Name: IRMf Validation des fNIRS mesures pendant une tâche naturaliste (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-06-15T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 36 s
Description: Découvrez une méthode de validation des mesures fNIRS par IRMf pendant une tâche motrice complexe en environnement naturel. Cette technique permet de comparer les patterns d'activation cérébrale entre les deux modalités d'imagerie fonctionnelle.

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Cette recherche a été financée en partie par les sources de financement suivantes: JSPS Grant-in-Aid pour la recherche scientifique (C) 25350642 (AT), une subvention de recherche de la Fondation Hayao Nakayama pour la science et de la technologie et de la culture (SS &amp; YO), et un Jeux de recherche en santé subvention de la Fondation Robert Wood Johnson (Grant N ° 66729) (SB &amp; JAN).

Avant de participer, tous les sujets fournir un consentement éclairé conformément aux directives institutionnelles. Dans ce cas, le protocole a été approuvé par le programme de protection humaine institutionnelle de l'Université Meiji (Kanagawa, Japon), Columbia University Medical Center (transféré à la Yale School of Medicine pour l'analyse des données), et l'Université de Long Island, Brooklyn campus pour cette étude. 1. Logiciel et modification de matériel et de développement pour la neuro-imagerie fonctionnelle (IRMf et fNIRS) <ol><li> Modifier le jeu Dance Dance Revolution (DDR) en éditant les détails des fichiers de configuration (.sm) en utilisant le clone de DDR, Stepmania, open source pour changer le calendrier, les graphiques et la musique pour la région des études d'intérêt à l'aide de l'IRMf avant imagerie fNIRS . <ol><li> Dans le fichier de .sm spécifier les variables: fond, musique, offset (démarrer la musique au temps de balayage), samplestart, samplelength, bpm, et bgchanges. Spécifiez la flèche PattEms pour chaque mesure dans le fichier .sm en définissant flèches par mesure comme une valeur de "1", "0" ou "M". Définir gauche, haut, bas, ou appuyez sur un bouton à droite pour chaque mesure. Utilisez "1" pour une flèche, utiliser "0" pour le blanc, et utiliser "M" pour une mine dans les époques de repos. </li></ol></li><li> Utilisation du jeu chanson "Papillon" (à l'origine interprété par Smile.dk et disponible sur le Dance Dance Revolution 3 ème Mix CD du jeu original pour Sony PlayStation), permettent sujets de jouer en utilisant une conception de bloc alternatif intégré dans les mécanismes de jeu tel que modifié en le fichier de configuration de .sm. Autres temps de jeu de 30 sec avec des périodes de repos 30 sec avec un fond graphiques indiquant au joueur quand jouer (vert) et quand se détendre (rouge; Figure 1). </li></ol><img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/52116/52116fig1.jpg"> Figueure 1:. paradigme de conception de l'interface utilisateur (A) DDR graphique. Flèches en bas de l'écran déplacés vers le haut de l'écran. Ces flèches indiquent les sujets sur quel bouton appuyer. Lorsque les flèches ont atteint la zone d'action de haut (flèches grises en haut de l'écran), les sujets ont répondu en appuyant sur le bouton approprié. Temps de lecture a été indiqué par un fond vert. Le temps de repos a été indiqué par un fond rouge. Pendant le temps de repos, les flèches ont été remplacés par des animations "la bombe". Ceux-ci avaient pas de fonction par rapport au gameplay ou le score, mais ont été utilisés pour servir de place de titulaire au cours des époques de repos. (B) La conception de bloc utilisée pour la numérisation est composée d'un total de 5 min de jeu et de repos époques. Le pré-scan était de 10 sec en longueur, suivie par une alternance de jeu 30 sec et se reposer blocs. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52116/52116fig1highres.jpg" target="_blank">S'il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de cette figure.</a> <ol starte='"3"&gt;'> Répétez l'intervalle de cinq fois par alternance terme pour assurer la spécificité de contraste entre le repos et les périodes actives. <li> Dans le cas de la collecte de données IRMf, restreindre les mouvements à gauche et à droite boutons fléchés presses en IRMf enregistrements en utilisant les boutons de pied. Le nombre total de pressions de bouton doit rester égal pour les deux tâches (Figure 2). </li><li> Avant la procédure de numérisation, d'expliquer les rudiments du jeu à des sujets et permettre à quelques-uns des sujets pratique va avant l'imagerie. Demandez sujets d'appuyer sur le bouton de flèche correspondant à leur pied aussi près le moment idéal indiqué au sommet de la trajectoire de la flèche mobile, mais pour minimiser le mouvement de la tête autant que possible. </li></ol><img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/52116/52116fig2.jpg"> Figure 2:. Montage expérimental pour l'IRMf (A) Sujets résidait dans le scanner IRM tandis observing l'environnement interactif projetée en utilisant un miroir monté sur la bobine de tête au-dessus de l'objet. La figure 2B. Une plate-forme de pied modifié constitué de deux boutons permis sujets de répondre avec des robinets d'orteil gauche ou à droite en temps réel pendant le jeu. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52116/52116fig2highres.jpg" target="_blank">S'il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de cette figure.</a> 2. Analyses et d'Essais IRMf <ol><li> Obtenir une image structurelle pour chaque sujet avant avec un gameplay 3D gâtés séquence d'écho de gradient (SPGR) (124 tranches, 256 x 256, champ de vision = 220 mm), avec un temps de balayage total de 10 min 38 sec. </li><li> Obtenir des images fonctionnelles de résonance magnétique en cours de numérisation en utilisant les paramètres suivants pour écho planar (EPI) T2 * gradient pondérées en séquence d'écho: echo temps = 51 ms, répétition temps = 3 sec, angle de bascule = 83 °. Acquérir 27 consécutifs images de coupe axiales du cerveau avec les dimensions suivantes: 192 x 192 champ de mmde vue avec une grille de 128 x 128 pour une résolution totale de 1,56 x 1,56 mm et une résolution de l'axe z de 4,5 mm. </li><li> Demandez sujets de jouer le jeu en utilisant le paradigme ci-dessus mais en utilisant les flèches gauche et droite seulement pour réduire l'artefact de mouvement. </li><li> Effectuer le signal IRMf BOLD analyses utilisant SPM8 5, mis en œuvre dans MATLAB 7.0. <ol><li> Jeter les 10 premières secondes de la série PEV afin de minimiser la relaxation T2 * artefact, données fonctionnelles sont mouvement corrigé via des moindres carrés 6-paramètre 'corps rigide "transformation spatiale. </li><li> Normaliser les scans du PEV réalignés à l'INM (Institut neurologique de Montréal) modèle qui a une résolution de 2 mm 3 suivi par lissage spatial avec un noyau gaussien de 8 mm de largeur à mi-hauteur (FWHM). </li><li> Effectuer niveau objet d'analyses statistiques en utilisant le modèle linéaire général (GLM) pour créer des cartes paramétriques statistiques pour comparer l'état actif (DDR) comparée à l'état de repos. &lt;/ Li&gt; </li><li> Effectuer des analyses de groupe avec des résultats individuels en utilisant la cartographie paramétrique statistique standard (SPM) de deuxième niveau d'approche à effets aléatoires. Obtenir région d'intérêt en fonction des résultats d'analyse de groupe avec un seuil de p &lt;cluster 0,01 et le seuil de taille de 100 voxels. </li><li> Définir la région d'intérêt comme la conjonction entre la grappe fonctionnelle et le masque anatomique du gyrus temporal supérieur et intermédiaire, obtenu à partir de WFU PickAtlas outil 13,14 </li></ol></li></ol> 3. fNIRS installation et acquisition de données <ol><li> Utiliser un système de topographie fNIRS 22 canaux pour enregistrer les données de optodes disposées dans un tableau 3 x 5. La distance inter-optode pour chaque paire source-détecteur est de 3 cm (figure 3A, B). <ol><li> Orient le bouchon élastique comportant le réseau de capteurs optiques de sorte qu'il est aligné à partir du cortex préfrontal gauche pour le lobe temporal gauche (figure 3A, B). Assurer la optode dans la rangée la plus basseà la position la plus antérieure est centrée sur Fpz du système international 10-10 15. Aligner la rangée inférieure de optodes en parallèle avec la ligne entre les repères anatomiques Fpz et T7. </li></ol></li><li> Serrer l'ensemble de sonde optique à la tête du sujet et assurer qu'il est correctement fixé en utilisant les sangles et la jugulaire. Une attention particulière devrait être accordée à la déplacement de optodes de la surface de la tête de telle sorte que les paires source-détecteur sont serrés à la tête mais pas inconfortable au sujet (figure 3C). </li><li> Exemples de données brutes optode analogique de couple source-détecteur de lumière dans l'ordinateur à 7,9 Hz en utilisant l'interface utilisateur graphique de l'ordinateur. </li></ol><img alt="Figure 3" src="/files/ftp_upload/52116/52116fig3.jpg"> Figure 3:. Configuration Optode pour les enregistrements NIRS (A) Le bouchon se compose d'une feuille élastique équipée avec du plastique flexible couplé à et holding 3 cm espacés détenteurs de Optode. Sangles sont montés sur le bouchon pour lui permettre d'être étroitement ajustée à la tête. Le bouchon est plus grande et permet de plus que l'optodes 3 x 5 array (en jaune) utilisée dans cette étude, mais il est nécessaire pour le fixer solidement à la tête des sujets. (B) Le bouchon de optode et positionné sur le préfrontal gauche pour les lobes temporaux. Exemple de la calotte optode sur la tête du sujet offrant une couverture de 3 x 5 tableau sur la zone préfrontale gauche du lobe temporal gauche. (C) Optode placement en montrant bouchon bouchon fixé à la tête avec des sangles de serrage et jugulaire. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52116/52116fig3highres.jpg" target="_blank">S'il vous plaît, cliquez ici pour voir une version plus grande de cette figure.</a> <ol start="4"><li> étalonnage d'essai et la force du signal et le rapport signal sur bruit en utilisant le logiciel de commande de système fournie par le fabricant avant l'enregistrement. Dans le cas d'un bruit élevé est détecté, roptodes de eMove et tout poil interférer dans le canal à l'aide d'une tige en plastique illuminées LED (figure 4). </li></ol><img alt="Figure 4" src="/files/ftp_upload/52116/52116fig4.jpg"> Figure 4:.. Optimisation des signaux de Optode cheveux a été déplacé de chaque canal en utilisant un outil en plastique lumineux pour déplacer les cheveux du centre de canal pour assurer une qualité optimale du signal <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52116/52116fig4highres.jpg" target="_blank">S'il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de cette figure.</a> <ol start="5"><li> Utilisez un stylo de numérisation 3D pour déterminer les valeurs spatiale de la source et le détecteur Optode endroits dans chaque canal du bouchon élastique. Utilisez le numériseur pour identifier les coordonnées spatiales de nasion, inion, oreillettes et Cz de chaque sujet immédiatement avant la collecte des données et le jeu (figure 5). Enregistrer les fichiers de texte avec la source et de détecterou à des emplacements anatomiques others.txt et coordonnées de origin.txt fichiers. </li></ol><img alt="Figure 5" src="/files/ftp_upload/52116/52116fig5.jpg"> Figure 5:.. Calibrage de la position de optode Un outil de numérisation magnétique a été utilisé pour déterminer le placement de 10-20 points de repère sur la tête et la position des canaux de Optode <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52116/52116fig5highres.jpg" target="_blank">S'il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de cette figure.