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Medizin_Gehirn (Fach) / fungtion_2 (Lektion)

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• räumliche Auflösung = Fähigkeit, unterschiede in benachbarten Lokalisationen zu entdecken
• räumliche Auflösung spiegelt sich wo wieder? in der Voxelgröße
• Wodurch wird die Voxelgröße festgelegt? field of view Matrixgröße Schichtdicke
• was ist das field of view Größe des Bildgebungsbereichs in cm
• was gibt die Matrixgröße wieder? Anzahl er in einer Schicht gemessenen Voxel meist entspricht die Anzahl der Voxel 2 hoch n Voxel in jeder Richtung (zB 64 x 64 oder 256 x 256)
• entspricht die Schichtdicke der in-plane-auflösung spricht man von isotropen Voxeln
• warum ist die räumliche Auflösung bei fmrt fast immer geringer als bei strukturellen messungen wegen dem Signal-rausch verhältnis Mr-Signal hängt ab von der Veränderung des Verhältnisses von sauerstoffarmen zu sauerstoffreichem Blut in einem Voxel --> je kleiner das Voxel, desto geringer das SRV. deshalb kann man die Voxel bei fmrt nicht beliebig klein machen wegen der Aquisitionszeit je höher die Auflösung, desto länger die Aquisitionszeit in plane Auflösung linearer Zusammenhang zwischen Aquisitionszeit und SchichtdickeSchichtdicke
• was ist die in plane auflösung? auflösung innerhalb einer schicht durch Matrixgröße u field of view bestimmt
• problem der räumlichen Auflösung beri zu großen Voxeln partial Volume effects Kombination der Beiträge einzelner Gewebetypen zum signal
• patial volume effects Kombination der Beiträge einzelner Gewebetypen zum Signal
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• wovon hängt die funktionelle räumliche Auflösung ab signal rauch verhältnis aquisitionszeit räumlicher Zusammenhang zwischen neuronaler Aktivität und vaskulären korrelaten
• was spiegelt die fmrt aktivität im idealfall wieder, was im schlechtesten best case: information aus den kapilaren in der Nähe aktivierter Neurone worst case: kommt das Signal aus größeren weit entfernten Blutgefäßen
• Wo findest sich desoxihämoglobin in Kapiklarten u Venen
• zeitliche Auflösung = Messung des zeitlichen Verlaufs von Hirnaktivität
• Was iost die Basiseinheit für zeitliche Auflösung beim fmrt die TR variiert meist zw 500 u 3000 ms
• was ist das Ziel einer fmrt-untersuchung betreffend der zeitlichen 'Auflösung präzise erfassung der HRF als korrelat neuronaler Aktivität
• die HRF entwickelt sich... über mehr als 10 sekunden, auch wenn die neuronale Aktivität nicht so lange andauert
• wovon hängt die Wahl der TR ab?  gewünschte räumlichen auflösung dem zu untersuchenden hirngebiet (wieviele schichten u welche schichtdicke)
• Dauer eines Verhaltens oder Stimulus... muss nicht mit der Dauer eneuronaler Aktivität übereinstimmen
• fmrt kann präzise Angaben über... relatives, nicht absolutes timing machen
• Linearität der HRF skalierung u überlagerung
• skalierung größe des outputs (HRF) ist proportional zum input
• überlagerung output bei mehr als einem input entspricht der Summe der outputs zu den individuellen inputs
• Linearität der HRF????? prinzipiell schon - Reaktion der HRF auf kurze lichtblitze mit 2 sek abstand spricht für lineare skalierung u überlagerung jedoch: ebenfalls evidenz für refraktärphase: nach kurzem interstimulusintervall ist fvor allem bei kurzen stimuli die reaktion reduziert
• einschränkung der linearität evidenz für refraktärzeit. bei kurzem interstimulusintervalll ist besonder bei kurzen stimuli die reaktion der HRF reduziert
• SRV functional SNR signal: BOLD-signal veranderung, verusacht durch experimentelle manipulation rauschen: Veränderung des BOLD-Signals über die Zeit
• was verbessert das functional SNR stärkeres Magnetfeld mehr Daten aufnehmen gutes experimentelles design Prteprozessing - korrektur algorythmen zur eleminierung von rausch quellen
• Hauptquellen für rauschen bei fmrt fünf hauptquelen für rauschen bei fmrt thermisches Rauschen - hitzeindurzierte elektronenbewegungen in der VP u im Skanner systemrauschen - zB Skannerdrift bewegung u physiologisches rauschen nicht aufgabenrelevante neuronale Aktivität interindividuelle unterschide in strategie u verhalten
