En los últimos años, ha habido un creciente interés en la estimación de las fuentes corticales de cuero cabelludo medidos actividad eléctrica para los experimentos de neurociencia cognitiva. En este artículo se describe cómo se adquiere EEG de alta densidad y cómo se procesan las grabaciones para la estimación de fuente cortical en los niños desde la edad de 2 años en el bebé Lab Londres.
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Artículo de método
Cortical Análisis Fuente de Alta Densidad EEG Grabaciones en niños
En este artículo
Resumen
Resumen
EEG se describe tradicionalmente como una técnica de neuroimagen de alta resolución espacial y temporal bajo. Los recientes avances en el modelado biofísico y procesamiento de señales hacen que sea posible la explotación de la información de otras técnicas de imagen como la resonancia magnética estructural que proporcionan una alta resolución espacial para superar esta restricción 1. Esto es especialmente útil para las investigaciones que requieren alta resolución en lo temporal, así como el dominio espacial. Además, debido a la fácil aplicación y bajo costo de los registros de EEG, EEG suele ser el método de elección cuando se trabaja con poblaciones, como los niños pequeños, que no toleran IRM funcional analiza también. Sin embargo, con el fin de investigar lo que los sustratos neurales implicados, información anatómica de resonancia magnética estructural sigue siendo necesario. La mayoría de los paquetes de análisis de EEG trabajan con los modelos estándar de cabeza que se basan en la anatomía de adultos. La precisión de estos modelos cuando se utiliza para los niños está limitada 2, debido a que el composition y la configuración espacial de la cabeza tissues cambios dramáticamente en desarrollo 3.
En el presente trabajo, se proporciona un resumen de nuestro trabajo reciente en la utilización de modelos de cabeza sobre la base de imágenes por resonancia magnética estructural individuales o modelos de cabeza específicos de edad para reconstruir los generadores corticales de alta densidad de EEG. En este artículo se describe cómo se adquieren los registros de EEG, procesados y analizados con la población pediátrica en el bebé Lab Londres, incluyendo la configuración de laboratorio, diseño de tareas, EEG preprocesamiento, procesamiento de resonancia magnética, y el nivel del canal EEG y análisis de origen.
Introducción
El presidente Barack Obama describió el cerebro humano como la próxima frontera de los descubrimientos científicos con una alta importancia para la salud y la economía de 3 (http://www.whitehouse.gov/share/brain-initiative). Sin embargo, como cualquier otro campo de las ciencias naturales, las ciencias neurológicas depende de los avances en las metodologías y técnicas de análisis para el progreso. Dos herramientas no invasivas de uso común en los estudios sobre la función cerebral en los seres humanos son la resonancia magnética (RM) y la electroencefalografía (EEG). Estos herramienta explotar diferentes propiedades físicas y proporcionar diferentes ideas ....
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Protocolo
Experimentos potenciales 1. Diseñar EEG y eventos relacionados para los niños
Nota: Un simple experimento fue diseñado para los fines de este artículo que se puede utilizar para investigar cara de procesamiento en los niños pequeños. La siguiente sección describe el experimento y explicar cómo implementarlo utilizando MATLAB R2012b y Psychtoolbox V3.0.11 23,24. Las imágenes tomadas desde el conjunto NimStim de la expresión facial emocional 25 fueron utilizados para este ejemplo. Este conjunto de estímulo está disponible para fines de investigación a petición ( http://www.....
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Resultados
El diseño de experimentos de potenciales evocados para lactantes y niños a menudo es un reto, debido a su limitada capacidad de tolerar los experimentos repetitivos largos 30. Este problema se agrava aún más cuando el experimentador planea aplicar reconstrucción de fuentes, porque la reconstrucción fuente precisa requerirá una elevada relación señal-ruido 1. Figura 1 muestra un protocolo experimental para la investigación de los mecanismos de procesamiento de la cara que se pueden .......
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Discusión
El presente artículo describe el registro y análisis de alta densidad de EEG para la reconstrucción de los generadores corticales utilizando modelos de elementos de frontera por razones de edad plantillas MRI medios apropiados y profundidad ponderada estimación mínima norma en un paradigma ERP estándar adecuado para los niños. En este paradigma, se presentan imágenes de rostros y rostros revueltos. Diferentes autores utilizaron este paradigma para investigar el desarrollo de mecanismos de procesamiento de la cara sobre .......
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Divulgaciones
Los costos de publicación para este artículo fueron patrocinados por Electrical Geodesia, Inc.
Agradecimientos
Queremos agradecer al Prof. John Richards, de la Universidad de Carolina del Sur, por darnos acceso a la base de datos del desarrollo de resonancia magnética y útiles debates. También nos gustaría agradecer a nuestros patrocinadores la Caridad del Great Ormond Street Children, UCL Impacto y Grandes Desafíos.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Red de sensor de EEG de alta densidad (128 o 256 canales) | Red de sensor geodésico HydroCel 128 | Electrical Geodesic Inc., Oregón, EE. UU | |
| Amplificador de alta impendancia | EEG NetAmps 200 | Electrical Geodesic Inc., Oregón, EE. UU | |
| . Computadora de adquisición de datos | PowerMac G4 | Apple Inc, California, EE. UU. | |
| Computadora de presentación de estímulo Optiplex | 745 | Dell Computers Inc., Texas, EE. UU. | |
| Software de presentación de estímulo | MATLAB R2012b con PsychToolBox | Brainard et al. 1997 | |
| software de registro de EEG | NetStation 4.5.1 | Electrical Geodesic Inc., Oregón, EE. UU. | |
| Análisis de EEG software | MATLAB R2012b | The Mathworks Inc. | |
| EEGLAB | Delorme et al. 2004 | ||
| BrainStorm Sylvain et al. 2001 | |||
| software de procesamiento de resonancia magnética | FreeSurfer | Fischl et al. 2004 | |
| OpenMEEG | Gramfort et. al. 2010 | ||
| Delorme, A., & Makeig, S. EEGLAB: una caja de herramientas de código abierto para el análisis de la dinámica del EEG de un solo ensayo, incluido el análisis de componentes independientes. Journal of Neuroscience Methods, 134(1), 9– 21, (2004). | |||
| Sylvain, B., John, C., Dimitrios, P., & Richard, M. Brainstorm: Una aplicación fácil de usar para el análisis de MEG/EEG. Inteligencia Computacional y Neurociencia, 1– 13, (2011). | |||
| Fischl, B. et al. Parcelación automática de la corteza cerebral humana. Corteza cerebral, 14(1), 11– 22, (2004). | |||
| Gramfort, A., Papadopoulo, T., Olivi, E., & Clerc, M. OpenMEEG: software de código abierto para bioelectromagnetismo cuasiestático. Ingeniería Biomédica OnLine, 9(1), 45, (2010). | |||
| Brainard, D. H. La caja de herramientas de la psicofísica. Visión espacial, (1997). |
Referencias
- Michel, C. M., Murray, M. M. Towards the utilization of EEG as a brain imaging tool. NeuroImage. 61 (2), 371-385 (2012).
- Brodbeck, V., et al. EEG microstates of wakefulness and NREM sleep. NeuroImage. 62 (3), 2129-2139 (2012).
- Sanchez, C. E., Richards, J. E., Almli, C. R. <....
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Reimpresiones y permisos
