وتستخدم مجموعة كثيفة تخطيط كهربية الدماغ بصورة متزايدة لدراسة الوظائف المعرفية الاجتماعية لدى الرضع والبالغين. هنا نقدم منهجية تثبت ذلك يمثل تحسنا كبيرا عن المنهجيات التقليدية لدراسة التخطيط الدماغي عند الأطفال والبالغين.
مقالة منهجية
وتستخدم مجموعة كثيفة تخطيط كهربية الدماغ بصورة متزايدة لدراسة الوظائف المعرفية الاجتماعية لدى الرضع والبالغين. هنا نقدم منهجية تثبت ذلك يمثل تحسنا كبيرا عن المنهجيات التقليدية لدراسة التخطيط الدماغي عند الأطفال والبالغين.
يتم استخدام تخطيط كهربية الدماغ ذو المصفوفة الكثيفة (dEEG)، الذي يوفر نافذة غير جراحية لقياس نشاط الدماغ وبدقة زمنية لا تفوقها أي تقنية أخرى حالية لتصوير الدماغ1,2، بشكل متزايد في دراسة الوظائف المعرفية الاجتماعية لدى الرضع والبالغين. وبينما يُمكّن dEEG الباحثين من فحص أنماط نشاط الدماغ بمستويات غير مسبوقة من الحساسية، لا تزال أنظمة تسجيل EEG التقليدية تواجه قيوداً معينة، تشمل: 1) ضعف الدقة المكانية وتحديد موقع المصدر3,4، 2) الانزعاج الجسدي للمشاركين في الاختبار نتيجة تحمل التطبيق الفردي لعدد كبير من الأقطاب الكهربائية على سطح فروة الرأس، و 3) تعقيد تعلم الباحثين استخدام حزم برمجية متعددة لجمع البيانات ومعالجتها. نقدم هنا نظرة عامة على منهجية معتمدة تمثل تحسناً كبيراً عن المنهجيات التقليدية لدراسة EEG لدى الرضع والبالغين. وبالرغم من إمكانية استخدام العديد من التقنيات البرمجية التحليلية لوضع مؤشرات غير مباشرة لتحديد موقع المصدر لتحسين الدقة المكانية لـ dEEG، فإن شبكة مستشعرات HydroCel Geodesic (HCGSN) من شركة Electrical Geodesics, Inc. (EGI)، وهي مصفوفة استشعار كثيفة تحافظ على مسافات متساوية بين أقطاب التسجيل المتجاورة على جميع أسطح فروة الرأس، تعزز الدقة المكانية بشكل أكبر4,5,6 مقارنة بأنظمة dEEG القياسية. ويمكن تطبيق HCGSN القائمة على الإسفنج بسرعة وبدون كشط فروة الرأس، مما يجعلها مثالية للاستخدام مع البالغين7,8، والأطفال9,10,11، والرضع12، في كل من الأطر البحثية والسريرية4,5,6,13,14,15. تتيح هذه الميزة توفيراً كبيراً في التكلفة والوقت من خلال تقليل متوسط وقت تطبيق الشبكة مقارنة بأنظمة dEEG الأخرى. علاوة على ذلك، تتضمن HCGSN تطبيقات برمجية موحدة وسلسة لجميع مراحل البيانات، مما يبسط بشكل كبير عملية جمع بيانات dEEG ومعالجتها وتحليلها.
تتميز شبكة HCGSN بقاعدة قطب كهربائي ذات ارتفاع منخفض، والتي عند ملئها بمحلول إلكتروليتي، تخلق بيئة دقيقة محكمة الإغلاق وواجهة بين القطب وفروة الرأس. في جميع أنظمة Geodesic dEEG، ترصد مستشعرات EEG التغيرات في الجهد الكهربائي الناشئة من فروة رأس المشارك، إلى جانب قدر بسيط من الضجيج الكهربائي الناشئ من بيئة الغرفة. يتم استقبال الإشارات الكهربائية من جميع مستشعرات شبكة Geodesic في آن واحد بواسطة المضخم، حيث تُعالج وتُعبأ تلقائياً ثم تُرسل إلى كمبيوتر الحصول على البيانات (DAC). وبمجرد وصولها إلى DAC، يمكن عزل النشاط الكهربائي لفروة الرأس عن الشوائب (artifacts) لتحليلها باستخدام أدوات الترشيح والكشف عن الشوائب المضمنة في برنامج EGI. وعادةً ما يمكن استخدام HCGSN بشكل مستمر لمدة تصل إلى ساعتين فقط لأن المحلول الإلكتروليتي يجف بمرور الوقت، مما يقلل تدريجياً من جودة الواجهة بين فروة الرأس والقطب الكهربائي.
في مختبر أبحاث الوالدين والرضع بجامعة تورنتو، نستخدم dEEG لدراسة العمليات المعرفية الاجتماعية بما في ذلك الذاكرة، والعاطفة، والأهداف، والقصدية، والتوقع، والوظائف التنفيذية لدى المشاركين من البالغين والرضع.
