توضح هذه المقالة بروتوكول تحليل microstate المخ (EEG) الكامنة واوميغا تعقيد التحليل، وتدابير التخطيط الدماغي اثنين خالية من الإشارة وقيمة للغاية استكشاف الآليات العصبية لاضطرابات الدماغ.
Method Article
توضح هذه المقالة بروتوكول تحليل microstate المخ (EEG) الكامنة واوميغا تعقيد التحليل، وتدابير التخطيط الدماغي اثنين خالية من الإشارة وقيمة للغاية استكشاف الآليات العصبية لاضطرابات الدماغ.
هي تعقيد ميكروستاتي والياء هما تدابير خالية من الإشارة المخ (EEG) التي يمكن أن تمثل تعقيدات بيانات التخطيط الدماغي الزماني والمكاني، وقد استخدمت على نطاق واسع للتحقيق أن الآليات العصبية في بعض اضطرابات الدماغ. والهدف من هذه المقالة وصف البروتوكول التي يقوم عليها التخطيط الدماغي microstate أوميغا تعقيد التحليلات وخطوة خطوة. والميزة الرئيسية لهذه التدابير أنها يمكن أن تقضي على المشكلة تعتمد على مرجع الملازمة لتحليل الطيف التقليدية. وباﻹضافة إلى ذلك، تحليل microstate يجعل من حسن استخدام القرار حان الوقت للدولة يستريح EEG، وأربعة فصول ميكروستاتي التي تم الحصول عليها يمكن أن تتطابق مع شبكات الدولة يستريح المقابلة على التوالي. تعقد أوميغا يميز المكانية تعقيد الدماغ كله أو مناطق محددة من الدماغ، الذي يتمتع بميزة واضحة بالمقارنة مع تدابير تعقيد التقليدية التي تركز على تعقيد إشارة في قناة واحدة. هذه التدابير EEG يمكن أن يكمل كل منهما الآخر للتحقيق تعقيد الدماغ من المجال الزماني والمكاني على التوالي.
وقد استخدمت على نطاق واسع المخ (EEG) لتسجيل النشاط الكهربائي للمخ البشري سواء في التشخيص السريري والبحث العلمي، إذ هو موسع، وتكلفة منخفضة وعالية جداً الأزمنة1. ومن أجل دراسة إشارات EEG في استراحة الدولة، قد طور الباحثون EEG العديد من التقنيات (مثل تحليل الطيف الطاقة وتحليل الاتصال الفنية)2،3. هذه، تحليل ميكروستاتي وتحليل تعقيد أوميغا يمكن الاستفادة من المعلومات المكانية والزمانية المتأصلة في التخطيط الدماغي الإشارات4.
الأبحاث السابقة أظهرت أنه على الرغم من أن يختلف توزيع إشارات EEG الطوبوغرافية على مر الزمن في إغلاق العين أو العين-فتح يستريح الدولة، سلسلة الخرائط لحظة إظهار التغييرات متقطع من المناظر الطبيعية، أي فترات من الاستقرار بالتناوب فترات انتقالية قصيرة بين بعض طوبوغرافيات EEG5شبه مستقرة. يتم تعريف ميكروستاتيس كهذه الحلقات مع طوبوغرافيات EEG شبه مستقرة، التي تستمر بين 80 و 1201مللي ثانية. إذ يجب أن يكون المناظر الطبيعية المحتملة كهربائية مختلفة تم إنشاؤها بواسطة مصادر مختلفة العصبية، هذه ميكروستاتيس قد توصف بأنها كتل الأساسية للوثائق ويمكن اعتبار "ذرات من الفكر والعاطفة"6. باستخدام خوارزميات تصنيف النمط الحديث، أربعة يستريح EEG microstate فئات دأبت لوحظت، التي كانت وصفت بأنها فئة أ وفئة ب وفئة C وفئة د7. وعلاوة على ذلك، كشف الباحثون أن هذه الفئات ميكروستاتي الأربعة ليستريح بيانات التخطيط الدماغي ترتبط ارتباطاً وثيقا بنظم وظيفية معروفة لوحظ في العديد من الدولة يستريح الرنين المغناطيسي الوظيفي (التصوير الوظيفي بالرنين المغناطيسي) الدراسات8،9 . وهكذا، قدم التحليل microstate نهجاً جديداً لدراسة شبكات الدولة يستريح (رسنس) من الدماغ البشري. وباﻹضافة إلى ذلك، متوسط مدة وتواتر حدوث كل فئة ميكروستاتي، الشكل الطبوغرافية الخرائط microstate أربعة إلى حد كبير تتأثر بعض الدماغ اضطرابات4،10،11، وترتبط بالذكاء السائل12 وشخصية13.
في الجانب الآخر، يمكن فقط وصف الاتصال الفنية التقليدية للتخطيط الدماغي المتعدد القنوات الصلات الوظيفية بين قطبين في فروة الرأس، وبالتالي فشل في تقييم الاتصال الفنية العالمية عبر فروة الرأس أو داخل منطقة معينة في الدماغ. تعقد أوميغا، اقترحته واكيرمان (1996)14 ، وتحسب من خلال نهج يجمع بين تحليل العنصر الرئيسي (PCA) والكون شانون، قد استخدمت لقياس المزامنة عالمي واسع النطاق بين مكانياً توزيع مناطق الدماغ. من أجل تقييم تعقيد أوميغا لكل نطاق التردد، أجرى تحويل فورييه عادة ك خطوة أولى25.
