Electroencephalography סימולטני קרקפת (EEG), (EMG), והקלטת אינרציה מגזרי כל גוף לMulti-מודאלית עצבית פענוח

המטרה הכוללת של הניסוי הבא היא להרחיב את הרעיון של מסגרת הדמיית מוח ניידת כדי לאפשר חקר הדינמיקה של גוף המוח האנושי במגוון רחב של משימות קטר. זה מושג על ידי הצבת חיישני E-E-G-E-M-G ולכידת תנועה על נושא אנושי כצעד שני. שלוש מערכות איסוף הנתונים מסונכרנות עם תוכנה מותאמת אישית והתקן הדק לחצן, המספק נעילת זמן E-E-G-E-M-G ומערך נתוני לכידת תנועה.

לאחר מכן, הנבדק משלים תשע משימות קטר ספציפיות בארבע סביבות שונות. על מנת ללכוד את הדינמיקה של גוף המוח במהלך מגוון תנועות, התוצאות מראות פעילות מוחית שנמדדה באמצעות EEG במהלך משימות הקטר. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום התותבות העצביות וממשקי מוח מכונה.

לדוגמה, האם ניתן לחלץ מידע שימושי על קינמטיקה של GA או דפוסי EMG על פני השטח מ-EEG של קרקפת? היתרון העיקרי של טכניקה זו על פני שיטות קיימות הוא שאנו יכולים לאסוף באופן אלחוטי נתוני E-E-G-E-M-G ולכידת תנועה באמצעות מערך נייד, המאפשר לנו לחקור יותר משימות וסביבות מוטוריות בהשוואה לטכניקות איסוף נתונים מסורתיות. ההשלכות של טכניקות אלה משתרעות גם על הפרעות התנועה ורפואת השיקום מכיוון שבעצם פרוטוקולים אלה מודיעים לנו על השינויים בפעילות המוח והסתגלות הגוף.

הסטודנטים שלי לתארים מתקדמים ידגימו כעת את מיקום החיישנים או JI osir יראה כיצד למקם את חיישני ה-EMG על המתנדב שלנו היום. קווין ניית'ן, בעזרתו של ג'ון, הוא שיניח את חיישני ה-EEG על הקרקפת שלו כדי להתחיל את הפרוטוקול הזה. ראשית, רשום את הגובה, המשקל והגיל של הנבדק.

לאחר מכן התאימו את מהירות ההליכון כך שתתאים למהירות ההליכה המועדפת על הנושא. לאחר מכן, מדוד את המרחק בין הנסיון לאיניון באמצעות עט קצה לבד. סמנו 10% מהמרחק כאסמכתא ליישור הכובע וסמנו את נקודת האמצע של המרחק כקודקוד הראש.

כעת הנח את מכסה ה-EEG על הנושא ויישר אותו לציוני הדרך של הייחוס. יישר את נקודת האמצע בין האלקטרודות FP one ו-FP two עם סימן המרחק של 10% ויישר את האלקטרודה CZ עם הקודקוד המסומן. אבטח את הכובע על ידי רצועה מתחת לסנטר.

לאחר מכן, החל מאלקטרודות קרקע וייחוס, השתמש במזרק קטן כדי להזריק ג'ל אלקטרוליטים בכל אלקטרודה עד שהעכבה של כל אחת מהן נמדדת מתחת ל-25 קילו אוהם כפי שמצוין על ידי נורית האלקטרודה שהופכת לירוקה. לבסוף, חבר את האלקטרודות למשדר האלחוטי עבור מערכת רכישת הנתונים. לאחר מכן, התכוננו לאלקטרומיוגרפיה על פני השטח על ידי גילוח העור ולאחר מכן ניקוי עם כרית אלכוהול איזופרופיל.

לאחר מכן הניחו אלקטרודה על כל אחד משמונה אתרים מוכנים לכל רגל עבור הטאלי, הווסטוס הקדמי, הצדדי, הדו-ראשי, הנקבות והגסטרוק. לבסוף, אנא אלקטרודות קרקע של EMG בפרק כף היד השמאלי או הימני וחבר את כל אלקטרודות EMG ליחידת רישום הנתונים של EMG. כדי להגדיר ללכידת תנועה.

תחילה הנח את חיישני הסימון על הנושא באמצעות רצועות סקוטש או סרט דו צדדי. חבר את החיישנים במיקומים המפורטים כאן. לאחר מכן בקש מהנבדק לעלות על ההליכון ולחבר רתמת בטיחות כפי שניתן לראות כאן לפני איסוף הנתונים.

