مقالة منهجية

بروتوكول تخطيط الدماغ الموحد لمقارنة الاستجابات القشرية للمحفزات اللمسية الميكانيكية والكهربائية

DOI:

10.3791/69817

⸱

مارس 20, 2026

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Research Center for Genetics and Life Sciences, Sirius University of Science and Technology, 2Department of Physiology, Samara State Medical University

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يوضح هذا البروتوكول الإثبات المفهوم تسجيل تخطيط الدماغ للإمكانات المستحسية الجسدية المستحثة بواسطة التحفيز الكهربائي والميكانيكي باستخدام نماذج غريبة ومتنقلة.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعتمد تطوير التغذية الراجعة الواقعية اللمسية في الواجهات اللمسية على فهم المعالجة العصبية للمحفزات الكهربائية مقابل الميكانيكية. يقدم بروتوكول للمقارنة المباشرة بين الطريقتين باستخدام تخطيط كهربائي الدماغ (EEG). يوضح البروتوكول إجراءات لتحقيق تزامن دقيق لمحفزات EEG، ومعايرة المحفزات الكهربائية والميكانيكية الخاصة بالموضوع، وتنفيذ نماذج غريبة ومتنقلة لمقارنة الجهد المرتبط بالأحداث المبكرة (ERPs) ومكون عدم التوافق السلبي (MMN). تم التحقق من صحة بروتوكول إثبات المفهوم على أربعة مشاركين أصحاء، تم تعيين كل منهم في حالة تجريبية مميزة: تحفيز ميكانيكي أو كهربائي لطرف السبابة الأيمن تحت نماذج التنقل أو الغريب، مع التحكم في المدة (100 مللي ثانية مقابل 145 مللي ثانية). بالإضافة إلى ذلك، خضعمشارك خامس لنموذج متنقل مع أنماط متناوبة مع جميع المنبهات بسرعة 100 مللي ثانية. تحت التحفيز الأحادي النمط، أثبت نموذج التنقل أكثر حساسية من الغريب في اكتشاف ERPs الحسية الجسدية لكلا النوعين ومكون شبيه ب MMN للتحفيز الكهربائي. المقارنة متعددة الوسائط باستخدام نموذج التجول كشفت أيضا عن مكون واضح يشبه MMN ولكن فقط للمنبه الكهربائي. تظهر هذه النتائج أن البروتوكول الحالي مناسب لربط النشاط العصبي بالإدراك ولمقارنة معالجة القشرة للأحاسيس الصناعية والطبيعية بشكل مباشر. يعد هذا الإطار خطوة ضرورية نحو تطوير بروتوكولات تحفيز كهربائي تستثير استجابات قشرية لا تختلف عن اللمس الميكانيكي.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تحد أساسي في تكنولوجيا اللمس هو إعادة خلق الأحاسيس اللمسية الطبيعية من خلال واجهات الجلد والآلة. يتطلب ذلك تكرار الأنماط الزمنية الدقيقة للنشاط العصبي الذي تثيره المحفزات الطبيعية. بينما يمكن للمشغلات الميكانيكية تكرار التفاعلات الفيزيائية، فإن التحفيز الكهربائي البشري لمستقبلات الميكانيكية يقدم خيارا صغيرا ومتعدد الاستخدامات. ومع ذلك، غالبا ما يؤدي التحفيز الكهربائي إلى تنميل غير طبيعي أو غير مريح. تمثل المقارنة المباشرة بين الاستجابات العصبية للتحفيز الكهربائي والميكانيكي مجالاجديدا يثير السؤال: هل يمكن للبروتوكولات الكهربائية المكررة أن تستثار استجابات قشرية تحاكي اللمس الميكانيكي الطبيعي بشكل وثيق؟

يوفر تخطيط كهرباء الدماغ (EEG) أداة مثالية لمعالجة هذا السؤال من خلال التقاط الاستجابات القشرية للمحفزات الحسية الجسدية بدقة زمنية عالية4. تشمل المقاييس الحرجة الإمكانات المرتبطة بالأحداث المبكرة (ERPs)، التي تعكس المعالجة القشرية الأولية لميزات المنبه5، ومكون عدم التوافق السلبي (MMN) 6,7. يعد MMN استجابة استجابية للكشف عن التغيير، وغالبا ما تستثار في نموذج غريب، ويشير إلى انتهاك للتنبؤ الحسي عندما يتم مقاطعة سلسلة من المحفزات القياسية المتكررة بواسطة منبه منحرف نادر8. هذه الاستجابة هي ارتباط كهربائي فيزيولوجي قوي بين التمييز الحسي والذاكرة. النهج التكميلي هو النموذج المتنقل، الذي يولد MMN بكفاءة من خلال عرض قطارات قصيرة من المنبه المتكرر؛ يعمل أول محفز لقطار جديد كمنحرف بسبب حداثته، حيث يوفر عددا أكثر توازنا من المعايير والمنحرفين مقارنة بنموذج أودبولالكلاسيكي 9.

