탈라라크 좌표

Talairach coordinates
표준 로케이터에 따라 중첩된 Talairach 그리드를 사용하여 인간 뇌의 대상 영역에 대한 시상도.

Talairach 공간으로도 알려진 Talairach 좌표는 인간 뇌의 3차원 좌표계('아틀라스'로 알려져 있음)로, 뇌의 크기와 전체적인 형태에서 개인의 차이로부터 독립적인 뇌 구조의 위치를 지도화하는 데 사용된다.기능적 뇌 영상 연구에서 Talairach 좌표를 사용하고 뇌 [1]영역의 두개 경부 자극을 목표로 하는 것은 여전히 일반적입니다.그러나 MNI 좌표계(Montreal Neurological Institute and Hospital에서 유래)와 같은 대체 방법은 입체 및 기타 [2]시술의 Talairach를 대체했다.

역사

좌표계는 1967년 신경외과 의사인 Jean Talairach와 Gabor Szikla가 Talairach Atlas를 연구하면서 처음 만들어졌으며 신경외과 [3]표준 그리드를 만들었습니다.그리드는 뇌의 병변까지의 거리가 전체 뇌 크기에 비례한다는 생각에 기초했다(즉, 두 구조 사이의 거리가 더 큰 뇌에서 더 크다).1988년에 Talairach Atlas의 제2판이 Tournoux에 의해 공동저술되었으며, Talairach-Tournoux 시스템이라고도 알려져 있습니다.이 지도책은 인간의 [4]뇌를 단 한 번의 사후 해부한 것에 근거하고 있어요.

Talairach Atlas는 Brodmann 영역을 뇌 [5]영역의 레이블로 사용합니다.

묘사

Talairach 좌표계는 앞쪽 교합과 뒤쪽 교합이라는 두 개의 앵커를 수평선 [6]위에 놓음으로써 정의됩니다.이 두 점은 정중 시상면에 있으므로 이 평면이 수직이어야 하므로 좌표계가 완전히 정의됩니다.Talairach 좌표의 거리는 원점으로서 전방 교련으로부터 측정된다(1998년 판에서 정의됨).Y축은 교련의 뒤쪽과 앞쪽을 가리키고, 왼쪽과 오른쪽은 X축이며, z축은 복부-돌기([7]아래와 위) 방향입니다.일단 뇌가 이러한 축으로 방향을 바꾸면, 연구원들은 뇌의 6가지 피질 윤곽을 설명해야 한다: 앞, 뒤, 왼쪽, 오른쪽, 열등, 그리고 윗.[8]1967년 지도책에서는 왼쪽이 양의 좌표이고, 1988년 지도책에서는 왼쪽이 음의 좌표를 가지고 있다.

서로 다른 피험자(전후 교련)에서 식별할 수 있는 표준 해부학적 랜드마크를 정의함으로써 자기공명영상(MRI), 양전자방출단층촬영(PET) 및 기타 영상법을 통해 얻은 개별 뇌 이미지를 이 표준 Talairach 공간에 공간적으로 휘어뜨리는 것이 쉬워졌다.그런 다음 지도책을 참조하여 특정 위치의 조직 정체성에 대해 추론할 수 있다.

신경과학의 브로드만 영역

Brodmann 영역의 컬러화된 이미지.

Brodmann 영역은 Korbinan Brodmann이 1909년 그의 모노그램에서 발표한 인간 뇌의 세포 아키텍처 지도의 삽화이다.Brodmann의 지도는 대뇌피질을 43개의 다른 부분으로 분할하고 세포-체 염색 조직학적 부분에서 볼 수 있게 한다.몇 년이 지난 지금도 많은 신경과학자들이 살아있는 인간의 [9]뇌에서 얻은 신경영상 데이터의 위치 파악을 위해 Brodmann의 지도를 사용하고 있다.

탈라라크 좌표에 관한 브로드만

사실 일부 신경영상 기술은 탈라라크 좌표에 대한 지침으로 Brodmann의 영역을 사용한다고 알려져 있다.또, 기능 등록에 의해 살아있는 인간의 뇌를 촬영해, 건축 데이터를 실시해 정의함으로써, 공통의 기준 공간에서의 실험 작업이 가능하게 되는 것을 실증명한다.

Brodmann의 지도는 Talairach 지도와 같은 다양한 신경 영상 소프트웨어 패키지와 입체 영상 지도에 유용한 것으로 입증되었습니다.이 아틀라스는 또한 본질적인 문제를 입증하는 역할을 한다(예: 영역 경계와 설칼 랜드마크 사이의 일치 인상은 잘못된 결론으로 이어질 수 있으며, 도면을 잘못 그리는 연구자를 수반하는 텍스트에 대한 지식 없이 세포 아키텍처 경계의 현지화 또는 Brodmann의 지도의 사용으로 이어질 수 있다).클라리온)[9]

다른 좌표계로 변환

몬트리올 신경연구소(MNI) 템플릿

인간의 뇌에 대한 또 다른 일반적인 지도책은 몬트리올 신경 연구소 및 병원(MNI) 좌표계이며, 이것은 SPM과 국제 뇌 매핑 컨소시엄에 사용되는 템플릿입니다.대부분의 신경 이미징 소프트웨어 패키지는 Talairach에서 MNI 좌표로 변환할 수 있습니다.

