طريقة لتتبع التطور الزمني للإمكانات التي تثيرها الدولة الثابتة

العصبية entrainment هو تزامن النشاط العصبي لتواتر المحفزات الحسية. هذا تزامن يولد حالة ثابتة أثار المحتملة، وهذا هو، التذبذبات في الطور الكهربائي لتكهن مؤمن إلى المحفزات الحسية. التفسير الكلاسيكي لمدى استفد من الاستجابات المُثارة ثابتة الحالة، يفترض استجابة عصبية ثابتة غير مؤمنة للحافز، بالإضافة إلى ضوضاء خلفية عشوائية لا علاقة لها بالتحفيز.

ويمكن الحصول على الاستجابة النمطية في المتوسط على العرض المتكرر للتحفيز. ويتجاهل هذا النهج ديناميات الاستجابة، كما في حالة التكيف المحتمل الذي أثاره، الذي يُولّى من جراء التعرض الطويل الأمد للحافز. في نماذج الحيوانات، استجابة الحالة الثابتة السمعية التي تم إنشاؤها في مناطق الدماغ القشرية، ويضيف إلى العرض المستمر من نغمات السعة التضمين.

في البشر، وقد ثبت مؤخرا أن قوة التردد الأساسي للتردد ثابت الدولة استدعاء بصريا المحتملة ثابتة فقط في 30٪ من المواضيع. عندما يكون تركيز البحث هو ديناميات entrainment ، يمكننا أن نفترض أن التطور الزمني للاستجابة سيكون هو نفسه في أشواط تجريبية مستقلة مختلفة. لذلك ، فإن متوسط الإشارة في كل حقبة عبر أشواط مستقلة ونحن نقدم تمثيلا دقيقا للديناميات على المدى الطويل من الاستجابة المتذبذبة.

واستنادا إلى هذا الافتراض، طورنا طريقة لوصف التطور الزمني للاستجابة الثابتة. وتتألف الطريقة من الحصول على عدة تسجيلات لنفس الحالة التجريبية، بعد بدلا من حساب متوسط العهود اللاحقة داخل التسجيلات. يتم حساب العهود التي تتوافق مع نفس النافذة الزمنية في التسجيلات المختلفة.

في هذه الدراسة نقدم وصفا مفصلا للطريقة، وذلك باستخدام حالة ثابتة أثار بصريا إمكانات كمثال على الاستجابة. ومع ذلك، يمكن استخدام المنهجية لتحليل الاستجابات الثابتة للدولة من المحفزات الحسية الأخرى. وأخيرا، نقدم مزايا وعيوب المنهجية، استنادا إلى المقارنة مع أساليب تجربة واحدة استخدامها لتحليل entrainment العصبية.

مرحباً بالموضوع دعوة الموضوع للحديث في جو ودي لشرح أهداف هذه الدراسة وأهميتها. تقديم وصف للتفاصيل التقنية ذات الصلة.

أجب على جميع أسئلته بدقة. يذكر صراحة أنه يسمح لها أو له مقاطعة جلسة التجربة في أي وقت إذا رغبت في ذلك. اطلب من المتطوع قراءة موضوع الموافقة المستنيرة وتوقيع النموذج المقابل.

تنظيف فروة الرأس مع الإيثانول، وهو حل في 95٪ لإزالة طبقة من خلايا الجلد الميتة والزهم التي تغطي ذلك. هذه الخطوة مهمة للحد من المعاوقة بين الأقطاب وفروة الرأس. قياس محيط الرأس لتحديد حجم غطاء القطب الكهربائي التي سيتم استخدامها في التجربة.

اطلب من الشخص أن يرتدي غطاء القطب الكهربائي. توفير التعليمات لوضع مريح ولكن الصحيح من الغطاء. قياس المسافة بين nasion والإيون.

وبالمثل، قياس المسافة بين اليسار واليمين قبل نقطة auricular. تصحيح موقف غطاء القطب. وضع هلام موصل في مواقع القطب تعتبر للتجربة.

قد يختلف عدد مواقع التسجيل حسب الحاجة. عادة، نسجل من 64 مواقع فروة الرأس باستخدام نظام الراديو. ضع أقطاب التسجيل على المواقع الصحيحة.