على الرغم من أن MMN تم توصيفه بشكل واسع في المجالات السمعية والبصرية، إلا أن هناك إطار موحد لمقارنة MMN عبر الأنماط الفرعية الحسية الجسدية غير موجود. وقد أثبت العمل السابق بشكل منفصل استجابات موثوقة للMMN للمنبهات الميكانيكية 6,7 والمحفزات الكهربائية 10,11,12. ومع ذلك، فإن غياب المقارنة المباشرة داخل الموضوع باستخدام محفزات دقيقة زمنيا ومطابقة إدراكيا يمنع استنتاجات ذات معنى. تحد هذه الفجوة المنهجية بشكل أساسي من القدرة على تقييم ما إذا كانت الاستجابات الكهربائية المستحثة مصطنعا تستخدم نفس آليات اكتشاف التغيير المسبق اليقظة التي تتعامل معها اللمس الميكانيكي الطبيعي.

لمعالجة هذا القيد المنهجي، تم تطوير بروتوكول تخطيط دماغ موحد لتمكين المقارنة العصبية المباشرة بين التحفيز الكهربائي والميكانيكي. تضمن الطريقة الحالية: تزامن دقيق لمحفزات EEG، معايرة كهربائية خاصة بالمشاركين إلى مستوى بارز لكنه غير منفر، تطبيق منبه ميكانيكي موحد، وتطبيق نماذج غريبة ومتجولة لمقارنة ERPs وMMN عبر الوسائط.

تم أولا تقييم قدرة كل نموذج على استدعاء ERPs وMMN واضحة استجابة للمحفزات الميكانيكية والكهربائية ذات الفترات المختلفة. كان هذا النموذج الغريب يولد ERPs مميزة فقط للتحفيز الكهربائي ولم يحقق MMN لأي من الطريقتين. في المقابل، نجح النموذج المتجول في استدعاء ERPs لكل من الطريقتين ومكونا بارزا يشبه MMN للتحفيز الكهربائي. وباستخدام حساسية نموذج التنقل، أجريت مقارنة مباشرة عبر الوسائط باستخدام مسارات متناوبة من المنبهات الميكانيكية والكهربائية. لوحظت ERPs واضحة في كلتا الطريقتين، في حين تم استثارة مكون شفاف يشبه MMN فقط بواسطة التحفيز الكهربائي. على الرغم من أن هذه النتائج الأولية تعتمد على مشارك واحد لكل حالة، إلا أنها تظهر إمكانات هذا الإطار المعياري في توجيه تطوير بروتوكولات التحفيز الكهربائي التي يمكن أن تثير في النهاية استجابات قشرية لا تختلف عن تلك التي تميز اللمس الميكانيكي الطبيعي.

