تکثیرپذیری تغییر سیگنال BOLD حاصل از نگه¬داشتن دم (نفس)

هم¬سنجی وابسته سطح اکسیژن خون (BOLD) تحت تاثیر برخی از عوامل فیزیولوژیکی است مانند جریان خون و حجم خونی که می¬تواند منبعی از تغییرات در آنالیز fMRI باشد. مطالعات قبلی پیشنهاد دادند که از داده¬های پاسخ مغزی برای کالیبراسیون و نرمالایز کردن نگاشت¬های BOLD در جهت کاهش تغییرات داده¬های fMRI در میان نواحی مغزی در آنالیز فردی و در سراسر افراد استفاده کنیم. نگه داشتن دم یکی از گسترده¬ترین روشهای مورد استفاده برای بررسی واکنش¬پذیری عروقی است. با این حال، قدرت و تکثیرپذیری این روش به خوبی شناخته نشده است. در این مطالعه به بررسی سه دوره نگه داشتن دم می¬پردازیم. از افراد خواسته شد که نفس خود را برای ۹، ۱۵ و ۲۱ ثانیه در سه مرحله مجزا نگه دارند و موافقت¬نامه fMRI بعد از ۱۵ تا ۲۰ روز تکرار شد. داده¬های ما نشان می¬دهد که BOLD به نگه داشتن دم بعد از نتایج حاصل از یک شکل پیچیده پاسخ می-دهد که دلیل آن عوامل فیزیولوژیکی است که بر روی تغییر سیگنال با زمانی که بشدت تکثیرپذیر است تاثیر می¬گذارند. با این وجود، تکثیرپذیری مقدار پاسخ مغزی به دی اکسید کربن بصورت دامنه سیگنال BOLD و تعداد واژگان پاسخ بیان می¬شود

Blood oxygen level dependent (BOLD) contrast is influenced by some physiological factors such as blood flow and blood volume that can be a source of variability in fMRI analysis. Previous studies proposed to use the cerebrovascular response data to normalize or calibrate BOLD maps in order to reduce variability of fMRI data both among brain areas in single subject analysis and across subjects. Breath holding is one of the most widely used methods to investigate the vascular reactivity. However, little is known about the robustness and reproducibility of this procedure. In this study we investigated three different breath holding periods. Subjects were asked to hold their breath for 9, 15 or 21 s in three separate runs and the fMRI protocol was repeated after 15 to 20 days. Our data show that the BOLD response to breath holding after inspiration results in a complex shape due to physiological factors that influence the signal variation with a timing that is highly reproducible. Neverthe