إجراء تصوير كهربي متزامن وتسجيلات تصوير مطيافة وظيفية بالقرب من الأشعة تحت الحمراء مع مهمة فلانكر

وكان الهدف من هذه الدراسة لتطوير بروتوكول عمل للكشف عن نمط التنشيط العصبي، والتأكيد على مهمة الجناح باستخدام تقنية التصوير العصبي المنصهر وfNIRS. تسمح تسجيلات fNIRS EEG المتزامنة لفحص العلاقة بين قشرة الفص الجبهي والأحداث المختلفة المتعلقة بالمكونات المحتملة للدماغ بأكمله. fNIRS في قشرة الدماغ التي قانون مهم جدا في دراسة المعالجة المعرفية.

ونحن نعلم أن يستخدم في الغالب fNIRS لتفقد النشاط العصبي في الفص الجبهي. يرتبط بالوظائف المعرفية العالية في الدماغ. ومع ذلك، فإن الاستجابة الدينامية للحمود التي تحملها fNIRS لا يمكنها سوى قراءة الأنشطة ذات الدقة الزمنية المنخفضة ولكن يمكن لـ EEG أن تقدم اكتشافًا مؤقتًا وقياسًا مباشرًا للأنشطة العصبية.

الجمع بين تسجيلات EEG وfNIRS قادر على تحديد المزيد من الميزات والكشف عن المزيد من المعلومات المتعلقة بوظائف الدماغ. في هذه الدراسة، يمكنك استخدام تقنيات EEG fNIRS استخدمت للتسجيلات المتزامنة من مكونات تخطيط موارد المؤسسات والاستجابة الدينامية مع مهمة الجناح. من المنطقي افتراض أن مكونات تخطيط موارد المؤسسات المرتبطة بمهمة الجناح يمكن أن تظهر ارتباطًا كبيرًا مع الاستجابة الديناميكية.

لرَب هذا الافتراض، تم دمج fNIRS التي تم إعدادها وجهاز EEG معًا للكشف عن الإدراك العصبي المعقد الذي يتوافق مع الحدث مع مهمة الجناح. وقبل اختبار التجربة، وقّع جميع المشاركين على وثائق الموافقة المستنيرة. ووافقت لجنة الأخلاقيات بجامعة ماكاو على الدراسة.

رقم واحد، الأجهزة وإعداد البرامج للتسجيلات المتزامنة EEG وfNIRS. بناء غطاء الرأس ممكن لتسجيلات EEG وfNIRS المتزامنة. حدد حجم الغطاء الصحيح وفقًا لضـاءة الرأس للمشاركين.

في هذه الدراسة، يتم استخدام غطاء متوسط الحجم لأنه مناسب لمعظم المشاركين المراهقين أو البالغين. رسم التخطيط وفقا لتصميم التجربة في الأدب. حفر 22 حفرة داخل غطاء EEG لعقد optodes fNIRS تمشيا مع القشرة الأمامية على وجه التحديد.

ضع 21 أو 71 أقطاب كهربائية على طول سطح غطاء EEG وفقًا للنظام الدولي 10-20 واركب القضبان لـ optodes. تعيين المسافة بين كل زوج كاشف مصدر على أنها ثلاثة سنتيمترات ثم قم بإصلاح optodes. في كل optodes الأزرق هي أجهزة الكشف في حين أن الحمراء هي مصادر الليزر.

تعيين منفذ EEG و fNIRS في البرنامج. تعيين المنفذ الموازي، مثال H378 في هذه الدراسة لنظام EEG. تعيين المنافذ التسلسلية، مثال 600 في هذه الدراسة لنظام fNIRS.

يجب تعديل نوع المنفذ ورقمه فيما يتعلق بمختلف إعدادات EEG وfNIRS. الرجاء الاتصال بالشركات المصنعة للحصول على مزيد من المعلومات. التحضير قبل التجربة.

الاحماء نظام fNIRS مع الليزر. قم بتشغيله لمدة 30 دقيقة. تعيين جميع التصاريح العملية اللازمة لنظام قياس fNIRS.