فقط مؤخرا تمت مقارنة استجابات MMN للتحفيز الكهربائي والميكانيكي بشكل مباشر، وحتى الآن باستخدام التصوير المغناطيسي للدماغ12,13 فقط. لذلك، يعد البروتوكول المقترح الأول الذي يوفر إطار عمل تخطيط كهربائي موحد ومفصل لتسجيل MMN الحسي الجسدي – إطار يتم استدعاؤه من خلال التحفيز الكهربائي والميكانيكي وتطبيقه كمحفزات قياسية ومنبهات منحرفة ضمن نفس التصميم التجريبي. تكمن الحداثة الرئيسية لهذا البروتوكول ليس في تحضير تخطيط الدماغ نفسه، بل في دمج التحفيز والتسجيل والمزامنة والتحليل في منهجية شاملة من الطرف إلى الطرف تتيح المقارنة المباشرة متعددة الوسائط لمعالجة الحواس الجسدية. تتبع إجراءات تحضير تخطيط الدماغ أفضل الممارسات المعتمدة وتعتمد على البروتوكولات المنشورة سابقا14. بينما تم إثبات جوانب من إعداد EEG أيضا في صيغ الفيديو15، لم يتم دمج هذه الأساليب مع التحفيز الكهربائي والميكانيكي اللمسي المتحكم به بدقة، ولم تطبق على نماذج MMN. من خلال دمج هذه العناصر، يوسع البروتوكول الحالي المنهجيات الحالية ويوفر إطارا قابلا للنقل للتحقيق الميكانيكي في التنبؤ الحسي الجسدي واكتشاف الانحراف.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم تنفيذ البروتوكول التجريبي الحالي وفقا للإرشادات الأخلاقية للجنة التحقيقات البشرية بجامعة سيريوس (تاريخ الموافقة: 10.06.2025). يتم الحصول على موافقة مكتوبة مستنيرة من كل مشارك قبل جمع البيانات. شملت معايير الاستبعاد وجود أجهزة تنظيم ضربات القلب المزروعة أو أجهزة إلكترونية أخرى، أو وجود تاريخ من الصرع أو اضطرابات النوبات، أو حمل، أو حالات جلدية في موقع التحفيز.

1. نظام التحفيز متعدد الوسائط

  1. استخدم محفزا متعدد الوسائط مصمم خصيصا لتقديم محفزات حسية جسدية محكومة ومزامنة بدقة. يتكون النظام من وحدة تحكم ووحدة تحفيز، مصممة خصيصا للأبحاث الفسيولوجية العصبية عالية الدقة.
    ملاحظة: رغم أنه تم تصنيعه خصيصا لهذه الدراسة، إلا أن الأنظمة التجارية يمكن تلبيتها أيضا من قبل أنظمة تجارية، مثل الهيكل الصغير 48106 وديجيتايمر DS7A16.

2. الإعداد التجريبي

  1. تسجيل إشارات EEG باستخدام نظام EEG نشط ب 64 قناة. ضع القطب الأرضي عند Fz (نظام 10–10) وضع القطب المرجعي على طرف الأنف. أخذ عينات البيانات عند 10 كيلوهرتز وطبق مرشح IIR بمعدل مرور النطاق من 1 إلى 40 هرتز. مزامنة أنظمة التحفيز وتخطيط الدماغ الكهربائي عبر محفزات TTL، مع تحديد مدة المحفز بشكل فردي لكل نوع منبه (20-100 مللي ثانية، بزيادات 20 مللي ثانية). قم بتحليل البيانات دون اتصال باستخدام سكريبتات مكتوبة خصيصا تم تنفيذها في MATLAB.
  2. أداء مهمة تحكم، حيث يتم إرسال المحفزات الميكانيكية إلى المحفز بينما تبقى يد المشارك خارج سطح المحفز، مع أربعة مشاركين، لضمان عدم حدوث ERPs نتيجة ضوضاء سمعية ناتجة عن المحرك المهتز.

3. التحضير لتخطيط الدماغ

  1. قس محيط رأس المشارك وحدد المعالم التشريحية (الناسيون، الإيون، والنقاط الأمامية اليمنى/اليسرى). اختر حجم الحد الأقصى لتخطيط الدماغ وفقا لذلك.
  2. ضع الغطاء بحيث يكون القطب المركزي (Cz) في الرأس. تحقق من المحاذاة الصحيحة بقياس المسافات من Cz إلى النقطتين السطحية والمؤخرة وكلا النقطتين قبل الأذن لضمان التماثل. استخدم نظام توزيع الأقطاب الكهربائي الدولي 10-10.
  3. قم بتوصيل جميع أسلاك الأقطاب الكهربائية إلى مضخم EEG وفقا لمواصفات الشركة المصنعة.
  4. جهز كل موقع قطب كهربائي عن طريق فصل الشعر، وتآكل الجلد بلطف بالجل الكاشط، والتنظيف بالكحول. املأ كل تجويف قطب كهربائي بهلام موصل. قم بتطبيق الأقطاب الأرضية والأقطاب المرجعية أولا لضمان اتصال مستقر.
  5. التأكد من أن جودة إشارة الأقطاب الكهربائية تلبي المعايير الموصى بها من الشركة المصنعة، مما يضمن مستويات ضوضاء منخفضة وتسجيل موثوق للنشاط الفسيولوجي، مع قيم مقاومة (عند توفرها) ضمن النطاق المقبول (عادة أقل من 10 كيلو أوم).
  6. رتب كابلات الأقطاب الكهربائية لتقليل التشوهات الحركية وتثبيتها على ملابس المشارك لتقليل الضغط على الموصلات.
  7. اجلس المشارك بشكل مريح أمام الشاشة. لدعم اليقظة المستقرة أثناء التسجيلات الطويلة، قدم فيديو صامت ومحايد.
  8. افحص إشارة EEG الخام لضمان ثبات الضوضاء الأساسية عبر القنوات. تحقق من أن الآثار الفسيولوجية (مثل رمشات العين، نشاط العضلات) يمكن التعرف عليها بوضوح.

