EEG Mu Ritmo en desarrollo típico y atípico

El objetivo general del siguiente experimento es utilizar métodos de EEG para evaluar la activación del sistema de neuronas espejo en individuos con y sin trastorno del espectro autista. Esto se logra recolectando primero EEG de alta densidad durante la observación y ejecución de una acción motora, así como durante una condición de descanso basal. Como segundo paso, se revisan los datos de EEG continuos, se segmentan en epopeyas y se eliminan los artefactos de movimiento.

A continuación, se aplica una transformada rápida de Fourier a los datos y se calcula la potencia en función del logaritmo de la relación de la potencia en el rango de ocho a 13 hercios para las condiciones de ejecución y observación, respectivamente, en relación con la condición de reposo de referencia. Los resultados muestran la activación del sistema de neuronas espejo durante la observación y ejecución de acciones motoras basadas en la atenuación del ritmo MU del EEG. La principal ventaja del EEG sobre otros métodos de imagen, como la RMF, es que el EEG proporciona una excelente resolución temporal, lo que permite analizar incluso cambios breves en los patrones de oscilación en el cerebro.

EG también es no invasivo de una manera increíblemente eficiente para recopilar datos incluso de las poblaciones más desafiantes, como bebés o niños con autismo. Este método nos ayudará a responder preguntas clave en el campo de la neurociencia clínica sobre la naturaleza del funcionamiento del sistema de neuronas espejo en los trastornos del espectro autista. Aunque este método puede proporcionar información sobre el sistema de neuronas espejo en el autismo.

También se puede aplicar a otras poblaciones y preguntas de investigación. Identifique a los pacientes elegibles para participar como se describe en el protocolo de texto e identifique una muestra de control emparejada en variables relevantes como la edad, el sexo y la capacidad cognitiva. Coloque el y sobre la mesa al alcance de un participante sentado.

Theand es un bloque de madera con un sensor que envía un marcador con marca de tiempo al software de adquisición. Cuando se agarra. Active el software de adquisición de EEG y comience una nueva sesión para preparar el calor neto, una solución de agua destilada, cloruro de potasio y champú para bebés a 104 grados Fahrenheit.

A continuación, sumerja el sistema de EEG de matriz densa de 128 electrodos en la solución salina tibia durante al menos cinco minutos. Pida al participante que tome asiento a 75 centímetros del monitor de presentación de estímulos y completamente a la vista de la cámara de video. Encuentra el vértice en la cabeza del participante ubicando la intersección del punto medio entre el nasion y el eón y el punto medio entre el auricular.

Utilice un marcador de piel para marcar la siguiente posición del vértice, la tapa del EEG en la cabeza del participante, de modo que el electrodo del vértice se coloque directamente sobre la marca del vértice. Con el software de adquisición, verifique las impedancias y asegúrese de que estén por debajo del umbral apropiado para el sistema EEG. Los ajustes de adquisición incluyen la referencia de la señal al electrodo de vértice y al filtro analógico entre 0,1 y 100 hercios y una frecuencia de muestreo de 500 muestras por segundo.

Una vez finalizada la configuración, comience a grabar la sesión. Explique al participante que habrá tres condiciones experimentales. Observa, ejecuta y descansa.

Para la condición de observación. Indique al participante que se siente en silencio y mire un video de una persona agarrando el manipul andum. Cada prueba dura seis segundos y el agarre observado se produce exactamente a los tres segundos.

Monitorear la atención visual de su participante durante la tarea y marcar las pruebas durante las cuales el participante no atiende a la pantalla para ser descartadas. Durante el posprocesamiento de la condición de ejecución, indique al participante que se siente en silencio con la mano derecha apoyada justo debajo del andum de manipulación. Y al escuchar una señal auditiva para imitar la manipulación y el agarre del videoclip de la condición de observación.

Cada prueba debe durar seis segundos. Con la cola auditiva presentada exactamente en tres segundos, un sensor en el manipulador envía una señal a la computadora de adquisición colocando una marca en el registro de EEG para registrar con precisión el momento en que se produce el agarre del participante. El protocolo consta de bloques aleatorios de las condiciones de observación y ejecución.

