داپلر ترانس کرانیال
داپلر ترانس کراینال کاربردی (fTCD) > طیف سنجی داپلر ترانس کراینال کاربردی (fTCDS)

FTCD  محدودیت هایی برای مطالعه جانبداری مغزی دارد. به عنوان مثال ، ممکن است اثرات جانبی  را از ویژگی های تحریک کننده که به دلیل پاسخگویی به نور وجود دارد ، متمایز نکند و بین سیگنالهای جریان ناشی از شاخه های قشر مغز و لایه های زیرین قشر مغز از شریان های مغزی دایره ویلیس تفاوت قائل  نشود. هر شریان مغزی پایه ای از دایره ویلیس به دو سیستم مختلف عروق ثانویه می رسد.  سیستم کوتاهترگانگلیونی نامیده می شود و رگ های متعلق به آن تریامای تالامی و کرگانا را تأمین می کنند. سیستم طولانی تر سیستم قشر مغز می باشد و عروق آن در نرم شامه منشعب شده و قشر مغز و ماده مغزی مجاور را تأمین می کنند. علاوه بر این ، شاخه های قشر مغزی به دو طبقه تقسیم می شوند: طولانی و کوتاه. شریان های طولانی یا مدولاری از ماده خاکستری عبور کرده و درون ماده سفید در عمق 3-4 سانتی متری نفوذ می کنند. عروق کوتاه به قشر محدود می شوند. هر دو سیستم قشر مغزی و گانگلیونیک به هیچ وجه با یکدیگر ارتباط برقرار نمی کنند و کاملاً مستقل از یکدیگر هستند.  رگهای سیستم گانگلیونی عروق ترمینال هستند ، عروق سیستم شریانی قشر چندان "ترمینال" نیستند. جریان خون در این دو سیستم در ناحیه شریان مغزی میانی (MCA) هشتاد درصد از هر دو نیمکره را  از جمله بیشتر بسترهای عصبی دخیل در پردازش صورت ، پردازش زبان و پردازش اطلاعات در ساختارهای قشر مغز و لایه ی زیرین قشر مغز شامل می شود. اندازه گیری میانگین سرعت جریان خون (MFV) در ساقه اصلی MCA  می تواند اطلاعات مربوط به تغییرات پایین دست در نواحی قشر مغز و لایه زیرین آن در ناحیه  MCA را ارائه دهد. هر بازوی دیستال سیستم عروقی MCA می تواند به ترتیب در مکان های بازتاب دیستال "نزدیک" و "دور" برای سیستم های قشر مغزی و گانگلیونی (قشری) جدا شود.
برای تحقق این هدف ، یک روش استفاده از تجزیه و تحلیل در حوزه  فوریه در سری زمانی متناوب MFV بدست آمده در طی تحریکات شناختی است. در تجزیه و تحلیل فوریه پیک هایی به دست می آید که فرکانس آنها ضرایبی از فرکانس اصلی می باشد. مک دونالد در سال 1974 نشان داد که پنج هارمونیک اول معمولاً حاوی 90٪ از کل انرژی نبض در سیستم نوسانات فشار / جریان در گردش خون محیطی است. می توان تصور کرد که هر بازوی سیستم عروقی ، یک لوله ویسکوالاستیک منفرد را که توسط امپدانس خاتمه یافته است ، نشان می دهد و یک سایت بازتابی واحد ایجاد می کند. تحریک روانی ناشی از فعالیت عروق حرکتی در هر سایت ترمینال موج سینوسی ایستاده ، شامل جمع امواج  برخوردی ، منعکس شده و امواج دوباره بازتاب شده از دیستال تا نقطه تقریبی اندازه گیری می باشد. مطالعات fTCDS روی یک شركت كننده در حالت خوابیده به پشت و زاویه سر در حدود 30 درجه انجام می شود. نگهدارنده پروب روی گوشها وبینی قرار می گیرد. دو پروب 2 مگاهرتز در نگهدارنده کاوشگر قرار می گیرند و برای تعیین موقعیت مناسب برای نظارت مداوم هر دو ساقه اصلی MCA در عمق 50 میلی متر از سطح کاوش انجام می شود. ضبط سری زمانی MFV برای هر محرک به دست می آید و دومی برای آنالیز فوریه استفاده می شود.الگوریتم تبدیل فوریه از نرم افزار استاندارد استفاده می کند (برای مثال ، سری زمانی و ماژول پیش بینی ، STATISTICA ، StatSoft ، Inc.). کارآمدترین الگوریتم استاندارد فوریه ایجاب می کند که طول سری ورودی برابر با توان 2 باشد. درصورتی که اینگونه نباشد ، باید محاسبات اضافی انجام شود. برای به دست آوردن سری زمانی مورد نیاز ، داده ها در بخش های 10 ثانیه ای به مدت 1 دقیقه یا هر محرک به طور متوسط ​​،  6 نقطه داده برای هر شرکت کننده و در مجموع 48 نقطه داده برای هر هشت زن و مرد به دست می آید. هموار سازی مقادیر