Center for Pediatric Brain Health

儿科脑健康中心

基本信息

  • 批准号:
    10798920
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 25万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-03-01 至 2027-01-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Abstract/Summary: Administrative Supplement for the Center for Pediatric Brain Health The Center for Pediatric Brain Health is a NIGMS COBRE at Boys Town National Research Hospital (BTNRH) that recently entered its second year. The Center is housed in the new, state-of-the-art, 15,000+ square foot Institute for Human Neuroscience building on the main Boys Town campus. The key components of the Center include the Administrative Core, one research core (i.e., the Neural Quantification and Imaging Core), four research project leaders (RPLs), a Supervisory and Mentoring Committee, and a cohort of established pediatric neuroscientists. The Center has unique strengths in the area of dynamic neuroimaging, with one of the largest and most productive magnetoencephalography (MEG) groups in the world. MEG is a noninvasive neuroimaging method with millimeter spatial precision and millisecond temporal resolution that is ideal for studying children due to its open, non-claustrophobic design and completely silent data acquisition environment. However, like MRI and other human neuroimaging modalities, the method is susceptible to participant movement, which has typically limited its application to children who are typically about six years or older. In 2022, the Center for Pediatric Brain Health installed the first high-density optically-pumped magnetometry (OPM) unit in North America. OPM is a new method that measures the same magnetic fields detected in MEG but does so by harnessing recent breakthroughs in quantum physics that were rapidly accelerated by President Obama’s BRAIN Initiative. These key breakthroughs allow the sensors to operate at room temperature and be placed directly on the scalp, which means the measured magnetic fields are much stronger than in MEG (i.e., improved signal-to-noise ratio) and the sensors move with the head. The latter quality means that OPM is much more tolerant of head motion than MEG, MRI, and other comparable imaging modalities and thus enables high resolution imaging in very young children. Our current OPM array contains 128-channels and is optimized for older adolescents and adults and has been used extensively despite the short time since installation. During this time, we have also made custom arrays for babies as young as three-months-old by attaching the OPM sensors to baby hats (e.g., beanie caps) using custom 3D-printed clips. While such innovation has helped move us forward, a dedicated array for neonates, infants, and other very young children would revolutionize this work and lead to high precision dynamic functional maps of neural activity from babies at the earliest stages of life. Further, such a second array would allow “hyper-scanning” of parent-child dyads and illuminate how some of the most important social interactions in life shape the trajectory of brain development thereafter. Thus, through this administrative supplement and significant institutional funding, we are requesting support to acquire, install, and integrate a 64-channel OPM array for advancing pediatric neuroscience. When complete, this OPM system will be the first of its kind in the world and advance multiple research programs associated with our Center, while also establishing the Center as an international hub for developmental neuroscience.
摘要/总结:儿科脑健康中心的行政补充 儿科脑健康中心是男孩镇国家研究医院 (BTNRH) 的 NIGMS COBRE 该中心最近进入了第二个年头,坐落在占地 15,000 多平方英尺的全新、最先进的大楼内。 位于男孩城主校区的人类神经科学研究所大楼是该中心的主要组成部分。 包括行政核心、一个研究核心(即神经量化和成像核心)、四个 研究项目负责人 (RPL)、监督和指导委员会以及儿科专家团队 该中心在动态神经影像领域拥有独特的优势,是最大的中心之一。 世界上最有成效的脑磁图 (MEG) 组是一种非侵入性神经影像学。 具有毫米级空间精度和毫秒级时间分辨率的方法,非常适合研究儿童 由于其开放式、非幽闭设计和完全静音的数据采集环境,但是,就像。 MRI 和其他人类神经成像方式,该方法容易受到参与者运动的影响,这 通常将其应用限制为通常大约六岁或以上的儿童。 2022 年,儿科脑健康中心安装了第一个高密度光泵磁力测量仪 北美的 (OPM) 装置 OPM 是一种测量 MEG 中检测到的相同磁场的新方法。 但这是通过利用总统迅速加速的量子物理学的最新突破来实现的 奥巴马的大脑计划(BRAIN Initiative)这些关键突破使得传感器能够在室温下运行并可在室温下工作。 直接放置在头皮上,这意味着测量到的磁场比 MEG 强得多(即磁场 提高了信噪比)并且传感器随头部移动,后者的质量意味着 OPM 更高。 比 MEG、MRI 和其他类似的成像方式更能容忍头部运动,从而实现高 我们当前的 OPM 阵列包含 128 个通道,并针对幼儿进行了优化。 尽管安装时间很短,但主要是在年龄较大的青少年和成人中使用。 这次,我们还为三个月大的婴儿制作了定制阵列,附加了 OPM 使用定制 3D 打印夹子将传感器安装到婴儿帽(例如无檐小便帽)上,而此类创新有所帮助。 推动我们前进,专门针对新生儿、婴儿和其他幼儿的阵列将带来革命性的变化 这项工作最早可以产生婴儿神经活动的高精度动态功能图 此外,这样的第二个阵列将允许对亲子二人组进行“超级扫描”并照亮。 生活中一些最重要的社交互动如何塑造此后大脑发育的轨迹。 因此,通过这一行政补充和大量机构资助,我们请求支持 获取、安装和集成 64 通道 OPM 阵列,以推进儿科神经科学 完成后, 该 OPM 系统将是世界上第一个此类系统,并推进多个相关研究项目 与我们的中心合作,同时还将该中心建成发育神经科学的国际中心。

