Procédé de collecte simultanée de données IRMf/EEG au cours d’une suggestion d’attention focalisée pour une sensation thermique différentielle

Bonjour, je suis Pamela Douglas, chercheuse postdoctorale à l’UCLA Semi Institute et hypnotiseuse agréée. Dans la présentation suivante, nous démontrons notre méthode de collecte simultanée de données E-E-G-F-M-R-I et un appareil compatible IRM pour la thermométrie différentielle. Nous présentons cette méthode à l’aide d’un paradigme unique appelé ici l’expérience du gant froid et enregistrons des données, avant et après l’induction hypnotique.

Nous recueillons d’abord des données E-E-G-F-M-R-I et des mesures de température de la main pendant que les sujets écoutent une cassette audio via des écouteurs compatibles IRM qui leur demande d’imaginer que leur main gauche se refroidit, ce qu’on appelle le paradigme du gant froid. Les données EEG d’une seule modalité sont ensuite enregistrées lors de l’induction hypnotique. Les données simultanées du gant froid E-E-G-F-M-R-I sont enregistrées une fois de plus après l’induction hypnotique et les mesures de température de la main sont enregistrées tout au long de l’expérience à l’aide de notre appareil de thermométrie différentielle compatible IRM.

En fin de compte, notre méthode de collecte de données E-E-G-F-M-R-I peut être utile dans un certain nombre de paradigmes expérimentaux en fournissant des données multimodales à haute résolution temporelle et spatiale de manière non invasive. Il est important de noter que les aspects non stationnaires du traitement du signal cérébral rendent les enregistrements simultanés très avantageux par rapport à la collecte de données en série. Bonjour, je suis Mark Cohen, directeur technique du Centre Staglin pour les neurosciences cognitives à l’UCLA, Semial Institute for Neuroscience and Human Behavior.

Dans cette vidéo, nous allons montrer comment enregistrer simultanément des données électroencéphalographiques ou EEG, des images de résonance magnétique fonctionnelle et des mesures de température de la main, qui sont toutes modifiées quantitativement sous hypnose. Nous avons développé et utilisé des technologies spécialisées pour ces mesures, associées à une procédure d’induction hypnotique spécialement conçue pour s’adapter au protocole expérimental. La collecte simultanée de l’EEG et de l’IRMF est particulièrement difficile car chacun des appareils crée des artefacts dans l’autre.

Les effets de l’IRM sur l’EEG sont particulièrement difficiles, car la partie RF du système d’imagerie utilise des signaux allant jusqu’à plusieurs centaines de volts, tandis que les gradients imposaient des champs magnétiques variant dans le temps à plus de 45 Tesla par seconde. Dans le même temps, le minuscule signal EEG au niveau du cuir chevelu n’est que de quelques microvolts. Même la mesure de la température à l’IRM présente des obstacles.

Les courants radiofréquences parasites qui traversent les appareils électroniques posent un problème de sécurité a priori et les émissions de faible niveau des appareils d’enregistrement numérique de la température peuvent contaminer les images IRM. L’amplificateur EEG est spécialement conçu par géodésiques électriques pour fonctionner à très, très proximité de l’aimant d’imagerie. Pratiquement tous les composants ferromagnétiques de l’AMP ont été retirés, qui ont ensuite été enfermés dans le système de confinement d’isolement ou le correctif de terrain.

Vous pouvez vous faire une idée de l’enceinte fixe en comparant sa taille à celle d’un AMP EEG standard de la même société. Chacune des entrées EEG est filtrée électriquement pour exclure le couplage de l’énergie radiofréquence dans l’amplificateur alimenté par batterie. Afin de collecter l’EEG et l’IRMf ensemble, le timing des deux instruments doit être aligné avec une précision de l’ordre de la nanoseconde.

Cependant, pour préserver le blindage, les signaux électriques filaires ne doivent pas être transportés à l’intérieur ou à l’extérieur de la salle de balayage. Pour s’en assurer, les ingénieurs d’electrical geodesics ont construit notre système simultané E-E-G-F-M-R-I, de sorte que les signaux de synchronisation et les données numérisées soient transportés sur des fibres optiques à travers ces ports. L’induction hypnotique commence par un bref entretien avec l’hypnothérapeute.

Une suggestion idiomotrice connue sous le nom de technique de levée de bras est ensuite utilisée pour le processus d’induction hypnotique. Les données EEG sont enregistrées à l’aide d’un système compatible IRM à 2 canaux 56 canaux. Les niveaux d’impédance nette des capteurs GEODESIC dans les électrodes doivent être surveillés à des intervalles d’environ 20 minutes tout au long de l’expérience.

La susceptibilité hypnotique est ensuite évaluée à l’aide de l’échelle de susceptibilité hypnotique de Stanford à 12 points de la forme C. Le sujet entre ensuite dans la salle d’IRM pour la collecte simultanée de données E-E-G-F-M-R-I. Suite à l’induction hypnotique, nous avons développé un appareil pour collecter des mesures différentielles de la température de la main lors d’E-E-G-F-M-R-I simultanés suite à la suggestion d’un gant froid hypnotique. L’appareil se compose de deux capteurs de température L 34 reliés à un amplificateur et à un affichage numérique.

Deux batteries de neuf volts alimentent l’électronique interne. Nous avons choisi les capteurs LN 34 en raison de leur réponse linéaire en température dans des plages physiologiques. Nous avons effectué une étape de calibrage afin de traiter les éventuels nonies dans les composants.

Juste avant l’expérience, nous avons déterminé le point zéro de l’appareil en immergeant les deux capteurs de température dans un bain d’eau. Au cours de l’expérience, tout écart par rapport au point zéro indiquait une différence entre les températures des mains du sujet. Cette différence de température enregistrée nous a permis de quantifier les effets de la suggestion du gant froid, et je veux que vous visualisiez et imaginiez que vous voyez du bout de vos doigts dans vos doigts, dans votre main, dans votre poignet est complètement immergé.

En dessous, votre main gauche est complètement immergée dans l’eau glacée. Alors que vous continuez à visualiser, imaginez, créez cette sensation incroyable que votre main gauche est complètement froide et engourdie, engourdie et froide, il n’y a aucune sensation dans la main complètement. Plus vous essayez de le sentir, moins vous aurez de sensations, et la main droite continue de se réchauffer.

Alors que la main gauche continue de devenir glacée, glacée, c’est presque comme si vos mains devenaient bleues. Vous pouvez même croire qu’il est capable de le faire, mais il le fait du bout des doigts aux doigts et au poignet. Nous avons présenté une méthode d’enregistrement multimodal pour révéler les associations électrophysiologiques, motrices et neurovasculaires d’un processus cognitif autrement invisible.

Contrairement aux méthodes établies de collecte d’IRMf ou d’EEG et d’isolement, la méthode combinée peut exposer des liens entre les deux signaux cérébraux, couplé à un EEG à 256 canaux à très haute densité. Il est possible de co-localiser les signaux et de tirer des inférences raisonnables quant aux sources électriques qui apparaissent comme des régions de flux sanguin altéré dans les études de résonance magnétique.