4. إعداد التحفيز وتحديد العتبة

  1. نظف موقع التحفيز (مثل إصبع السبابة في اليد المسيطرة) بمسحة كحولية لتقليل مقاومة الجلد وضمان استقرار التلامس بين الأقطاب والجلد.
  2. ضع الإصبع على وسادة التحفيز. اطلب من المشارك الحفاظ على وضعية يد مسترخية وثابتة طوال التجربة. تأكد من تحقيق اتصال مستقر. إذا كان ذلك متاحا، استخدم تسجيل القوة الأساسي التلقائي للجهاز لتأكيد الضغط الثابت؛ وإلا، تحقق يدويا من أن الاتصال لا يزال ثابتا.
  3. تحديد العتبة الحسية الفردية للتحفيز الكهربائي باستخدام إجراء الدرج الموحد17.
    1. ابدأ التحفيز عند 1 مللي أمبير وزد الشدة بزيادات 0.5 مللي أمبير حتى يبلغ المشارك لأول مرة عن الإحساس.
    2. قلل الشدة بمقدار 0.5 مللي أمبير، ثم زد خطوات 0.1 مللي أمبير لتحسين العتبة.
    3. قدم 10 محفزات عند كل شدة مرشح وحدد العتبة كأدنى شدة يتم عندها اكتشاف 5 من أصل 10 على الأقل.
    4. كرر إجراء الدرج ثلاث مرات واحسب القيمة المتوسطة كعتبة حسية.
  4. حدد عتبة الانزعاج للتحفيز الكهربائي.
    1. بدءا من العتبة الحسية، زد الشدة بخطوات 0.5 مللي أمبير. اطلب من المشارك أن يشير إلى متى يصبح المحفز غير مريح أو لا يحتمل.
    2. عرف عتبة الانزعاج بأنها آخر شدة يتم تحملها تحت هذا المستوى. تأكد من التحمل بإرسال 4-7 نبضات اختبار.
  5. اختر شدة التحفيز النهائية للتجربة كقيمة بين عتبة الحواس والانزعاج، وعادة ما يكون المتوسط الحسابي للاثنين.
  6. اضبط شدة التحفيز الميكانيكي لتكون واضحة دون التسبب في انزعاج أو حركة إصبع مرئية (مثلا، عند ضعف العتبة الحسية).

5. تحضير تسلسلات التحفيز

  1. المعايير العامة
    1. اضبط عرض النبضة لكل من التحفيز الكهربائي والميكانيكي على 200 ميكروثانية. حدد مدة المعايير بأنها 100 مللي ثانية والانحرافات بأنها 145 مللي ثانية، ما لم يذكر خلاف ذلك. قم بالتذبذب في فترة المحفزات (ISI) بشكل عشوائي بين 3.0-5.5 ثوان. قدم كل نوع من المنبهات على الأقل 100 مرة.
  2. النماذج الغريبة والتنقل (التحفيز الكهربائي والميكانيكي)
    1. في نموذج الغريب، يقدم تسلسلات من 5-8 معايير تليها انحراف واحد. شملت الكتل الغريبة النموذجية حوالي 100 منحرف و650 معيارا (750 منبها إجمالا).
    2. في نموذج التنقل، يقدم 5-8 معايير متتالية تليها 5-8 منحرفين. شملت الكتل المتجولة النموذجية حوالي 100 تسلسل قياسي و100 تسلسل منحرف (كل تسلسل يحتوي على 5-8 منبهات، مما ينتج عنه حوالي 1300 منبه في كل كتلة).
    3. طبق كلا النموذجين مع التحفيز الكهربائي والميكانيكي. اضبط شدة التحفيز الميكانيكي ليكون واضحا مع البقاء تحت عتبة الانزعاج.
  3. التحفيز الكهروميكانيكي المدمج (نموذج التجوال)
    1. حدد المعايير والمنحرفين حسب الأسلوب بدلا من المدة. قدم كل من المحفزات الكهربائية والميكانيكية بنفس الفترات 100 مللي ثانية لإزالة المدة كعامل مربك.
    2. لهذه الحالة، استخدم هيكل تسلسل متنقل، مع 5-8 معايير متتالية تليها 5-8 منحرفات. في هذا التصميم، تتناوب أدوار المعايير والمنحرفين بشكل طبيعي داخل نفس الجلسة، مما يلغي الحاجة إلى توازن إضافي عبر الجلسات.

6. تسجيل تخطيط الدماغ أثناء التحفيز

  1. اشرح الإجراء التجريبي للمشارك، مع ملاحظة أنه لا حاجة لاستجابة سلوكية للمحفزات اللمسية. للمساعدة في الحفاظ على مستوى مستقر من اليقظة، ينصح بعرض فيديو صامت ومحايد؛ ومع ذلك، هذا اختياري. أبلغ المشارك أنه يمكنه الانسحاب من التجربة في أي وقت دون عواقب.
  2. اطلب من المشارك تقليل الرمش، وانقباضات عضلات الوجه، وحركة الرأس أثناء التسجيل.
  3. اطلب من المشارك استخدام سماعات أذن مزودة بإلغاء ضوضاء نشط لمنع استجابات الدماغ من التأثر بضوضاء المشغل المهتز.
  4. وفر فترات راحة قصيرة كل 10-15 دقيقة لتقليل الإرهاق والحفاظ على جودة البيانات. خلال هذه الفترات الفاصلة، قيم إدراك المشارك لشدة المنبه وضبط الشدة إذا تم الإبلاغ عن تغييرات كبيرة في الإدراك الذاتي. تحقق من التزامن بين المحفز ونظام اكتساب EEG باستخدام محفزات TTL.
  5. ابدأ تسجيل تخطيط الدماغ بمعدل أخذ عينات 10,000 هرتز وهو على الأقل ضعف تردد التحفيز.
  6. شغل تسلسلات التحفيز (كهربائية، ميكانيكية، أو كهروميكانيكية) وفقا للنموذج المعين (الجدول 1).
  7. اجمع ما لا يقل عن 100 تجربة انحراف لكل حالة. قم بضبط عدد التجارب القياسية وفقا لذلك، مع الحفاظ على نسبة حوالي 5-8 معايير لكل منحرف.
  8. بالإضافة إلى التجربة الرئيسية، شغل تسلسل التحكم مع المحفزات المرسلة إلى المحفز بشكل طبيعي، لكن يد الموضوع توضع خارج سطح المحفز، مما يظهر حالات لا يتوقع فيها ERP/MMN، مما يؤكد أن التأثيرات المرصودة تعتمد على البروتوكول.

