שיטות מתקדמות בהדמיה מוחית תפקודית

מתוך limudbchevruta

קפיצה אל: ניווט, חיפוש

תוכן עניינים

תקציר

הדמיה מוחית תפקודית (fMRI) היא כלי מחקר מרכזי במדעי המוח ובפסיכולוגיה הקוגניטיבית. בשנת תשע"ד פעלה הקבוצה במתכונת של דיון סביב נושאים מתודולוגיים שונים הקשורים ב fMRI כגון: הפרמטרים הפיזיקליים המשפיעים על הסיגנל הנקלט, תהליכי הניתוח הראשוניים להפרדת אות מרעש, פרדיגמות ניסוייות שונות על חסרונותיהן ויתרונותיהן, ושיטות אנליזה שונות וסטטיסטיקה היסקית. בשנה הקרובה (תשע"ה) קבוצת הדיון תפעל במתכונת שמתמקדת בהצגות של סטודנטים מתוך הקבוצה. בכל מפגש סטודנט אחר יציג את עבודתו בפני הקבוצה, תוך כדי מתן דגש על הרקע התיאורטי והפרטים המתודולוגיים הרלוונטיים לעבודתו (פרוטוקול הניסוי, שיטת הניתוח וכו'). כך, נוכל לדון וללמוד יחד למידה שאינה רק תיאורטית, אלא שנסובה על הציר של בין תיאוריה ומתודה לפרקטיקה. סטודנטים שנמצאים בשלבים שונים של עבודתם יציגו את עובדתם ויקבלו משוב מן הקבוצה. סטודנטים שטרם הריצו את הניסוי יקבלו את ההזדמנות לקבל משוב שישפר וייטב את הניסוי, סטודנטים שנמצאים בשלב ניתוח הנתונים או כתיבת המאמר יוכלו לקבל רעיונות נוספים לעבודתם ולפרשנות אפשרית וכן לקבל משוב על עבודתם עד כה מעמיתיהם. לכל הסטודנטים תהיה ההזדמנות, דרך הצגת העבודות של עמיתיהם בקבוצה, להעמיק בנושאים שונים במחקר fMRI, בשיטות עבודה מגוונות, וכן במתודולוגיות וגישות לעבודה עם fMRI. שיתוף הפעולה בין סטודנטים וחוקרים מתחומי תוכן שונים יצור דיון בעל השקפות מגוונות, ויאפשר משוב ייחודי אשר מצד אחד נובע מהבנה לעומק של הכלים ומצד שני מנקודת מבט חיצונית שאינה כבולה להנחות היסוד של מחקר נתון.

    • המפגשים נערכים באנגלית

ראש הקבוצה

עודד ביין oded.bein@mail.huji.ac.il



Functional Magnetic Resonance Imaging

Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) is frequently used in many scientific fields. Lest year, the discussion group addressed theoretical and methodological aspects of fMRI usage in cognitive research. This year, the group focuses on students' presentations. Thus, it allows students in various stages of their work (design, analysis, writing) to receive constructive feedback. Incorporating students from various labs in the university, the group enables students to familiarize themselves with new methods and approaches, and enrich their perspective on fMRI.

    • lectures and discussions are held in English

oded.bein@mail.huji.ac.il



פירוט המפגשים לשנה"ל תשע"ה

  • מפגש ראשון: 17.11, צבי רוט (המעבדה של פרופ' אהוד זהרי): "ייצוג מוחי של מאפיינים חזותיים"
  • מפגש שני: 30.11, מיכאל פאר (פרופ' שחר ארזי): "?orientation in space, time and person - a unified mechanism"
  • מפגש שלישי: 14.12, מיכאל פאר (פרופ' שחר ארזי): "?orientation in space, time and person - a unified mechanism"
  • מפגש רביעי: 28.12, ארית גליקסון (פרופ' אשר כהן): "You know your statistics - and your brain? In the search of the neural mechanisms underlying statistical learning"
  • מפגש חמישי: 26.4.15, עודד ביין (דר׳ ענת מריל): "Is this Madonna's new friend? Tracking Schema-enhanced learning with representational similarity"
  • מפגש שישי: 10.5.15, עודד ביין (דר׳ ענת מריל): "Is this Madonna's new friend? Tracking Schema-enhanced learning with representational similarity"
  • מפגש שביעי: 31.5.15, תמר קולודני (פרופ׳ לילך שלו-מבורך): ״Neuronal mechanisms underlying response inhibition and sustained attention in ADHD"
  • מפגש שמיני: 14.6.15 ניב רגב (דר׳ ענת מריל): "The congruency effect? just give it a rest! Persistent of connectivity and activity patterns during post-encoding rest underlies the mnemonic advantage of schema-congruent events"

