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Articles by Blake W. Johnson in JoVE
JoVE General
Measurement Of neuromagnetischen Hirnfunktionen Kinder im Vorschulalter mit benutzerdefinierten Sized MEG
Macquarie Centre for Cognitive Science, Macquarie University
Das Aufkommen der MEG-Systeme Größe für Kleinkinder eröffnet wichtige neue Möglichkeiten für die Entwicklung des Gehirns zu studieren. Das neue System, zusammen mit einem Protokoll, das experimentelle Anforderungen deckt sich mit den Fähigkeiten von Kindern, lassen sich kognitive und sprachliche Prozesse bei gesunden, wachen Kindern im Alter von drei Minuten vor sechs studieren.
Other articles by Blake W. Johnson on PubMed
Zerebrale Asymmetrien Für Die Mentale Rotation: Auswirkungen Der Reaktion Der Hand, Händigkeit Und Geschlecht
Eine Hand Wäscht Die Andere: Ein Ereignis Im Zusammenhang Mit Hirn-Potenzial-Studie Von Spiegel-gedreht Normalen Brief Diskriminierungen
Primären Motorischen Kortex Aktivierung Während Der Aktion Beobachtung Ergab, Durch Wavelet-Analyse Des EEG
Neuronale Verarbeitung Von Beobachteten Oro-faziale Bewegungen Spiegelt Mehrere Aktion Codierung Strategien Im Menschlichen Gehirn
Bei diesem Experiment waren die oszillierende Reaktionen von der MEG während der Beobachtung von vier Anzeigebedingungen gekennzeichnet: (a) Beobachtung der Mundbewegungen, (b) Beobachtung von nicht-biologischen Bewegung Ansporn (eine mechanische Blende, Öffnung und schließend), (c) Beobachtung der Objekt-Regie Mundbewegungen und (d) Beobachtung von Rede-wie Mundbewegungen. Daten wurden analysiert mit synthetischer Apertur Magnetometrie (SAM) in drei Frequenzbänder, Beta (15-35 Hz), Gamma (35-70 Hz) und Alpha/Mu (8-15 Hz). Ergebnisse zeigten, dass die Beobachtungen der biologischen Bewegung führte Beta Desynchronisation über seitliche sensomotorischen Bereichen, während Beobachtungen von nicht-biologischen Bewegung eine mehr mediale Desynchronisation, einen Effekt geführt, die mit der Verarbeitung einer strukturierten Ereignis Sequenz verbunden sein können. Beobachtung der sprachlichen Bewegungen führte zu weniger Alpha/Beta-Desynchronisation im hinteren Hirnregionen im Vergleich zu biologischen Bewegung Reize, darauf hindeutet, dass mit verschiedenen neuronalen Systemen als die von normalen Aktion Beobachtung eingestellt linguistisch relevanten Reize verarbeitet werden. Wir schlagen vor, daß nicht-sprachliche Handlungen dorsalen Systeme zu rekrutieren, während sprachliche Handlungen ventralen Verarbeitungssysteme engagieren. Unter der Regie von Objekt-Bewegungen zeigte die größten sensomotorischen Aktivierungen, die darauf hindeutet, dass der Fall für Beobachtungen der Handbewegungen, motorisch Verarbeitung besonders empfindlich auf die Betrachtung der zielgerichtete Aktionen ist. Insgesamt deuten die Ergebnisse, dass das Gehirn mehrere Maßnahmen, die Codierung, die Funktion der beobachteten Bewegung angepasste Strategies nutzt.
Differenzielle Kortikale Verarbeitung Von Lage Und Pitch Veränderungen in Dichotic-Pitch
Das Ziel dieser Studie war es, festzustellen, ob die auditive Missverhältnis Negativität durch Veränderungen in der räumlichen und nonspatial Signale innerhalb Dichotic Tonhöhen hervorgerufen werden kann. Teilnehmer wurden mit Blöcken von Norm Dichotic Tonhöhe Reize präsentiert in denen Lage oder Tonhöhe gelegentlich unterschiedlich war. Ein Missverhältnis Negativität war zuverlässig von deviant Standorte hervorgerufen; im Gegensatz dazu wurde keine messbare Missverhältnis Negativität Antwort für deviant Tonhöhen gefunden. Eine separate psychophysische Screening-Verfahren ausgeschlossen, dass die Teilnehmer die Tonhöhe Abweichungen nicht hören konnte. Die Ergebnisse zeigen, dass räumliche und nonspatial Funktionen Dichotic Tonhöhe differenzielle verarbeitet, auf einer preattentive Ebene der Analyse innerhalb des auditorischen Systems werden und den letzten Vorstellungen von zwei Prozessoren Streams Audition unterstützen.
