässe

12

13 I II III IV VI V

14 500  m Rhesus Affe Gyrus temporalis superior

15 50  m 20  m 100  m Rhesus Affe Gyrus temporalis superior

16 Arterie in der Hirnrinde der Ratte

17 (a)Präkapilläre Arteriolen (b)Postcapilläre Venulen (c)Kapillaren Immunohistochemie zur Quantifizierung der Gefässe Anti-Kollagen Färbung der Basalmembran

18 500  m ABCD IVc-  IVc-  I II III IVa IVb V VI wm E

19 io pmts ip sts sf la ec lu v1 v2 v4 v1 v2 v3 v2 v3 v3a v4 v Volumen [%] wm 6 5 4c-   4b 4a Längendichte [mm/mm 3 ] V1 all N=228 Gefässdurchmesser [Mikrometer] Häufigkeit [%] a 4b 4c-   5 6

20 Swiss Light Source SLS Paul Scherrer Institut, Villigen 1.4 Mikrometer Auflösung FOV 1.4x1.4x1.4 mm Monochromatische Röntgenstrahlung 17.5 keV Synchrotron-basierte Mikro-Computertomographie Zusammenarbeit M. Stampanoni, A. Graso, R. Abela Probe

21 Barium Sulfat als CT Kontrastmittel 500 mg / ml BaSO 4 (0.7  m Partikelgrösse) Präfixierung mit Formalin (transkardial) BaSO4 Injektion Torlon Probenhalter Vorteile dieser Probenaufbereitung Relativ einfach Ermöglichst nachfolgende Histologie

22 Grad Rekonstruierte Schnitte Digitale Segmentierung Volume rendering

23 100  m

24

25

26

27 2 In-vivo Experimente in der Ratte

28 Fluoreszenz Mikroskop CCD Kamera 785 nm Laser nm Anregungs- Licht Flavoprotein-Autofluoreszenz Oxidativer Metabolismus Laser Speckle Kontrast Blutfluss Barrel- Cortex Vibrissae 500  m

29 c =  / 1 mm

30

31 Zeitliche Aspekte Barrel- Cortex Vibrissae 500  m

32 % % AF (Metabolismus) LSI (Blutfluss) A 0 1 % B 0 1 % Räumliche Aspekte 1 mm

33 zeitlich: Zeit [s] neuronale Aktivität (oxidativer) Metabolismus Blutfluss 0.0> 0.1> 0.7 räumlich: Distanz [  m]

34 3 In-vivo Experimente im Affen

35 Visuelle Stimulation RF-Spule Affenstuhl MRI Labor am Max Planck Institut, D-Tübingen

36 20 mm Spule 20 mm

37 Optische Bildgebung im Magnetresonanz-Scanner Messung der Blutoxygenierung sowohl optisch als auch mittels fMRI Probleme:MR-Kompatibilität aller Komponenten Umbau der Elektronik sehr beschränkte Platzverhältnisse Miniaturisierung des Systems Linsensystem Hirnoberfläche Linsen system ~ 5 mm ~ 70 mm ~ 5 mm MR 10 m Computer CCD 150 mm Kamera Elektronik Licht Einkopplung Hirnoberfläche Linsen system ~ 5 mm ~ 70 mm ~ 5 mm MR 10 m Computer CCD 150 mm Kamera Elektronik Licht Einkopplung

38 Chronische optische Kammer Optisches System

39 MR Angiogramm Optische Bildgebung Hirnoberfläche G04

40 Zeit [sec] Signaländerung [%] HbR HbO BOLD Zusammenspiel von: 1. Hirnaktivität 2. Sauerstoffverbrauch 3. Blutfluss

41 Alfred Buck Nikos LogothetisMark AugathStefan WeberAxel OeltermannAnna Lena Keller Gustav v. Schulthess Matthias Wyss Frank ScheffoldCharles VoelkerPavel Zakharov Amela GrosoMarco Stampanoni D-Tübingen, MPI Zürich, Universitätsspital Fribourg, Physik InstitutVilligen, SLS Cyrill Burger

42


Herunterladen ppt "Bilder des Gehirns verstehen Max Planck Institut für biologische Kybernetik, Tübingen Neurophysiologie, Arbeitsgruppe Logothetis UniversitätsSpital Zürich."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen