Research MRI and networks Flashcards
T1 can show
gadolineum (recent lesions), sever destruction
T2 can show
lesions in MS, water, the loss of membranes
what is FLAIR?
a T2 with suppressed CSF. therefore the contrast is easier to see.
what is DIR
FLAIR with white matter suppression, even more contrast.
zijn deze technieken qualitative or quantitative
qualitative -> is there a lesion or not? zeggen niks over de severity of lesions (quantitative)
main T… for tumors?
T1
main T.. for atrophy?
T1
difference imaging in clinic and research
in the clinic you need to make fast images, in research detail is important
axal is… radial is…
lang, korte lijn
wat meet je met een DTI (of diffused tensor imaging/diffused weighted imaging)
how the free weighted water moves
bij MS en DTI:
bij MS is het myeline op bepaalde plekken weg. hierdoor kan het water meer freely bewegen. de patient heeft dan een lagere fractional anisotrophy.
waardoor increased axial diffusion?
bc of atrophy -> more extracellular fluids and then higher axial diffusion
increased radial diffusion because of…
demyelination. that leads to anisotrophic diffusion (does not move in the same direction)
What can you measure with DTI?
subtle damage, quantitative in research
what is structural connectivity
to quantify the number of axons between two brain regions.
hoe kan je structural connectivity krijgen
dmv een DTI
deterministic tractography
you measure all bundles from one axon, and then show the mean direction in which they go. you show the strongest pathway from one region to another (but then you also miss a lot).
probabilistic tractography
you assign a probability that it will go in that way. you get more different pathways, and keep that information (bij deterministic vallen de zwakke pathways weg)
BOLD response
more neuronal activity is more metabolism is more oxygen use
wat voor research kan je doen met een functional mri
kijken naar plaatjes waarvan je dingen herkent. dan moet je ook plaatjes laten zien van andere aspecten, zodat alleen de recognition overblijft.
functional connectivity
kijken of brain regions met elkaar in verbinding staan. -> correlation
difference in centrality dynamics patients vs healthy
healthy kan goed switchen tussen stages of focus and default mode. bij cognitive impairment zijn deze tegelijkertijd aanwezig.
andere naam voor connection
edges
what kind of distribution does the human brain have?
power law distribution -> many nodes with few connections, few nodes with many connections
weighted graph
number of connections, meer connections is een dikkere lijn (DTI!)
wat is beter: lange of korte pathlenght?
korte
clustering coefficient
- how many of my friends are friends? dus hoeveel neighbours zijn ook connected met elkaar?
- aantal connected neighbours / aantal neighbours
small world network
een balans tussen korte pathways maar wel clusters
wat is een hub?
heeft een high degree of connections
twee verschillende soorten hubs
- een connector hub connects zijn eigen cluster aan een andere cluster.
- een provincial hub zit midden in een cluster, en is dus aan veel binnen zijn eigen cluster verbonden
minimum spanning tree
the path of all higher connected hubs, that can reach all nodes
bij MS patients is de minimum spanning tree..
een soort lijn, elke node is maar connected aan een andere node
wat is hier dan het verschil?
de nodes zijn niet veranderd!!! maar de connections tussen de nodes wel!
rich club
highly connected nodes that are also connected to each other.
what 4 factors determine centrality?
- degree connectivity -> how many connections
- closeness centrality -> distance to all other nodes
- betweenness centrality -> number of shortest paths that go throught the node
- degree prestige -> how many high-quality connections?
what is happening with the default mode network in cognitive impairment
more present, centrality of the default network increases.
what happens in MS with the connections?
less connections, therefore simpler. it takes longer to get the information where it needs to be.
what does DTI measure? and what kind of connectivity do you therefore measure?
NUMBER OF CONNECTIONS, structural connectivity
what does functional connectivity measure
the degree of similarity between two signals
small world measures
pathlength and connectivity
static connectivity
connectivity across entire scan
dynamic connectivity
connectivity varies over time