مرافقة المتطوع إلى غرفة التجارب وطلب من الموضوع الجلوس في وضع مريح. ضع أقطاب كهربائية خارجية في مواقع حول القطب لتسجيل الرسم التخطيطي الكهربائي. سيتم استخدام هذه الإشارات في الخطوات التالية، لتصحيح القطع الأثرية EEG الناجمة عن حركات الوميض والعين.

تشغيل نظام الاستحواذ على EEG والتحقق من مقاومة القطب الكهربائي. تصحيح المعاوقة، حسب الحاجة، وفقا لتوجيهات الشركة المصنعة. اطلب من هذا الموضوع أن يرمش ويحرك العينين في اتجاهات مختلفة لضمان تسجيل EOG بشكل صحيح من قبل الأقطاب الخارجية.

ضبط موقع الشاشة في الاتجاه العمودي، وفقا لزاوية عرض الموضوع. تتكون شاشتنا من أربعة صمامات اثاث للضوء تقع على وسط شاشة سوداء 50x50 سم ، حيث أن قمة المربع هي 5x5 سم. يجلس المشاركون حوالي 70 سم من الشاشة حتى تكون مربعة من المصابيح substends زاوية بصرية من حوالي أربع درجات.

اضبط مستوى الإضاءة للشاشة إلى الحد الأعلى لمستوى المشاركين المريح. تعيين معلمات التحفيز البصري. في تجاربنا، يتم تقديم التحفيز البصري المستمر حيث يتم تعديل شدة الضوء في 10Hz.

تقديم التحفيز للوقت المطلوب في التجربة. وقفة التحفيز لمدة دقيقتين. يُنصح بإيقاف مؤقت لمدة ثلاث مرات أطول من فترة التحفيز.

كرر خطوات العرض التقديمي 30 مرة. 30 أشواط من التجربة سوف تضمن إشارة عالية إلى نسبة الضوضاء من القياسات. ومع ذلك، يمكن تنفيذ عدد أكبر من التكرارات في البروتوكول التجريبي.

سجل EEG باستخدام الإجراءات القياسية. يمكن تخزين التشغيل التجريبي في ملف واحد، أو يمكن إنشاء ملف مختلف لكل تشغيل. تتوافق الخطوات التالية مع معالجة EEG القياسية.

يتم تنفيذ هذه المعالجة دون اتصال ويمكن تعديلها بالشكل المناسب. إعادة الرجوع إلى التسجيل باستخدام مرجع متوسط. شريط تمرير تصفية إشارة EEG، وقطع الترددات يمكن تعديلها حسب الحاجة.

إذا لزم الأمر، تحويل إحداثيات القطب إلى النظام الدولي 10-20. إزالة القطع الأثرية العين باستخدام الإجراءات المناسبة. ولهذه الغاية، يمكن استخدام تقنيات مختلفة.

تجزئة بيانات EEG والعهود ذات الطول المناسب. إزالة العهود التي تحتوي على التحف EEG. Detrend عصر EEG لتوجيه الانجرافات الحالية.

إعادة ترتيب العهود في مصفوفة بيانات من الصفوف N و M الأعمدة، التي تمثل N عدد التسجيلات، و M، عدد العهود. العمود الحكمة ، ومتوسط مجموعة البيانات. وتحقيقا لهذه الغاية ، والثلاثين حقبة المقابلة لنفس النافذة الزمنية في التسجيلات المختلفة تحتاج إلى متوسط في المجال الزمني.

حساب سعة استجابة ثابتة الحالة في نهاية المتوسط باستخدام تحويل فورييه سريع. يتم تعريف سعة استجابة ثابتة على أنها السعة الطيفية التي يتم الحصول عليها عند تردد تشكيلات السعة للمحفزات الحسية. متوسط متجه السعة من عدد صقور إضافة من صناديق FFT في كل جانب من التردد من الاستجابة لحساب مستوى الضوضاء المتبقية.

