Patrones morfológicos potenciales evocados visuales corticales específicos del estímulo

Summary

En este artículo, presentamos un protocolo para investigar el visual cortical diferencial evocado patrones morfológicos potenciales a través de la estimulación de redes ventrales y dorsales utilizando EEG de alta densidad. Se describen los paradigmas de estímulo de movimiento y objeto visual, con y sin nervios temporal. También se describen los análisis morfológicos potenciales evocados visuales.

Abstract

Este documento presenta una metodología para el registro y análisis de potenciales evocados visuales corticales (CVEP) en respuesta a diversos estímulos visuales utilizando electroencefalografía de alta densidad (EEG) de 128 canales. El objetivo específico de los estímulos y análisis descritos es examinar si es factible replicar los patrones morfológicos CVEP previamente notificados provocados por un estímulo de movimiento aparente, diseñado para estimular simultáneamente la central ventral y la dorsal redes visuales, utilizando estímulos de objetos y movimiento diseñados para estimular por separado las redes corticales visuales ventrales y dorsales.  Se presentan cuatro paradigmas visuales: 1. Objetos visuales aleatorios con presentación temporal coherente. 2. Objetos visuales aleatorios con presentación temporal inconsistente (o fluctuación).  3. Movimiento visual a través de un campo radial de movimiento de punto central coherente sin fluctuación.  4. Movimiento visual a través de un campo radial de movimiento de punto central coherente con fluctuación.  Estos cuatro paradigmas se presentan en un orden pseudoaleatorio para cada participante.  La fluctuación se introduce con el fin de ver cómo los posibles efectos anticipatorios pueden afectar a la morfología de la respuesta CVEP de inicio de objeto y movimiento.  Los análisis de datos de EEG se describen en detalle, incluidos los pasos de exportación e importación de datos a plataformas de procesamiento de señales, identificación y eliminación de canales defectuosos, rechazo de artefactos, promediación y categorización de la morfología media de CVEP tipo de patrón basado en rangos de latencia de picos de componentes. Los datos representativos muestran que el enfoque metodológico es realmente sensible a la hora de obtener patrones morfológicos CVEP de inicio diferencial y de inicio de movimiento y, por lo tanto, puede ser útil para abordar el objetivo de investigación más amplio. Dada la alta resolución temporal del EEG y la posible aplicación de EEG de alta densidad en los análisis de localización de fuentes, este protocolo es ideal para la investigación de patrones morfológicos CVEP distintos y los mecanismos neuronales subyacentes que generan respuestas diferenciales.

Introduction

La electroencefalografía (EEG) es una herramienta que ofrece un enfoque económico y no invasivo para el estudio del procesamiento cortical, especialmente en comparación con los métodos de evaluación cortical como la resonancia magnética funcional (fMRI), la emisión de positrones tomografía (PET) e imágenes por tensor de difusión (DTI)¹. EEG también proporciona una alta resolución temporal, que no es posible alcanzar cuandose utilizan medidas como fMRI, PET o DTI 2. La alta resolución temporal es fundamental cuando se examina la función temporal central para obtener una precisión de milisegundos de los mecanismos neurofis....

Protocol

Todos los métodos descritos aquí han sido aprobados por la Junta de Revisión Institucional (IRB) para Investigación Humana en la Universidad de Texas en Austin.

1. Características de los estímulos

1. Cree estímulos de objetos utilizando imágenes de código abierto disponibles a través del Banco de Estímulos Estandarizados (BOSS). Esta base de datos consta de imágenes estandarizadas utilizadas a lo largo de experimentos cognitivos visuales.  Descargue cuatro imágenes (por ejemplo, ball02, book01a, brick, button03) con una alta tasa de identificación (por encima del 75%)^20,21.

Results

La Figura 3 y la Figura 4 muestran los resultados representativos del CVEP de inicio de objetos y de aparición de movimiento de cinco participantes, de entre 19 y 24 años, que vieron pasivamente cada paradigma visual. Este diseño permitió la observación de las respuestas CVEP provocadas por objetos visuales (con y sin nerviosismo) y movimiento visual (con y sin fluctuación) tanto dentro como entre sujetos de acuerdo con cada condición.  Los CVEP participantes se.......

Discussion

El objetivo de este informe metodológico era evaluar la viabilidad en el registro de la morfología diferencial del CVEP mediante el uso de objetos visuales y estímulos de movimiento diseñados específicamente para estimular por separado los flujos ventrales y dorsales en las tareas de visualización pasiva^{6 ,7,8}, ambos con y sin variación de ISI (jitter)¹⁹. Las condiciones no fueron diseñadas para comparar.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
E-Prime 2.0	Psychology Software Tools, Inc		Utilizado en la adquisición de datos
Amperios netos 400	Electrical Geodesics, Inc		Utilizado en la adquisición de datos
Adquisición de estaciones netas V5.2.0.2	Electrical Geodesics, Inc		Utilizado en la adquisición de datos
iMac (27 pulgadas)	Apple		Utilizado en la adquisición de datos
Computadora Optiplex 7020	Computadora Dell		Stimulus
HydroCel GSN EEG net	Electrical Geodesics, Inc		Utilizada en la adquisición de datos
Pipeta de 1 mL	Electrical Geodesics, Inc		Utilizada para reducir las impedancias
Johnson's Baby Shampoo	Johnson & Johnson		Utilizado en solución de impedancia
Cloruro de potasio (seco)	Geodesics eléctrico, Inc		Utilizado en solución de impedancia
Control III Desinfectante Control germicida	III		Utilizado en solución desinfectante
32 pulgadas	Vizio		Utilizado para presentar estímulos
Matlab (R2016b)	MathWorks		Utilizado en el análisis de datos
EEGlab v14.1.2	Centro Swartz de Neurociencia Computacional, Universidad de California, San Diego	https://sccn.ucsd.edu/eeglab/index.php	Utilizado en el análisis de datos
Base de datos BOSS	Banco de Estímulos Estandarizados https://sites.google.com/site/bosstimuli/		Se utiliza en la generación de estímulos visuales de objetos
Psychtoolbox-3	Psychophysics Toolbox Versión 3 (PTB-3)	http://psychtoolbox.org/	Utilizado en la generación de estímulos visuales de movimiento