طريقة لجمع البيانات fMRI / تخطيط كهربية الدماغ في وقت واحد خلال اقتراح الاهتمام المركز للإحساس الحراري التفاضلي

مرحبا ، أنا باميلا دوغلاس ، باحثة ما بعد الدكتوراه في معهد UCLA Semi Institute وأخصائية تنويم مغناطيسي مرخصة. في العرض التقديمي التالي ، نوضح طريقتنا في الجمع المتزامن لبيانات E-E-G-F-M-R-I وجهاز متوافق مع MR لقياس الحرارة التفاضلي. نقدم هذه الطريقة باستخدام نموذج فريد يشار إليه هنا باسم تجربة القفازات الباردة وتسجيل البيانات ، قبل وبعد الحث المنوم.

نقوم أولا بجمع بيانات E-E-G-F-M-R-I المتزامنة وقياسات درجة حرارة اليد بينما يستمع الأشخاص إلى شريط صوتي عبر سماعات رأس متوافقة مع التصوير بالرنين المغناطيسي يرشدهم إلى تخيل أن يدهم اليسرى تزداد برودة ، والمعروف باسم نموذج القفازات الباردة. ثم يتم تسجيل بيانات مخطط كهربية الدماغ أحادية الطريقة أثناء الحث المنوم. يتم تسجيل بيانات القفازات الباردة المتزامنة E-E-G-F-M-R-I مرة أخرى بعد الحث المنوم ويتم تسجيل قياسات درجة حرارة اليد طوال التجربة باستخدام جهاز قياس الحرارة التفاضلي المتوافق مع MR.

في النهاية ، قد تكون طريقتنا في جمع بيانات E-E-G-F-M-R-I مفيدة في عدد من النماذج التجريبية من خلال توفير بيانات متعددة الوسائط ذات دقة زمنية ومكانية عالية بشكل غير جراحي. الأهم من ذلك ، أن الجوانب غير الثابتة لمعالجة إشارات الدماغ تجعل التسجيلات المتزامنة مفيدة للغاية على جمع البيانات التسلسلية. مرحبا ، أنا مارك كوهين ، المدير الفني لمركز ستاجلين لعلم الأعصاب المعرفي في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس ، معهد سيمال لعلم الأعصاب والسلوك البشري.

في هذا الفيديو، سوف نوضح كيفية تسجيل بيانات تخطيط كهربية الدماغ أو مخطط كهربية الدماغ بشكل متزامن، وصور الرنين المغناطيسي الوظيفي وقياسات درجة حرارة اليد، وكلها يتم تغييرها كميا تحت التنويم المغناطيسي. قمنا بتطوير واستخدام تقنيات متخصصة لهذه القياسات ، إلى جانب إجراء تحريض منوم مصمم خصيصا لاستيعاب البروتوكول التجريبي. يعد الجمع المتزامن لمخطط كهربية الدماغ و FMRI أمرا صعبا بشكل خاص لأن كل جهاز ينشئ قطعا أثرية في الآخر.

تمثل تأثيرات التصوير بالرنين المغناطيسي على مخطط كهربية الدماغ تحديا خاصا لأن جزء التردد اللاسلكي من نظام التصوير يستخدم إشارات تصل إلى عدة مئات من الفولتات بينما تفرض التدرجات مجالات مغناطيسية متغيرة بمرور الوقت بما يزيد عن 45 تسلا في الثانية. في الوقت نفسه ، فإن إشارة مخطط كهربية الدماغ الصغيرة في فروة الرأس هي مجرد بضعة ميكروفولت. حتى قياس درجة الحرارة في التصوير بالرنين المغناطيسي لديه عقبات.

تعد تيارات الترددات الراديوية الطفيلية التي تنتقل عبر الأجهزة الإلكترونية مصدر قلق مسبق للسلامة ويمكن أن تلوث الانبعاثات منخفضة المستوى من أجهزة تسجيل درجة الحرارة الرقمية صور التصوير بالرنين المغناطيسي. تم تصميم مضخم EEG خصيصا بواسطة الجيوديسيا الكهربائية للعمل على مقربة جدا من مغناطيس التصوير. تمت إزالة جميع المكونات المغناطيسية تقريبا ل AMP ، والتي تم إحاطتها بعد ذلك في مجال نظام احتواء العزل أو الإصلاح.