يمكن استخدام ميكروستاتيس وتعقيد أوميغا لتعكس المفهومين ارتباطاً وثيقا، أي، التعقيد الزمني والمكاني تعقيد4. حيث تمثل الفئات microstate بعض العمليات العقلية في المخ البشري، يمكن أن تعكس الهيكل الزمني للذبذبات العصبية. يجب أن تشير إلى مدة أقل وأعلى معدل الحدوث في الثانية أعلى من التعقيد الزمني. تعقد أوميغا يرتبط إيجابيا مع عدد المصادر المستقلة العصبية في الدماغ، وهكذا عادة تعتبر مؤشرا لمدى تعقيد المكانية4.
توضح هذه المقالة الحالية في بروتوكول تحليل microstate EEG وتحليل تعقيد أوميغا بالتفصيل. تحليلات تعقيد ميكروستاتي والياء EEG تتيح الفرصة لقياس تعقيدات الزماني والمكاني لنشاط الدماغ على التوالي.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
وأقر هذا البروتوكول اللجنة الأخلاقية المحلية. ووقع جميع المشاركين وأولياء أمورهم نموذج موافقة المستنيرة لهذه التجربة.
1-المواضيع
2. تسجيل بيانات التخطيط الدماغي
3-التخطيط الدماغي البيانات تجهيزها
ملاحظة: يمكن أن preprocessed EEG البيانات باستخدام مختلف المصادر المفتوحة أو البرمجيات التجارية. الإرشادات الواردة أدناه محددة يجلاب. هذا واحد فقط من العديد من الخيارات المتاحة preprocess بيانات التخطيط الدماغي.
4-تحليل ميكروستاتي EEG
ملاحظة: يتم استخدام نسخة معدلة من خوارزمية التجميع كالوسائل الكلاسيكية ل microstate فئة تحليل16، الذي يتضمن إجراء التصاعدي وإجراء أعلى-أسفل. في الإجراء، من أسفل إلى أعلى هي تحديد الفئات ميكروستاتي مستوى المجموعة باستخدام العلاقة المكانية كمعيار تجميع. ثم في أعلى-أسفل الإجراء، يتم تعيين كل خريطة طوبوغرافية لكل موضوع في كل مجموعة إلى فئة microstate EEG مع العلاقة المكانية كحد أقصى. للدولة يستريح EEG microstate التحليل، وهو عادة تجاهل الأقطاب الخرائط الطوبوغرافية. EEG microstate فئة التحليل ويمكن أن يتم استخدام مختلف البرمجيات المفتوحة المصدر، مثل كارتول، سلوريتا، مابوين وأيما. الإرشادات الواردة أدناه محددة للبرنامج المساعد يجلاب ميكروستاتيس. يمكن تحميل هذا البرنامج المساعد يجلاب من https://sccn.ucsd.edu/wiki/EEGLAB_Extensions_and_plug-ins.
5-أوميغا تعقيد التحليل
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
ميكروستاتي EEG
جراند يعني عرض خرائط microstate طبيعية في الشكل 1. الكهربائية المناظر الطبيعية المحتملة لهذه الفئات microstate الأربعة المحددة هنا مشابهة جداً لتلك الموجودة في الدراسات السابقة4.
المتوسط والانحراف المعياري (SD) من المعلمات ميكروستاتي من مواضيع صحية مبين في الجدول 1. للفئة أ من ميكروستاتي...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
في هذه المقالة، نوعين من أساليب التخطيط الدماغي التحليلية (أي تحليل ميكروستاتي وتحليل تعقيد أوميغا)، قياس التعقيد الزمني والمكاني تعقيد الدماغ البشري على التوالي، وصفت بالتفصيل. هناك العديد من الخطوات الحاسمة ضمن البروتوكول التي ينبغي ذكرها. أولاً، يجب تنظيف البيانات التخطيط الدماغي قبل حساب تعقيد ميكروستاتي والياء. ثانيا، ينبغي أن يكون ريمونتاجيد البيانات التخطيط الدماغي ضد مرجع متوسط قبل حساب تعقيد ميكروستاتي والياء. ثالثا، يجب تقسيم البيانات التخطيط الدماغي المستمر إلى الأزمان قبل حساب تعقيد ميكروستاتي والياء. يجب أن ...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
وأيد هذا المقال "مؤسسة العلوم الطبيعية الوطنية الصينية" (31671141).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| ANT 20 قناة نظام EEG / ERP | ASA-Lab ، ANT B.V. ، هولندا | عنوان الويب للشركة: http://www.ant-neuro.com/ | |
| EEGLAB البرنامج المساعد ل Microstates | Thomas Koenig | https://sccn.ucsd.edu/wiki/EEGLAB_Extensions_and_plug-ins | |
| sLORETA | Roberto D. Pascual-Marqui | http://www.uzh.ch/keyinst/loreta.htm | |
| MATLAB 2010a | شركة MathWorks | عنوان الويب للشركة: http://www.mathworks.com/ | |
| eeglab | مركز شوارتز لعلم الأعصاب الحاسوبي ، جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو | https://sccn.ucsd.edu/eeglab/index.php |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission