Method Article

Dynamics מיפוי קליפתיים באמצעות MEG סימולטאני / אומדני EEG ומוגבלים מבחינה אנטומית, מינימום-נורמה: דוגמא קשב שמיעתי

DOI:

10.3791/4262

October 24th, 2012

In This Article

Summary

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

אנו משתמשים במגנטים וelectroencephalography (מג / EEG), בשילוב עם מידע האנטומי שנתפס על ידי הדמיית תהודה מגנטית (MRI), כדי למפות את הדינמיקה של רשת קליפת המוח הקשורה לתשומת לב שמיעתי.

Abstract

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

מגנטים וelectroencephalography (מג / EEG) הם טכניקות הדמייה המספקות רזולוציה גבוהה זמנית מתאימה במיוחד לחקור את רשתות קליפת המוח המעורבת במשימות תפיסה קוגניטיבית ודינמיות, כגון השתתפות לקולות שונים במסיבת קוקטייל. מחקרים בעבר רבים מועסקים נתונים שנרשמו ברמת החיישן בלבד, כלומר., השדות המגנטיים או חשמלי הפוטנציאלים נרשמו מחוץ ועל הקרקפת, ולרוב התמקדו בפעילות שהזמן נעול למצגת הגירוי. סוג זה של שדה הקשור לאירוע / ניתוח פוטנציאל שימושי במיוחד כאשר יש רק מספר קטן של דפוסי dipolar ברורים שיכול להיות מבודדת וזוהה במרחב ובזמן. לחלופין, על ידי ניצול מידע האנטומי, דפוסי שדה שונים אלה יכולים להיות מקומיים כמקורות שוטפים שעל הקליפה. עם זאת, לתגובה ממושכת יותר, כי לא יכול להיות זמן נעול לגירוי מסוים (למשל.,כהכנה להאזנה לאחד את שתי ספרות המדוברות שהוצגו בו זמנית המבוססות על התכונה השמיעתית הרמז) או עשוי להיות מופץ במיקומים מרחביים מרובים ידועים מראש, גיוס רשת קורטיקלי בוזר לא יכול להיות שנתפס כראוי באמצעות מספר מצומצם של מקורות מוקד.

כאן, אנו מתארים הליך שמעסיק נתונים אנטומיים MRI בודדים כדי ליצור מערכת יחסים בין הפרטים וחיישן הפעלת דיפול בקליפת המוח באמצעות השימוש באומדני מינימום נורמה (mne). גישה הפוכה הדמיה זה מספק לנו כלי לניתוח קוד מבוזר. לשם המחשה, תתארו את כל ההליכים באמצעות FreeSurfer ותוכנת mne, שניהם זמינה באופן חופשי. אנחנו נסכם את רצפי ה-MRI וצעדי ניתוח הנדרשים כדי לייצר מודל קדימה שמאפשר לנו להתייחס לדפוס התחום הצפוי הנגרם על ידי הדיפולים מופצים על גבי קליפת חיישני M / EEG. Nexלא, אנו פוסעים בין תהליכים הדרושים שייאפשרו לנו בdenoising את נתוני חיישן ממזהמים סביבתיים ופיסיולוגיים. לאחר מכן נתאר את ההליך לשילוב ומיפוי מג / נתוני חיישנים EEG על השטח של קליפת המוח, ובכך לייצר משפחה של זמן סדרה של הפעלת דיפול קליפת מוח על פני המוח (או "סרטי מוח") הקשור לכל תנאי ניסוי. לבסוף, אנו נדגיש כמה שיטות סטטיסטיות המאפשרות לנו להפוך את ההיסק מדעי על פני אוכלוסיית נושא (כלומר., לבצע ניתוח ברמת קבוצה) המבוססת על מרחב קואורדינטות קליפת מוח משותף.

Protocol

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

1. רכישת נתונים אנטומיים ועיבוד

  1. לרכוש שיפוע סריקת 1 המגנטיזציה שהוכנה מהירה הד (MPRAGE) MRI של הנושא. פעולה זו עשויה להימשך דקות 5-10 תלויות באיזה פרוטוקול סריקה ספציפי משמש.
  2. לרכוש שתי זריקה נוספת מהירות נמוכה זווית (פלאש) סריקות MRI (זוויות להעיף = 5 ° ו 30 °) אם נתוני ה-EEG משמשים לניתוח הדמיה הפוך, כרצפי FLASH מספקים ניגוד רקמות שונים מרצפי MPRAGE הסטנדרטיים 1.
  3. השתמש FreeSurfer תוכנה (ראה טבלה) 2, 3 לשחזר את פני השט....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

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

כדי לאמוד את הפעלת דיפול בקליפה ממג נרכש / נתוני EEG, אנחנו צריכים לפתור את בעיה הפוכה, שאין לה פתרון יציב ייחודי אלא אם מבחינה אנטומית ופיסיולוגיים אילוצי קול מתאימים מוחלים. באמצעות האילוץ האנטומי נרכש לנושאים בודדים באמצעות MRI ואימוץ נורמת המינימום כקריטריון להערכתנו, אנו יכולים להגיע להערכה הפוכה קורטיקלי נוכחי מקור שמסכימה עם מדידות החיישן. גישה זו הוכיחה את יעילותה במחקרים של לא רק עיבוד שמיעתי 14 אלא גם תחומים אחרים כגון 15 חזותיים ועיבוד שפה 16........

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

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

אין ניגודי האינטרסים הכריזו.

Acknowledgements

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

המחברים מבקשים להודות למתי ס Hämäläinen, Lilla Zöllei ושלושה בודקי אנונימיים על ההערות המועילות. מקורות מימון: R00DC010196 (AKCL); T32DC000018 (אדי); T32DC005361 (RKM).

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
שם של ציוד / תוכנה חברה / מקור
306 ערוצי Vectorview MEG המערכת Eleka-Neuromag בע"מ,
סורק MRI Avanto 1.5-T סימנס פתרונות רפואיים
FreeSurfer http://freesurfer.net/
Mne תוכנה http://www.nmr.mgh.harvard.edu/martinos/userInfo/data/sofMNE.php
אלקטרודות EEG מוצרים במוח, Easycap GmbH
3Space Fastrak מערכת Polhemus
תיבת כפתור אופטית (FIU-932) עיצובים נוכחיים

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Fischl, B. Automatically parcellating the human cerebral cortex. Cerebral Cortex. 14, 11-22 (2004).
  2. Dale, A., Sereno, M. Improved localization of cortical activity by combining EEG and MEG with MRI cortical surfa....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

MEG EEGCortical DynamicsAnatomically constrained MNEMinimum norm EstimatesSource LocalizationAuditory AttentionCortical MappingBrain MoviesGroup level AnalysisSurface based Coordinates

Related Articles