Dependence of the hemodynamic response to functional activation on the CO<sub>2</sub>-induced vasodilation
Notice bibliographique
Résumé
Due to its potential to confound the interpretation of BOLD fMRI studies and its significance for the understanding of the biophysical mechanism of BOLD, the effect of the baseline on the activation-induced BOLD response has attracted renewed interest. For small perturbations from rest, published data have supported an additive BOLD signal model, with constant percent changes in BOLD signal irrespective of the resting CBF 1, 2. We investigated the effect of pronounced CO2 induced dilation on both BOLD and CBF responses to functional activation. A 111 mm3 3D T1-weighted GRE sequence (TR/TE of 22/10 ms) was followed by interleaved 6-slice PASL and T2-weighted GRE sequences (445 mm3; TR: 1.5 s, TE: 22/50 ms for CBF/BOLD) on a 1.5 T Siemens Sonata. Twelve volunteers (7F, 5 M; 271 yrs) performed bilateral finger tapping at low (1.5 Hz) or (3 Hz) frequency while presented with a radial yellow/blue checkerboard at low (50%) or (100%) contrast alternating with rest and uniform grey baseline in 0.5/1.5/1 min off/on/off blocks. Three levels of hypercapnia were induced by administering mixtures of CO2 and air, with the inspired CO2 of 5, 7.5 or 10% in 1/3/2 min blocks. Two functional blocks (low/high in randomized order) preceded each hypercapnia block; with another high functional block applied during either first or second half of the hypercapnic period. A reference grey matter region (GRONI) not participating in either motor or visual processing was used to correct the activation induced changes during hypercapnia periods for temporal instability in the hypercapnia induced responses. A typical set of BOLD and CBF time courses, in MC ROI, VC ROI, and GRONI, is shown in Fig. 1a and b. When controlling for inter-subject variability, the effect of hypercapnia on the activation-induced response was significant for both BOLD (p<10-6) and CBF (p<10-4). The linear fits to activation-induced responses as a function of hypercapnia-induced changes are shown in Fig. 2. In view of the slope estimates (-0.320.01 %/% for BOLD MC, VC; -0.180.02 %/% for CBF MC and -0.130.01 %/% for CBF VC), only the effect of hypercapnia on BOLD bears practical significance on this range of basal vasodilation. We observed a significant drop of activation-induced BOLD response magnitude with increasing basal flow levels, in accordance with the BOLD response models, whereby a significant drop in the basal deoxyhemoglobin concentration decreases its sensitivity to CBF increases. A very limited effect of the basal vasodilation on the relative CBF response is consistent with the existing literature 3 and testifies to the nature of CBF regulation following functional activation. These findings characterize the behavior of BOLD response for significantly elevated basal flow and describe the non-linear regime of the deoxyhemoglobin dilution model.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».