</a> <ol start="6"><li> Traiter les coordonnées 3D capturées à l'aide de l'option d'enregistrement dans NIRS-SPM 16,17 sein MATLAB 7.0 (Figure 6). Dans le menu principal du SPM, ramasser autonome inscription spatiale. Sur l'écran suivant, sélectionnez «Avec numériseur 3D" et choisissez les autres précédemment enregistrés et les fichiers texte d'origine en utilisant la boîte de dialogue correspondante. De la boîte de dialogue du logiciel, choisissez l'option "Registration (utiliser la fonction NFRI) "pour déterminer la représentation spatiale </li></ol><img alt="Figure 6" src="/files/ftp_upload/52116/52116fig6.jpg"> Figure 6:. Exemple de sortie des données de calibrage SPIR données numériseur a été utilisé pour déterminer la probabilité de chaque canal dans des régions spécifiques du cerveau. Canal 22 à ce sujet a montré une probabilité de 0,4129 au Moyen-Temporal Gyrus, et 0,47419 dans le Temporal Gyrus Supérieur. Le canal est défini par la zone située entre les paires d'émetteur et de détecteur. Le cercle autour de canal 22 dans la figure représente une approximation de la zone contribuant au signal enregistré à partir des paires de Optode à ce sujet. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52116/52116fig6highres.jpg" target="_blank">S'il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de cette figure.</a> <ol start="7"><li> Lorsque toutes les positions de canaux de optode sont numérisées et chaque canal fournit sufficient force du signal comme indiqué dans l'interface graphique de l'interface du logiciel fourni par le fabricant, demandez sujets de se tenir et de se préparer pour les tests de DDR (figure 7A, B). </li></ol><img alt="Figure 7" src="/files/ftp_upload/52116/52116fig7.jpg"> Figure 7:. La collecte de données fNIRS pendant le jeu de danse (A) Sujets reposer à jouer le jeu en utilisant le paradigme de bloc sur un tapis de jeu de danse standard, tout en étant attaché à la machine NIRS. (B) de vision alternative de la collecte de données présente les données brutes sur l'écran de fond recueillies en temps réel du sujet. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52116/52116fig7highres.jpg" target="_blank">S'il vous plaît, cliquez ici pour voir une version plus grande de cette figure.</a> 4. fNIRS de collecte de données <ol><li> Avant de mettre les fNIRS enregistrement optodes, fournir des sujets avec une brève introductionau gameplay et de permettre la pratique de familiarité avec le jeu comme dans les tests IRMf. </li><li> Pour les tests de fNIRS, utiliser un paradigme identique à celle des tests IRMf avec l'ajout des flèches haut / bas par rapport aux flèches gauche et droite uniquement utilisées pour l'IRMf. Assurez-vous que le nombre total de flèches presses sont identiques entre IRMf et les tâches de fNIRS et que seul le motif diffère. </li><li> Utilisez un tapis de sol système de réponse bouton standard 4 boutons pour le jeu lors des tests d'fNIRS (figure 7A). </li><li> Une fois à l'aise dans les bases de gameplay, instruisent les sujets de jouer 30 fois de jeux sec avec des périodes de repos 30 sec comme dans l'étape 1.2. Répétez ce jeu 5 min à deux reprises avec chacun des sujets. <ol><li> Demandez sujets spécifiquement de ne pas toucher leur visage ou le nez et en particulier les cheveux ou la tête près des optodes. Demandez sujets à minimiser rotation, yawl ou de résine, les mouvements de leur tête pendant le jeu. </li></ol></li></ol> 5. fNIRS analyse de données <ol> Utilisez une approche modifiée de Beer-Lambert 18 pour calculer les signaux relatifs reflétant l'hémoglobine oxygénée (oxy-Hb), hémoglobine désoxygénée (désoxy-Hb), et de l'hémoglobine totale (total-Hb) les changements de concentration comme ΔoxyHb, ΔdeoxyHb et ΔtotalHb respectivement dans un unité arbitraire (uM cm) en utilisant les équations suivantes: ΔoxyHb = -1,4887 × AAbs 780 + 0,5970 × AAbs 805 + 1,4847 × 830 AAbs ΔdeoxyHb = 1,8545 × 780 + AAbs (-0,2394) x 805 + AAbs (-1,0947) × 830 AAbs ΔtotalHb = ΔoxyHb + ΔdeoxyHb; où AAbs indique les changements d'absorption de la lumière à la longueur d'onde correspondante. <li> Filtre passe-bas les données brutes de signaux hémodynamiques de personne à travers un filtre 25 e afin Savitzky-Golay etmoyenne 19. </li><li> Appliquer la correction de référence pour les données moyennes avec le début mis à zéro. </li><li> Normaliser l'amplitude du signal hémodynamique en divisant les valeurs moyennes de l'écart type du signal enregistré 10 secondes avant l'entrée. </li><li> Sélectionner les canaux à analyser sur la base de l'information de numériseur 3D. Ici, utiliser un canal à utiliser pour l'analyse qui a une probabilité d'enregistrement de 80% ou plus dans le Moyen et Supérieur Temporal Gyrus) en fonction de la sortie du processus d'enregistrement. </li></ol> 6. Comparaison des IRMf et fNIRS Signaux <ol><li> Utilisez la fonction de résultats en SPM8 pour déterminer super-seuil voxels à T&gt; 2.6 ou une valeur P correspondant &lt;0,01. Déterminer la région d'intérêt (ROI) en utilisant chevauchent voxels super-seuil pour définir une grappe à l'intérieur d'une région anatomique. <ol><li> Dans ce cas, définir les gyrus temporal supérieur et moyen utilisant l'atlas AAL inclus dans le Pick WFU Atlas. Dans this cas, la grappe a obtenu 572 2 x 2 x 2 mm voxels situés dans le gyrus temporal moyen avec un voxel de pointe à coordonner (-66, -24, 0) et le pic T = 5,73 fNIRS. </li></ol></li><li> Déterminer le canal d'intérêt à partir de données de fNIRS utilisant coordonnées numérisées 3D qui sont convertis en utilisant les coordonnées INM NIRS-SPM à l'étape 3.5.1 ci-dessus. Dans ce cas, le canal 22 dans la plupart des sujets avaient la probabilité la plus élevée de l'activité dans le ROI définie à l'étape 6.1. </li><li> Déterminer la réponse moyenne événementielle dans le retour sur investissement pour l'IRMf et canal correspondant dans fNIRS pour la durée du bloc de 60 sec (active et de repos, combiné). </li><li> Pour chaque sujet, la moyenne des signaux bruts à charge de niveau d'oxygène du sang (en gras) pour les voxels au sein du cluster pour générer événement IRMf déclenché données moyennes. </li><li> Comparer IRMf et fNIRS en escaladant des données d'IRMf pour correspondre de manière optimale les données fNIRS aide d'une régression linéaire en utilisant fNIRS = b * IRMf, lorsque la méthode de la régression obtient la valeur de b afin that la valeur quadratique moyenne de * IRMf de fNIRS est minimisé. </li><li> Comparer fNIRS et des signaux IRMf par corrélation des deux groupes. </li></ol>

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<li>Strangman, G., Franceschini, M. A., Boas, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Factors+affecting+the+accuracy+of+near-infrared+spectroscopy+concentration+calculations+for+focal+changes+in+oxygenation+parameters%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Factors affecting the accuracy of near-infrared spectroscopy concentration calculations for focal changes in oxygenation parameters.</a> NeuroImage. 18, 865-879 (2003).</li>
</ol>

Frais de publication de cet article sont parrainés par S himadzu.

fNIRS est une technique d&#39;imagerie fonctionnelle du cerveau qui a la promesse de permettre l&#39;étude des corrélats neuronaux des activités naturelles. Développement de ces techniques est une direction de recherche active. Nous présentons ici une méthodologie qui a été efficace pour l&#39;enregistrement de l&#39;activité cérébrale fonctionnelle dans une seule région d&#39;intérêt associé à la participation à un jeu vidéo de danse. Le nombre de publications enquête moteur paradigmes d&#39;apprentissage avec fNIRS ont augmenté rapidement ces dernières années avec l&#39;introduction du multi-canal unités de fNIRS de Hitachi et Shimadzu (ainsi que d&#39;autres) capable d&#39;enregistrer des activités fonctionnelles dans plusieurs régions du cerveau simultanément 20,21 . Nous avons montré précédemment qu&#39;il est possible de déterminer la spécificité de signaux fNIRS anatomique ainsi que d&#39;utiliser les signaux pour déterminer des variations de synchronisation et d&#39;amplitude des signaux contribuent à la performance du comportement des tâches à moteur <sup&gt; 11. Un récent numéro spécial de la revue Neuroimage axé sur les applications actuelles de la technologie NIRS et comprenait un certain nombre d&#39;études spécifiques à l&#39;apprentissage moteur 22. Même avec cet intérêt boule de neige dans la technologie NIRS, peu d&#39;études ont porté sur les mécanismes neuronaux des comportements naturalistes validées par IRMf. Bien que cette question particulière et de nombreuses autres publications 23-26 décrivent clairement le rôle futur de fNIRS dans l&#39;étude des comportements moteurs, le protocole décrit ici a été développé pour valider une méthodologie uniforme pour comparer les données d&#39;IRMf et fNIRS de comportements naturalistes. Les résultats indiquent une forte corrélation entre les groupes pour fNIRS et signaux IRMf dans une zone d&#39;intégration du lobe temporal et la corrélation entre les signaux est en ligne avec celle indiquée auparavant dans simultanés IRMf / fNIRS études 3. Figure 9 indique que l&#39;activité fNIRS dans le lobe temporal est non seulement corticale dans la nature d&#39;esprith oxy- différentiel et deoxyHb chromofore absorbance, mais aussi que l&#39;activité dans le lobe temporal est tout à fait différente de celle observée dans le lobe frontal ne pas corréler avec l&#39;activité IRMf dans le lobe temporal. Nous soulignons quelques aspects critiques de l&#39;étude qui permettent de comparer les données entre les deux techniques. Tout d&#39;abord, l&#39;étalonnage des emplacements de Optode a été décrit comme une stratégie clé pour confirmer l&#39;anatomie et l&#39;interprétation des résultats corticale. Les modifications que nous avons faites aux logiciels et matériel nous a permis de synchroniser notre paradigme avec un protocole de conception de bloc optimisé pour obtenir des réponses corticales forts dans les deux procédures. Nous présentons également des stratégies clés pour assurer un rapport signal sur bruit (d&#39;épilation de la surface de optode) et la réduction des artefacts, y compris le mouvement et la stimulation du visage (les sujets ont reçu la directive de ne pas toucher leur tête ou le visage). Ces résultats et les résultats d&#39;études antérieures enquête fNIRS simultanées / FMProcédures d&#39;imagerie RI confirment une forte corrélation entre les signaux de la valeur théorique 1-3. Une limitation à l&#39;interprétation des données présentées ici est que nous avons été incapables d&#39;utiliser de nouvelles techniques en matière d&#39;optimisation de l&#39;enregistrement NIRS qui montrent qu&#39;il est possible d&#39;augmenter la résolution des données de canaux individuels à l&#39;aide des enregistrements de haute densité. Cette technique de haute densité a également été utilisée pour séparer les composants superficiels de la NIRS corticale des signaux 27 en plus d&#39;autres techniques qui éliminent les artefacts de la pression artérielle, la fréquence cardiaque et d&#39;autres variables systémiques 6,7,28. Il a également été montré que le placement de la sonde et chromophore choix peut être utilisé pour contrôler les faux positifs 29 et filtrage adaptatif de signaux SPIR peut être utilisé efficacement dans le cas de haute rapport signal sur bruit. La tâche que nous avons employé ici et précédemment en utilisant des systèmes de SPIR commerciales avec les paradigmes présentés dans la conception de bloc 10,11a produit des données avec de grands signaux et n&#39;a pas besoin de nouvelles techniques d&#39;analyse ou de matériel pour montrer les similitudes entre signaux. Cependant, il est possible que les données présentées ici peuvent être améliorées davantage par l&#39;utilisation de ces techniques et d&#39;autres dans NIRS traitement du signal. Les méthodes actuelles de NIRS fonctionnelle ne remplacera pas la nécessité pour le balayage IRMf; plutôt, comme nous le proposons ici, les deux procédures d&#39;imagerie (en plus de l&#39;EEG et autres) peuvent être utilisés pour se compléter mutuellement. Dans le cas d&#39;un groupe d&#39;individus qui sont contre-balayage IRMf, fNIRS peuvent se révéler la seule technique viable pour déterminer les avantages d&#39;un programme de formation tels que les programmes de prévention de risque de chute pour les personnes atteintes de la maladie de Parkinson. En outre, fNIRS a un certain nombre d&#39;orientations futures qui peuvent également être utilisés pour ajouter des informations au détail anatomique fourni par balayage MR. Haute densité placement optode et l&#39;augmentation optodes donneront plusrésolution temporelle qui peut être utilisé pour la connectivité et de l&#39;analyse en composantes principales ainsi qu&#39;une augmentation de la précision de la modélisation du signal BOLD.

L&#39;objectif des méthodes décrites ici était de développer un protocole de travail pour comparer IRMf (imagerie par résonance magnétique fonctionnelle) et fNIRS (spectroscopie proche infrarouge fonctionnelle) des signaux dans les tâches multimodales similaires. Plus précisément nous avons cherché à développer une procédure d&#39;imagerie fonctionnelle pour une utilisation avec les individus contre-scans IRMf traditionnels dus aux tremblements, dyskinésie ou plusieurs dispositifs implantés. Alors que de nombreux programmes de formation et de réadaptation efficaces existent pour les personnes à risque de tomber, il n&#39;y a aucune confirmation des mécanismes neuronaux sous-jacents efficacité de ces programmes. Souvent, les personnes qui participent à ces programmes de formation sont contre-indiqués pour les raisons citées. Notre raison d&#39;être de cette étude était de déterminer l&#39;efficacité de la spectroscopie proche infrarouge fonctionnelle (fNIRS) pour déterminer les modèles d&#39;activité cérébrale associée à une tâche motrice naturaliste impliquant des mouvements de tout le corps. Les objectifs à long terme comprennent le développement d&#39;un outil au harasy non seulement paradigmes d&#39;apprentissage du moteur, mais servent également à confirmer la pertinence de fNIRS pour une plus grande variété de tâches qui ne sont pas possible d&#39;effectuer de façon naturaliste en utilisant des méthodes traditionnelles. activité fNIRS a précédemment montré une forte corrélation (r = 0,77 à 0,94) pour les régions homologues à (dépendantes niveau d&#39;oxygène dans le sang) des enregistrements de signaux IRMf BOLD dans des études limitées qui mesuraient fNIRS simultanées et activité fonctionnelle IRMf utilisant doigt psychologique et classique simple tapant paradigmes 1-3. Les résultats de ces études confirment fNIRS est valide et fiable pour déterminer l&#39;activité corticale associée à une tâche environnementale réduite compatible avec l&#39;IRMf. Cependant, fNIRS a de nombreux avantages sur l&#39;IRMf comme une méthode de neuro-imagerie. fNIRS, surtout, est beaucoup moins sensible aux artefacts de mouvement que l&#39;IRMf et permet sujets se comportent comme ils le feraient dans un environnement naturaliste par opposition aux études IRMf qui restreignent moteur paradig4 ms. La précision temporelle associée à fNIRS permet de déterminer des changements dans les fonctions de réponse de neurones avec granularité accrue en raison de l&#39;augmentation de la fréquence d&#39;échantillonnage. Enfin, le coût de fNIRS est inférieure à balayage IRMf et permet des études soient menées à moindre coût. Cependant, il ya des inconvénients de fNIRS rapport à IRMf y compris la profondeur limitée de pénétration, la résolution spatiale limitée, et plus récemment il a été montré que certains phénomènes physiologiques comme la pression artérielle, le rythme cardiaque, et les effets de la circulation sanguine du cuir chevelu peut introduire des faux positifs à la le signal hémodynamique corticale 5-9. Bien qu&#39;un certain nombre de méthodes et de développements spécifiques à NIRS matérielles, y compris le traitement du signal, le matériel de fournir des gradients de Optode haute densité sont actuellement en cours d&#39;élaboration, il est toujours important de développer des méthodologies mixtes qui permettent IRMf et procédures fNIRS à se complètent mutuellement. Cette étude permet de testerune méthode de fNIRS pour déterminer les mécanismes neuronaux engagés pendant une tâche naturaliste danse du jeu vidéo. Le but de l&#39;étude était de comparer l&#39;activité dans un centre d&#39;intégration du cerveau (le gyrus temporal supérieur et moyen) entre un groupe d&#39;individus imagé en utilisant l&#39;IRMf pour un autre groupe de sujets en utilisant une version naturaliste de la tâche imagées par fNIRS. Notre groupe a déjà enquêté sur ce domaine en utilisant les paradigmes de jeux interactifs similaires et a montré une activité dans le lobe temporal répond à deux chromophores oxy-et dé-oxyHb conformément aux activations corticales 10. Nous avons également tenté auparavant de contrôler pour les artefacts systémiques précédemment en montrant les réponses dans ce domaine sont modulés en amplitude par rapport à la charge corticale de la tâche et non des réponses systémiques liés à l&#39;activité elle-même 11. Le gyrus temporal supérieur et moyen a connu une activité associée à l&#39;intégration des stimuli sensoriels multimodaux et nous avons précédemmentmontré ce domaine à être actif dans Dance Dance Revolution (DDR) de jeu dans les études IRMf pilotes en plus de nos publications fNIRS 10-12. Notre hypothèse de l&#39;étude était que l&#39;activité fonctionnelle dans ce domaine en utilisant fNIRS enregistrées serait significativement corrélée avec l&#39;activité fonctionnelle enregistrée par IRMf dans un protocole de jeu de danse similaire, mais limitée. Le protocole décrit ici comprend la façon de modifier un jeu vidéo de danse pour être utilisé comme un paradigme de la neuro-imagerie dans les deux fNIRS et protocoles IRMf. Toutefois, la procédure globale est pas spécifique au paradigme de jeu vidéo et pourrait être approprié pour un certain nombre de tâches qui ne sont pas possible d&#39;effectuer dans les contraintes d&#39;un protocole IRMf, y compris les tâches de la langue et locomoteurs. Ce protocole décrit encore la procédure à utiliser la spécificité anatomique de l&#39;IRMf pour développer des régions spécifiques d&#39;intérêt (ROI) qui peut encore être étudié au cours de tâches du monde réel-réel en utilisant fNIRS.

<table><tbody><tr><td colspan="4">Équipement</td></tr><tr><td>Shimadzu OMM-3000</td><td><a href="http://www.shimadzu.com/an/lifescience/imaging/nirs/nirs_top.html" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Shimadzu</a></td><td></td><td>L'OMM-3000 utilisé dans cette étude a été remplacé par le LABNIRS</td></tr><tr><td>Polhemus Patriot 3D Digitizer</td><td><a href="http://polhemus.com/motion-tracking/all-trackers/patriot/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Polhemus</a></td><td></td><td></td></tr><tr><td>GE Twin-Speed 1.5T MRI scanner</td><td><a href="http://www3.gehealthcare.com/en/Products/Categories/Magnetic_Resonance_Imaging" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> General Electric</a></td><td></td><td>Le scanner Twin-Speed 1.5 T a été retiré. Un certain nombre de nouveaux scanners sont disponibles pour reproduire cette procédure</td></tr><tr><td colspan="4">Logiciels</td></tr><tr><td>Stepmania</td><td><a href="http://www.stepmania.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Stepmania</a></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Matlab</td><td><a href="http://www.mathworks.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> MathWorks</a></td><td></td><td></td></tr><tr><td>NIRS-SPM</td><td><a href="http://bispl.weebly.com/nirs-spm.html#/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> BISPL</a></td><td></td><td></td></tr><tr><td>WFU Pick Atlas</td><td><a href="http://fmri.wfubmc.edu/software/PickAtlas" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> ANSIR</a></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

irmf validation des fnirs mesures pendant une tâche naturaliste

fMRI Validation of fNIRS Measurements During a Naturalistic Task

Nous présentons une méthode pour comparer l’activité cérébrale enregistrée par spectroscopie proche infrarouge (fNIRS) dans une tâche de jeu vidéo de danse à celle enregistrée dans une version réduite de la tâche à l’aide de l’IRMf (imagerie par résonance magnétique fonctionnelle). Récemment, il a été démontré que la fNIRS peut enregistrer avec précision des activités cérébrales fonctionnelles équivalentes à celles enregistrées simultanément avec l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle pour des tâches psychophysiques classiques et des paradigmes de tapotement simple des doigts. Cependant, un avantage souvent cité de la fNIRS est qu’elle permet d’étudier les mécanismes neuronaux de comportements complexes et naturalistes qui ne sont pas possibles en utilisant l’environnement contraint de l’IRMf. Notre objectif était d’étendre les résultats d’études antérieures qui ont montré une forte corrélation entre les signaux fNIRS et IRMf enregistrés simultanément afin de comparer les enregistrements neuronaux obtenus dans les procédures d’IRMf à ceux obtenus séparément dans les expériences fNIRS naturalistes. Plus précisément, nous avons développé une version modifiée du jeu vidéo de danse Dance Dance Revolution (DDR) pour être compatible avec les procédures d’imagerie IRMf et fNIRS. Dans cette méthodologie, nous expliquons les modifications apportées au logiciel et au matériel pour la compatibilité avec chaque technique ainsi que les procédures de balayage et d’étalonnage utilisées pour obtenir des résultats représentatifs. Les résultats de l’étude montrent une augmentation de l’oxyhémoglobine liée à la tâche dans les deux modalités et démontrent qu’il est possible de reproduire les résultats de l’IRMf en utilisant la fNIRS dans une tâche naturaliste. Cette technique représente une méthodologie pour comparer les paradigmes d’imagerie IRMf qui utilisent un environnement de monde réduit à la fNIRS en se rapprochant davantage des activités et des comportements naturalistes du corps entier. Le développement ultérieur de cette technique peut s’appliquer aux maladies neurodégénératives, telles que la maladie de Parkinson, les états tardifs de démence ou les personnes présentant une susceptibilité magnétique qui sont contre-indiquées pour l’IRMf.

Les résultats de l'expérience indiquent une activité obtenue à partir de centres d'intégration dans les circonvolutions temporales supérieures et intermédiaires utilisant l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) ont une forte corrélation avec la spectroscopie proche infrarouge fonctionnelle signaux (de fNIRS) forment la même zone dans la version naturaliste de la tâche . La figure 8 montre les données brutes et normalisées moyennes de 16 sujets de la procédure de balayage IRMf (courbe bleue) et les 26 sujets par rapport au protocole fNIRS (trace rouge). Les données ont été épinglés au temps 0 et la phase active de l'interaction de jeu ont eu lieu dans les 30 premières secondes du graphique (tâche marqué). La ligne verticale pointillée indique la transition du vert au fond rouge dans la tâche et le début de la phase de repos (indiqué comme repos) Les deux ensembles de données montrent une augmentation dans les réponses à la phase active et la baisse de la phase de repos à la variabilité accrue vu dans le signal IRMf. Des comparaisons ont été faites entre les traces d'abord regRessing le signal IRMf pour minimiser la racine carrée différence moyenne entre les deux traces. Le coefficient de corrélation obtenu entre les deux signaux est de 0,78 et la valeur de p pour la corrélation était de 0,03. Figure 9 représente un cerveau rendu avec des emplacements de canal superposées à partir d'un seul sujet. Moyenne des traces de canaux 1 et 22 sont représentés en traits pleins représentant des signaux de oxyhémoglobine et pointillés représentant des signaux désoxyhémoglobine. Traces rouges et bleues représentent deux variantes de gameplay, de la musique et non la musique, respectivement. Signal du canal 1 servir d'exemple de contrôle à comparer avec la région d'intérêt. Signaux dans ces deux régions diffèrent par rapport à la tâche-réponse. <img alt="Figure 8" src="/files/ftp_upload/52116/52116fig8.jpg"> Figure 8:. Corrélation entre fNIRS et signaux IRMf du Moyen Temporal Gyrus Les fNIRS(Rouge) et l'IRMf signaux (en bleu) sont indiqués pour chaque groupe ± SEM représenté par bords ombragés. Le coefficient de régression entre les deux est de 0,78; p = 0,03. L'insert montre un rendu de la ROI déterminée à partir de l'activité en IRMf avec un pic d'activité au INM coordonnées (-66, -24, 0) avec une taille de cluster = 571, crête t = 5,73. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52116/52116fig8highres.jpg" target="_blank">S'il vous plaît, cliquez ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.</a> <img alt="Figure 9" src="/files/ftp_upload/52116/52116fig9.jpg"> Figure 9: Différences dans les signaux dans les temporaux et frontaux Lobes Le cours du temps ΔoxyHb (ligne solide) et ΔdeoxyHb (ligne pointillée) Les réponses d'un seul sujet de deux essais simples du jeu de danse montrant deux conditions "avec de la musique (rouge). »et« Pas de musique (bleu) "conditions. Ce chiffre a été modifié depuis Ono et al. 10.

Nous présentons une méthode pour comparer l’activité cérébrale fonctionnelle enregistrée lors d’une tâche naturaliste à l’aide de la fNIRS avec l’activité enregistrée lors de l’IRMf.

IRMf Validation des fNIRS mesures pendant une tâche naturaliste

We present a method to compare brain activity recorded with near-infrared spectroscopy (fNIRS) in a dance video game task to that recorded in a reduced ...

L’objectif général de cette procédure est de comparer les méthodologies et les résultats obtenus à l’aide de l’IRM fonctionnelle et de la spectroscopie proche infrarouge fonctionnelle ou des proches F chez des sujets effectuant une tâche motrice complexe. Ceci est accompli d’abord par le développement d’un paradigme qui peut être utilisé dans les deux techniques. La deuxième étape consiste à acquérir et à traiter des images fonctionnelles à l’aide de FMRI.Ensuite, acquérir et traiter des images fonctionnelles à l’aide de Fns. La dernière étape consiste à comparer les observations dans des régions cérébrales comparables. En fin de compte, les résultats de l’IRMF et de F N’S sont similaires dans tous les groupes d’étude qui ont participé à chaque méthodologie.Le principal avantage de cette technique par rapport aux méthodes existantes comme l’IRMf est que le NERS peut être appliqué dans des environnements naturels sans sensibilité extrême au mouvement. Les artefacts et les critères d’exclusion tels que la susceptibilité magnétique ne sont pas pertinents. Commencez par modifier le jeu de danse stance revolution ou DDR en éditant les détails des fichiers de configuration SM.Utilisation du clone open source de DDR step mania pour modifier le timing, les graphiques et la musique. À l’aide de la chanson de jeu papillon, modifiez le fichier de configuration DO SM afin que les sujets jouent en utilisant une conception de bloc alterné intégrée à la mécanique de jeu alternant 30 secondes de temps de jeu avec 32e périodes de repos. Les graphiques d’arrière-plan indiqueront au joueur quand jouer en vert et quand se détendre en rouge.Pour la collecte de données FMRI, limitez les mouvements à la gauche et à la droite en appuyant sur les boutons fléchés à l’aide du pied du participant. Le nombre total d’appuis sur les boutons doit rester le même pour les deux tâches avant la numérisation. Obtenir un consentement éclairé conformément aux lignes directrices de l’établissement et dépister la sécurité de l’IRM.Ensuite, expliquez les rudiments du jeu au sujet et permettez-lui de s’entraîner à quelques essais avant de passer à l’image. Demandez aux sujets d’appuyer sur le bouton fléché correspondant avec leur pied aussi près que possible du moment parfait indiqué en haut de la trajectoire de la flèche en mouvement, mais de minimiser autant que possible les mouvements de la tête. Lorsque vous êtes prêt à scanner en premier, obtenez une image structurelle avant de jouer. Acquérez ensuite une imagerie par résonance magnétique fonctionnelle.Demandez au sujet de jouer au jeu en utilisant le paradigme préparé, mais en utilisant uniquement les flèches gauche et droite pour réduire l’artefact de mouvement une fois le balayage terminé. Effectuez une analyse de signal FMRI bold à l’aide d’une cartographie paramétrique statistique ou d’un logiciel SPM. Effectuez également une analyse de groupe avec des résultats individuels en utilisant une approche à effets aléatoires de deuxième niveau.Définissez ensuite une région d’intérêt comme la conjonction entre le cluster fonctionnel et le masque anatomique du gyrus temporal supérieur et moyen obtenu de l’Université de Wake Forest. Choisissez l’outil Atlas pour la spectroscopie proche infrarouge. Utilisez un système de topographie multicanal F nears pour enregistrer les données d’Optos disposées en un réseau de trois par cinq.L’interopérabilité par rapport à la distance pour chaque paire de détecteurs de source doit être de trois centimètres. Commencez par orienter le capuchon élastique contenant l’ensemble des capteurs optiques de manière à ce qu’il soit aligné du cortex préfrontal gauche au lobe temporal gauche. Assurez-vous que l’opto le plus antérieur dans la route la plus basse est centré sur FPZ du système international 10 10.Alignez ensuite la rangée inférieure d’optos en parallèle avec une ligne entre les repères anatomiques, FPZ et T sept. Une fois qu’il est en place, serrez le réseau de sondes optiques sur la tête du sujet et assurez-vous qu’il est solidement fixé à l’aide des sangles et de la mentonnière. Une attention particulière doit être portée à empêcher le déplacement de l’optos de la surface de la tête.Les paires de détecteurs de source doivent être serrées à la tête, mais pas inconfortables pour le sujet. Pour les tests de frôlement, assurez-vous que le nombre total d’appuis sur les flèches est identique entre les tâches FMRI et F N’S et que seul le motif diffère. Utiliser un paradigme identique à celui des tests FMRI avec l’ajout des flèches haut bas par rapport aux seules flèches gauche et droite utilisées pour FMRI.Utilisez un système standard de réponse des boutons de tapis de sol à quatre boutons pour le jeu pendant les tests de Fn. Une fois à l’aise avec les bases du jeu, demandez aux sujets de jouer le 32e temps de jeu avec les 32e périodes de repos. Répétez ce jeu de cinq minutes deux fois avec chaque sujet.Ensuite, utilisez un stylo numériseur 3D pour déterminer les valeurs spatiales de la source et de l’emplacement optique du détecteur. Dans chaque canal de la casquette élastique, identifiez les coordonnées des nasn Ian Oracles et cz immédiatement avant la collecte des données et le jeu. Enregistrez les fichiers texte avec les emplacements de la source et du détecteur dans les fichiers texte et les coordonnées anatomiques dans les fichiers texte d’origine.Traitez les coordonnées 3D capturées à l’aide de l’option d’enregistrement dans les proches de SPM du menu principal. Choisissez l’alignement spatial autonome. Sur l’écran suivant, sélectionnez avec le numériseur 3D et choisissez les autres fichiers texte précédemment enregistrés et d’origine à l’aide de la boîte de dialogue correspondante.Choisissez ensuite la fonction NFRI d’enregistrement pour déterminer la représentation spatiale Pour l’analyse de F, choisissez les canaux à analyser en fonction des informations du numériseur 3D. Sélectionnez un canal d’analyse qui a une probabilité d’alignement de 80 % ou plus dans le gyrus temporal moyen et supérieur en fonction de la sortie du processus d’enregistrement. Utilisez la fonction de résultats dans SPM huit pour déterminer les voxels de super seuil à une valeur T supérieure à 2,6 ou à une valeur P correspondante supérieure à 0,01.Déterminez ensuite la région d’intérêt à l’aide de voxels de super seuil qui se chevauchent. Pour définir un groupe à l’intérieur d’une région anatomique, définissez le gyrus temporal supérieur et moyen à l’aide de l’atlas A A L inclus dans l’atlas de sélection de la forêt de sillage. Dans ce cas, l’amas résultant a 572 voxels millimétriques 2 par deux par deux situés dans le gyrus temporal moyen avec un voxel maximal aux coordonnées moins 66, moins 24 0 et le pic T égal à 5,73.Pour les F N. Déterminez le canal d’intérêt à partir des données de N F à l’aide des coordonnées numérisées en 3D qui ont été converties en coordonnées MNI à l’aide de la MPS de N dans la plupart des sujets. Le canal 22 a la plus forte probabilité d’activité dans la région d’intérêt définie.Déterminez la réponse moyenne déclenchée par l’événement dans la région d’intérêt pour l’IRMF et le canal correspondant dans les proches de F pour la durée du 62e bloc d’actif et de repos combiné. Comparez les proches FMRI et F en mettant à l’échelle les données FMRI pour qu’elles correspondent de manière optimale aux données F ns. À l’aide d’une régression linéaire, utilisez F ns est égal à B fois IRMf, où la méthode de régression obtient la valeur B de sorte que la valeur carrée de la racine moyenne de F Ns moins B fois IRMf est minimisée.Enfin, comparez les signaux F et IRMf par corrélation des deux groupes. Cette figure montre les données brutes normalisées et moyennées de 16 sujets de la procédure de balayage FMRI et des 26 sujets du protocole F Ns. Les données ont été épinglées au temps zéro et la phase active de l’interaction du jeu a eu lieu dans les 30 premières secondes du graphique.Cette figure représente un rendu cérébral avec des emplacements de canaux superposés à partir d’un seul sujet. Les traces moyennes des canaux un et 22 sont représentées par des lignes continues représentant les signaux d’oxyhémoglobine et des lignes pointillées représentant les signaux de désoxyhémoglobine. Les traces rouges représentent le jeu musical et les traces bleues représentent les signaux de jeu non musicaux du premier canal et servent d’exemple de contrôle à comparer avec la région d’intérêt.Les signaux dans ces deux régions diffèrent en ce qui concerne la réponse à la tâche après son développement. Cette technique a ouvert la voie aux chercheurs dans le domaine des neurosciences des systèmes pour explorer l’activité neuronale associée à des tâches motrices complexes chez des sujets normaux en bonne santé. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon de comparer les résultats obtenus à l’aide de l’IRMF et du fne.

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Cet article montre une conception expérimentale dans laquelle tout le corps des personnages animés sont utilisés en conjonction avec l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) pour étudier les corrélats neuraux de l'observation des interactions sociales virtuelles.

Investigation d&#39;imagerie cérébrale de les corrélats neuraux de l&#39;observation virtuelle Interactions sociales

Le transfert d’un paradigme avec un historique d’utilisation dans les expériences EEG vers une expérience d’IRMf est envisagé. Il est démontré que la manipulation des exigences de la tâche dans la tâche visuelle bizarre a entraîné différents modèles d’activation de BOLD et a illustré comment la conception de la tâche est cruciale dans les expériences d’IRMf.

Transfert de tâches cognitives entre le cerveau modalités d&#39;imagerie: Implications pour la conception des tâches et l&#39;interprétation des résultats dans les études IRMf

La surveillance de l’activité cérébrale pendant les tâches motrices debout est d’une grande valeur pour l’étude de la source neuronale des troubles du mouvement. Ici, nous démontrons un protocole qui combine la spectroscopie proche infrarouge fonctionnelle avec la surveillance continue de l’activité musculaire et cinématique pendant 4 types de tâches motrices.

Près fonctionnelle spectroscopie infrarouge des régions sensorielles et motrices cérébrales avec simultanée cinématique et EMG surveillance Pendant tâches motrices

Suivi de l'activité du cerveau à l'extérieur du laboratoire sans contraintes physiques présente des défis méthodologiques. Un fiberless, système portable fonctionnelle spectroscopie proche infrarouge (fNIRS) a été utilisé pour mesurer l'activité du cerveau pendant une tâche de mémoire prospective écologique. Il a été démontré que ce système pourrait être utilisé pour surveiller l'activité cérébrale au cours d'expériences sur la base non-laboratoire.

Utilisation fiberless, fNIRS Wearable pour surveiller l&#39;activité cérébrale dans des tâches cognitives monde réel

Approches neuro-imagerie portables (fonctionnels près spectroscopie infrarouge) fournissent des avances à l’étude du cerveau dans des régions jusque-là inaccessibles ; ici, Côte d’Ivoire rurale. L’innovation dans les méthodes et le développement des protocoles de neuroimagerie adaptés permet de nouvelle étude de développement du cerveau et de résultats d’apprentissage des enfants dans des environnements avec l’adversité et significatif de la pauvreté.

Méthodes de champ de la neuro-imagerie utilisation fonctionnelle près Neuroimaging spectroscopie infrarouge (NIRS) pour étudier le développement Global de l’enfant : zones rurales d’Afrique subsaharienne

Le présent protocole décrit comment effectuer des enregistrements simultanés de l’EEG et du FNIRS et comment inspecter la relation entre les données EEG et fNIRS.

Conduite d’électroencéphalographie simultanée et d’enregistrements fonctionnels de spectroscopie proche infrarouge avec une tâche de flanker

Nous avons développé l’écran double tâche original (DTS) comme mesure portative et peu coûteux qui peut évaluer les athlètes avec des lésions cérébrales traumatiques légères induites par le sport. Nous avons révisé le DTS original pour l’utilisation clinique future et avons développé une version neuroimaging-compatible du DTS pour mesurer les fondements neuronaux de la performance simple et double tâche.

Versions révisées et neuroimagerables de l’écran double tâche

Nous décrivons l’analyse de l’expérience fonctionnelle continue-onduleuse de spectroscopie proche infrarouge utilisant une conception de bloc avec une tâche sensorimotrice. Pour accroître la fiabilité de l’analyse des données, nous avons utilisé la cartographie statistique paramétrique qualitative générale basée sur un modèle linéaire et les modèles mixtes hiérarchiques comparatifs pour les canaux multiples.

Analyses qualitatives et comparatives des données d’activité corticale à partir d’une expérience de spectroscopie fonctionnelle dans le proche infrarouge appliquant la conception de blocs

Le protocole pour mener des expériences d’hyperscan fNIRS sur des dyades d’apprentissage collaboratif dans un environnement d’apprentissage naturaliste est décrit. En outre, un pipeline pour analyser la synchronisation inter-cerveau (IBS) des signaux d’hémoglobine oxygénée (Oxy-Hb) est présenté.

La synchronisation inter-cerveaux dans l’apprentissage collaboratif ouvert : une étude fNIRS-Hyperscanning

Nous présentons une méthode permettant de collecter simultanément des signaux IRMf et fNIRS chez les mêmes sujets avec une couverture fNIRS de la tête entière. Le protocole a été testé auprès de trois jeunes adultes et peut être adapté à la collecte de données pour des études de développement et des populations cliniques.

Collecte simultanée de données de mesures IRMf et NIRS f à l’aide d’un réseau d’optodes à tête entière et de canaux à courte distance

On estime qu'1 personne sur 6 dans le monde aura un accident vasculaire cérébral au cours de sa vie, entraînant une invalidité à long terme, dont les mécanismes de rééducation sont encore mal connus. Cette étude propose un protocole pour évaluer l’activation cérébrale par spectroscopie fonctionnelle proche infrarouge (fNIRS) lors d’une séance de thérapie robotique des membres inférieurs.

Une expérience utilisant la spectroscopie fonctionnelle proche infrarouge et les mouvements de pointage multi-articulaires assistés par robot du membre inférieur

Découvrez une méthode de validation des mesures fNIRS par IRMf pendant une tâche motrice complexe en environnement naturel. Cette technique permet de comparer les patterns d'activation cérébrale entre les deux modalités d'imagerie fonctionnelle.

IRMf Validation des fNIRS mesures pendant une tâche naturaliste

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