رسم السعة من ثابت الدولة استجابة وRNL كدالة من عمود مؤشر لاستكشاف تطور المعلمات خلال فترة التحفيز. نتائج. يوضح الشكل الثاني التغيرات في الشكل الموجي لـ SSVEP الناتجة عن متوسط العامود الحكيم للعهود. تم الحصول على 30 تسجيلا.

أصبح وقت التذبذب العصبي المقفل على التحفيز واضحًا حيث تم تنفيذ متوسط العمود الحكيم. بشكل ملحوظ، يمكن ملاحظة الفترة التي يتم إنشاء SSVEP في آثار المقابلة مع العمود الأول. في ذلك العمود، يتم رسم 02 ثانية من خط الأساس قبل التحفيز.

لذلك، فإن الإجراء الموصوف هنا يسمح ليس فقط لتوصيف ديناميات الاستجابة المتذبذبة بمجرد تأسيس الارتاء العصبي بالفعل، ولكن أيضًا مشاركة التذبذبات العصبية. انخفض متوسط السعة من SSVEP خلال متوسط العهود الأولى من الأعمدة وتميل إلى الاستقرار بعد ذلك. ويمكن تفسير هذا السلوك من خلال مساهمة عالية نسبيا من الضوضاء إلى سعة الاستجابة المحسوبة في العهود متوسط الأول الذي هو مخفف كما يتم تنفيذ المتوسط.

وظل الانحراف المعياري لمستوى الضوضاء المتبقية ثابتا نسبيا مع زيادة متوسطات العهود، مما يشير إلى أن ظروف التسجيل كانت مستقرة على طول القسم التجريبي. وقد حددت النتائج المقدمة أعلاه التغيرات في نسبة الإشارة العليا إلى الضوضاء في القياسات. ومع تقدم متوسط الإشارات، زادت نسبة الإشارة إلى الضوضاء مع زيادة متوسط العهود إلى 18، أي ما يقرب من ذلك.

ولم تؤثر الزيادات الإضافية في عدد العهود المتوسطة تأثيراً كبيراً على جودة الإشارة. وأخيراً، فإن ديناميات الحالة الثابتة المرئية تثير السعة المحتملة، ومستوى الضوضاء المتبقية ممثلة في الشكل 4 تم الحصول على هذه الديناميات عن طريق رسم معلمات الاستجابة المحسوبة في نهاية العمود المتوسط الحكيم للعهود كدالة لعدد الأعمدة كدالة للوقت.

في هذا الموضوع، زادت سعة الاستجابة تدريجيا خلال أول 12 ثانية، بعد ظهور التحفيز. الوقت، الذي يتوافق مع طول ثلاثة عهود. ومع استمرار التحفيز، انخفضت الاستجابة باستمرار خلال الثواني الـ 12 التالية، وظلت ثابتة نسبياً بعد ذلك.

لا يمكن تفسير هذه النتائج من خلال سلوك RNL ، لأن هذه المعلمة كانت ثابتة نسبيًا خلال فترة التحفيز. ويمكن تفسير الزيادة في السعة SSVEP بعد ظهور التحفيز ، بعمليات التكامل ، مما يؤدي إلى تثبيت الentrainment العصبية. الانخفاض اللاحق في السعة يشير إلى تكييف SSVEP مع التحفيز المستمر.

ومع ذلك، هذه الفرضيات تحتاج إلى اختبار في التجارب الخاضعة للرقابة مع حجم العينة المعتمدة. حساب سعة الاستجابات الثابتة بعد متوسط النطاق الزمني من أشواط مستقلة يعني تحليل التذبذبات الوحيدة التي لا وقت لها ، تلك التي البقاء على قيد الحياة في المتوسط. قد يؤدي هذا الإجراء إلى تصفية المعلومات ذات الصلة المتعلقة بديناميات الاستجابة في التجارب الفردية.

ومع ذلك، فإنه يضمن إشارة عالية بما فيه الكفاية إلى نسبة الضوضاء. قد يكون لهذا الجانب أهمية خاصة عندما تكون الاستجابات قريبة من العتبة الكهربية، وهي حالة يمكن أن يتعرض فيها الكشف عن entrainment للخطر بسبب انخفاض نسبة الإشارة إلى الضوضاء للقياس.