Zerebrale Prozesse Während Der Visuell-Motor-Bilder Von Händen
Wir untersuchten die Rolle der zerebralen motorische Strukturen bei der geistigen Hand Rotation. Neuronale Aktivität wurde in 16 gesunde Teilnehmer mit ereignisbezogene Potenziale (ERPs) gemessen, während sie Händigkeit Urteile des visuell dargebotenen Hände durchgeführt. Mentale Rotation war bereits 170 ms ERP-Amplituden-Modulation zugeordnet, aber am stärksten während eines Zeitfensters von ca. 600-800 ms-Quellenanalyse von ERPs während dieser Zeitfenster angegeben Generatoren in bilateralen extrastriate und parietalen Cortices. Die Ergebnisse unterstützen keine direkte Beteiligung der vordere Motor Cortices in die neuronalen Berechnungen zugrunde liegende psychische Drehung. Jedoch können motorische Regionen eine Rolle im laufenden kinästhetische von Feedback bei der mentalen Rotation oder bei der Prüfung der Ergebnisse der imaginierten Transformation spielen.
Cue-Informationen Im Dichotic Tonhöhe Benotet: Auswirkungen Auf Die Ereignisbezogene Potenziale
Um zu bestimmen, ob Elektroenzephalogramm Komponenten hervorgerufen durch Dichotic Tonhöhe Stimuli sind termingebundener Schwellenwert-ähnliche Antworten oder abgestufte Antworten, die abhängig von der Auffälligkeitsindex der Reize, verzeichneten wir Elektroenzephalogramme während Teilnehmer hörten Dichotic Tonhöhe Reize mit verschiedenen Signal-Hintergrund-Verhältnis aufgebaut. Die objektbezogene Negativität und P400 Komponenten waren größten, wenn das Dichotic-Spielfeld am meisten Salient (hohe Signal-Hintergrund-Verhältnis), und in verringerter Amplitude abnehmende Signal-Hintergrund-Verhältnis war. Diese Ergebnisse ähneln denen für mistuned Obertöne, wodurch zusätzliche Beweise, dass die objektbezogene Negativität und P400-Komponenten, die für diese unterschiedlichen Reiz-Typen beobachtet ähnliche Verarbeitung widerspiegeln gemeldet. Sie unterstützen auch die Vorstellung, dass die objektbezogene Negativität und P400 Amplituden die Informationsebene relevanten Stichwort-basierte Reiz abhängig sind.
Sequenzielle Verarbeitung Interaural Zeitliche Unterschiede Für Die Schallquelle Segregation Und Räumliche Lokalisierung: Evidence from Ereignisbezogene Kortikalen Potentiale
Kortikale Verarbeitung interaural zeitliche Unterschiede (ITD) wurde mit ereignisbezogene potenzielle (ERP) Messungen in 16 menschlichen Teilnehmer untersucht, in Einzelaufgaben die erforderlichen waren zu erkennen oder räumlich Dichotically lokalisieren Tonhöhen eingebettet. ITD löste drei ERP-Komponenten mit der Bezeichnung ORN, N2 und P400. Die ORN auf eine Wartezeit von 150-250 ms aufgetreten und war unabhängig von Standort oder Aufgabe von ITD entlockt. Im Gegensatz dazu war die N2-Antwort (250-350 ms) stark moduliert nach Ort und zeigte größere Amplituden für die Lokalisierung Aufgabe als für die Erkennung-Aufgabe. Schließlich ITD in der Erkennung Aufgabe löste eine P400 bei einer Latenz von 400-500 ms, aber diese Antwort war völlig abwesend von ERPs, hervorgerufen durch identische Stimuli in der Lokalisierung-Aufgabe. Diese Ergebnisse stehen im Einklang mit einem sequentiellen Modell der auditiven Wahrnehmung in der Trennung von gleichzeitigen Tönen von domänenspezifischen Verarbeitung der Objektstandort und Identität gefolgt.