בדוק את אותות ה-EEG וה-EMG כדי לאמת מיקום נכון של אלקטרודות, חיבור אלקטרודות והעברת נתונים. לאחר מכן התחל באיסוף הנתונים על ידי הפעלת אפליקציית הקונסולה c plus plus. לחץ על לחצן הלחיצה על ההדק הידני כדי להתחיל הקלטת EMG ולתת צפצוף של רמז שמע.

כדי להתחיל את הניסוי, הנחו את הנבדק להישאר בעמידה שקטה למשך 30 שניות. לאחר מכן, לאחר 30 שניות, לחץ על לחצן ההדק כדי להתחיל בהליכה. ההליכון צריך להאיץ לאט למהירות שנבחרה מראש של הנושא.

תנו לנושא ללכת במשך חמש דקות. לאחר חמש דקות, לחץ על כפתור ההדק כדי להתחיל את מעבר ההליכה לעמידה על ידי עצירה איטית של ההליכון. לאחר עצירה, הנבדק צריך להישאר עומד למשך 30 שניות.

כעת, לחץ על כפתור התור כדי לעצור את ניסיון איסוף הנתונים ולשמור את הנתונים. חזור על ניסוי זה עם שלושה מצבים חזותיים, כולל שחור. במרחק מול הנושא כדי להתמקד בהתבוננות בזמן אמת ברגליים על צג וידאו והימנעות מקו אלכסוני על ההליכון.

לאחר מכן, עברו לזירת ההליכה. יש להקים את זירת ההליכה על ידי הצבת חמישה סטים של חיישני קרבה אינפרא אדום, קונוסים ומסכי טלוויזיה כפי שניתן לראות. כאן, מקם את הנבדק בתחילת לולאת ההליכה בזירה והתחל לאסוף נתונים כפי שתואר קודם לכן.

כעת, לחצו על כפתור ההדק כדי להתחיל את ניסוי ההליכה. בזמן שניתן הטריגר. חץ הכיוון הראשון מוצג על המסך מול הנושא.

אם נצפה חץ ימינה או שמאלה, על הנבדק לצאת ממערכת הקונוסים בכניסה, להסתובב 90 מעלות בכיוון זה, להשלים את הלולאה ולחזור לקונוסי הכניסה. אם נצפה חץ למעלה, הנבדק צריך להמשיך ישר החוצה מקונוסי הכניסה. לאחר מכן יש לתת טריגר ידני וחץ כיוון כאשר הנבדק מגיע לכשני מטרים מחיישני ה-IR.

לאחר מכן על הנבדק להמשיך דרך הסט הראשון של חיישני IR ולאחר מכן לבצע את הסיבוב המתאים של 90 מעלות כדי להשלים את הלולאה. בחזרה לקונוסים הכניסה במהלך ההליכה, הנסיין צריך לעקוב אחר הנבדק במרחק של כשלושה עד חמישה מטרים עם המחשב המארח על עגלה עם גלגלים כדי להבטיח את איכות האות האלחוטי, הנבדק צריך להמשיך ללכת כשהוא מגיע לקונוסי הכניסה. לאחר השלמת לולאה בודדת, יש לחזור על הרצף עם סדר אקראי של חצים עד להשלמת שלוש לולאות עבור כל חץ ראשוני.

לאחר השלמת מספר הלולאות הנדרש, לחץ על לחצן ההדק הידני כדי לאותת על מעבר לעמידה. הנושא צריך לעמוד בשקט במשך 30 שניות. לאחר מכן סיים את איסוף הנתונים על ידי לחיצה על כפתור הרמז במחשב המארח.

מקם כיסא מאחורי הנושא והתחל לאסוף נתונים. הנבדק צריך לעמוד בשקט במשך 15 שניות בתחילת איסוף הנתונים. לאחר 15 שניות, לחץ על לחצן ההדק הידני.

לאחר שמיעת הרמז, הנבדק צריך לעבור מעמידה לישיבה, יציבה, החזקה, תנוחת ישיבה עד לתור האודיו הבא. המתן מרווח אקראי של חמש עד 15 שניות. לאחר מכן לחץ על ההדק הידני כדי לתת רמז למעבר ישיבה לעמידה.

