Exploratory Analysis Tools for Developmental Studies of Brain Microstructure with Diffusion MRI

利用扩散 MRI 进行脑微结构发育研究的探索性分析工具

基本信息

  • 批准号:
    10645844
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 25.22万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2023-06-23 至 2025-05-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Project Summary Diffusion MRI analysis is the primary tool for studying brain white matter microstructure. Adolescent brain development involves significant microstructural changes due to brain reorganization and neural pruning. The trajectory of these changes can be altered by the onset of mental disorders, and longitudinal analysis of diffusion imaging is needed to capture these alterations. Our proposal aims to make available an open source software platform for exploratory analysis of longitudinal diffusion MRI datasets, and to apply it to study the early onset of bipolar disorder in the Adolescent Brain Cognitive Development (ABCD) data. Diffusion tensor imaging is not sufficient to distinguish the different types of changes that occur during adolescent brain development, so our software tool will support more advanced diffusion models such as Neurite Orientation Dispersion and Density Imaging. This takes advantage of the high angular resolution of ABCD diffusion images. The exploratory tools we develop will employ the widely used Tract-Based Spatial Statistics (TBSS) technique, which is a dimensionality reduction that is well suited for exploratory analysis. Going beyond standard TBSS, we will adapt the technique to work with improved registration techniques, to work with more advanced diffusion models, and to provide developmental trajectories based on longitudinal imaging data. The TBSS methodology requires high quality image alignment. In order to achieve this, we will develop a deep learning model for pairwise registration of diffusion datasets, speeding up an important step in diffusion MRI analysis. By generating fiber orientation distributions from the ABCD diffusion imaging, our registration model will align fiber orientations in addition to anatomical structures. These tools will be made available in an open source software platform. While there are many tools for exploring diffusion MRI data, this one will be unique in its support for longitudinal datasets with high angular resolution imaging.
项目概要 扩散 MRI 分析是研究脑白质微观结构的主要工具。青春期大脑 由于大脑重组和神经修剪,发育涉及显着的微观结构变化。这 这些变化的轨迹可以通过精神障碍的发作而改变,纵向分析 需要扩散成像来捕捉这些变化。我们的建议旨在提供开源 用于纵向扩散 MRI 数据集探索性分析的软件平台,并将其应用于研究 青少年大脑认知发展(ABCD)数据中双相情感障碍的早期发作。 扩散张量成像不足以区分过程中发生的不同类型的变化 青少年大脑发育,因此我们的软件工具将支持更先进的扩散模型,例如 神经突方向色散和密度成像。这利用了高角分辨率 ABCD 扩散图像。我们开发的探索性工具将采用广泛使用的基于区域的空间 统计(TBSS)技术,这是一种非常适合探索性分析的降维技术。 超越标准 TBSS,我们将调整该技术以与改进的配准技术一起使用,以 使用更先进的扩散模型,并提供基于纵向的发展轨迹 成像数据。 TBSS 方法需要高质量的图像对齐。为了实现这一目标,我们将开发一个 用于扩散数据集成对配准的深度学习模型,加速扩散的重要一步 核磁共振分析。通过从 ABCD 扩散成像生成纤维取向分布,我们的配准 除了解剖结构之外,模型还将对齐纤维方向。 这些工具将在开源软件平台中提供。虽然有很多工具可以 探索扩散 MRI 数据,该数据集的独特之处在于支持高角度纵向数据集 分辨率成像。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Ebrahim Ebrahim其他文献

Ebrahim Ebrahim的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

相似国自然基金

青春期发育对青少年心理行为发展的影响及生理机制
  • 批准号:
    32300888
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
家庭关系对青少年网络游戏成瘾的影响:行为与认知神经机制
  • 批准号:
    31800937
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基因与同伴环境对青少年冒险行为的调控及其神经机制
  • 批准号:
    31800938
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
青春期甲基苯丙胺暴露对小鼠脑发育的影响以及作用机制研究
  • 批准号:
    81772034
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
青春期可卡因滥用对成年时前额皮质内侧部锥体神经元功能的影响:GABA能突触传递的调控机制研究
  • 批准号:
    81571303
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    57.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

RP5 MPT Study
RP5 MPT 研究
  • 批准号:
    10595905
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25.22万
  • 项目类别:
The Genetics of Personalized Functional MRI Networks
个性化功能 MRI 网络的遗传学
  • 批准号:
    10650032
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25.22万
  • 项目类别:
Development of practical screening tools to support targeted prevention of early, high-risk drinking substance use
开发实用的筛查工具,以支持有针对性地预防早期高风险饮酒物质的使用
  • 批准号:
    10802793
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25.22万
  • 项目类别:
Mapping lifespan trajectories of white matter in autism and improving reproducibility through shared diffusion MRI data
通过共享扩散 MRI 数据绘制自闭症患者白质的寿命轨迹并提高可重复性
  • 批准号:
    10648969
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25.22万
  • 项目类别:
Cardiac Growth and Function Trajectories after Preterm Birth
早产后心脏的生长和功能轨迹
  • 批准号:
    10658639
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25.22万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了