חברי הקבוצה

גלית אגמון (המרכז לחישוביות עצבית, פרופ' יוסף גרודז'ינסקי)

עודד ביין (קוגניציה, דר' ענת מריל)

ארית גליקסון (פסיכולוגיה, פרופ' אשר כהן)

שגיא יפה (המרכז לחישוביות עצבית, פרופ' מירב אחישר)

מיכאל פאר (נוירוביולוגיה, דר' שחר ארזי)

תמר קולודני (קוגניציה, פרופ' לילך שלו-מבורך)

מורן ישראל (קוגניציה, פרופ' אשר כהן)

צבי רוט (המרכז לחישוביות עצבית, פרופ' אהוד זהרי)

ניב רגב (קוגניציה, דר' ענת מריל)

טלי שרם (פסיכולוגיה, פרופ' ליאון דעאואל)

רועי שור (נוירוביולוגיה, דר' שחר ארזי)

יעל בקנר (נוירוביולוגיה, דר' נטע לוין)

הנרי ברייס (קוגניציה, פרופ' רם פרוסט)

רוני ארבל (נוירוביולוגיה, פרופ' אמיר עמדי)

תומר בכור (קוגניציה, פרופ' אמיר עמדי)

שני שפירא (קוגניציה, פרופ' אמיר עמדי)

שחר מיידנבאום (נוירוביולוגיה, פרופ' אמיר עמדי)

אולגה אייזנברג (פסיכולוגיה, פרופ' מירב אחישר)


פירוט המפגשים לשנה"ל תשע"ד

מפגש ראשון - 14.11: תרומת הדימות המגנטי למחקר הקוגניטיבי

במפגש זה ערכנו דיון קצר במאמר סקירה מאת Coltheart, חוקר קוגניטיבי ותיק ובולט, שבו הוא מבקר את השימוש ב-fMRI ככלי למחקר קוגניטיבי. 

בנוסף, ערכנו תיאום ציפיות להמשך המפגשים של החברותא, וגיבשנו רשימה של נושאים שאנחנו רוצים לעסוק בהם במהלך השנה.

חומר הקריאה למפגש זה היה:

Coltheart, Max. "How Can Functional Neuroimaging Inform Cognitive Theories?."Perspectives on Psychological Science 8.1 (2013): 98-103.

מפגש שני - 3.12: הפרמטרים הפיזיקליים של הסריקה

במפגש זה דנו בחלק מהפרמטרים הפיזיקליים שמשפיעים על הסיגנל המתקבל בסריקת fMRI, וכיצד כדאי לבחור את הפרמטרים המתאימים ביותר לניסוי מסוים. הבסיס לדיון היה רשימת פרמטרים לדיווח בפרסום, מתוך הבלוג practical fMRI: the nuts & bolts של Dr. Ben Inglis מאוניברסיטת Berkley.

חומר הקריאה למפגש זה היה:

Lazar, Nicole. The statistical analysis of functional MRI data. Springer, 2008. Chapters 1&2

Optimal EPI parameters for reduction of susceptibility-induced BOLD sensitivity losses: a whole-brain analysis at 3 T and 1.5 T." Neuroimage 33.2 (2006): 493-504.

http://practicalfmri.blogspot.<wbr></wbr>co.il/2013/01/a-checklist-for-<wbr></wbr>fmri-acquisition.html

מפגש שלישי - 29.12: מערכים ניסויים

במפגש זה דנו במערכי הניסוי העיקריים המקובלים ב-fMRI, ובראשם block design ו-event related design. דיברנו על היתרונות והחסרונות של כל אחד מסוגי המערכים, על השאלות הקוגניטיביות שכל מערך יכול לענות עליהן, וקצת על הסטטיסטיקה שמתבצעת בכל אחד מהמערכים.

