Article de méthode

Enregistrement de l’activité cérébrale avec l’électroencéphalographie de l’oreille

DOI :

10.3791/64897

⸱

31 mars 2023

 , 
1Neurophysiology of Everyday Life Group, Department of Psychology, University of Oldenburg, 2Research Center for Neurosensory Science, University of Oldenburg

Dans cet article

Résumé

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

La procédure d’utilisation de la grille c (électroencéphalographie auriculaire, vendue sous le nom de cEEGrid) est présentée ici pour enregistrer l’activité cérébrale dans et au-delà du laboratoire pendant de longues durées. Ce protocole décrit comment configurer ces réseaux et comment enregistrer l’activité cérébrale en les utilisant.

Résumé

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

La grille c (électroencéphalographie auriculaire, vendue sous le nom de cEEGrid) est un réseau d’électrodes discret et confortable qui peut être utilisé pour étudier l’activité cérébrale après apposition autour de l’oreille. La grille c est adaptée à une utilisation en dehors du laboratoire pendant de longues durées, même pour toute la journée. Divers processus cognitifs peuvent être étudiés à l’aide de ces grilles, comme l’ont montré des recherches antérieures, y compris des recherches au-delà du laboratoire. Pour enregistrer des données EEG de haute qualité, une préparation minutieuse est nécessaire. Dans ce protocole, nous expliquons les étapes nécessaires à sa mise en œuvre réussie. Tout d’abord, comment tester la fonctionnalité de la grille avant un enregistrement est montré. Deuxièmement, une description est fournie sur la façon de préparer le participant et comment ajuster la grille c, qui est l’étape la plus importante pour enregistrer des données de haute qualité. Troisièmement, un aperçu est fourni sur la façon de connecter les grilles à un amplificateur et comment vérifier la qualité du signal. Dans ce protocole, nous énumérons les recommandations de meilleures pratiques et les conseils qui font le succès des enregistrements c-grid. Si les chercheurs suivent ce protocole, ils sont entièrement équipés pour expérimenter avec le c-grid à la fois dans et au-delà du laboratoire.

Introduction

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Avec l’électroencéphalographie mobile de l’oreille (EEG), l’activité cérébrale peut être enregistrée dans la vie quotidienne et de nouvelles connaissances sur le traitement neuronal au-delà du laboratoire peuvent être acquises1. Pour être adapté à la vie quotidienne, un système EEG d’oreille mobile doit être transparent, discret, facile à utiliser, tolérant au mouvement et confortable à porter, même pendant plusieurs heures2. Le c-grid (vendu sous le nom de cEEGrid), un système d’EEG auriculaire en forme de c, vise à répondre à ces exigences pour minimiser les interférences avec le comportement naturel. La grille se compose de 10 électrodes Ag/AgCl imprimées sur le matériau Flexprint3. Associées à un amplificateur mobile miniaturisé et à un smartphone pour l’acquisition de données 4,5, ces grilles permettent de collecter des données EEG auriculaires pendant plus de 8 heures 1,6.

Plusieurs études menées en laboratoire ont montré le potentiel des grilles c pour l’étude des processus auditifs et cognitifs. Les grilles C ont été utilisées avec succès pour le décodage de l’attention auditive avec des précisions supérieures au niveau de hasard 7,8,9,10,11. Segaert et al.12 ont utilisé ces tableaux pour quantifier les troubles du langage chez les patients atteints de troubles cognitifs légers. Garrett et al.13 ont montré que ces réseaux peuvent capturer les potentiels auditifs du cerveau provenant du tronc cérébral. Outre la recherche axée sur le domaine auditif, Knierim et al.14 ont utilisé les grilles pour étudier les expériences d’écoulement (c’est-à-dire la sensation d’implication totale dans une tâche), mesurée par les changements de puissance alpha. Enfin, Pacharra et al.15 ont utilisé ces grilles pour une tâche visuelle. Toutes ces études en laboratoire mettent en évidence les divers processus cognitifs qui peuvent être capturés avec ces grilles.