يمكنك التعرف على حاوية الإصلاح من خلال مقارنة حجمها ب EEG AMP القياسي من نفس الشركة. يتم ترشيح كل من مدخلات EEG كهربائيا لاستبعاد اقتران طاقة التردد اللاسلكي في مكبر الصوت الذي يعمل بالبطارية. من أجل جمع EEG و FMRI معا ، يجب أن يكون توقيت كلا الأداتين محاذاة مع دقة النانو ثانية.

ومع ذلك ، للحفاظ على التدريع ، لا ينبغي تنفيذ الإشارات الكهربائية السلكية داخل أو خارج غرفة المسح. لضمان ذلك ، قام المهندسون في الجيوديسيا الكهربائية ببناء نظام E-E-G-F-M-R-I المتزامن ، بحيث يتم نقل كل من إشارات التوقيت والبيانات الرقمية عبر الألياف الضوئية عبر هذه المنافذ. يبدأ الحث المنوم بمقابلة قصيرة مع المعالج بالتنويم المغناطيسي.

ثم يتم استخدام اقتراح حركي idio يعرف باسم تقنية رفع الذراع لعملية الحث المنوم. يتم تسجيل بيانات مخطط كهربية الدماغ باستخدام 2 56 قناة متوافقة مع التصوير بالرنين المغناطيسي. يجب مراقبة مستويات مقاومة المستشعر الجيوديسية الصافية في الأقطاب الكهربائية على فترات 20 دقيقة تقريبا طوال التجربة.

ثم يتم تقييم القابلية للتنويم المغناطيسي عبر مقياس ستانفورد المكون من 12 نقطة لنموذج القابلية للتنويم المغناطيسي C.ثم يدخل الموضوع غرفة مسح التصوير بالرنين المغناطيسي لجمع بيانات E-E-G-F-M-R-I في وقت واحد. بعد الحث المنوم ، قمنا بتطوير جهاز لجمع قياسات درجة حرارة اليد التفاضلية أثناء E-E-G-F-M-R-I المتزامن باتباع اقتراح القفازات الباردة المنومة. يتكون الجهاز من مستشعرين لدرجة الحرارة L 34 متصلين بمكبر للصوت وشاشة رقمية.

توفر بطاريتان تسعة فولت الطاقة للإلكترونيات الداخلية. اخترنا مستشعرات LN 34 بسبب استجابتها الخطية لدرجة الحرارة ضمن النطاقات الفسيولوجية. قمنا بإجراء خطوة معايرة من أجل معالجة أي عدم وجود في المكونات.

قبل التجربة مباشرة ، حددنا نقطة الصفر للجهاز عن طريق غمر كل من مستشعري درجة الحرارة في حمام مائي. أثناء التجربة ، يشير أي انحراف عن نقطة الصفر إلى اختلاف بين درجات حرارة أيدي الشخص. سمح لنا هذا الاختلاف المسجل في درجة الحرارة بتحديد تأثيرات اقتراح القفازات الباردة ، وأريدك أن تتخيل وتتخيل أنك ترى من أطراف أصابعك في أصابعك ، في يدك ، في معصمك مغمور بالكامل.

تحت يدك اليسرى مغمورة بالكامل في الماء المثلج. بينما تستمر في التخيل ، تخيل ، خلق هذا الإحساس المذهل بأن يدك اليسرى باردة تماما وخدرة وخدرة وباردة ، لا يوجد إحساس في اليد تماما. كلما حاولت الشعور به ، قل عدد الأحاسيس لديك ، وتستمر اليد اليمنى في أن تصبح أكثر دفئا.

مع استمرار أن تصبح اليد اليسرى باردة ، مثلجة باردة ، يبدو الأمر كما لو أن يديك تتحول إلى اللون الأزرق. يمكنك حتى أن تصدق أنها قادرة على القيام بذلك ، لكنها تفعل ذلك من أطراف الأصابع إلى الأصابع إلى الرسغ. لقد قدمنا طريقة للتسجيل متعدد الوسائط للكشف عن الزملاء الفيزيولوجيين الكهربيين والحركيين والأوعية الدموية العصبية لعملية معرفية غير مرئية.

على عكس الوسائل المعمول بها لجمع FMRI أو EEG والعزل ، يمكن للطريقة المدمجة أن تكشف الروابط بين إشارتي الدماغ ، Quint إلى جانب 256 قناة EEG عالية الكثافة. من الممكن تحديد الإشارات بشكل مشترك واستخلاص استنتاجات معقولة فيما يتعلق بالمصادر الكهربائية التي تظهر كمناطق من تدفق الدم المتغير في دراسات الرنين المغناطيسي.