Name: Extraction de la composante PPE de lEMG de surface (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2009-12-16T16:05:00.000+00:00
Duration: 7 min 16 s
Description: Apprenez à extraire le potentiel de plaque motrice de l'EMG de surface par filtrage numérique. Cette méthode révèle des oscillations à 30 Hz pour l'étude de la fonction neuromusculaire.

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Je voudrais proposer un grand merci à David Carlson, professeur d&#39;anglais à Matsumoto dentaire de l&#39;Université, pour son soutien en nature de rédaction du présent rapport. Je tiens également à remercier Tadafumi Adachi, un séminariste dans notre laboratoire, pour son respect en tant que sujet dans cette enquête.

1. Préparation des électrodes EMG <ol><li> Commencez par préparer neuf électrodes. Huit d'entre eux sont utilisés pour l'enregistrement de signaux à partir de sites sur le muscle, et on est une électrode de référence. </li><li> Après avoir connecté les électrodes d'enregistrement et la référence à l'amplificateur, remplir les disques avec la conductance électrique pâte. Chaque type est OK, mais un type fluide à basse est meilleure. </li><li> Avant de fixer les électrodes à la peau, ont fait l'objet fermement, et de déterminer l'emplacement approximatif du muscle masséter sur le visage. </li><li> Le tendon supérieur du muscle masséter s'attache à l'arcade zygomatique, et son tendon inférieur à l'angle de la mandibule. </li><li> Placer les électrodes d'enregistrement huit sur un long morceau de ruban adhésif en égale distance inter-électrodes, et joignez le tableau de la surface de la peau. L'électrode de premier enregistrement est placé sur l'arcade zygomatique, et le dernier sur l'angle de la mandibule. </li><li> Enfin, joignez l'électrode de référence à l'extrémité du nez. </li></ol> 2. L'enregistrement EMG <ol><li> Pour commencer l'enregistrement, tout d'abord définir les paramètres de l'amplificateur analogique multi-canal (MEG6100). Réglez le gain x 500, le filtre passe-bas à 0,5 Hz, et le filtre passe-haut à 10 kHz. </li><li> Connectez les huit sorties de l'amplificateur analogique à un convertisseur analogique-numérique (PCI-MIO-16E-4). Le signal numérique est traitée avec le logiciel LabVIEW avec un taux d'échantillonnage de 20 kHz. </li><li> Lorsque tout est connecté, EMG records au cours rapide des chewing-gums serrant sur le côté ipsilatéral. </li><li> Les traces des huit canaux sont présentés sur l'écran LabView immédiatement après le processus d'enregistrement a été achevé. </li></ol> 3. L'extraction du PPE et de l'observation de ses fonctions <ol><li> Pour extraire la composante PPE, retirez d'abord la composante du potentiel d'action de l'EMG brutes en utilisant une fréquence de coupure haute du filtre numérique (filtre de Butterworth). </li><li> Commencer à appliquer le filtre avec une fréquence de coupure de 10 Hz. Une vague lente qui dévie dans le sens positif ou négatif devrait apparaître. Cette vague correspond à la PPE, et la différence de polarité reflète la relation puits-source du courant plaque d'extrémité. </li><li> Lors de l'enregistrement à partir du muscle masséter, la déviation la plus négative de l'onde est attendu dans la trace du site d'enregistrement les plus inférieurs, et la polarité doit passer autour de 3 sites éloignés de ce site. </li><li> L'ampleur de la composante PPE peut être mesuré comme un point fort de la déviation ou une zone pendant la flexion. </li><li> Le changement de polarité de la composante PPE peut être déterminé en traçant la vague du PPE de chaque canal contre une chaîne de référence qui a montré le fléchissement le plus négatif. </li><li> Maintenant, en augmentant la fréquence de coupure, l'onde lente deviendra oscillatoire. L'oscillation va augmenter avec l'augmentation de la fréquence de coupure et seront généralement devenu évident, à une fréquence de coupure de 30 Hz. </li><li> La phase de l'onde sera inverse à travers la trace dans lequel la polarité de l'onde de 10Hz filtrée PPE a montré une inversion. </li><li> Le déphasage de l'oscillation peut être vérifié avec les mêmes graphiques qui ont été appliqués à la vague de 10Hz-filtrée PPE. </li><li> De l'intervalle entre les voisins pics positifs et / ou négatifs de l'oscillation, nous pouvons obtenir une approximation de la fréquence de l'oscillation </li></ol> 4. L'enregistrement des résultats EMG <img src="/files/ftp_upload/1653/1653Fig1a.jpg" alt="Figure 1 une"> Figure 1a: Montré ici est une vue schématique des huit sites le long du muscle masséter qui ont été enregistrées à partir. <img src="/files/ftp_upload/1653/1653Fig1b.jpg" alt="Figure 1 b"> Figure 1b: Nous voyons d'un échantillon de l'EMG monopolaire enregistrées simultanément à partir des sites sur le muscle masséter en réponse à serrer la gomme rapide sur le côté ipsilatéral. La composante PPE a été extrait en utilisant un filtre coupe-haut numérique avec une fréquence de coupure de 10Hz, qui se superpose à chaque crue EMG. Dans cet essai, la déviation la plus négative a été observée dans les traces-5 et -6 et la polarité changé travers oligo-3. <img src="/files/ftp_upload/1653/1653Fig1c.jpg" alt="Figure 1c"> Figure 1c: Lorsque la fréquence de coupure du filtre coupe-haut numérique a été mis à 30Hz, l'onde lente montré une oscillation. Sa phase aussi déplacé à travers oligo 3, où la polarité de l'onde 10Hz-filtrée PPE changé. L'intervalle entre les voisins crêtes positives de l'oscillation a été mesurée. Dans ce sujet, la moyenne inter-pic de l'intervalle était de 31,7 ± 6,5 ms de plus de 16 enregistrements.