Ces grilles peuvent également être utilisées pour des enregistrements EEG au-delà du laboratoire, comme l’illustrent plusieurs études. Par exemple, ces réseaux ont été utilisés pour évaluer la charge mentale dans un simulateur de conduite 16,17 et pour étudier la surdité inattentionnelle, la non-perception des sons d’alarme critiques, dans un simulateur de vol18. Les grilles sont particulièrement prometteuses pour les enregistrements à long terme, tels que le suivi à long terme des crises d’épilepsie2 et la stadification du sommeil6. Hölle et al.1 ont utilisé ces grilles pour mesurer l’attention auditive pendant une journée de bureau pendant 6 heures. En résumé, toutes ces études mettent en évidence leur potentiel pour étudier divers processus cérébraux à l’intérieur et à l’extérieur du laboratoire.

Chaque enregistrement EEG nécessite une préparation minutieuse pour obtenir des résultats valides. Ceci est particulièrement important pour les applications mobiles où l’on peut s’attendre à plus d’artefacts qu’en laboratoire en raison du mouvement du participant. Pour garantir des résultats optimaux, des étapes de préparation spécifiques sont nécessaires. Nous indiquons les étapes critiques de la préparation des grilles, de la préparation du participant à la collecte de données, ainsi que de l’ajustement et de la connexion des grilles pour les enregistrements EEG. Nous signalons les erreurs potentielles et montrons des exemples de mauvaise qualité des données lorsque la pièce jointe n’est pas appropriée. Enfin, les résultats représentatifs d’une tâche bizarre jouée au piano sont affichés.

Protocole

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La procédure générale utilisée dans ce protocole a été approuvée par le comité d’éthique de l’Université d’Oldenburg. Le participant a fourni un consentement éclairé écrit avant sa participation.

REMARQUE: Les grilles C ne doivent être utilisées que sur une peau intacte et avec des participants qui n’ont pas d’allergie à l’adhésif utilisé. Il a deux côtés. Il y a du texte noir à l’extérieur. Les surfaces conductrices des électrodes sont à l’intérieur, et elles font face à la peau du participant pendant l’enregistrement. Il est important de manipuler ces grilles avec soin. Ne touchez pas les surfaces conductrices, ne pliez pas les grilles, ne les pliez pas excessivement et évitez de tirer dessus.

1. Essais

REMARQUE: Si elles sont manipulées avec soin, les grilles c peuvent être réutilisées plusieurs fois. Pour assurer un fonctionnement optimal, vérifiez que toutes les électrodes fonctionnent correctement avant le prochain enregistrement. Effectuez la même procédure pour les nouvelles grilles afin d’identifier les problèmes potentiels (par exemple, en raison de problèmes dans le processus de fabrication) avant le début de l’enregistrement. Il existe plusieurs options pour vérifier rapidement les problèmes (par exemple, une électrode cassée).

  1. Option 1 : Multimètre.
    1. Réglez un multimètre pour mesurer la résistance.
    2. Fixez une broche du multimètre à l’électrode et l’autre broche au contact correspondant à l’extrémité du connecteur.
    3. Vérifiez si une faible résistance (<10 kΩ) peut être mesurée pour chaque électrode.
  2. Option 2 : Gel d’électrode
    1. Utilisez du gel d’électrode pour relier toutes les électrodes. Assurez-vous qu’il n’y a pas d’espace entre les électrodes.
    2. Fixez la grille au connecteur d’un amplificateur. Pour voir un signal, fixez la grille sur le côté avec les électrodes de référence et de masse en fonction de la disposition du connecteur utilisée.
    3. Utilisez le contrôle d’impédance de l’amplificateur. Vérifiez l’impédance de l’électrode de référence et des huit électrodes d’enregistrement (10 électrodes au total moins les électrodes de masse et de référence); ils doivent tous avoir une faible impédance (<10 kΩ). Ensuite, essuyez le gel.
  3. Option 3 : Eau
    REMARQUE: Utilisez cette option avec prudence afin de ne pas causer de dégâts d’eau à l’équipement.
    1. Immergez toutes les électrodes dans un verre d’eau, mais assurez-vous de garder la queue de la grille sèche. Vous pouvez également placer la grille C dans une plaque remplie d’eau (avec les électrodes tournées vers la plaque).
    2. Fixez la grille au connecteur de l’amplificateur.
    3. Utilisez le contrôle d’impédance de l’amplificateur. Vérifiez l’impédance de l’électrode de référence et des huit électrodes d’enregistrement (10 électrodes au total moins les électrodes de masse et de référence); ils doivent tous avoir une faible impédance (<10 kΩ). Ensuite, séchez la grille C avec un mouchoir.