Ereignisbezogene Potenziale Für Schall Zeitunterschiede Und Spektrale Hinweise
Dichotic-Pitches und mistuned Oberwellen können jeder dazu führen, dass die Wahrnehmung ein oder zwei akustische Objekte. Vergleich der ereignisbezogene Potenziale für die Wahrnehmung eines im Vergleich zu zwei Objekte zeigt eine frühe negativ und eine späte positive Komponente. Die Beziehung dieser Elemente mit auditiven Rassentrennung wurde weiter untersucht mit Reize enthaltenden monaural spektrale Hinweise auf Tonhöhe, binaural Zeitmessung Hinweise auf Tonhöhe oder eine Kombination aus beidem, verzahnt mit Kontrolle Reize (keine Tonhöhe). Reize mit Timing-Signale oder eine Kombination von Timing- und spektralen Signale zuverlässig löste beide Komponenten, die von größeren Amplitude waren, wenn beide Signale vorhanden waren. Für Reize, die nur spektrale Hinweise enthalten die frühe Komponente wurde abgeschwächt in Amplitude und keine messbare Komponente für die späten wurde gefunden.
Messung Der Funktion Des Gehirns in Vorschulkinder Mithilfe Einer Benutzerdefinierten Größe Ganz-Kopf-MEG-Sensor-Array
Konventionelle ganz-Leiter MEG Systems behoben Sensor-Arrays entwickelt, um die meisten Erwachsenen Köpfe. Jedoch sind Arrays optimiert für erwachsenen Gehirn Messungen suboptimale für Forschung mit den deutlich kleineren Köpfen von kleinen Kindern. Wir wollten die Hirnaktivität bei Kindern, die mithilfe einer neuartigen ganz-Kopf MEG System benutzerdefiniertes angepasst die Köpfe der pre-school-Aged Children zu messen.
Verarbeitung Von Binaural Raumdateninfrastruktur in Menschlichen Auditiven Cortex: Neuromagnetic Antworten Zu Interauralen Timing Und Pegelunterschiede
Diese Studie wurde entworfen, um zwei Hypothesen über binauraler Hörgeräte zu testen: (1), dass binaurale Signale in erster Linie in der kontralateralen an die wahrgenommene Position eines Klanges; Hemisphäre verarbeitet werden und (2), dass die zwei wichtigsten binaurale Signale, Schall zeitliche Differenzen und Schall Pegelunterschiede sind in separaten Kanälen im auditorischen Kortex verarbeitet. Magnetoenzephalographie wurde verwendet, um das Gehirn Dichotic Stellplätze--eine Wahrnehmung der Tonhöhe erstellt von Segregieren ein schmales Band von Lärm aus einer breiteren Band Lärm--abgeleitet von interauralen Timing oder Ebene Disparitäten Massstab. Unsere Ergebnisse zeigen eine starke Modulation interhemisphärische M100-Amplituden durch ITD-Signale. Wenn diese Hinweise Quellpräsentation einseitig von der rechten Hemispace, M100-Amplitude von eine vorherrschende rechte Hemisphäre-Muster in einem bilateralen Muster geändert simuliert. Im Gegensatz dazu fehlte ILD-Signale beliebiger Kapazität, die rechten hemisphärische Verteilung zu ändern. Diese Daten zeigen, dass intrinsische hemisphärischen Vorurteile im auditorischen System groß im Vergleich zu jedem Contralaterality Vorurteile sind. Wichtiger ist, beide Arten von binaural Cue entlockt ein ca. 200 ms Latenz objektbezogene Negativität Komponente, geglaubt, um automatische kortikale Prozesse bei gleichzeitige auditive Objekten zu unterscheiden zu reflektieren. Diese Ergebnisse stützen die Schlussfolgerung, dass ITD und ILDs durch unterschiedliche neuronale Populationen zu relativ späten Stadien der kortikalen Verarbeitung durch die M100 indiziert verarbeitet werden. Informationen in die zwei Signale scheint jedoch für die Verwendung in einem späteren Stadium auditive Szene Segregation indiziert durch das Objekt extrahiert werden Negativität verwandt. Dies darf als neue Grenze in soweit bringen, zu dem Ton Lage Signale in separate Kanäle des auditorischen Kortex verarbeitet werden.