그러나 MNI와 Talairach 좌표 간의 차이는 다른 연구에서의 결과 비교를 방해할 수 있다.이 문제는 좌표 기반 메타 분석과 같이 오류를 줄이기 위해 좌표 불균형을 수정해야 하는 상황에서 가장 많이 발생한다.공간 정규화 [10]전략에 관한 문헌의 다양성을 최소화하기 위해 채택될 수 있는 랭커스터 변환을 통해 이러한 차이를 완화할 수 있는 가능성이 있다.

비선형 등록

비선형 등록은 Talairach 좌표를 디지털화하고 둘 사이의 실제 형상 차이를 보상하기 위해 비선형 지도를 생성하는 과정으로, 보다 정확한 좌표 변환을 얻을 수 있습니다.

탈라라크 지도책은 여전히 이용 가능한 신경 영상 기술 측면에서 일반적으로 사용되고 있지만, 원래 뇌의 3차원 모델이 없기 때문에 연구자들이 3차원 해부학적 MRI 영상에서 아틀라스로 위치를 자동으로 매핑하는 것이 어렵습니다.MNI와 같은 이전 방법은 Talairach와 MNI 템플릿 사이의 선형 및 조각별 매핑을 통해 이 문제를 완화하려고 시도했지만, 전체적인 뇌 방향과 크기 차이만 설명할 수 있으므로 실제 모양 [11]차이를 올바르게 설명할 수 없습니다.

최적화된 고해상도 뇌 템플릿(HRBT)

현재 대상 뇌는 현재 연구에 적합하지 않다(즉, 평균이며, 저해상도 MRI 대상 뇌 지도 연구에만 사용할 수 있거나 단일 뇌이다).고해상도 MRI 표적 뇌인 Optimized HRBT(Optimized High-Resolution Brain Template)는 위에 언급된 문제에 도움이 될 수 있는 기술입니다.이 최적화를 수행하여 원래 ICBM HBRT의 개별 해부학적 편견을 줄일 수 있습니다.최적화된 HRBT는 해부학적으로 [12]뇌의 그룹을 더 잘 일치시킵니다.

레퍼런스

  1. ^ Handbook of Medical Imaging: Processing and Analysis Management. Academic Press. 9 October 2000. p. 565. ISBN 978-0-08-053310-0.
  2. ^ Russell A. Poldrack; Jeanette A. Mumford; Thomas E. Nichols (22 August 2011). Handbook of Functional MRI Data Analysis. Cambridge University Press. p. 17. ISBN 978-1-139-49836-4.
  3. ^ Talairach, Jean; Szikla, G. (1967). "Atlas of stereotactic concepts to the surgery of epilepsy". {{cite journal}}:Cite 저널 요구 사항 journal=(도움말)
  4. ^ Lazar, Nicole (10 June 2008). The Statistical Analysis of Functional MRI Data. Springer. pp. 88–. ISBN 978-0-387-78191-4.
  5. ^ Brent Vogt (4 June 2009). Cingulate Neurobiology and Disease. Oxford University Press. p. 4. ISBN 978-0-19-856696-0.
  6. ^ Guang-Zhong Yang; Tianzi Jiang (11 August 2004). Medical Imaging and Augmented Reality: Second International Workshop, MIAR 2004, Beijing, China, August 19-20, 2004, Proceedings. Springer. pp. 179. ISBN 978-3-540-22877-6.
  7. ^ Klaus D. Toennies (4 February 2012). Guide to Medical Image Analysis: Methods and Algorithms. Springer. p. 326. ISBN 978-1-4471-2751-2.
  8. ^ Bruce L. Miller; Jeffrey L. Cummings (2007). The Human Frontal Lobes: Functions and Disorders. Guilford Press. p. 173. ISBN 978-1-59385-329-7.
  9. ^ a b Zilles, Karl; Amunts, Katrin (2010-01-04). "Centenary of Brodmann's map — conception and fate". Nature Reviews Neuroscience. 11 (2): 139–145. doi:10.1038/nrn2776. ISSN 1471-003X. S2CID 5278040.
  10. ^ Laird, Angela R.; Robinson, Jennifer L.; McMillan, Kathryn M.; Tordesillas-Gutiérrez, Diana; Moran, Sarah T.; Gonzales, Sabina M.; Ray, Kimberly L.; Franklin, Crystal; Glahn, David C.; Fox, Peter T.; Lancaster, Jack L. (June 2010). "Comparison of the disparity between Talairach and MNI coordinates in functional neuroimaging data: Validation of the Lancaster transform". NeuroImage. 51 (2): 677–683. doi:10.1016/j.neuroimage.2010.02.048. PMC 2856713. PMID 20197097.
  11. ^ Lacadie, Cheryl M.; Fulbright, Robert K.; Rajeevan, Nallakkandi; Constable, R. Todd; Papademetris, Xenophon (August 2008). "More accurate Talairach coordinates for neuroimaging using non-linear registration". NeuroImage. 42 (2): 717–725. doi:10.1016/j.neuroimage.2008.04.240. PMC 2603575. PMID 18572418.
  12. ^ Kochunov, P.; Lancaster, J.; Thompson, P.; Toga, A.W.; Brewer, P.; Hardies, J.; Fox, P. (October 2002). "An Optimized Individual Target Brain in the Talairach Coordinate System". NeuroImage. 17 (2): 922–927. doi:10.1006/nimg.2002.1084. S2CID 15967837.