2. Préparation du participant

REMARQUE : Pour les enregistrements de haute qualité, le participant doit avoir les cheveux propres et secs, ne doit pas avoir utilisé de produits capillaires (p. ex., des produits coiffants) ou des produits pour la peau, et ne doit pas porter de maquillage. Si possible, les participants doivent se laver les cheveux directement avant l’enregistrement avec un shampooing doux et neutre et également laver les zones autour des oreilles. Demandez aux participants d’indiquer si l’une des étapes préparatoires est inconfortable pour eux.

  1. Pour préparer le participant, l’expérimentateur doit accéder à la zone derrière et autour de l’oreille. Pour les participants aux cheveux plus longs, utilisez des pinces à cheveux pour faciliter l’accès.
  2. Placez une grille C autour de l’oreille du participant pour voir comment elle s’adapte. De plus, vérifiez s’il peut être positionné autour de l’oreille sans toucher l’oreille. Assurez-vous qu’il ne touche pas l’arrière de l’oreille ou le lobe de l’oreille, car cela peut être inconfortable après un certain temps. Ce pré-montage donne également une indication de la zone qui sera couverte et, par conséquent, doit être nettoyée.
    REMARQUE: Ces grilles sont disponibles en taille unique et ne conviennent pas à toutes les tailles d’oreilles. Pour les oreilles plus grandes, coupez une partie du plastique autour des électrodes à l’intérieur du C avec une petite paire de ciseaux. Portez une attention particulière à ne pas couper dans les électrodes ou le chemin conducteur.
  3. Appliquez une petite goutte de gel d’électrode abrasive sur un mouchoir. Utilisez le gel pour nettoyer la peau autour de l’oreille du participant avec une certaine pression, mais assurez-vous qu’elle reste confortable pour le participant. Assurez-vous de nettoyer généreusement toute la zone qui sera couverte.
  4. Trempez un mouchoir dans de l’alcool et nettoyez la zone derrière l’oreille avec ce mouchoir.
  5. Sécher la zone nettoyée avec une serviette propre.
  6. Pour des niveaux de confort plus élevés, placez éventuellement un petit morceau de ruban adhésif à l’arrière de l’oreille.
  7. Répétez toutes les étapes ci-dessus (étapes 2.1-2.5) pour l’autre oreille.

3. Préparation et montage des grilles

REMARQUE: Il existe différentes façons de fixer la grille C à l’aide de ruban adhésif double face. Deux options sont présentées ici : des autocollants en forme de C (fournis par le fabricant) qui couvrent toute la surface et de petits autocollants circulaires qui sont placés individuellement autour des électrodes (par exemple, lors de la réutilisation).