חומר הקריאה למפגש זה היה:

Lazar, Nicole. The statistical analysis of functional MRI data. Springer, 2008., pages 38-44 & 75-91

Liu, Thomas T. "Efficiency, power, and entropy in event-related fMRI with multiple trial types: Part II: design of experiments." NeuroImage 21.1 (2004): 401-413.

מפגש רביעי - 30.1: תוקף

Bennett, C. M., & Miller, M. B. (2013). fMRI reliability: influences of task and experimental design. Cognitive, Affective, & Behavioral Neuroscience, 13(4), 690-702.

מפגש חמישי - 17.2: Localizers

ערכנו דיון סוער על נחיצותן של סריקות localizers כחלק מניסוי קוגניטיבי, ודיסקסנו את היתרונות והחסרונות במסגרת של ניסויים שונים. הדיון נערך לאורו של הפולמוס הידוע בין Friston ל-Kanwisher מעל דפי הז'ורנל NeuroImage:

Friston, K. J., Rotshtein, P., Geng, J. J., Sterzer, P., & Henson, R. N. (2006). A critique of functional localisers. Neuroimage, 30(4), 1077-1087.

Saxe, R., Brett, M., & Kanwisher, N. (2006). Divide and conquer: a defense of functional localizers. Neuroimage, 30(4), 1088-1096.

Friston, K. J., & Henson, R. N. (2006). Commentary on: divide and conquer; a defence of functional localisers. NeuroImage, 30(4), 1097-1099.

מפגש שישי - 11.3: קישוריות ו-resting state

במפגש זה דנו בשיטה של ניתוח קישוריות במוח, בעיקר בזמן מנוחה - resting state, ועל ה-default network. מיכאל הביא דוגמאות מניסויים שהוא ערך ומניסויים אחרים, בעיקר מהתחום הקליני וקצת מהתחום הקוגניטיבי. עלה בקצרה גם הנושא של קישוריות בזמן ביצוע מטלה (functional connectivity), וסקרנו גם מעט פרטים טכניים על השימוש בשיטות אלו.

חומר הקריאה לקראת מפגש זה היה: Zhang, D., & Raichle, M. E. (2010). Disease and the brain's dark energy. Nature Reviews Neurology, 6(1), 15-28.

מפגש שביעי - 9.6: השוואות מרובות

למפגש זה הצטרף אלינו יונתן אורון מהמעבדה של גלית יובל מאוני' ת"א. זו היתה תזכורת לטעויות סטטיסטיות נפוצות בשימוש ב-fmri. לקראת המפגש קראנו מאמר שמנתח מאמרים שפורסמו שלקו ב-double dipping.


Kriegeskorte, N., Simmons, W. K., Bellgowan, P. S., & Baker, C. I. (2009). Circular analysis in systems neuroscience: the dangers of double dipping. Nature neuroscience, 12(5), 535-540.

מפגש שמיני - 1.7: DTI

מפגש זה נערך בהשתתפות עתירה ביק מהדסה עין כרם. במפגש זה דנו בשיטה Diffusion Tensor Imaging, ביסודות הביולוגיים והפיזיקליים שלה, והמדדים שהיא מניבה. דיברנו על שימושים של השיטה בהקשר הקליני ובהקשר הקוגניטיבי.

חומר הקריאה למפגש זה היה:

Assaf, Y., & Pasternak, O. (2008). Diffusion tensor imaging (DTI)-based white matter mapping in brain research: a review. Journal of Molecular Neuroscience, 34(1), 51-61.

Tsang, J. M., Dougherty, R. F., Deutsch, G. K., Wandell, B. A., & Ben-Shachar, M. (2009). Frontoparietal white matter diffusion properties predict mental arithmetic skills in children. Proceedings of the national academy of sciences, 106(52), 22546-22551.

כלים אישיים