Alle Eingriffe mit menschlichen Teilnehmern wurden in Übereinstimmung mit den institutionellen, nationalen und internationalen Richtlinien für das Wohlergehen des Menschen durchgeführt und vom lokalen institutionellen Prüfungsausschuss überprüft.
>1. Vorbereitung der Elektroenchephalopgaphie (EEG)
- Messen Sie die Kopfgröße, um die geeignete EEG-Kappe zu bestimmen.
- Identifizieren Sie die Position des Scheitelpunkts, indem Sie den Mittelpunkt zwischen Nasion und Inion mit einem Maßband ermitteln.
- Die EEG-Kappe wird mit dem vorgegebenen Eckpunkt als Cz auf den Kopf gesetzt. Nach dem Aufsetzen der Kappe wird der Mittellinien-Mittelbereich des Kopfes (Cz) erneut mit einem Maßband untersucht, wie in 1.2 beschrieben. Es ist zu beachten, dass die EEG-Kappe mit Elektrodenhaltern ausgestattet ist und die Platzierung der 64 Elektroden (oder Halter) auf einem modifizierten 10-20-System mit einem vorgegebenen Koordinatensystem basiert, das auf Cz.
Anmerkung: Diese repräsentative Anwendung verwendet eine Konfiguration mit 64 Elektroden zur Beurteilung von Änderungen der Kopfhautverteilung und zur Quellenanalyse. Für einfachere Anwendungen (ereignisbedingte Potentialänderungen in Amplitude und Latenz) ist der Einsatz von weniger Elektroden möglich. In dem hier verwendeten EEG-System befinden sich zwei zusätzliche Elektroden für die Masse. Diese Elektrodenhalter sind ebenfalls in der Kappe enthalten.
- Tragen Sie das Elektrodengel mit einer Einwegspritze in die Elektrodenhalter auf.
- Befestigen Sie EEG-Elektroden (einschließlich Masseelektroden) in den Elektrodenhaltern, die zu den Etiketten der Elektroden passen, und an den Elektrodenhaltern auf der Elektrodenkappe.
- Reinigen Sie die Hautoberfläche mit Alkoholpads.
Anmerkung: Bei Elektroden zur Erfassung von Augenbewegungen (Elektrookulographie) befinden sich die Hautstellen oberhalb und unterhalb des rechten Auges (vertikale Augenbewegung) und lateral des äußeren Canthus beider Augen (horizontale Augenbewegung); Für die somatosensorische Stimulation wird die Haut lateral des Mundwinkels gereinigt.
- Die vier Elektrookulographie-Elektroden werden mit dem Elektrodengel gefüllt und mit doppelseitigem Klebeband an den in Nummer 1.6 genannten Stellen befestigt.
- Sichern Sie alle Elektrodenkabel mit einem Velcro-Band. Kleben Sie die Kabel bei Bedarf an den Körper des Teilnehmers oder an andere Stellen, die keine zusätzlichen elektrischen oder mechanischen Geräusche verursachen.
- Positionieren Sie den Teilnehmer vor dem Monitor und den Roboter für die somatosensorische Stimulation. Sichern Sie alle Elektrodenkabel wieder wie in 1.8.
- Schließen Sie die EEG- und Elektrookulographie-Elektroden (einschließlich der Erdungselektroden) an die entsprechenden Anschlüsse (passende Etiketten- und Steckerform) an der Verstärkerbox des EEG-Systems an.
- Vergewissern Sie sich, dass die EEG-Signale artefaktfrei sind und dass sich der Offset-Wert in einem akzeptablen Bereich (<50 μV oder kleiner) befindet. Wenn verrauschte Signale oder große Offsets gefunden werden, die normalerweise auf eine hohe Impedanz hinweisen, korrigieren Sie diese Elektrodensignale, indem Sie zusätzliches EEG-Gel hinzufügen und/oder das Haar, das sich direkt unter der Elektrode befindet, neu positionieren.
- Setzen Sie die EEG-kompatiblen Ohrhörer ein und bestätigen Sie, dass sich der Schallpegel auf der Grundlage des Probandenberichts in einem angenehmen Bereich befindet.
2. Somatosensorische Stimulation
HINWEIS: Das aktuelle Protokoll wendet Gesichtshautdehnung zum Zwecke der somatosensorischen Stimulation an. Der Versuchsaufbau mit dem EEG-System ist in Abbildung 1 dargestellt. Die Details des somatosensorischen Stimulationsgeräts wurden in den vorangegangenen Studien beschrieben. Kurz gesagt werden zwei kleine Plastiklaschen (2 cm breit und 3 cm hoch) mit doppelseitigem Klebeband an der Gesichtshaut befestigt. Die Registerkarten werden über eine Zeichenfolge mit dem Robotergerät verbunden. Der Roboter erzeugt systematische Hautdehnungslasten nach Versuchsplänen. Das Einrichtungsprotokoll für die ERP-Erfassung sieht wie folgt aus:
- Platzieren Sie den Kopf des Teilnehmers in der Kopfstütze, um die Kopfbewegung während der Stimulation zu minimieren. Entfernen Sie vorsichtig die Elektrodenkabel zwischen dem Kopf und der Kopfstütze des Teilnehmers.