  1. Apposez des autocollants adhésifs double face (en forme de C ou individuels) autour de chaque électrode. Assurez-vous que les autocollants ne couvrent pas la surface conductrice des électrodes.
  2. Mettez de petites gouttes (de la taille d’une lentille) de gel d’électrode sur chaque électrode. Évitez d’utiliser trop de gel, car cela pourrait se répandre sur le matériau adhésif et réduire l’adhérence à la peau. Trop de gel pourrait également créer des ponts entre les électrodes.
  3. Retirez le couvercle de l’autocollant adhésif. Réappliquez le gel au cas où il aurait été retiré au cours de cette étape. Alternativement, retirez le premier couvercle, et appliquez le gel ensuite; Cependant, cela nécessite une main très ferme pour que le gel ne se renverse pas accidentellement sur l’adhésif.
  4. Demandez au participant de tenir ses cheveux loin de l’oreille afin qu’ils n’obstruent pas l’essayage. Déplacez les poils autant que possible afin que les autocollants touchent directement la peau. Selon la racine des cheveux, ce n’est pas toujours possible (par exemple, lorsqu’il y a des poils directement au-dessus de l’oreille).
  5. Positionnez la grille autour de l’oreille et, une fois en place, pressez-la dans la peau. Assurez-vous de ne pas le placer trop près de l’oreille, car cela pourrait devenir inconfortable pour le participant. Laissez un peu d’espace (1 mm à 2 mm) entre la grille et l’arrière de l’oreille. De plus, demandez au participant d’appuyer sur les électrodes.
  6. Répétez toutes les étapes ci-dessus (étapes 3.1-3.5) pour l’autre oreille.
  7. Enlevez toutes les pinces à cheveux. Placez soigneusement les lunettes ou les bandes de masques faciaux sur les oreilles si nécessaire.

4. Connexion

  1. Connectez le connecteur à l’amplificateur. Au cours de cette étape, évitez de vous pencher ou de tirer excessivement sur la grille en C.
  2. Branchez les contacts dans le connecteur. Assurez-vous que les contacts sont branchés du bon côté. Assurez-vous que les contacts exposés à l’intérieur de la grille C font face aux contacts du connecteur.
    REMARQUE: Il est important de connaître la disposition du connecteur utilisé (y compris la position de la masse et les électrodes de référence). Selon le système utilisé, la disposition peut différer. Pour créer un connecteur, visitez https://uol.de/psychologie/abteilungen/ceegrid. Avec le bon connecteur, les c-grids peuvent être connectés à n’importe quel amplificateur.
  3. Pour maintenir l’amplificateur en place, utilisez un bandeau, par exemple, pour le fixer sur la tête.
    REMARQUE: Le laboratoire d’Oldenburg utilise un amplificateur intégré à un haut-parleur de col appelé nEEGlace. Le nEEGlace rend la configuration plus confortable et plus rapide.

5. Vérifiez l’impédance et les données

  1. Connectez l’amplificateur à un smartphone (en option: un ordinateur portable) via Bluetooth.
  2. Vérifiez l’impédance des électrodes avec le contrôle d’impédance de l’amplificateur. L’impédance s’améliore généralement avec le temps (5 min à 10 min) et ne doit pas nécessairement être inférieure à 10 kΩ pour chaque électrode au début. N’essayez pas de mettre plus de gel sous les électrodes avec une impédance élevée.
  3. Vérifiez le signal EEG. Demandez au participant de serrer la mâchoire, de cligner des yeux et de fermer les yeux (activité alpha). Observez les artefacts correspondants et l’activité alpha dans le signal. Assurez-vous que chaque électrode fournit un bon signal. Si le signal EEG résultant est faible, retirez la grille, essuyez tout gel résiduel autour de l’oreille du participant et installez-en un nouveau.
  4. Commencez l’enregistrement.

6. Enlèvement et nettoyage

  1. Une fois l’enregistrement des données terminé, déconnectez le téléphone (ou l’ordinateur portable) de l’amplificateur. Détachez les grilles de l’amplificateur et retirez l’amplificateur du participant. Retirez délicatement les grilles C du participant. Assurez-vous de ne pas trop plier la grille C ni d’arracher les cheveux du participant. Permettez aux participants de se nettoyer avec des mouchoirs ou une serviette.
  2. Faites tremper les grilles dans l’eau pendant quelques minutes. Ils peuvent être complètement submergés.
  3. Détachez soigneusement les autocollants pour éviter de les endommager. Rincez tout gel restant. Sécher les grilles à l’air. Ne frottez pas sur la surface conductrice des électrodes.
  4. Stockez les grilles C en toute sécurité dans un endroit sombre et sec.