7. معالجة وتحليل بيانات تخطيط الدماغ الكهربائي

  1. إزالة العيوب الأثرية عن طريق فحص تخطيط الدماغ المستمر وإزالة القنوات التي تحتوي على تلوث مستمر في الضوضاء. استبعد فترات زمنية متأثرة بالانقطاعات التقنية أو النشاط العضلي المفرط.
  2. تصحيح قنوات الإزاحة الأساسية عن طريق طرح القيمة المتوسطة لكل قناة من كل نقطة زمنية لتصحيح الانزاحات الأساسية.
  3. تطبيق التصفية باستخدام مرشح IIR من الدرجة الرابعة بمعدل 1-40 هرتز على بيانات تخطيط الدماغ الكهربائي المستمرة.
  4. قسم البيانات إلى فترات زمنية محبوسة مع بداية المنبه (−1000 مللي ثانية إلى +1000 مللي ثانية).
    ملاحظة: من خلال تجربتنا، يسمح استخدام نافذة متماثلة قبل وبعد التحفيز لمدة ثانية واحدة بتقييم أكثر تفصيلا لجودة البيانات، ويسهل تطبيق ترشيح تردد إضافي دون التأثير على فترة الأساس الحرجة، ويتيح اكتشاف التزامن أو عدم التزامن المرتبط بالمحفزات في الإيقاعات العصبية المستمرة.
    1. بالنسبة للتحفيز أحادي النمط (نماذج كهربائية أو ميكانيكية غريبة/متنقلة)، حدد الفترات القياسية والمنحرفة حسب مدة المحفز (100 مللي ثانية مقابل 145 مللي ثانية).
    2. بالنسبة للتحفيز متعدد الوسائط (نموذج التنقل الكهروميكانيكي المركب)، حدد العصور القياسية والمنحرفة وفقا لنمط التحفيز (كهربائي مقابل ميكانيكي، وكلاهما بمدة 100 مللي ثانية).
  5. رفض الفترات الملوثة عن طريق التخلص من تلك التي تحتوي على سعات تتجاوز +50 ميكروفولت أو تنخفض عن −50 ميكروفولت ضمن الفترة −1000 إلى +1000 مللي ثانية.
  6. عدل خط الأساس للفترات عن طريق طرح القيمة المتوسطة في الفترة السابقة من −200 مللي ثانية إلى −50 مللي ثانية.
  7. متوسط الموجات عن طريق حساب المتوسطات عبر العصور من نفس النوع (القياسي أو المنحرف) ضمن كل شرط.
  8. تصور ERPs من خلال رسم ERPs للقنوات أو المناطق ذات الاهتمام الفردية، مع التركيز على المناطق المركزية والزمنية ضمن نافذة زمنية ما بعد التحفيز التي تبلغ 150-350 مللي ثانية.
    نصف الكرة العرضي: FC5، FT7، C3، C5، T7، CP3، CP5، CP7، P3، P5، P7.
    نصف الكرة النفسي المقابل: FC6، FT8، C4، C6، T8، CP4، CP6، TP8، P6، P8، P8، P4.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نموذج الغريب
فشل عرض المنبهات المنحرفة النادرة (145 مللي ثانية) بين المنبهات القياسية المتكررة (100 مللي ثانية) أثناء التحفيز الميكانيكي في إثارة مؤشرات فعالة واضحة وموثوقة. وبالتالي، لم يلاحظ فرق ذي دلالة إحصائية بين الاستجابات القياسية والمنحرفة (الشكل 1). على النقيض من ذلك، أنتج النموذج الكهربائي الغريب أشكال موجات ثنائية التعرض للاستجابة (ERP) يمكن تمييزها. ومع ذلك، فإن مقارنة المنبهات القياسية والمنحرفة لم تعد بعد عن مكون مهم أو ثابت...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يضع هذا العمل بروتوكول تخطيط دماغ موحد للمقارنة العصبية المباشرة داخل الشخص للتحفيز الكهربائي الصناعي والميكانيكي الطبيعي. المساهمة المنهجية الأساسية هي إطار يضمن تحكما زمنيا دقيقا، ومعايرة إدراكية خاصة للمشاركين، وتطبيق نماذج تجريبية مختلفة لتقييم الاستجابات القشرية. تظهر نتائج إثبات المفهوم الأولية، رغم أنها تستند إلى عينة محدودة، فعالية البروتوكول وتبرز إمكاناته في توجيه تطوير واجهات لمسية أكثر طبيعية.

الوضوح المختلف لنماذج ERPs بين النماذج هو نتيجة مباشرة ...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

المؤلفون ليس لديهم ما يكشفون عنه.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وقد دعم هذا العمل من خلال منح البرنامج الحكومي لإقليم «سيريوس» الفيدرالي «التطوير العلمي والتكنولوجي لإقليم «سيريوس» الفيدرالي» (الاتفاقية رقم 28-03، تاريخ 27.09.2024).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
مضخم مختبر متعدد الاستخدامات actiCHamp Plusمنتجات برين GmbH اسم الاسم ACBM17120955نظام جمع بيانات EEG الأساسي
أكتي كاب سليم / سناب منتجات برين GmbH BP-185-2200غطاء الأقطاب النشط مع 64 قناة
ديجيتايمر DS7Aديجيتيمر المحدودةأودي-دي 5060490360003المحفز الكهربائي
مات لابذا ماث ووركس، ناتيك، ماساتشوستس، الولايات المتحدة الأمريكية
نوع ميني-شيكر 4810Brü إل & Kjæ rBP-0232المحفز الميكانيكي
Photo Sensor منتجات برين GmbH لا يوجدللكشف البصري عن بداية المنبه
خبير الغرفة المحمية نيروكونيكاشركة نيرويكونيكا المساعد المحدودةS/N figure-materials-120210119011حجرة محمية كهرومغناطيسيا
تريجر بوكس بلسمنتجات برين GmbH الرقم الطبي TB-A100009-0624واجهة التزامن لمشغلات TTL