<ol><li>Eccles, J. C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aEccles%2C+JC+%22The+physiology+of+synapses%22">The physiology of synapses</a>. , 1st ed, Springer-Verlag. Berlin. (1964).</li>
<li>Mitzdorf, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+source-density+method+and+application+in+cat+cerebral+cortex%3A+investigation+of+evoked+potentials+and+EEG+phenomena%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol.+Rev%22%5BJournal%5D)">Current source-density method and application in cat cerebral cortex: investigation of evoked potentials and EEG phenomena.</a> Physiol. Rev. 65, 37-100 (1985).</li>
<li>Rall, W., Shepherd, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Theoretical+reconstruction+of+field+potentials+and+dendrodendritic+synaptic+interactions+in+olfactory+bulb%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Theoretical reconstruction of field potentials and dendrodendritic synaptic interactions in olfactory bulb.</a> J. Neurophysiol. 31, 884-915 (1968).</li>
<li>Richardson, T. L., Turner, R. W., Miller, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Action-potential+discharge+in+hippocampal+CA1+pyramidal+neurons%3A+current+source+density+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Action-potential discharge in hippocampal CA1 pyramidal neurons: current source density analysis.</a> J. Neurophysiol. 58, 981-996 (1987).</li>
<li>Kumai, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Location+of+the+neuromuscular+junction+of+the+human+masseter+muscle+estimated+from+the+low+frequency+component+of+the+surface+electromyogram%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Jpn.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Location of the neuromuscular junction of the human masseter muscle estimated from the low frequency component of the surface electromyogram.</a> J. Jpn. Physiol. 55, 61-68 (2005).</li>
<li>Mito, K., Sakamoto, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distribution+of+muscle+fiber+conduction+velocity+of+m.+masseter+during+voluntary+isometric+contraction%5BTitle%5D)+AND+%22Electroencephalogr.+Clin.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Distribution of muscle fiber conduction velocity of m. masseter during voluntary isometric contraction.</a> Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 40, 275-285 (2000).</li>
<li>Tokunaga, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two-dimensional+configuration+of+the+myoneural+junctions+of+human+masticatory+muscle+detected+with+matrix+electrode%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Oral+Rehabili%22%5BJournal%5D)">Two-dimensional configuration of the myoneural junctions of human masticatory muscle detected with matrix electrode.</a> J. Oral Rehabili. 25, 329-334 (1998).</li>
<li>Rohen, J. H., Yokochi, C., Lűtjen-Drecoll, E. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRohen%2C+JH+%22Color+atlas+of+anatomy%22">Color atlas of anatomy</a>. , 6th ed, Lippincott Williams and Wilkins. Philadelphia. (2006).</li>
<li>Wichmann, T., DeLong, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oscillation+in+the+basal+ganglia%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Oscillation in the basal ganglia.</a> Nature. 400, 621-622 (1999).</li>
</ol>

<ol><li> Comme le potentiel négatif est considéré comme formé par un écoulement dans les cours du flasque, et la déviation positive, par son flux de sortie [1,2,3,4], la trace montrant la déviation la plus négative doit correspondre à la site de localisation de la jonction neuromusculaire [5]. La figure 1b indique la jonction neuromusculaire du muscle masséter localiser dans son étroite partie inférieure à l&#39;angle de la mandibule, qui est approximativement le même que les résultats obtenus par une autre méthode utilisant la manière la condu...