בקש מהנושא להחזיק את תנוחת העמידה עד לתור השמע הבא. חזור על הליך זה עד 10. מעמד שלם לשבת ולשבת לעמידה.

התמרונים הושלמו, ולאחר מכן הנבדק צריך לעמוד בשקט במשך 15 שניות. לאחר מכן סיים את איסוף הנתונים על ידי לחיצה על כפתור הרמז. לאחר מכן, חזור על פרוטוקול המעמד לישיבה עבור מעמד ביוזמה עצמית לשבת ולשבת לעמידה.

הפעם, במקום לתת לנבדק טריגר למעבר, בקשו מהנבדק ליזום את ההעברה בעצמו עד להשלמת 10 מכל תמרון. להליכה במסדרון מקם את הנושא ואת עגלת איסוף הנתונים באמצע מסדרון ישר של שמונה קילומטר. התחל באיסוף נתונים כמו בניסויי הליכה על הליכון.

לאחר תקופת המנוחה ה-32 הראשונית, תן טריגר ידני או צפצוף לנבדק כדי להתחיל בהליכה. בקש מהנבדק ללכת ברציפות במשך חמש דקות. כאשר הנבדק מגיע למרחק של 10 מטרים מקצה המסדרון, עליו ליזום פניית פרסה בעצמו ולהמשיך ללכת בכיוון ההפוך.

לאחר חמש דקות, לחץ על לחצן ההדק הידני כדי להפסיק ללכת. הנושא צריך לעמוד בשקט במשך 30 שניות תוך כדי הסתכלות ישר קדימה. לאחר מכן להפסיק את איסוף הנתונים.

לאחר מכן, התחל ניסוי מסדרון שני. לאחר מרווח זמן אקראי של הליכה באורך של בין 20 ל-40 שניות, תנו טריגר ידני ורמז שמע כדי לגרום לנושא להפסיק ללכת. לאחר מכן הנבדק צריך להישאר עומד למשך זמן קצר ואקראי של חמש עד 15 שניות.

לאחר מכן לחץ על לחצן ההדק הידני כדי שהנושא ימשיך ללכת. חזור על שלבים אלה עד להשלמת 10 מחזורים של התחלת עצירה ולאחר מכן סיום. תוצאות מייצגות של איסוף נתונים מ-10 שניות של הליכה על הליכון מוצגות כאן.

הפאנל העליון מציג נתוני EEG גולמיים של 64 ערוצים עם שם הערוץ מהאמנה הבינלאומית 10 20, הפאנל האמצעי מציג תאוצה בכיוון האנכי מחיישני סימן 11. הפאנל התחתון מציג EMG גולמי של שמונה ערוצים. איור זה מציג נתונים מייצגים מלולאה אחת של הליכה במהלך הזירה.

פסים שחורים אנכיים בפרוטוקול אחד מציינים טריגרים. ההדק הראשון הוא מכפתור הלחיצה המציג את החץ ימינה. ארבעת האחרונים הם מחיישני IR, IR אחד עד IR ארבע כאשר הנבדק חוצה את הלולאה, וכאן אנו רואים נתונים לדוגמה מעמידה למעבר לשבת ולשבת לעמידה.

נתוני האצת EEG ו- EMG מוצגים כמו באיור הראשון. פסים אנכיים מציינים טריגרים ידניים להפעלת עמידה וישיבה בהתאמה. לבסוף, איור זה מציג נתונים לדוגמה מהמעבר מעמידה להליכה ומהליכה לעמידה במהלך המסדרון.

משימת הליכה. פסים אנכיים מציינים טריגרים ידניים ורמזי שמע להתחלה ולהפסקת הליכה בהתאמה. חשוב לזכור שחיישני EEG וחיישני EMG רגישים לחפצי התנועה, ולכן עלינו לוודא שהחיישנים מאובטחים ומחוברים בבטחה לנושא זה.

בעקבות הליך זה, אתה יכול ליישם טכניקות אחרות כגון ניתוח רכיבים עצמאי או רגרסיה ליניארית כדי לבודד את האותות האלקטרו-קורטיקליים מהחפצים, מה שמאפשר לך לחלץ קינמטיקה של גפיים או פרופילי EMG מנתוני ה-EEG. טכניקה זו תאפשר לקהילת הממשק העצבי לענות על שאלות לגבי האופן שבו המוח מתייחס לתנועה ולכוונת תנועה, והיא תספק אמצעי לחלץ מידע על הליכה מ-EEG בקרקפת.