Wir verwenden magneto-und Elektroenzephalographie (MEG / EEG) mit anatomischen Information durch Magnetresonanztomographie (MRI) aufgenommenen kombiniert, um die Dynamik des kortikalen Netzwerk mit auditorischen Aufmerksamkeit zugeordnet abzubilden.
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Methodenartikel
Mapping Kortikale Dynamics Mit Simultaneous MEG / EEG und anatomisch eingeschränkt Minimum-Norm Schätzungen: ein Auditory Achtung Beispiel
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Magneto-und Elektroenzephalographie (MEG / EEG) sind bildgebende Verfahren, die eine hohe zeitliche Auflösung besonders geeignet, um die kortikale Netzwerke in dynamischen Wahrnehmungs-und kognitiven Aufgaben, wie die Teilnahme an verschiedenen Sounds in einer Cocktail-Party zu erforschen geben. Viele Studien haben historischen Daten am Sensor erfasst nur eingesetzt, dh., Die Magnetfelder oder die elektrischen Potentiale außerhalb und auf der Kopfhaut aufgezeichnet und sind in der Regel auf Aktivität, die auf den Stimulus Präsentationszeit-locked ist konzentriert. Diese Art von Ereignis-verwandten Bereich / Potential Analyse ist besonders nützlich, wenn es nur eine kleine Anzahl der verschiedenen Muster, die dipolare isoliert und identifiziert werden können, in Raum und Zeit sind. Alternativ kann durch die Verwendung anatomischer Informationen können diese unterschiedliche Feldmuster als Stromquellen auf der Hirnrinde lokalisiert werden. Jedoch für ein anhaltendes Ansprechen die möglicherweise nicht auf eine bestimmte Zeit Stimulus-locked (zB.,in Vorbereitung für das Hören eines der zwei gleichzeitig präsentierte gesprochene Ziffern auf der Grundlage cued auditorischen Funktion) oder kann über mehrere räumliche Orte verteilt a priori unbekannt sind, kann die Einstellung eines verteilten Netzwerks kortikalen nicht adäquat durch Verwendung einer begrenzten Anzahl von eingefangen werden fokale Quellen.
Hier beschreiben wir ein Verfahren, das individuelle anatomische MRI-Daten einsetzt, um eine Beziehung zwischen dem Sensor-Informationen und dem Dipol Aktivierung auf der Rinde durch die Verwendung von Minimum-Norm Schätzungen (MNU) herzustellen. Diese inverse Bildgebung Ansatz bietet uns ein Werkzeug für die verteilte Quell-Analyse. Zur Veranschaulichung beschreiben wir alle Verfahren mit Freesurfer und MNE Software, sowohl frei verfügbar. Wir fassen die MRT-Sequenzen und Analyse Schritte erforderlich, um eine Vorwärts-Modell, das uns die erwartete Feldmuster durch die Dipole auf der Hirnrinde auf die M / EEG-Sensoren verteilt verursacht wurden, können zu produzieren. Next, werden wir durch die notwendigen Prozesse, die uns zu erleichtern, Rauschunterdrückung die Sensordaten von Umwelt-und physiologischen Verunreinigungen fort. Wir werden dann beschreiben das Verfahren zum Kombinieren und Abbilden MEG / EEG-Sensor-Daten auf dem kortikalen Raum, wodurch eine Familie von Zeitreihenbewegungsdaten von kortikalen Dipol Aktivierung auf das Gehirn Oberfläche (oder "brain-filme") im Zusammenhang mit jeder experimentellen Bedingung. Schließlich werden wir markieren ein paar statistische Techniken, die uns die wissenschaftliche Ableitung über eine unterworfene Bevölkerung (dh., Führen Gruppen-Level-Analyse) auf einer gemeinsamen kortikalen Koordinatenraum Basis treffen können.
Protokoll
Ein. Anatomische Datenerfassung und-verarbeitung
- Erwerben Sie ein Magnetisierung vorbereiteten schnelle Gradientenecho (MPRAGE) MRT des Themas. Dies kann 5-10 min je nachdem, welche spezifische Scan-Protokoll wird verwendet, statt.
- Erwerben Sie zwei zusätzliche schnelle low-angle shot (FLASH) MRI-Scans (Flipwinkel = 5 ° und 30 °), wenn EEG-Daten für inverse Bildanalyse verwendet werden, wie FLASH-Sequenzen verschiedener Gewebe Kontrast liefern den Standard MPRAGE Sequenzen 1.
- Verwenden Freesurfer Software (siehe Tabelle) 2, 3, um die kortikale Oberfläche zu rekonstruieren und die Einrichtung individueller M / EEG D....
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Diskussion
Um die Dipol-Aktivierung auf der Rinde von den erfassten MEG / EEG-Daten abzuschätzen, müssen wir eine inverse Problem, das nicht über eine eindeutige stabile Lösung sofern keine entsprechenden anatomisch und physiologisch einwandfrei Nebenbedingungen angewandt werden lösen. Mit dem anatomischen Einschränkung für einzelne Fächer mittels MRT und die Verabschiedung der Minimum-Norm als unsere Einschätzung Kriterium erworben haben, können wir bei einer inversen kortikalen Stromquelle schätzen, dass mit den Sensormessungen .......
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Offenlegungen
Keine Interessenskonflikte erklärt.
Danksagungen
Die Autoren bedanken sich bei Matti S. Hämäläinen, Lilla Zöllei und drei anonymen Gutachtern für ihre hilfreichen Kommentare danken. Finanzierungsquellen: R00DC010196 (AKCL); T32DC000018 (EDL); T32DC005361 (RKM).
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Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Name / Software | Unternehmen / Quelle | ||
| 306-Kanal Vectorview MEG-System | Eleka-Neuromag Ltd, | ||
| 1,5-T Avanto MRT | Siemens Medical Solutions | ||
| Freesurfer | http://freesurfer.net/ | ||
| MNE Software | http://www.nmr.mgh.harvard.edu/martinos/userInfo/data/sofMNE.php | ||
| EEG-Elektroden | Brain Products, Easycap GmbH | ||
| 3Space Fastrak System | Polhemus | ||
| Optical Button Box (FIU-932) | Current Designs |
Referenzen
- Fischl, B. Automatically parcellating the human cerebral cortex. Cerebral Cortex. 14, 11-22 (2004).
- Dale, A., Sereno, M. Improved localization of cortical activity by combining EEG and MEG with MRI cortical surfa....
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Nachdrucke und Genehmigungen