Premovement Hirnaktivität in Eine Bimanuelle Laden-heben-Aufgabe
Selbst die einfachsten volitional Bewegungen müssen mit vorausschauenden posturale Anpassungen genau abgestimmt werden. Derzeit ist wenig über die neurale Netzwerke bekannt, die diese Anpassungen bei gesunden Erwachsenen zu koordinieren. Wir messen Hirnaktivität vor ihrer Verbringung während eine bimanuelle laden-Aufhebung Aufgabe, entworfen, um vorausschauende Anpassungen in einem eingeschränkten und klar definierte Muskulatur im Arm zu entlocken. Elektroenzephalographie und Magnetoenzephalographie Gehirn-Messungen wurden von den elf Teilnehmern erhalten, während sie eine bimanuelle laden-heben-Aufgabe durchgeführt, die präzise inter-limb Koordination erforderlich. Vorausschauende Biceps Brachii Hemmung in den geladenen Arm war eine robuste Desynchronisation des Beta-Rhythmus zugeordnet. Beamforming Analysen lokalisiert Beta Band Antworten zu den parietal Läppchen, prä- und post-central Windungen, mittleren und medialen frontalen Windungen, Basalganglien und Thalamus. Die aktuelle Studie zeigt, dass premovement Hirnaktivität in eine bimanuelle laden-heben-Aufgabe mit Magnetoenzephalographie abgebildet werden kann. Zukünftige Experimente werden Gehirn Tätigkeit zugeordnet vorausschauenden posturale Anpassungen und volitional Bewegungen partitionieren. Das experimentelle Paradigma wird auch die Untersuchung der motorischen Funktion bei Patienten mit Entwicklungsstörungen oder degenerative Erkrankungen nützlich sein.
Wie Das Gehirn Reagiert Auf Alle: Ein MEG-Studie
Das Wort, das jeder in einigen Sätzen, aber nicht in anderen erscheinen mag. Beispielsweise jeder darf in Sätzen mit das Wort niemand, wie niemand aß keine Früchte. In einem minimal anderen Kontext jeder scheint jedoch auffallend anomale: (*) jeder aß keine Früchte. Ziel der vorliegenden Studie war zu untersuchen, wie das Gehirn reagiert auf das Wort in solchen minimal unterschiedlichen Kontexten - wo es erlaubt ist (lizenziert) und wo es nicht (nicht lizenzierte) zulässig ist. Gehirn Antworten wurden von Erwachsenen Lesern mit Magnetoenzephalographie (MEG) gemessen. Die Ergebnisse zeigten deutlich größeren Antworten zu zulässigen Kontexte in den linken hinteren zeitlichen Bereichen zwischen 400-500 ms und 590-660-Frau, dass diese Ergebnisse zu klären, die Anatomie und den Zeitpunkt der Abläufe im Gehirn, die zu unserem Urteil beitragen, die ein Wort wie jeder oder in einem bestimmten Kontext ist nicht erlaubt.
"Halts Maul!" Eine Elektrophysiologische Untersuchung, Erforschung Der Neuronalen Korreliert Der Vokal Hemmung
Neuronaler Biomarker, der die Studien der mündlichen Kommunikation Störungen angewendet werden können, würde ein Segen für Forscher schaffen. Obwohl viel Forschung über manuelle Antwort Hemmung wurden erzielt, haben nur sehr wenige Studien vocal Reaktion Hemmung geprüft. Bisher hat keine Studie die zeitlichen Aspekte der Vokal Hemmung geprüft. Die vorliegende Studie versucht daher die neuronale korreliert der Vokal Reaktion Hemmung zu identifizieren, indem Sie Aufzeichnung EEG Tätigkeit während eine modifizierte Version der Stop-Signal-Aufgabe. Wir enthalten einen ignorieren Signal Zustand abgestimmt für Frequenz und visuelle Stimulation auf die Stopp-Signal, das vor allem im selben Block Studien aufgenommen wurde, wie die typischen gehen und Studien zu stoppen. Verhaltensstörungen Ergebnisse zeigten, dass die Teilnehmer eine Vokale Antwort innerhalb ungefähr 324ms hemmen konnten. Statistische Analyse von ERPs ergab, dass eine positive Komponente um 324ms erheblich größere Amplitude erfolgreich beendeten Studien im Vergleich zu ignorieren Zustand, vor allem über ein Cluster von Fronto-zentral-Elektroden. Diese Ergebnisse unterstützen die Vorstellung, dass die P3-Komponente eine zuverlässige Index der Vokal Hemmung.
