The voxel-wise analysis of false negative fMRI activation in regions of provoked impaired cerebrovascular reactivity
Notice bibliographique
Résumé
Task-evoked Blood-oxygenation-level-dependent (BOLD-fMRI) signal activation is widely used to interrogate eloquence of brain areas. However, data interpretation can be improved, especially in regions with absent BOLD-fMRI signal activation. Absent BOLD-fMRI signal activation may actually represent false-negative activation due to impaired cerebrovascular reactivity (BOLD-CVR) of the vascular bed. The relationship between impaired BOLD-CVR and BOLD-fMRI signal activation may be better studied in healthy subjects where neurovascular coupling is known to be intact. Using a model-based prospective end-tidal carbon dioxide (CO2) targeting algorithm, we performed two controlled 3 tesla BOLD-CVR studies on 17 healthy subjects: 1: at the subjects' individual resting end-tidal CO2 baseline. 2: Around +6.0 mmHg CO2 above the subjects' individual resting baseline. Two BOLD-fMRI finger-tapping experiments were performed at similar normo- and hypercapnic levels. Relative BOLD fMRI signal activation and t-values were calculated for BOLD-CVR and BOLD-fMRI data. For each component of the cerebral motor-network (precentral gyrus, postcentral gyrus, supplementary motor area, cerebellum und fronto-operculum), the correlation between BOLD-CVR and BOLD-fMRI signal changes and t-values was investigated. Finally, a voxel-wise quantitative analysis of the impact of BOLD-CVR on BOLD-fMRI was performed. For the motor-network, the linear correlation coefficient between BOLD-CVR and BOLD-fMRI t-values were significant (p<0.01) and in the range 0.33-0.55, similar to the correlations between the CVR and fMRI Δ%signal (p<0.05; range 0.34-0.60). The linear relationship between CVR and fMRI is challenged by our voxel-wise analysis of Δ%signal and t-value change between normo- and hypercapnia. Our main finding is that BOLD fMRI signal activation maps are markedly dampened in the presence of impaired BOLD-CVR and highlights the importance of a complementary BOLD-CVR assessment in addition to a task-evoked BOLD fMRI to identify brain areas at risk for false-negative BOLD-fMRI signal activation.
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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 | 0,001 | 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) | 0,001 | 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 ».