• Prepocessing: Serie mathematischer Prtozeduren, die im prinzio für alle fragestellungen gleich ablaufen zum ziel haben rauschen zu minimieren und die daten für die statistische weiterverarbeitung vorzubereiten
• Preprocessing -reihenfolge der schritte korrektur für die schicht aquisitionszeit - slice time correction Bewegungskorrektur Normalisierung räumliche Glättung - Smoothing zeitliche Filterung statistische Auswertung
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• Warum slice time correction schichten werden  innerhalb einer TR versetz aufgenommen ascending - von unten nach oben descernding - von oben nach unten interleaved - erst die ungerade schichten, dann die geraden messzeitpunkt der ersten und der letzten schicht liegen fast eine TR auseinander
• Warum Bewegungskorrrektur schon kleinste Bewegungen verursachen große Artefakte
• was passiert bei der slice time correction korrektur für die schicht aquisitionszeit Messzeitpunkt der ersten undeder letzten Schicht liegen fast eine TR auseinander dies muss bei der Modelierung der HRF berücksichtigt werden durch zeitliche interpolation
• Bewegungskorrektur - was passiert da Verschiebung o drehung der individuellen bilder in alle drei dmensionen, bis alle übereinanderliegen  = Realingnment o coregiastration --> rigid Body transformation Referenzbild oft das erste Bild einer Session Grad der Verschiebuzng o Drehuing auf Basis der Abweichungsquadrate bestimmt ( Differenz zwischen dem Signal der beiden übereinanderzulegenden Bilder)
• Normalisierung: (was ist das u warum wirds gemacht) Anpassung an ein Standardgehirn - wird benötigt, um die Aktivierungen zwischen Probanden oder Studien vergleichen zu können
• Normalisierung bei fmrt - problem funktionelle bilder spiegeln Hirnanatomie viel ungenauer wieder als strukturelle Bilder
• Normalisierung schrittte Coregistrierung eines repräsentativen funktionellen bilödes mit dem strukturellen bild der gleichen VP --> meist über rigid Body transformation, aber schwieriger wegen verschiedener Kontzraste u Auflösung Normaslisierung des strukturellen Bildes durch lineare u nicht-lineare Transformation (Verschiebung, Skalierung, Drehung, Scherung) Übertragung der Nortmalisierungsparameter auif alle funktionellen bilder
• räumliche Glättung nennt man auch low pass gauss filter smoothing
• räumliche Distanz in mm , bei der die Hälfte des Voxelwerts berücksichtigt wird Full width half maximum (FWHM)
• FWHM Full width half maximum räumliche Distanz in mm , bei der die Hälfte des Voxelwerts berücksichtigt wird
• warum smoothing geringer verlust an räumlicher Auflösung gewinn an funktioneller SNR wegen der Korrelation der Daten an benachbarten voxeln reduktion der Wahrscheinlichkeit falsch positiver ergebnisse
• zeitliche filterung: betrachtete man den zeitlichen verlauf des signals für ein voxel, so kann man die daten mit hilfe einer fourier transformation in die frequenz domäne übertragen und ein frequenz spektrum erstellen
• Die maximal erfassbare Frequenz beim fmrt Nyquist frequenz, wird durch die TR bestimmt. 200ms entsprechen 0.5Hz - Nyquist Frequenz entspricht der halben Aufnahmefrequenz --> 0.25 HZ
• High-pass-filter filtern störsignale sehr kleiner Frequenz, wie zB skanner drift heraus
• band-stop-filter nehmen spezifische frequenzen, atmung/ Herzschlag etc heraus wichtig zu überprüfen, ob das interessierende signal nicht ähnliche frequenzen hat
• wie überprüft man, ob das interessierende Signal nicht eine ähnlicghe frequenz hat, wie die herauszufilternde durch die frequenz der Stiumulation
• Ziel fast qaller fmrt studien ist das testen von modellen
• ziel fast aller fmrt studien ist das tersten von modellen. aufggrund der stimuli u ereignisse wirde die hämodynamische Antwort für das gesamte experiment modeliert, basierend auf der HRF und den prinzipien von überlagerung u skalierung
• Multiple regressionim rahmen des ALM: Vorhersage der beobachtete4n daten y durch lineare kombination verschiedener regressoren x und ihrer gewichte β, sowie ein residuum an fehlern ε

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