ينبغي أن الإعداد ، بما في ذلك نظم قياس EEG وfNIRS للمشارك. قياس ووضع علامة على نقطة CZ وفقا للنظام الدولي 10-20. تحديد موضع القطب من CZ في نصف المسافة بين ونصف المسافة بين المسافة بين اليسار واليمين المسافات البادئة بين.

ضع الجزء الأمامي من الغطاء على طول جبهته المشاركين أولاً ثم اسحب الجلسة الخلفية للغطاء نحو الرقبة. التحقق من صحة المواضع. ملاحظة، ينصح بشدة أن أقطاب تخطيط الكهربئية الكهربائية يجب أن يتم تعيين أولاً ثم في وقت لاحق أقرب optodes.

إذا كان هلام موصل EEG يغطي الثقوب لوضع أقرب optodes فإنه ينبغي أن تكون نظيفة لمنع تلوث optodes. التحضير لتسجيلات EEG. ملء هلام موصل عن طريق إدراج إبرة حادة من خلال ثقوب صر القطب الكهربائي EEG.

ضع جميع الأقطاب الكهربائية في شبكة أقطاب كهربائية EEG وفقًا للمستويات. افتح برنامج تخطيط تخطيط الكهربى وفحص جودة الاشارة للالكرود الكهربائية. أعد ضبط الأقطاب الكهربائية عن طريق إعادة تعبئة هلام موصل إذا كانت جودة الإشارة لا يمكن أن تلبي المتطلبات.

التحضير لتسجيلات fNIRS. الحذر لا يعرض عيون المشاركين لشعاع الليزر من المصدر مباشرة. ضع الألياف البصرية على طول الأسلحة الحاملة المرفقة بنظام قياس fNIRS وحامل إضافي.

تأكد من أن الألياف مرتبة وأنيق. أدخل المصدر الضوئي وأجهزة الكشف في الثقوب وفقا للتخطيط. اختبر جودة الإشارة.

إذا لم يكن لدى القناة نسبة إشارة عالية المستوى إلى الضوضاء. مثال، إذا تم وضع علامة على القناة باللون الأصفر بلطف مبادلة شعر المشاركين المحيط مسابير بصرية لضمان أن لا يوجد شيء بين مسبار بصري والجمجمة. إذا لم تتمكن الخطوة 2.8.3 من تحسين جودة الإشارة، فإن شدة الإشارة ترتفع.

إذا كان هناك الكثير من الإشارة. مثال إذا تم وضع علامة على القناة باللون الأحمر، قم بإيقاف شدة الإشارة. قم بتشغيل التجربة.

ابدأ التجربة عندما تكون الإشارات مستقرة مع نسبة إشارة ممتازة إلى الضوضاء ويألف المشاركون تعليمات التجربة. بعد التجربة، حفظ وتصدير البيانات من fNIRS EEG. قم بإزالة أقطاب EEG والمسبارات البصرية fNIRS بعناية.

قياس ثلاثي الأبعاد ، 3D MNI إحداثيات optodes fNIRS مع الالتقاط الرقمي 3D. دع المشاركين يجلسون على كرسي ويرتدون النظارات باستخدام جهاز استشعار. افتح برنامج الالتقاط الرقمي على الكمبيوتر.

تأكد من أن نظام الالتقاط الرقمي ثلاثي الأبعاد يتصل بالكمبيوتر من خلال منفذ com مناسب. قم بتحميل تخطيطات أوبتيودات تم تعيينها في الملف. نقل أنماط 3D digitizer اتفاق المواقف الرئيسية.

نيوزيلندي، LZ، الأذن اليسرى، الأذن اليمنى، CZ على طول الشاشة واضغط على زر على القلم. توطين المصدر الضوئي وأجهزة الكشف. تصدير ملف إحداثيات 3D.

تحليل البيانات. تحليل بيانات fNIRS. معالجة ملف إحداثيات MNI 3D باستخدام خيار التسجيل في FNIRS SPM مع ميتلايف 2019.

حدد قائمة بذاتها تسجيل خاص مع 3D digitize. اختيار سابقا ، وحفظها الآخرين وأصل ملف نصي. التسجيل. قبل عملية fNIRS إشارات مع برنامج Homer2 وفقا للخطوات التالية.