Cada bloque consta de 10 ensayos, para un total de 40 ensayos por condición. Aquí se muestra un bloque de 10. Asegúrese de que la imagen del manipulador y el andum permanezca en la pantalla durante todo el proceso de observación y ejecución, incluso entre los intentos.

Después de un bloque, presente el siguiente bloque aleatorio, que en este ejemplo es un bloque de ejecución. Después de completar dos bloques, administre la condición de descanso durante tres minutos. En la condición de reposo, el participante se sienta en silencio con los ojos abiertos y observa pasivamente un pequeño punto de mira en el monitor de estímulos.

Registre el EEG continuo durante la condición de reposo de tres minutos después de la recopilación de datos, vuelva a verificar las impedancias y anote cualquier cambio en los niveles de impedancia. A continuación, finalice la grabación del software de adquisición para su posprocesamiento. Vuelva a referenciar la señal de EEG al segmento promedio, los datos continuos de EEG en 40 ensayos de seis segundos cada uno para cada condición.

Ahora, utilice algoritmos automatizados e inspección visual para rechazar ensayos con artefactos de movimiento mediante la identificación de segmentos con amplitudes medias rápidas que superan los 200 microvoltios, amplitudes medias diferenciales que superan los 100 microvoltios y cero varianzas en un ensayo determinado. A continuación, busque artefactos de movimiento adicionales inspeccionando visualmente los datos, confirme los artefactos de movimiento revisando el video de la sesión. Excluya del análisis todas las pruebas en la condición observada, contaminadas con cualquier artefacto de movimiento, y todas las pruebas en la condición de ejecución contaminadas con cualquier artefacto de movimiento no relacionado con el gesto de agarre.

Descarte cualquier prueba que se haya marcado durante la adquisición en la que el participante no estaba prestando atención. Obsérvese la tasa de rechazo de ensayos para cada grupo diagnóstico analizado después de la extracción del artefacto. Segmente las pruebas limpias en dos epopeyas de segundos que consten de un segundo de datos antes de la captura y un segundo después para las condiciones de observación y ejecución.

Además, el segmento limpió dos epopeyas de segundo de la condición de reposo. A continuación, realiza una transformada rápida de Fourier. En cada segmento, seleccione un grupo de ocho electrodos en cada hemisferio que rodea las posiciones estándar C3 y C cuatro para el análisis estadístico.

Para cada condición, promedie la potencia en los ensayos incluidos. Para calcular los espectros de potencia, calcule la atenuación mu examinando la potencia media durante la ejecución u observación de una acción motora en relación con la potencia media. Durante la condición de reposo en el rango de ocho a 13 hercios, use el logaritmo de esta relación para determinar el grado de atenuación.

Un valor negativo representa la atenuación durante la ejecución o la observación. Mientras que un valor positivo representa el aumento, aquí se muestra la topografía característica de la atenuación del ritmo mu demostrada por un individuo con un desarrollo típico mientras observa una acción de agarre dirigida a un objetivo. La atenuación del ritmo mu se refleja en la topografía del cuero cabelludo como amplitud reducida sobre los electrodos ubicados en el centro.

La potencia espectral promediada en la frecuencia mu durante la observación del movimiento biológico se atenúa en relación con la línea de base. Mientras que la potencia mu no se atenúa durante la observación del movimiento no biológico, la potencia mu se atenúa en relación con la línea de base durante la ejecución y la observación de las acciones. En un varón de 6 años de edad con desarrollo típico, una vez dominada esta técnica, incluida la recopilación y el procesamiento de datos, puede completarse en dos horas por sujeto si se realiza correctamente después de su desarrollo.

Esta técnica allanó el camino para que los investigadores en el campo de la neurociencia clínica exploraran algunos de los mecanismos subyacentes de los trastornos del espectro autista. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de un método para evaluar la activación del sistema de neuronas espejo en humanos. El EEG es un método eficiente y no invasivo para comprender cómo el cerebro procesa la información social.