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Antfolk, C., et al. Sensory feedback in upper limb prosthetics. Expert Rev Med Devices. 10, 45-54 (2013).
  2. Förster, J., Vardiero, G., Nierhaus, T., Blankenburg, F. ERP responses reveal different neural mechanisms for perception of electrical and tactile stimuli. Conscious Cogn. 135, 103935(2025).
  3. Sagalajev, B., et al. Absence of paresthesia during high-rate spinal cord stimulation reveals importance of synchrony for sensations evoked by electrical stimulation. Neuron. 112, 404-420.e6 (2024).
  4. Vibell, J., et al. Electroencephalography of Touch. Neuromethods. 196, 431-449 (2023).
  5. Hämäläinen, H., Kekoni, J., Sams, M., Reinikainen, K., Näätänen, R. Human somatosensory evoked potentials to mechanical pulses and vibration: contributions of SI and SII somatosensory cortices to P50 and P100 components. Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 75, 13-21 (1990).
  6. Kekoni, J., Hämäläinen, H., McCloud, V., Reinikainen, K., Näätänen, R. Is the somatosensory N250 related to deviance discrimination or conscious target detection. Electroencephal Clin Neurophysiol Evoked Potent. 100, 115-125 (1996).
  7. Kekoni, J., et al. Rate effect and mismatch responses in the somatosensory system: ERP-recordings in humans. Biol Psychol. 46, 125-142 (1997).
  8. Sams, M., Alho, K., Näätänen, R. Sequential effects on the ERP in discriminating two stimuli. Biol Psychol. 17, 41-58 (1983).
  9. Baldeweg, T., Klugman, A., Gruzelier, J., Hirsch, S. R. Mismatch negativity potentials and cognitive impairment in schizophrenia. Schizophr Res. 69, 203-217 (2004).
  10. Akatsuka, K., Wasaka, T., Nakata, H., Kida, T., Kakigi, R. The effect of stimulus probability on the somatosensory mismatch field. Exp Brain Res. 181, 607-614 (2007).
  11. Hu, L., Zhao, C., Li, H., Valentini, E. Mismatch responses evoked by nociceptive stimuli. Psychophysiology. 50, 158-173 (2013).
  12. Grundei, M., von der Behrens, W., Astikainen, P., Wetzel, N., Blankenburg, F. The Somatosensory Mismatch Negativity. Eur J Neurosci. 62, e70301(2025).
  13. Hautasaari, P., Kujala, U. M., Tarkka, I. M. Detecting differences with magnetoencephalography of somatosensory processing after tactile and electrical stimuli. J. Neurosci Methods. 311, 331-337 (2019).
  14. Farrens, J. L., Simmons, A. M., Luck, S. J., Kappenman, E. S. Electroencephalogram (EEG) Recording Protocol for Cognitive and Affective Human Neuroscience Research. Protoc Exchange. , (2019).
  15. Ito, T., Ostry, D. J., Gracco, V. L. Somatosensory Event-related Potentials from Orofacial Skin Stretch Stimulation. J Vis Exp. (106), e53621(2015).
  16. van den Broeke, E. N., et al. The effect of high-frequency conditioning stimulation of human skin on reported pain intensity and event-related potentials. J. Neurophysiol. 108, 2276-2281 (2012).
  17. Hailing, W. Staircase Method. ECPH Encyclop Psychol. , 1-2 (2024).
  18. Näätänen, R., Gaillard, A. W. K., Mäntysalo, S. Early selective-attention effect on evoked potential reinterpreted. Acta Psychol (Amst). 42, 313-329 (1978).
  19. Näätänen, R., et al. Language-specific phoneme representations revealed by electric and magnetic brain responses. Nature. 385, 432-434 (1997).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

EEG ProtocolCortical ResponsesMechanical StimuliElectrical StimuliTactile FeedbackEvent Related PotentialsMismatch NegativityRoving ParadigmOddball ParadigmSomatosensory ERPs
الفيديو قريباً

مقالات ذات صلة