تطبيق تصحيح الحركة المُعدّلة. ثم تمرير تصفية 0.015 هيرتز إلى 0.2 هيرتز. تطبيع سعة إشارة أكثر ديناميكية من خلال تقسيم القيم المتوسطة.

إنشاء بيانات fNIRS لكل قناة مستندة إلى معلومات رقمية ثلاثية الأبعاد. حدد القنوات التي لديها احتمال تسجيل 100٪ أو أكثر في SFC وفقاً لحساب الانحدار fNIRS SPM لمزيد من التحليل. تصدير قيم الذروة من HbO.

معالجة بيانات EEG. قم بتحميل مجلد بيانات EEG الخام في مختبر EEG باستخدام المكونات الإضافية. اختر البرنامج المساعد BOC لملف BDF في هذه الدراسة.

ملاحظة, يرجى اختيار البرنامج المساعد مناسبة وفقا لتنسيق ملف البيانات EEG. تعيين معلومات موقع القناة لمختبر EEG. قم بتحميل ملف الموقع المطابق للغطاء.

نحن المرجعية في الأقطاب الكهربائية في مختبر تخطيط موارد المؤسسات التي هي واحدة المساعد من مختبر تخطيط الكهربى. اختيار القنوات، ووضعها في التخزين كبير كما الأقطاب المشار إليها. استخراج بيانات تخطيط الكهربى والكهربى على أساس الحدث والملفات بن في مختبر تخطيط موارد المؤسسات.

قم بتصفية جزء بيانات تخطيط تخطيط تخطيط الموارد في مختبر تخطيط موارد المؤسسات باستخدام مرشح IIR. عن طريق تصفية الترددات المنخفضة مع قطع من 30 هيرتز وبتصفية الترددات العالية مع منحنى 0.1 هيرتز. إزالة التحف EEG العين داخل تحليل مكون بندون في مختبر EEG.

رفض شريحة بيانات تخطيط الانبعاثات اإلإياء مع قيم السعة التي تتجاوز المدى من 100 الموجب إلى 100 ميكروفولت سالب في أي قناة في مختبر ERP. الجزء بيانات تخطيط الكهربى في مختبر تخطيط موارد المؤسسات. ملاحظة، هذه هي طريقة تحليل البيانات المستخدمة بشكل عام والبرمجيات للمعالجة المسبقة EEG وfNIRS البيانات.

هناك العديد من برامج المعالجة والأساليب المتاحة. حساب الارتباط. إنشاء العلاقة بين fNIRS وتسجيلات EEG مع تحليل ارتباط Pearson.

نتائج تمثيلية. fNIRS وضع سماعة الرأس وتكوين القنوات. يتم تحويل تخطيط optodes الرقمية إلى نظام تنسيق MNI وتداخلت على طول قشرة الدماغ.

إشارة HbO لجميع القنوات المرتبطة بمهمة الجناح. المنحنيات الوردية تدل على حالة متطابقة بينما تشير المنحنيات الخضراء إلى الحالة المتطابقة. تخطيط موارد المؤسسات إشارة لFZ و أقطاب FCZ.

تحدد المنحنيات السوداء حالة التناقضات بينما تشير المنحنيات الحمراء إلى الحالة المتطابقة. الارتباط بين تخطيط موارد المؤسسات N200 وfNIRS إشارة على طول SFC لحالة تناقض. في ملخص الجمع بين تخطيط الدماغ وfNIRS تم تنفيذ التصوير العصبي لرسم خريطة تنشيط الدماغ المعنية يحيط بها تسجيل الإشارات العصبية من الدماغ كله واستجابة الديناميكا من قشرة الجبهه.

لقد نجحنا في الحصول على بيانات EEG وfNIRS مع مهمة الجناح. وأظهرت النتيجة التي توصلنا إليها أن استجابة قوة الدم ومكونات تخطيط موارد المؤسسات N200 ترتبط بشكل كبير والتي تظهر منظورًا مختلفًا للآلية المعرفية المرتبطة بمهمة الجناح. تدعم نتائج التصوير العصبي متعدد الوسائط لدينا أدوارًا أساسية لتقنية EEG وfNIRS في المساهمة في الدماغ مما يمهد الطريق الجديد لتحسين فهم الآلية العصبية للمعالجة المعرفية المختلفة.