Résultats

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En suivant ce protocole, l’impédance de chaque électrode est généralement inférieure à 10 kΩ ou se rapproche de cette valeur quelques minutes après la mise en place de la grille (Figure 1), indiquant un bon contact électrode-peau. Il est à noter que l’impédance peut encore s’améliorer dans les 2 heures suivant son installation.

La figure 2 illustre différents signaux EEG non traités. La figure 2A illustre l’apparence des données lorsqu’aucun gel n’est utilisé. Un gel conducteur est nécessaire et la grille ne fonctionne pas correctement sans utiliser de gel. Si trop de gel est utilisé, les électrodes peuvent être pontées. Les données de ce scénario sont présentées à la figure 2B. Les électrodes pontées affichent exactement le même signal. Lorsque la préparation et le montage sont effectués avec soin, on peut s’attendre à des données de haute qualité, comme le montre la figure 2C.

La figure 3 illustre la procédure et les données d’un paradigme exemplaire de potentiel lié à un événement (ERP) (tâche bizarre) avec un participant. La figure 3A illustre le paradigme. Plus précisément, l’expérimentateur a joué une séquence prédéfinie de deux notes différentes au piano (do moyen et sol moyen). Le milieu C a été joué fréquemment (328 fois) et le milieu G a été joué rarement (78 fois); Le participant devait compter les notes peu fréquentes. L’application AFEx open source a enregistré les débuts de tonalité, l’intensité sonore (RMS) et le contenu spectral (PSD) pour toutes les tonalités. L’application Record-A a enregistré simultanément les caractéristiques acoustiques et EEG4. Dans les analyses, les tonalités peu fréquentes et fréquentes ont été différenciées en fonction de la densité spectrale de puissance (PSD; voir Hölle et al.19 pour plus de détails). Les données EEG étaient filtrées passe-haut à 0,1 Hz et filtrées passe-bas à 25 Hz. Un filtre spatial a été calculé en utilisant la décomposition généralisée du vecteur propre, qui maximise le signal d’intérêt20. Dans la figure 3B,C, on peut observer l’ERP résultant avec des composants typiques du traitement auditif, tels que le N1 pour les deux tons et le P3 pour le ton peu fréquent qui a dû être compté. Ces résultats sont cohérents avec les études antérieures sur les c-grids1,3 et avec cap-EEG21,22.

figure-results-1
Figure 1 : Exemple de bonne impédance. Toutes les valeurs sont exprimées en kiloohms (kΩ). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

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Figure 2 : Illustration de signaux non traités de qualités différentes. (A) Exemple de 10 s de données lorsqu’aucun gel d’électrode n’est utilisé. (B) Exemple de 10 s de données lorsque les électrodes sont pontées. (C) Exemple de 10 s de bonnes données acquises en laboratoire. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

figure-results-3
Figure 3 : Résultats d’un paradigme de potentiel lié à un événement (ERP) (tâche bizarre) avec un participant. (A) Aperçu du paradigme. Le participant écoutait une séquence de sons joués sur un piano et devait compter les plus rares. Le smartphone a enregistré simultanément les ERP EEG et acoustiques (B) de tous les canaux c-grid. Abréviations : REF = électrode de référence; DRL = électrode de masse. (C) ERP basé sur le filtre spatial affiché dans le coin supérieur gauche. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Discussion

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Voici un protocole pour les enregistrements EEG de l’oreille avec les grilles c. Suivre les étapes de ce protocole garantit des enregistrements de haute qualité. Dans les paragraphes suivants, une comparaison est faite avec cap-EEG, les étapes les plus critiques du protocole ainsi que certaines recommandations de meilleures pratiques sont discutées, et certaines modifications sont discutées.

