Método para la recopilación simultánea de datos de fMRI / EEG durante una sugerencia de atención enfocada para la sensación térmica diferencial

Hola, soy Pamela Douglas, becaria postdoctoral en el Semi Institute de UCLA e hipnotizadora licenciada. En la siguiente presentación, demostramos nuestro método para la recolección simultánea de datos E-E-G-F-M-R-I y un dispositivo compatible con RM para termometría diferencial. Presentamos este método utilizando un paradigma único al que nos referimos aquí como el experimento del guante frío y registramos los datos, tanto antes como después de la inducción hipnótica.

Primero recopilamos datos simultáneos E-E-G-F-M-R-I y mediciones de la temperatura de la mano mientras los sujetos escuchan una cinta de audio a través de auriculares compatibles con resonancia magnética que les indica que su mano izquierda se está enfriando, también conocido como el paradigma del guante frío. A continuación, se registran los datos del EEG de monomodalidad durante la inducción hipnótica. Los datos simultáneos del guante frío E-E-G-F-M-R-I se registran una vez más después de la inducción hipnótica y las mediciones de la temperatura de la mano se registran durante todo el experimento utilizando nuestro dispositivo de termometría diferencial compatible con RM.

En última instancia, nuestro método para la recopilación de datos E-E-G-F-M-R-I puede ser útil en una serie de paradigmas experimentales al proporcionar datos multimodales con alta resolución temporal y espacial de forma no invasiva. Es importante destacar que los aspectos no estacionarios del procesamiento de señales cerebrales hacen que las grabaciones simultáneas sean muy ventajosas sobre la recopilación de datos en serie. Hola, soy Mark Cohen, director técnico del Centro Staglin de Neurociencia Cognitiva de la UCLA, Instituto Semial de Neurociencia y Comportamiento Humano.

En este video, demostraremos cómo registrar simultáneamente datos ELECTROENCEFALOGRÁFICOS o EEG, imágenes de resonancia magnética funcional y mediciones de temperatura de la mano, todos los cuales se alteran cuantitativamente bajo hipnosis. Desarrollamos y utilizamos tecnologías especializadas para estas mediciones, junto con un procedimiento de inducción hipnótica diseñado especialmente para adaptarse al protocolo experimental. La recolección simultánea de EEG y FMRI es particularmente difícil porque cada uno de los dispositivos crea artefactos en el otro.

Los efectos de la resonancia magnética en el EEG son especialmente desafiantes, ya que la parte de RF del sistema de imágenes utiliza señales de hasta varios cientos de voltios, mientras que los gradientes imponen campos magnéticos variables en el tiempo a más de 45 Tesla por segundo. Al mismo tiempo, la diminuta señal de EEG en el cuero cabelludo es de solo unos pocos microvoltios. Incluso la medición de la temperatura en la resonancia magnética tiene obstáculos.

Las corrientes de radiofrecuencia parásitas que viajan a través de los aparatos electrónicos son un problema de seguridad a priori y las emisiones de bajo nivel de los dispositivos de registro digital de temperatura pueden contaminar las imágenes de resonancia magnética. El amplificador de EEG está diseñado especialmente por geodésicos eléctricos para operar muy, muy cerca del imán de imagen. Se eliminaron prácticamente todos los componentes ferromagnéticos del AMP, que luego se encerró en el sistema de contención de aislamiento de campo o fijación.

Puede hacerse una idea del recinto fijo comparando su tamaño con un AMP de EEG estándar de la misma empresa. Cada una de las entradas de EEG se filtra eléctricamente para excluir el acoplamiento de la energía de radiofrecuencia en el amplificador alimentado por batería. Para recopilar EEG y FMRI juntos, la sincronización de ambos instrumentos debe alinearse con una precisión de nanosegundos.

Sin embargo, para preservar el blindaje, las señales eléctricas cableadas no deben transportarse dentro o fuera de la sala de exploración. Para garantizar esto, los ingenieros de Electric Geodesics construyeron nuestro sistema simultáneo E-E-G-F-M-R-I, de modo que tanto las señales de temporización como los datos digitalizados se transportan a través de fibras ópticas a través de estos puertos. La inducción hipnótica comienza con una breve entrevista por parte del hipnoterapeuta.

A continuación, se utiliza una sugerencia idiomotriz conocida como la técnica de elevación del brazo para el proceso de inducción hipnótica. Los datos de EEG se registran utilizando una resonancia magnética compatible con 2 56 canales. Los niveles de impedancia neta del sensor GEODESIC en los electrodos deben monitorearse a intervalos de aproximadamente 20 minutos durante todo el experimento.

A continuación, se evalúa la susceptibilidad hipnótica a través de la escala de Stanford de 12 puntos de susceptibilidad hipnótica de la forma C. A continuación, el sujeto entra en la sala de exploración de resonancia magnética para la recogida simultánea de datos E-E-G-F-M-R-I. Después de la inducción hipnótica, desarrollamos un dispositivo para recoger mediciones diferenciales de la temperatura de la mano durante la E-E-G-F-M-R-I simultánea siguiendo la sugerencia hipnótica del guante frío. El dispositivo consta de dos sensores de temperatura L 34 conectados a un amplificador y una pantalla digital.

Dos baterías de nueve voltios suministran energía a la electrónica interna. Elegimos los sensores LN 34 debido a su respuesta lineal a la temperatura dentro de los rangos fisiológicos. Realizamos un paso de calibración para solucionar cualquier problema en los componentes.

Justo antes del experimento, determinamos el punto cero del dispositivo sumergiendo ambos sensores de temperatura en un baño de agua. Durante el experimento, cualquier desviación del punto cero indicaba una diferencia entre las temperaturas de las manos del sujeto. Esta diferencia de temperatura registrada nos permitió cuantificar los efectos de la sugerencia del guante frío, y quiero que visualicen e imaginen que ven desde las yemas de los dedos en los dedos, en la mano, en la muñeca está completamente sumergida.

Debajo de tu mano izquierda está completamente sumergida en el agua helada. A medida que continúas visualizando, imaginando, creando esta increíble sensación de que tu mano izquierda está completamente fría y entumecida, entumecida y fría, no hay sensación en la mano por completo. Cuanto más intentes sentirlo, menos sensaciones tendrás, y la mano derecha sigue calentándose.

A medida que la mano izquierda continúa enfriándose como el hielo, como si tus manos se volvieran azules. Incluso puedes creer que es capaz de hacerlo, pero lo está haciendo desde la punta de los dedos hasta la muñeca. Hemos presentado un método de registro multimodal para revelar los asociados electrofisiológicos, motores y neurovasculares de un proceso cognitivo que de otro modo sería invisible.

A diferencia de los medios establecidos para recolectar FMRI o EEG y aislamiento, el método combinado puede exponer los vínculos entre las dos señales cerebrales, Quint junto con EEG de 256 canales de ultra alta densidad. Es posible colocalizar las señales y hacer inferencias razonables sobre las fuentes eléctricas que aparecen como regiones de flujo sanguíneo alterado en los estudios de resonancia magnética.