<table><tbody><tr><td>Filtre analogique</td><td>Nihon Kohden</td><td>MEG6100</td><td>Préamplificateur, amplificateur principal</td></tr><tr><td>Convertisseur A/N</td><td>National Instruments</td><td>PCI-MIO-16E-4</td><td>Carte PCI pour ordinateur</td></tr><tr><td>Interface de connexion</td><td>National Instruments</td><td>BNC-2090</td><td>Adaptateur BNC 8 voies</td></tr><tr><td>Électrodes circulaires</td><td>Nihon Kohden</td><td>NS-11</td><td>Ag/AgCl (&amp;#934;8mm)</td></tr><tr><td>Pâte pour électrode</td><td>Sanshin</td><td>SA-5</td><td>Pâte au carbone semi-fluide</td></tr><tr><td>LabVIEW (filtre numérique)</td><td>National Instruments</td><td>V. 8.5</td><td>Langage de programmation</td></tr><tr><td>Chewing-gum</td><td>Lotte</td><td>Green gum</td><td>Aliment test lors du serrement des dents</td></tr></tbody></table>

extraction de la composante ppe de l&#39;emg de surface

Extraction of the EPP Component from the Surface EMG

Un électromyogramme de surface (EMG), surtout lorsqu&#39;il est enregistré près de la jonction neuromusculaire, est censé contenir le potentiel des plateaux vertébraux (PPE) composant qui peut être extraite par un filtre de signal approprié. Deux facteurs sont importants: l&#39;EMG doit être enregistrée dans la mode monopolaire, et l&#39;enregistrement doit être fait pour que le signal basse fréquence correspondant au PPE n&#39;est pas éliminée. Ce rapport explique comment extraire la composante PPE de l&#39;EMG du muscle masséter chez un sujet humain. L&#39;EMG de surface est enregistré dans huit sites en utilisant des électrodes à disque traditionnel alignés le long du muscle, avec la distance inter-électrodes égale de l&#39;arcade zygomatique à l&#39;angle de la mandibule en réponse à serrer la gomme rapide. Une électrode de référence est placé sur le bout du nez. La composante PPE est extraite de l&#39;EMG premières en appliquant un coupe-haut filtre numérique (2ème dimension Butterworth filtre) avec une gamme de 10 à 35 Hz. Quand le filtre est fixé à 10 Hz, l&#39;extrait du PPE ondes dévie soit positif ou négatif selon le site d&#39;enregistrement. La différence dans la polarité reflète la relation puits-source du courant plaque d&#39;extrémité, avec le site montrant la déviation la plus négative correspondant à la jonction neuromusculaire. Dans le cas du muscle masséter, la jonction neuromusculaire est estimé à être situé dans la partie inférieure proche de l&#39;angle de la mandibule. La composante PPE présente une oscillation intéressante lorsque la fréquence de coupure du filtre coupe-haut numérique est réglé à 30 Hz. L&#39;oscillation du PPE indique que la contraction musculaire est ajustée de façon intermittente. Tremblements anormal qui accompagne toutes sortes de maladies peuvent être substantiellement en raison de cette oscillation du PPE, qui devient plus lent et il est difficile de cesser.

Le potentiel de plaque motrice (PPE) composant peut être extraite de l&#39;EMG de surface en utilisant un filtre numérique. L&#39;extrait montre PPE oscillation avec une fréquence d&#39;environ 30 Hz.

Extraction de la composante PPE de l&#39;EMG de surface

Un électromyogramme (EMG) de surface, particulièrement lorsqu'il est enregistré à proximité de la jonction neuromusculaire, devrait contenir la composante du potentiel de plaque motrice (PPM)...