Comparaison des grilles C avec l’EEG capuchon et l’EEG intra-auriculaire
La grille C permet l’enregistrement discret de l’activité cérébrale dans les environnements de la vie quotidienne et convient bien aux enregistrements plus longs. Il présente plusieurs avantages par rapport au cap-EEG. Tout d’abord, en raison de son poids, de son confort et de sa faible visibilité, il restreint à peine les participants dans leurs activités quotidiennes1. Deuxièmement, il peut être porté pendant de longues périodes - plus de 11 heures dans une étude 6 - sans que les électrodes ne tombent 1,3,6, car elles sont scellées par les autocollants adhésifs. En revanche, la grille C ne couvre qu’une fraction de la surface de l’EEG du capuchon et, par conséquent, ne peut pas remplacer l’EEG du capuchon à toutes fins. Cependant, dans les cas où une solution légère, discrète, rapide à installer et peu restrictive est nécessaire (par exemple, sur le lieu de travail), les grilles C peuvent fournir des informations neuronales pertinentes.

La comparaison des résultats entre les participants est potentiellement plus difficile pour les grilles C que pour l’EEG cap. Pour l’EEG cap, le système international 10-20 est souvent utilisé pour faciliter la comparaison des résultats entre les études et entre les participants ayant des tailles de tête différentes. Dans ce système, les électrodes sont positionnées par rapport à des repères anatomiques spécifiques (c.-à-d. la nasion et l’inion de l’avant vers l’arrière et les oreilles de gauche à droite). En pratique, différentes tailles de capuchon sont utilisées pour tenir compte des différentes tailles de tête et ainsi se rapprocher du positionnement optimal des électrodes. Le c-grid ne peut pas être facilement intégré dans ce système pour deux raisons. Tout d’abord, ceux-ci sont actuellement disponibles en taille unique et, par conséquent, couvrent plus ou moins d’espace en fonction de la taille de la tête. Deuxièmement, la forme de l’oreille influence le positionnement des grilles. En général, les deux électrodes les plus hautes seront directement au-dessus de l’oreille, mais selon la forme de l’oreille, elles peuvent être plus inclinées vers l’avant ou vers l’arrière. Nous ne sommes au courant d’aucune étude qui ait examiné si ces changements dans les positions des électrodes sont suffisamment importants pour être pertinents.

Une autre approche pour mesurer l’EEG de l’oreille consiste à placer les électrodes à l’intérieur de l’oreille, par exemple, dans le conduit auditif externe ou la conque23,24,25. Une telle approche offre une visibilité encore plus faible que la grille c, mais conduit à enregistrer des signaux avec des amplitudes plus faibles en raison des petites distances entre les électrodes26.

Étapes les plus critiques
L’EEG en général, et en particulier l’EEG mobile centré sur l’oreille, reste une technologie difficile. Par conséquent, la préparation minutieuse du participant et le placement des grilles sont essentiels pour assurer une bonne qualité des données dans le temps. La préparation commence par les cheveux et la peau des participants. Les cheveux et la peau autour de l’oreille doivent être lavés et séchés. En plus de cela, l’expérimentateur doit nettoyer soigneusement la zone autour de l’oreille avec du gel abrasif et de l’alcool et s’assurer que les grilles sont fermement attachées avec les autocollants adhésifs. Ces étapes sont importantes et doivent être effectuées avec soin pour assurer une bonne adhérence de la peau de l’électrode et une faible impédance pendant de plus longues périodes. Le nettoyage de la peau en particulier peut faire la différence entre un enregistrement réussi et un enregistrement infructueux.

Même avec des soins appropriés, cependant, l’impédance des électrodes individuelles peut encore être faible directement après le placement des électrodes. En général, l’interface électrode-peau se stabilise avec le temps, et on observe souvent que l’impédance diminue en 5 min à 15 min. Si la qualité du signal reste médiocre, il est recommandé de retirer complètement les grilles, d’essuyer tout gel résiduel autour de l’oreille du participant et d’en installer une nouvelle. Il est plus rapide d’en installer un nouveau plutôt que de nettoyer et de préparer la grille précédemment retirée. Il n’est pas recommandé d’ajouter du gel d’électrode aux électrodes individuelles une fois la grille installée, car cela peut compromettre la force d’adhérence des autocollants et peut même conduire au pontage des électrodes voisines.

Une fois la grille placée et lorsque l’impédance des électrodes est faible, l’enregistrement des données peut commencer. Pour les enregistrements plus longs (>1 h), une brève vérification de la qualité des données doit être effectuée au début. Par exemple, une tâche auditive bizarre de 3 minutes est illustrée dans cette étude, qui peut être menée et analysée rapidement pour assurer une bonne qualité de signal.

