提取脑电数据视觉诱发电位记录在功能磁共振成像引导下经颅磁刺激

该程序的总体目标是从记录的脑电图数据中提取可靠的 ERP。在 FMRI 引导的经颅磁刺激期间。这是通过首先执行高分辨率功能性 MRI 扫描来定义皮质区域来实现的。

为了刺激，后一步是设计一个 EEG 实验，该实验允许提取 TMS 伪影模板，稍后将从记录的 EEG 数据中减去该模板以获得干净的 ERP。接下来，使用立体定向导航系统精心准备 T-M-S-E-E-G 实验装置。要在参与者的头部找到 FMRI 定义的目标，最后一步是在 TMS 应用程序的同时记录脑电数据，最终，使用 TMS 伪影模板的减法来获得可靠的 ERP。

与同时 G-F-M-R-I 等现有方法相比，这种技术的主要优点是它允许我们对用 FMRI 定义的大脑区域和用 EEG 测量的电生理信号做出推断。E-E-G-T-M-S 同步组合的主要挑战是去除 TMS 产生的伪影。这是通过首先切割磁脉冲期间收集的脑电图数据，然后校正与 TMS 相关的任何其他残留伪影来实现的。演示此程序的是 Ziv Perman，他接受了 Boaz Ade 的该程序培训。

使用高分辨率回声规划器成像序列运行功能性 MRI 任务，以确定经颅磁刺激（称为 TMS）要针对的所需激活区域。然后运行 T one 加权结构扫描以获取神经解剖数据。确保整个拍摄对象的面部都包含在视野中。

稍后将使用鼻尖等外部标记将受试者的头部与扫描结果进行同步。扫描后。使用 SPM 的 Mars bar 工具箱，根据实验条件之间的对比定义感兴趣的大脑区域。

例如，通过从对面的激活中减去对象的激活来定义枕骨面区域，并排除任何体格选择性体素以定义额外的横纹体区域。从对身体的激活中减去对对象的激活，并排除任何面选择性体素。设计一个实验范式，其中展示了所有刺激条件。

随时间随机使用每种条件至少 50 次试验。抖动的 interra 刺激间隔。使用空白屏幕条件，其中管理 A TMS 脉冲，但没有出现视觉刺激。

这对于生成 TMS 构件模板非常重要。然后设置试用开始后触发 TMS 的延迟。在此示例中，双脉冲 TMS 将在 60 毫秒和 100 毫秒时进行给药。

刺激开始后，将结构 T 1 扫描输入神经导航系统软件，然后将功能性 MRI 造影剂叠加到结构图像上。使用神经导航软件标记所需的目标大脑区域。还可以找到将用于共同记录头部位置的外部标记，例如鼻尖、鼻音和每只耳朵的耳屏。

当受试者到达时，将 EEG 帽安装在他们的头上并连接电极。根据需要使用尽可能少的凝胶，以将阻抗保持在 5 千克欧姆以下。确保电极线不会相互交叉或形成线圈，并且方向远离线圈位置。

此外，在测量 EEG 信号时，将参比放置在尽可能远离线圈的接地电极中。使用至少 1 kHz 的高采样率，以更好地表示 TMS 伪像。接下来，将红外探测器安装在被摄体的头部上，将头部位置与导航系统进行同步。

使用先前定义的标记，在导航软件上选择 TMS 的目标，将神经导航的指针工具垂直于头部表面。导航到目标位置并在电极帽向上的座位上标记。拍摄对象舒适地站在屏幕前，下巴贴在下巴上。

休息下巴托将帮助受试者避免任何运动，这对于测量干净可靠的 TMS 伪影至关重要。将线圈的中心引导到目标大脑区域并将其固定到位。使用支架稳定线圈，使其在会话期间不会移动。

在开始会话之前，将 TMS 设置为所需的强度并管理测试脉冲以获得受试者的批准。将 TMS 应用于不同块上的每个皮质目标区域。此外，运行无 TMS 模块，其中所有刺激（包括黑屏条件）都在无 TMS 条件下呈现。

使用假线圈或将线圈靠在头部并垂直倾斜。在每个块之间重复识别导航目标。除非您有样品保持系统，否则您需要去除脉冲伪影。

这是通过在重复仿真的情况下在一个或多个脉冲周围切出一个时间窗口来实现的。在大多数情况下，几毫秒的窗口就足够了。在此处显示的示例中，施用了两个连续的脉冲，并作为一个整体一起删除。

有两种方法可以连接创建的两端。删除脉冲后，您可以直接连接它们，也可以在它们之间插入一条线。短暂的脉冲伪像之后有时会伴随着可能持续几百毫秒的长时间残余伪像。

使用减法技术可以删除这种持久的伪影，而不会丢失数据。对于每个实验区组，通过将空白屏幕试验的时间锁定到试验的开始时间来计算空白屏幕试验的平均 ERP 模板。换句话说，您在没有实验刺激的情况下计算 ERP，从而在每个块内单独计算 TMS 噪声的模板。

从所有其他刺激条件的每次试验中减去此模板。从原始 ERP 中减去 TMS 模板后，会得到一个干净的 ERP，分别对每个块重复减法。当受试者接受面部或身体刺激时，进行脑电图记录。

在观看刺激时，在刺激开始后 60 毫秒和 100 毫秒对枕面区域或横纹体外区域进行双脉冲 TMS。通过从 TMS 的刺激呈现记录中减去仅在 TMS 期间进行的记录，可以获得 ERP。它包含 N one 组件，这是一个突出的视觉诱发电位，与其他刺激相比，在观看面部和身体时更大。

查看人脸时。与 EBA 和无 TMS 条件相比，TMS 到 OFA 增加了 N 1 分量的振幅。在观察物体时，与 NO TMS 或 OFA 条件相比，EBA 的 TMS 增加了 N 1 分量的振幅。

这些结果表明，面部选择性 ERP 和身体选择性 ERP 背后的神经网络之间存在分离。本视频中展示的伪影去除技术的一个特殊优势是，它可以消除与使用 TMS 相关的任何伪影，无论是机械、肌肉还是皮质来源，甚至在电极中，靠近 TMS 线圈，因此不需要从分析中排除任何电极。观看此视频后，您应该对如何设计、执行和分析同步 GTMS 实验有很好的了解，这将使您能够获得可靠的事件相关电位。