پریودوگرام با استفاده از یک تبدیل میانگین متحرک وزنی انجام می شود. پنجره Hamming برای هموار کردن سیگنال استفاده می شود. برآورد چگالی طیفی ، حاصل از تجزیه و تحلیل سری فوریه رسم می گردد  و نواحی فرکانسی با بیشترین برآورد بصورت پیک هایی مشخص می شود. منشأ قله ها به منظور تعیین قابلیت اطمینان تکنیک حاضر مورد توجه هستند. قله های بنیادی (F) ، قشر مغز (C) یا حافظه (M) و زیر قشر (S) به ترتیب در فواصل مرتب فرکانس 0.125 ، 0.25 و 375/0 به ترتیب رخ می دهند. با فرض اینکه فرکانس اساسی نوسانات قلبی ، متوسط ضربان قلب ​​باشد ، این فرکانسها را می توان به هرتز تبدیل کرد. فراوانی اساسی (F) هارمونیک اول را می توان از میانگین ضربان قلب در ثانیه تعیین کرد. به عنوان مثال ، ضربان قلب 74 ​​بار در دقیقه ، 74 چرخه در 60 یا 1.23 هرتز را پیشنهاد می کند. به عبارت دیگر ، قله های F- ، C- و S به ترتیب در مضارب هارمونیک اول ، در هارمونیک های دوم و سوم رخ داده اند. فاصله سایت بازتاب برای پیک F ممکن است به نظر برسد که از یک سایت در D1 = طول موج / 4 = cf / 4 = 6.15 (m / s) / (4/1 × 1.23 هرتز) = 125 سانتی متر سرچشمه می گیرد. فرضیه سرعت انتشار موج درخت شریانی محیطی مطابق مک دونالد ، 1974.پیک C در هارمونیک دوم اتفاق افتاد ، به طوری که طول برآورد شده شریانی (با استفاده از کاروتید مشترک C = 5.5 متر بر ثانیه) توسط D2 = طول موج / 8 = cf2 / 8 = 28 سانتی متر و فرکانس f 2.46 هرتز داده شد . فاصله تقریبی طول شریانی قابل مشاهده از ساقه اصلی MCA ، از طریق احتقان عروق و اطراف محدب مغزی ، تا رگهای انتهایی در محلهای قشر دیستال مانند اتصالی اوپیتیتو موقتی روی آنژیوگرام کاروتید بزرگسالان را نشان می دهد.پیک S در هارمونیک سوم رخ داده است ، و ممکن است از یک محل تخمین زده شده در D3 = طول موج / 16 = cf3 / 16 = 3.3 سانتی متر و فرکانس f3 از 3.69 هرتز بوجود آمده باشد. دومی طول شریانی قابل مشاهده عروق عدس را از ساقه اصلی MCA در آنژیوگرام کاروتید تقریب می دهد. اگرچه نمایش داده نمی شود ، انتظار می رود که هارمونیک چهارم از نزدیکی MCA در نزدیکی به محل اندازه گیری در ساقه اصلی MCA ناشی شود. طول پیش کوک شدن از نقطه اندازه گیری توسط D4 = طول موج / 32 = cf4 / 32 = 3.5 سانتی متر و فرکانس F4 4.92 هرتز داده می شود. فاصله محاسبه شده تقسیم می شود از بخش ساقه اصلی MCA درست پس از bifurcation کاروتید ، که احتمالا حجم نمونه سونوگرافی قرار داده شده است . بنابراین ، این تخمین ها طول واقعی تقریبی دارند. با این حال ، پیشنهاد شده است که مسافت تخمین زده شده ممکن است دقیقاً با ابعاد مورفومتریک شناخته شده درخت شریانی مطابق با کمپبل و همکاران ، 1989 مطابقت نداشته باشد. این روش برای اولین بار توسط فیلیپ نژمنزه در سال 2007 توصیف شده است ، و به عنوان داپلر ترانس کرانیال کاربردی شناخته می شود. طیف سنجی (fTCDS) تخمین چگالی طیفی از فرآیندهای دوره ای ناشی از کارهای ذهنی را بررسی می کند ، و از این رو تصویری بسیار جامع تر از تغییرات مربوط به تأثیرات یک محرک ذهنی معین را ارائه می دهد.  فیلتر باعث کاهش اثر نویز می شود. تغییرات در پیک C ممکن است پتانسیل طولانی مدت قشر مغزی (CLTP) یا افسردگی طولانی مدت قشر مغزی (CLTD) را نشان دهد ، که پیشنهاد شده است که معادل فعالیت قشر مغزی در طی یادگیری و فرآیندهای شناختی باشد.  محاسبات تبدیل سریع فوریه برای به دست آوردن چگالی طیفی و  دامنه متقاطع در شریان های مغزی میانی چپ و راست استفاده می شود. قله C همچنین قله قشر حافظه (پیک M) نیز نامیده می شود که در پارادایم 3 بوجود می آید ، یک وظیفه مرتب سازی عنصر صورت که به حافظه تکراری احتیاج دارد به عنوان یک موضوع به طور مداوم متناسب با پازل با تطبیق هر عنصر صورت در الگوی 3 با آن ذخیره می شود.