Pour un mécanisme de synapse ionique, la membrane post-synaptique constitue le puits pour le courant du potentiel dépolarisant. Un champ de potentiel négatif devrait être produit dans le milieu externe autour de la plaque motrice, par rapport à un point éloigné qui pourrait être détectable par l'EMG de surface monopolaire. Si le potentiel correspondant au potentiel de plaque motrice ou PPM peut être détecté à partir de la surface de la peau, il fournira des informations utiles pour divers domaines médicaux.Bonjour, je suis Kuma avec le Laboratoire Maxillo-facial Max au Département de médecine buccale de l'Université Mass. Aujourd'hui, je vais vous montrer une procédure permettant d'extraire le composant EPP à partir de l'EMG de surface. Nous utilisons cette procédure dans notre laboratoire pour étudier les caractéristiques futures de l'EPP.Commençons. Commencez par préparer neuf électrodes. Connectez-les à l'amplificateur à leurs positions appropriées.Huit d'entre elles servent à enregistrer les signaux provenant de sites situés au-dessus du muscle, et l'une est une électrode de référence. Après avoir raccordé les électrodes d'enregistrement et l'électrode de référence à l'amplificateur, remplissez les disques avec une pâte conductrice ; tout type de pâte convient. Toutefois, une pâte à faible teneur en liquide est préférable.Avant de fixer les électrodes sur la peau, demander au sujet de serrer fermement les dents et de déterminer approximativement l'emplacement du muscle masséter sur le visage. Le tendon supérieur du muscle masséter s'insère sur l'arc zygomatique et son tendon inférieur sur l'angle de la mandibule à l'aide d'une longue bande de ruban adhésif. Marquer huit sites d'enregistrement pour l'arc zygomatique et l'angle de la mandibule.Placez maintenant les huit électrodes d'enregistrement sur le ruban à distance interélectrode égale et fixez le réseau sur la surface de la peau. La première électrode d'enregistrement est placée sur l'arcade zygomatique et la dernière à l'angle de la mandibule. Enfin, fixez l'électrode de référence sur l'extrémité du nez.Avec les électrodes en place, l'enregistrement d'électromyogramme (EMG) peut commencer. Réglez d'abord les paramètres de l'amplificateur analogique multicanal. Réglez le gain à X 500, le filtre passe-bas à 0,5 hertz et le filtre passe-haut à 10 kilohertz.Connectez les sorties a de l'amplificateur analogique à un convertisseur analogique-numérique. Le signal numérique est traité à l'aide du logiciel LabVIEW avec une fréquence d'échantillonnage de 20 kilohertz lorsque tout est connecté. Enregistrez les EMG pendant des serrements rapides de chewing-gum du côté homolatéral.Les tracés des huit canaux sont présentés sur l'affichage de la vue du laboratoire immédiatement après la fin du processus d'enregistrement. Voyons maintenant comment extraire la composante du potentiel de plaque motrice du signal afin d'isoler la composante EPP. Tout d'abord, supprimez la composante du potentiel d'action des EMG bruts.À l'aide d'un filtre numérique passe-bas, commencez à appliquer le filtre avec une fréquence de coupure de 10 hertz. Une onde lente déviant dans le sens positif ou négatif devrait apparaître. Cette onde correspond au PEP, et la différence de polarité reflète la relation de source synchrone du courant de la plaque motrice.Lors de l'enregistrement à partir du muscle masséter, on s'attend à ce que la déflexion la plus négative de l'onde apparaisse sur l'enregistrement du site le plus inférieur, et la polarité devrait s'inverser environ trois sites plus loin par rapport à ce site. L'amplitude de la composante du PEP peut être mesurée soit au niveau du point maximal de la déflexion, soit en calculant la surface sous la courbe pendant la déflexion. En traçant l'onde du PEP de chaque canal par rapport à un canal de référence présentant la déflexion la plus négative, on peut déterminer le changement de polarité de la composante du PEP.En augmentant désormais la fréquence de coupure du filtre appliqué, l'onde lente deviendra oscillatoire. L'oscillation s'accentuera avec l'augmentation de la fréquence de coupure et deviendra généralement évidente à une fréquence de coupure de 30 hertz. La phase de l'onde s'inversera sur l'enregistrement là où la polarité de l'onde EPP filtrée à 10 hertz présentait une inversion.Le déphasage de l'oscillation peut être vérifié à l'aide des mêmes graphiques qui ont été appliqués à l'onde EPP filtrée à 10 hertz, à partir de l'intervalle entre les pics positifs et/ou négatifs voisins de l'oscillation. Nous pouvons obtenir une approximation de la fréquence de l'oscillation ; ci-dessous se trouve un schéma des huit sites le long du muscle masséter qui ont été enregistrés. Nous observons maintenant un échantillon des EMG monopolaires enregistrés simultanément à partir des sites situés au-dessus du muscle masséter.En réponse à une contraction rapide de la gencive du côté homolatéral, la composante PPS a été extraite à l’aide d’un filtre numérique passe-bas avec une fréquence de coupure de 10 hertz, qui est superposée à chaque EMG brut. Lors de cet essai, la déflexion la plus négative a été observée aux tracés moins cinq et moins six, et la polarité a changé entre le tracé moins trois lorsque la fréquence de coupure du filtre numérique passe-bas était réglée à 30 hertz. L’onde lente présentait une oscillation.Sa phase a également changé au niveau de la trace trois, où la polarité de l'onde de PPE filtrée à 10 hertz s'est inversée. L'intervalle entre les pics positifs voisins de l'oscillation a été mesuré chez ce sujet. L'intervalle moyen entre pics était de 31,7 millisecondes sur 16 enregistrements.Nous venons de vous montrer comment extraire la composante du PEP à partir de l'enregistrement EMG de surface. Lors de cette procédure, il est important de bien régler divers paramètres d'enregistrement adaptés au signal du PEP et d'enregistrer les EMG de manière monopolaire. Voilà, c'est terminé.Merci d'avoir regardé et bon suivi dans vos expériences.

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Enregistrement simultané intracellulaire d&#39;un motoneurone lombaire et la force produite par l&#39;unité de moteur chez la souris adulte<em&gt; In vivo</em

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