- Bitten Sie den Teilnehmer, den Sicherheitsschalter für den Roboter zu halten.
- Befestigen Sie Kunststofflaschen mit doppelseitigem Klebeband an der Zielhautstelle für die somatosensorische Stimulation. Für die repräsentativen Ergebnisse, bei denen das Ziel die Haut lateral des Mundwinkels ist, platzieren Sie die Mitte der Laschen auf dem modiolus, einige mm lateral zum Mundwinkel, wobei die Mitte der Tabs ungefähr auf der gleichen Höhe wie der Mundwinkel liegt.
- Passen Sie die Konfiguration des Strings, der String-Stützen und des Roboters an, um EEG-Elektroden und -Kabel zu vermeiden.
- Wenden Sie einige Dehnungen der Gesichtshaut an (ein Zyklus sinusförmig bei 3 Hz mit einer maximalen Kraft von 4 N), um nach Artefakten aufgrund der Stimulation zu suchen (normalerweise als relativ große Amplitude und niedrigere Frequenz im Vergleich zur elektrophysiologischen Reaktion beobachtet). Wenn Artefakte in den EEG-Signalen beobachtet werden, gehen Sie zurück zu 2.4.
3. ERP-Aufzeichnung
- Erklären Sie dem Probanden die experimentelle Aufgabe und stellen Sie Übungsversuche (ein Block = 10 Versuche oder weniger) zur Verfügung, um zu bestätigen, ob der Proband die Aufgabe klar versteht.
Anmerkung: Die experimentelle Aufgabe und die Reizpräsentation für die ERP-Aufzeichnung sind in der Software für die Reizdarstellung vorprogrammiert.
- Im repräsentativen Test mit kombinierter somatosensorischer und auditiver Stimulation wird die somatosensorische Stimulation, die mit einer Hautverformung einhergeht, auf die Haut lateral des Mundwinkels angewendet. Das Dehnungsmuster ist eine eintaktige Sinuskurve (3 Hz) mit einer maximalen Kraft von 4 N. Eine einzelne synthetisierte Sprachäußerung, die sich in der Mitte eines 10-stufigen Klangkontinuums zwischen "Kopf" und "Had" befindet, wird für die auditive Stimulation verwendet.
- Präsentieren Sie beide Stimulationen separat oder in Kombination. In der kombinierten Stimulation testen Sie drei Eintrittszeiten (90 ms Vor- und Nachlauf und gleichzeitig bei somatosensorischen und auditiven Anfängen: siehe Abbildung 2A).
- Randomisieren Sie die Präsentation von fünf Stimulationen (nur somatosensorisch, nur auditiv und drei kombiniert: Lead, Simult. und Lag). Variieren Sie das Intervall zwischen den Versuchen zwischen 1.000 und 2.000 ms, um Vorfreude und Gewöhnung zu vermeiden. Die experimentelle Aufgabe besteht darin, durch Drücken einer Taste auf einer Tastatur festzustellen, ob der präsentierte Sprachlaut, d.h. der Klang, der akustisch zwischen "Kopf" und "hatte" liegt, "Kopf" war. Im somatosensorischen Alleinzustand, in dem es keine auditive Stimulation gibt, werden die Teilnehmer angewiesen, nicht mit "Kopf" zu antworten.
- Zeichnen Sie die Urteile der Teilnehmer und die Reaktionszeit vom Stimulusbeginn bis zum Tastendruck mit der Software für die Stimuluspräsentation auf. Bitten Sie den Teilnehmer, einen Fixierungspunkt auf dem Bildschirm anzuvisieren, um Artefakte aufgrund von Augenbewegungen zu reduzieren.
- Entfernen Sie den Fixierungspunkt alle 10 Stimulationen für eine kurze Pause.
- Starten Sie die Software für die ERP-Aufzeichnung bei 512 Hz Abtastung, die auch den Zeitpunkt des Beginns der Stimulation in der Zeitleiste der ERP-Daten aufzeichnet. Beachten Sie, dass die Zeitstempel der Stimulation, die auch die Informationen über die Art der Stimulation enthalten, für jeden Reiz von der Software zur Reizpräsentation gesendet werden. Die beiden Programme (für die ERP-Aufzeichnung und für die Stimulus-Präsentation) laufen auf zwei separaten PCs, die über einen parallelen Port verbunden sind.