1. إعداد برنامج الإعداد التجريبي
2. تبادل المعلومات
3. التحضير لتطبيق الاستشعار HydroCel جيوديسي صافي
4. تطبيق الاستشعار HydroCel صافي جيوديسي
من أجل السماح للتحليل صحيح وثابت من البيانات التي تم جمعها EEG ، يجب تطبيق الإجراء تكون موحدة صافية للغاية. ويتحقق هذا التوحيد عن طريق أخذ قياسات للرئيس المشارك (كما هو موضح أعلاه) لضمان تنسيب دقيقة ومتناسقة من الأقطاب الكهربائية من مشارك مشارك. إذا لم يتم تحديد المواقع المثلى حققت صافي في البداية ، إزالة الصافية وتطبيق.
5. قياس ممانعات الكهربائي
كما يتم قياس EEG فرق الجهد (الفولت) بين موقع وموقع المرجعية قياسه. مقاومة عالية في فروة الرأس ، واجهة الكهربائي يؤدي إلى انخفاض في الجهد يقاس ، من السعة توهين الإشارة ، وزيادة في وجود ضوضاء. بينما بعد الاستحواذ التصفية في بعض الدراسات (مثل دراسات التقليدية ERP) يمكن التخلص من هذه الضوضاء ، ومقاومة عالية الدقة عموما تنازلات من البيانات EEG المكتسبة. ولذا فمن المهم لجعل ممانعات تأكد من ضمن المواصفات المسموح قبل البدء في تسجيل البيانات EEG.
6. أخذ تسجيلات الأساس
قبل البدء في النموذج التجريبي ، واتخاذ بعض الأساس تسجيلات د EEG من المشاركين يستريح نشاط الدماغ الكهربائية. تسجيلات الأساس يستريح مهمة في الدراسات المتواصلة EEG د بسبب وجود درجة عالية من التباين في نشاط الدماغ الكهربائي من مشارك مشارك. نتيجة لذلك ، يجب أن معظم الدراسات مستمرة EEG د تنفيذ التصميم داخل الموضوعات التجريبية ، وتحليل الاختلافات بين كل حالة ومرحلة تجريبية الأساس قبل التجربة. للدراسات ذات الصلة بالحدث EEG ، قد يكون مرحلة الأساس لا يكون ضروريا.
7. تجربة تشغيل
في الدراسات EEG د ، فمن الضروري أن يكون اثنين على الأقل المجربون حاضرين طوال الدراسة. واحد المجرب يكون مسؤولا عن التفاعل مع المشاركين وتنفيذ النموذج السلوكي ، في حين أن الثانية سوف المجرب رصد العرض الموجي الكثيف.
8. استخلاص المعلومات المشارك
9. تحليل
كما يستخدم البرنامج EGI نفسها التي استخدمت للحصول على البيانات dEEG لتحليل البيانات ، والسماح لانتقال سلس وسهل من عملية جمع البيانات لتحليل البيانات. لأن HCGSN يختار أيضا الضجيج يصل الكهربائية الناشئة عن البيئة ، يجب أولا أن تكون البيانات التي تمت تصفيتها وتنظيفها قبل أن يتم تحليلها. وترد جميع الأدوات اللازمة في محطة الصافية.
10. ممثل البيانات

الشكل 1. الطول الموجي EEG أولية تبين التقلبات في التيار الكهربائي المسجل (μv) عبر الزمن (ق) ، واحد في القطب (القطب 30). الطول الموجي للتمثيل البيانات التي تم جمعها خلال 1000ms الأولى من كل من 3 مراحل تجريبية : خط الأساس ، والتظاهر ، ونذكر على الفور.

الشكل 2. البيانات الخام التي تم جمعها من فروة الرأس بأكمله (128 مسرى المونتاج) خلال ثلاث مراحل تجريبية (خط الأساس ، مظاهرة ، نذكر على الفور) من الرضع المشاركة. يتم تقديم البيانات على الخريطة الطوبوغرافية ويوضح الاختلافات في مستوى سطح نشاط الدماغ الكهربائي (μv) عبر مناطق الدماغ والمرحلة التجريبية المهمة دمية.
وHydrocel صافي الاستشعار من جيوديسي EGI يشكل طريقة غير الغازية وسهلة لتقديم طلب الحصول على بيانات من كل من د EEG الكبار والمشاركين الرضع. يجمع بين هذه التكنولوجيا عالية الدقة الزمنية والمكانية مع زيادة فرصة للتنقل ، مما يجعلها مثالية للاستخدام في نماذج سلوكية معقدة للتحقيق في الأنشطة المعرفية التي يمكن أن تنعكس فقط في التغييرات الطفيفة في النشاط الكهربائي. يعطى اهتماما متزايدا في التحقيق في تنمية الإدراك الرضع والندرة النسبية للتقنيات تصوير الدماغ مناسبة للاستخدام في عدد الرضع ، واستخدام HCGSN من المرجح أن يزداد ، مما يؤدي بنا إلى فهم أعمق للمعرفة الرضع.
الصانع من صافي الاستشعار جيوديسي هو الجيوديسية الكهربائية ، وشركة (EGI). للحصول على معلومات الاتصال ، يرجى زيارة http://www.egi.com/company .
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن