Concurrente EEG y MRI funcional grabación y análisis de integración de la proyección de imagen dinámica actividad Cortical

Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la neurociencia, como determinar la relación temporal entre múltiples regiones del cerebro o explorar la vía neuronal detallada de procesos cognitivos complejos. La principal ventaja de esta técnica es que permite la integración de EEG multimodal y datos funcionales de una manera específica espacial y temporal para mejorar la resolución y la precisión de las neuroimágenes funcionales. Las implicaciones de esta técnica se extienden hacia la comprensión de la epilepsia y los trastornos neurocognitivos.

Porque el método mejora la precisión espacial y temporal de las neuroimágenes no invasivas. Aunque este método se puede utilizar para proporcionar información sobre los sistemas de procesamiento visual motor y emocional, también se puede aplicar a otros sistemas, como la integración sensoriomotora, el lenguaje y el procesamiento de la memoria. La demostración visual de este método es fundamental, ya que los pasos simultáneos de registro de datos de EEG y fMRI pueden ser difíciles de aprender.

También debido a la necesidad de instalaciones, equipos y métodos de procesamiento de señales especializados. Para comenzar este procedimiento, coloque un gorro de EEG pasivo compatible con RMN de tamaño adecuado en la cabeza del sujeto. Coloque los electrodos según el sistema de etiquetado internacional 10-20.

En el software de registro de EEG, verifique la impedancia de los electrodos de tierra y de referencia. Para hacer esto, haga clic en la pestaña de impedancia y seleccione el tipo de electrodo en la interfaz de usuario del software. A continuación, utilice la jeringa para inyectar electrolito en cada electrodo.

A continuación, utilice un bastoncillo de algodón para esparcir el gel y asegurar el contacto entre la piel y el electrodo. Una vez que se haya terminado la preparación del gorro de EEG, haga que el sujeto se traslade al escáner de resonancia magnética. Configure la visualización del paradigma experimental en un monitor ubicado en la sala de observación.

Use un espejo de visualización en espiral de cabeza para permitir que el sujeto vea la pantalla del monitor sin mover la cabeza o los ojos mientras está acostado. Muestre una imagen de muestra en la pantalla de la computadora para asegurarse de que el sujeto pueda ver cómodamente la pantalla y que el paradigma se muestre correctamente. Realice los ajustes de hardware o software necesarios.

Después de eso, indique al sujeto que permanezca quieto y realice una resonancia magnética anatómica ponderada en T1 inicial. Si es posible, use un campo de visión que llegue desde la parte inferior del cerebelo hasta la parte superior de la cabeza, incluyendo el cráneo y la piel. Ahora, comience a registrar los datos del EEG.

Haga clic simultáneamente en los botones apropiados para comenzar el registro de la resonancia magnética e iniciar el paradigma de interés en el software de presentación. Verifique el registro de datos del EEG para garantizar la calidad de la señal y, si lo desea, se están registrando los marcadores adecuados. Para analizar los datos de resonancia magnética estructural, utilice la GUI disponible para asegurarse de que no haya superposición en las capas.

A continuación, abra la aplicación FreeView. Haga clic en Archivo y, a continuación, en Cargar superficie. Navegue hasta el directorio del sujeto en la carpeta de navegación gratuita.

A continuación, abra la carpeta bem, seguida de la carpeta de cuenca hidrográfica. Cargue los cuatro archivos, la superficie exterior de la piel, la superficie exterior del cráneo, la superficie del cerebro y la superficie interior del cráneo. A continuación, mueva los controles deslizantes de selección de sectores y busque superposiciones en las capas de superficie amarillas.

Si se produce una superposición, vuelva a comprobar si hay defectos o errores anatómicos en los datos de la resonancia magnética y utilice las herramientas de dibujo de la GUI para aclarar las capas. Luego, cargue los datos originales de la resonancia magnética en la aplicación FreeView haciendo clic en Archivo y, a continuación, en Cargar volumen. Navegue hasta la carpeta del asunto y abra la carpeta de resonancia magnética.

Luego haga clic en el directorio original y abra los datos de resonancia magnética estructural y haga clic en Aceptar. A continuación, vea la imagen en escala de grises de la cabeza y observe las diferentes capas de gris y negro alrededor del cerebro. Asegúrese de que estas capas no tengan huecos ni irregularidades. Utilice la herramienta de selección de color para seleccionar el vóxel de la capa que se va a corregir.

Cambie a la edición de vóxel a mano alzada y haga clic para dibujar en la imagen. Utilice este procedimiento para rellenar cualquier defecto en la imagen de resonancia magnética. Realice la corrección de todas las capas y cortes de resonancia magnética donde se produzcan defectos.

A continuación, realice la alineación del sensor de EEG específico del sujeto con el espacio de resonancia magnética utilizando la superposición gratuita del modelo de cabeza de surfista. A continuación, guarde la transformación. Abra la aplicación MNE Analyze.

Haga clic en Archivo y, a continuación, en Cargar superficie. Navegue hasta la carpeta que contiene los datos del sujeto y cargue la superficie pial. Haga clic en Archivo, luego haga clic en Cargar datos del digitalizador y seleccione el archivo de EEG que le interese.

Haga clic en Ver y mostrar visor. Una vez que aparezca la GUI del visor, haga clic en Opciones y asegúrese de que las opciones de datos del cuero cabelludo y del digitalizador estén elegidas. Los electrodos aquí se muestran en rojo con puntos de referencia en amarillo.

En la ventana principal, seleccione Ajustar y, a continuación, Alineación de coordenadas. Usando la GUI de alineación de coordenadas, cambie y gire los electrodos de EEG en el visor con los botones de flecha e izquierda derecha. Ajusta todo lo que sea necesario.

Una vez finalizada la alineación, haga clic en Guardar en la parte inferior de la GUI de alineación de coordenadas para guardar la alineación. Para el análisis de datos de EEG, realice la corrección de los artefactos del gradiente del escáner a través de la sustracción de la plantilla haciendo clic en el botón de corrección de RM en el menú especial de procesamiento de señales y seleccionando los parámetros apropiados en la GUI del software de análisis de EEG. Para eliminar los artefactos cardiobalísticos mediante la sustracción de plantillas, haga clic en el botón de corrección CB en el menú especial de procesamiento de señales y seleccione los parámetros apropiados en la GUI del software de análisis.

A continuación, aplique la filtración en Filtración de datos. Seleccione el botón para la filtración IIR en la parte superior de la GUI de análisis. Por ejemplo, aplique el paso alto a 0,05 hercios, el paso bajo a 40 hercios y un filtro de muesca a la frecuencia de la línea eléctrica con una atenuación de 48 decibelios por hercio.

Para realizar la corrección de artefactos oculares, seleccione Transformación, luego Reducción de rechazo de artefactos y, a continuación, ICA de corrección ocular. A continuación, segmente los datos de EEG en epopeyas basadas en el tiempo especificado antes y después del estímulo con respecto a los marcadores de tiempo del evento seleccionando Transformación, luego funciones de análisis de segmentos, seguido de segmentación. Después, elija el marcador de interés y el segmento de tiempo de interés.

Posteriormente, realice el rechazo de artefactos manual o semiautomático seleccionando Transformación y, a continuación, Reducción de rechazo de artefactos en Rechazo de artefactos. Cuando se le solicite, defina los criterios para los artefactos dentro de las tres pestañas de la GUI y proceda según las instrucciones. En la pestaña Método de inspección, elija seleccionar artefactos de forma automática, semiautomática o manual.

A continuación, seleccione marcar o eliminar artefactos y especifique si las correcciones son para un solo canal. A continuación, en la pestaña de selección de canales, seleccione los canales que se corregirán para los artefactos. En la pestaña Criterios, seleccione la base por la que se identificarán los artefactos.

Haga clic en Aceptar después de seleccionar los criterios, y los artefactos se identificarán y/o rechazarán de acuerdo con las selecciones. Para realizar la corrección de línea base, seleccione Transformación y, a continuación, Funciones de análisis de segmentos y corrección de línea base. Y para promediar los datos segmentados, seleccione Transformación, luego funciones de análisis de segmentos y, a continuación, promedio.

En primer lugar, la epopeya de EEG de interés se divide en ventanas de tiempo más pequeñas con tamaños de ventana y superposición predefinidos. Mientras tanto, el mapa de activación de fMRI se subdivide en múltiples regiones de interés para ser utilizadas como priori espaciales para el análisis de la fuente de EEG. Durante cada ventana de tiempo, se seleccionará un conjunto adecuado de prioridades espaciales para la localización de origen.

La combinación de estos producirá el curso de tiempo final de la actividad cortical para toda la epopeya EEG de interés. Aquí, se muestra la actividad cerebral reconstruida comparando las nuevas imágenes de fuente de EEG restringidas de fMRI espacio-temporalmente específicas en la parte superior, con las imágenes de fuente de restricción de fMRI invariantes en el tiempo comúnmente utilizadas en la parte inferior. La actividad cerebral reconstruida se muestra en varios puntos de tiempo para un sujeto representativo sometido al paradigma de activación visomotora.

Los resultados de localización del nuevo método fueron más focales y se alinearon mejor con las regiones cerebrales esperadas. Aquí, la robustez del método se prueba aplicando el método con diferentes tamaños de ventana. Tenga en cuenta que los tamaños de ventana modestos son bastante estables, mientras que los tamaños de ventana grandes muestran resultados dispares.

Una vez dominado, la sesión simultánea de registro de datos de EEG y fMRI se puede realizar en aproximadamente tres horas, y el análisis de datos se puede realizar en dos o tres días si se realizan correctamente. Al intentar este procedimiento, es importante recordar comprobar la sincronización del reloj y los activadores durante la grabación. Durante el análisis, también debe prestar atención a los parámetros necesarios para capturar su actividad de interés.

Siguiendo este procedimiento, se pueden realizar medidas como el análisis de datos de EEG y resonancia magnética funcional y el análisis de conectividad cerebral total para investigar la estructura de conectividad subyacente o la actividad en el cerebro durante las tareas cognitivas. Después de este desarrollo, esta técnica allanó el camino para que los investigadores en el campo de la neuroimagen funcional exploraran la actividad cerebral altamente dinámica involucrada en el procesamiento cognitivo complejo y estudiaran los cambios detallados en las vías neuronales asociados con los trastornos neurológicos. Después de ver este video, debe tener una buena comprensión de cómo realizar el registro simultáneo de EEG y fMRI y realizar los conceptos básicos del socioanálisis de EEG restringido por fMRI espacio-temporal.

Con el fin de reconstruir la actividad cerebral con alta resolución espacio-temporal y precisión. No olvide que trabajar con participantes y equipos en el entorno de la resonancia magnética requiere una conciencia constante sobre las preocupaciones de seguridad. No se deben introducir objetos metálicos no especificados en la sala de resonancia magnética, y todas las impedancias de los electrodos deben mantenerse por debajo de 50 culombios.