项目成果

期刊论文数量(23)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Longitudinal Assessments of Neurocognitive Performance and Brain Structure Associated With Initiation of Tobacco Use in Children, 2016 to 2021.
2016 年至 2021 年与儿童开始吸烟相关的神经认知表现和大脑结构的纵向评估。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022-08-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    13.8
  • 作者:
    Dai, Hongying Daisy;Doucet, Gaelle E;Wang, Yingying;Puga, Troy;Samson, Kaeli;Xiao, Peng;Khan, Ali S
  • 通讯作者:
    Khan, Ali S
Within-network brain connectivity during a social optimism task is related to personal optimism and optimism for in-group members.
社会乐观任务期间的网络内大脑连接与个人乐观和群体内成员的乐观有关。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023-08-15
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.8
  • 作者:
    Moser, Dominik Andreas;Dricu, Mihai;Kotikalapudi, Raviteja;Doucet, Gaelle Eve;Aue, Tatjana
  • 通讯作者:
    Aue, Tatjana
Auditory experience modulates fronto-parietal theta activity serving fluid intelligence.
听觉体验调节额顶叶θ活动,为流体智力服务。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.8
  • 作者:
    Heinrichs;Walker, Elizabeth A;Taylor, Brittany K;Menting, Sophia C;Eastman, Jacob A;Frenzel, Michaela R;McCreery, Ryan W
  • 通讯作者:
    McCreery, Ryan W
Amygdala and hippocampal subregions mediate outcomes following trauma during typical development: Evidence from high-resolution structural MRI.
杏仁核和海马亚区域在典型发育过程中介导创伤后的结果:来自高分辨率结构 MRI 的证据。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Picci, Giorgia;Christopher;Petro, Nathan M;Taylor, Brittany K;Eastman, Jacob A;Frenzel, Michaela R;Wang, Yu;Stephen, Julia M;Calhoun, Vince D;Wilson, Tony W
  • 通讯作者:
    Wilson, Tony W
A Val66Met polymorphism is associated with weaker somatosensory cortical activity in individuals with cerebral palsy.
Val66Met 多态性与脑瘫患者体感皮层活动较弱有关。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022-09
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Trevarrow, Michael;Sanmann, Jennifer N;Wilson, Tony W;Kurz, Max J
  • 通讯作者:
    Kurz, Max J
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Tony W Wilson其他文献

Multi-Subject Analysis for Brain Developmental Patterns Discovery via Tensor Decomposition of MEG Data
通过 MEG 数据张量分解发现大脑发育模式的多主体分析
  • DOI:
    10.1007/s12021-022-09599-y
  • 发表时间:
    2022-08-24
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3
  • 作者:
    I. Belyaeva;B. Gabrielson;Yu;Tony W Wilson;Vince D Calhoun;Julia M Stephen;T. Adalı
  • 通讯作者:
    T. Adalı

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Center for Pediatric Brain Health
儿科脑健康中心
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    2022
  • 资助金额:
    $ 25万
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    10346725
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 25万
  • 项目类别:
Center for Pediatric Brain Health
儿科脑健康中心
  • 批准号:
    10346722
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 25万
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Alteration and Renovation
改建和翻新
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    10346723
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 25万
  • 项目类别:
Administrative Core
行政核心
  • 批准号:
    10580768
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 25万
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  • 财政年份:
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  • 资助金额:
    $ 25万
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作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了