Dans certains cas, l’enregistrement avec la grille C peut ne pas être possible du tout, par exemple lorsque la grille est trop petite pour l’oreille (même après la coupe) ou lorsque la racine des cheveux est trop proche de l’oreille, ce qui signifie que la grille ne colle pas à la peau. Si la grille « plane » sur certains cheveux, les chercheurs ne peuvent pas s’attendre à des données de haute qualité.

Dépannage
Mauvaise impédance et/ou signal
Pour éviter ces problèmes, il est impératif que la peau soit soigneusement nettoyée avant l’appareillage. De plus, il faut s’assurer de tester la fonctionnalité de chaque électrode avant le montage. Par exemple, il faut vérifier que la grille est correctement branchée dans le connecteur et que chaque électrode a un contact ferme avec la peau, puis attendre quelques minutes jusqu’à ce que l’impédance et le signal s’améliorent. Pour vérifier davantage la fonctionnalité après le montage, les électrodes individuelles doivent être pressées et le signal résultant doit être vérifié. Si le signal correspondant de chaque électrode montre une réponse, l’électrode est fonctionnelle en principe. Si toutes les étapes ci-dessus n’aident pas, il faut retirer la grille, essuyer le gel résiduel autour de l’oreille du participant et en installer une nouvelle.

Situations sans signal
Tout d’abord, il faut s’assurer que le réseau est correctement connecté à l’amplificateur, ainsi que s’assurer que le connecteur de réseau n’est pas à l’envers. Il n’y aura de signal que si les électrodes de masse et de référence sont connectées; Que la masse et la référence soient à gauche, à droite ou des deux côtés dépend du connecteur.

Le signal s’aggrave pendant l’enregistrement
Il peut y avoir plusieurs raisons à ce problème qui doivent être abordées. Tout d’abord, certaines électrodes peuvent s’être détachées de la peau. Cela peut se produire lorsque l’adhésif est compromis par les restes du gel d’électrode, par les cheveux sous les électrodes ou en raison d’interférences du participant (par exemple, gratter autour de l’oreille ou ajuster les lunettes). Deuxièmement, il peut y avoir des problèmes avec la connexion entre la grille et l’amplificateur (c’est-à-dire que la grille peut avoir été retirée de l’amplificateur ou que sa position a peut-être changé). Enfin, le réseau peut avoir subi des dommages pendant l’utilisation. Cela peut se produire si la queue de la grille C est trop fortement pliée.

Canaux affichant des signaux identiques
Dans ce cas, les électrodes sont pontées. Il faut retirer la grille, essuyer le gel résiduel autour de l’oreille du participant et en installer une nouvelle. Il faut également s’assurer de n’utiliser que des gouttes de gel d’électrode de la taille d’une lentille sur chaque électrode pour éviter le pontage.

Participants signalant que le placement est inconfortable
La raison la plus courante de la diminution du confort est que la grille est placée trop près de l’arrière de l’oreille. Il faut s’assurer de laisser 1 mm à 2 mm entre la grille C et l’arrière de l’oreille. Un petit morceau de ruban adhésif attaché derrière l’oreille aide à augmenter le confort.

Modifications de la méthode
Le c-grid est disponible en taille unique. Cependant, il permet une certaine flexibilité en ce qui concerne sa taille. En coupant le plastique de la face interne, la taille peut être réduite pour s’adapter à des oreilles plus grandes. Il faut faire particulièrement attention afin de ne pas couper dans les électrodes ou les chemins conducteurs.

Selon l’amplificateur utilisé et le scénario d’enregistrement, il existe différentes façons de placer l’amplificateur sur le corps. La longueur fixe de la queue de la grille et le fait qu’elle pointe horizontalement loin de l’oreille limite les emplacements possibles pour placer le connecteur de l’amplificateur. Différents fabricants fournissent des câbles adaptateurs qui connectent le réseau à un amplificateur spécifique (mobile ou de laboratoire). Différentes solutions ont été proposées pour placer l’amplificateur; Certains chercheurs utilisent un bandeau3, tandis que d’autres l’intègrent dans un basecap27. Pour des expériences plus courtes, un bandeau convient. Pour des expériences plus longues, l’amplificateur peut être collé sur les vêtements6 ou le corps2, stocké dans des sangles sur mesure, collé sur des écouteurs portés autour du cou1 ou collé à un protège-cou couramment utilisé pour le VTT. Nous avons développé un prototype qui combine un haut-parleur de cou (pour présenter des stimuli auditifs) avec un amplificateur EEG mobile et des connecteurs à la grille C (les instructions de montage peuvent être trouvées ici: https://github.com/mgbleichner/nEEGlace). Nous avons utilisé cette approche avec succès dans une étude récente (en préparation) dans laquelle nous avons enregistré l’EEG de l’oreille pendant 4 heures pendant que les participants travaillaient dans un bureau.

Applications futures
La grille c est un outil prometteur pour les enregistrements à long terme dans la vie quotidienne. Par exemple, on peut l’utiliser pour étudier le traitement du son dans la vie quotidienne1. Avec des enregistrements à long terme, les variations circadiennes de la cognition et de la fonction auditive peuvent également être étudiées28,29. À des fins de diagnostic, la grille peut être utilisée pour la surveillance à long terme des crises d’épilepsie2, la stadification du sommeil6 ou pour mesurer l’attention des appareils auditifs 7,11.

Conclusion
Ce protocole équipe complètement les chercheurs pour expérimenter avec ces grilles C dans et au-delà du laboratoire. Si les chercheurs suivent ce protocole et effectuent soigneusement les étapes, y compris les plus importantes, telles que le nettoyage de la peau et l’ajustement de la grille C, ils peuvent s’attendre à des données de haute qualité pour leurs expériences EEG auriculaires.

Déclarations de divulgation

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Les auteurs ne signalent aucun conflit d’intérêts.

Remerciements

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Ce travail a été financé par la Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, Fondation allemande pour la recherche) dans le cadre du programme Emmy-Noether, BL 1591/1-1 - Project ID 411333557. Nous remercions Suong Nguyen, Manuela Jäger et Maria Stollmann pour leur aide dans le tournage de la vidéo. Nous remercions Joanna Scanlon pour la voix off vidéo.

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Gel abrasif : Abralyt HiCleasycap GmbH, Allemagne
AFEx appUniversité d’Oldenburg, Allemagnepour notre enregistrement de données exemplaire, open-source : https://zenodo.org/record/5814670#.Y0AavXZByUk
AlcoholCarl Roth GmbH + Co. KG, Allemagne70 % d’isopropanol, 30 % d’eau distillée
c-grid : cEEGridTSMI, Oldenzaal, Pays-Bas
Connecteur cEEGridUniversité d’Oldenburg, Allemagnecostum build
EEG acquisition appli : SmartingmBrainTrain, Serbie
MatlabThe MathWorks, Inc., États-Unisutilisé pour l’analyse des données et la création des chiffres
Bande médicale : LeukosilkBSN medical GmbH, Allemagne
amplificateur EEG mobile : Smarting MOBImBrainTrain, Serbie
MultimètrePeakTech Prü ; f- und Messtechnik GmbH, Allemagnedispositif optionnel pour vérifier le fonctionnement des électrodes
nEEGlaceUniversité d’Oldenburg, AllemagneHaut-parleur de cou personnalisé avec amplificateur EEG intégré (Smarting, mBrainTrain, Serbie) et connecteurs cEEGrid
Lingettes en papier  ;-
Record-a appUniversité d’Oldenburg, Allemagnepour notre enregistrement de données exemplaire, open-source : https://github.com/NeuropsyOL/Pocketable-Labs
Smartphone : Google Pixel 3a  ;Google LLC, États-Unis
Yahama Digital Piano P-35Hamamatsu, Japonpour notre enregistrement de données exemplaire

Références

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
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