9 באפריל 2014
הערכה של קצב mu-EEG מספקת מתודולוגיה ייחודית לבחינת פעילות מוח וכאשר בשילוב עם מבחני מבוססים התנהגותית, יכולה להיות כלי רב עוצמה להבהרת היבטים של קוגניציה חברתית, כגון חיקוי, באוכלוסיות קליניות.
המטרה הכוללת של הניסוי הבא היא להשתמש בשיטות EEG כדי להעריך את הפעלת מערכת נוירוני המראה אצל אנשים עם ובלי סדר הפרעת הספקטרום האוטיסטי. זה מושג על ידי איסוף EEG בצפיפות גבוהה במהלך תצפית וביצוע של פעולה מוטורית, כמו גם במהלך מצב מנוחה בסיסי. בשלב השני נבדקים נתוני EEG רציפים, מפולחים לאפוסים וחפצי תנועה מוסרים.
לאחר מכן, התמרת פורייה מהירה מוחלת על כוח הנתונים מחושב לאחר מכן על סמך היומן של היחס בין ההספק לטווח של שמונה עד 13 הרץ עבור תנאי הביצוע והתצפית בהתאמה ביחס לתנאי המנוחה הבסיסיים. התוצאות מראות הפעלה של מערכת נוירוני המראה במהלך התבוננות וביצוע של פעולות מוטוריות המבוססות על הנחתה של קצב EEG MU. היתרון העיקרי של EEG על פני שיטות הדמיה אחרות כגון FMRI הוא ש-EEG מספק רזולוציה זמנית מצוינת המאפשרת ניתוח אפילו של שינויים קצרים בדפוסי התנודות במוח.
EG הוא גם לא פולשני בצורה יעילה להפליא לאיסוף נתונים אפילו מהאוכלוסיות המאתגרות ביותר כמו תינוקות או ילדים עם אוטיזם. שיטה זו תעזור לנו לענות על שאלות מפתח בתחום מדעי המוח הקליניים לגבי אופי תפקוד מערכת נוירוני המראה בהפרעות על הספקטרום האוטיסטי. למרות ששיטה זו יכולה לספק תובנה לגבי מערכת נוירוני המראה באוטיזם.
ניתן ליישם אותו גם על אוכלוסיות אחרות וגם על שאלות מחקר. זהה מטופלים המתאימים להשתתפות כמתואר בפרוטוקול הטקסט וזהה מדגם ביקורת המותאם למשתנים רלוונטיים כגון גיל, מין ויכולת קוגניטיבית. הנח את theand על השולחן בהישג יד של משתתף יושב.
Theand הוא בלוק עץ עם חיישן ששולח סמן עם חותמת זמן לתוכנת הרכישה. כאשר הוא נתפס. הפעל את תוכנת רכישת ה-EEG והתחל מפגש חדש להכנת הנטו חם, תמיסה של מים מזוקקים, אשלגן כלורי ושמפו לתינוקות ל-104 מעלות פרנהייט.
לאחר מכן השרו את מערכת ה-EEG של מערך האלקטרודות 128 בתמיסת המלח החמה למשך חמש דקות לפחות. בקשו מהמשתתף לשבת במרחק של 75 ס"מ מצג מצגת הגירוי ולעיני מצלמת הווידאו. מצא את הקודקוד על ראשו של המשתתף על ידי איתור הצטלבות נקודת האמצע בין הנזיון לעידן ונקודת האמצע בין האפרכסת.
השתמש בטוש עור כדי לסמן את המיקום הבא של הקודקוד, מכסה ה-EEG על ראשו של המשתתף, כך שאלקטרודת הקודקוד ממוקמת ישירות מעל סימן הקודקוד. באמצעות תוכנת הרכישה, בדוק את העכבות וודא שהן מתחת לסף המתאים למערכת EEG. הגדרות הרכישה כוללות התייחסות לאות לאלקטרודת הקודקוד ולמסנן האנלוגי בין 0.1 ל-100 הרץ וקצב דגימה של 500 דגימות לשנייה.
לאחר סיום ההגדרה, התחל לצלם את הפגישה. הסבירו למשתתף שיהיו שלושה תנאי ניסוי. התבונן, בצע ונוח.
לתנאי התבוננות. הנחו את המשתתף לשבת בשקט ולצפות בסרטון של אדם אוחז במניפול אנדום. כל ניסוי נמשך שש שניות והאחיזה הנצפית מתרחשת בשלוש שניות בדיוק.
עקוב אחר תשומת הלב החזותית של המשתתף במהלך המשימה וסמן ניסויים שבמהלכם המשתתף אינו מתייחס למסך שיש לזרוק. במהלך העיבוד שלאחר הביצוע של מצב הביצוע, הנחו את המשתתף לשבת בשקט כשידו הימנית מונחת ממש מתחת למניפול אנדום. ועם שמיעת רמז שמיעתי לחקות את המניפול ותפיסת המניפול מסרטון הווידיאו של מצב התבוננות.
כל ניסיון צריך להימשך שש שניות. כאשר התור השמיעתי מוצג בשלוש שניות בדיוק, חיישן על המניפול אנדום שולח אות למחשב הרכישה ומציב סימן בהקלטת ה-EEG כדי לתעד במדויק את הזמן שבו מתרחשת אחיזתו של המשתתף. הפרוטוקול מורכב מבלוקים אקראיים של תנאי התצפית והביצוע.
כל בלוק מורכב מ-10 ניסויים בסך הכל 40 ניסויים לכל מצב. מוצג כאן בלוק של 10. התבוננות בניסויים מבטיחה שהתמונה של המניפול אנדום תישאר על המסך לאורך כל בלוקי התצפית והביצוע, כולל בין הניסויים.
לאחר בלוק אחד, יש להציג את הבלוק האקראי הבא, שבדוגמה זו הוא בלוק ביצוע. לאחר השלמת שני בלוקים, נהל את מצב המנוחה למשך שלוש דקות. במצב מנוחה, המשתתף יושב בשקט עם עיניים פקוחות ומתבונן באופן פסיבי בשערת צלב קטנה על מוניטור הגירוי.
רשום EEG רציף במהלך מצב מנוחה של שלוש דקות לאחר איסוף הנתונים, בדוק שוב את העכבות ושים לב לכל שינוי ברמות העכבה. לאחר מכן סיים את הקלטת תוכנת הרכישה לעיבוד שלאחר מכן. התייחס מחדש את אות ה-EEG למקטע הממוצע, את נתוני ה-EEG הרציפים ל-40 ניסויים של שש שניות כל אחד עבור כל מצב.
כעת השתמש באלגוריתמים אוטומטיים ובבדיקה חזותית כדי לדחות ניסויים עם חפצי תנועה על ידי זיהוי מקטעים עם אמפליטודות ממוצעות מהירות העולות על 200 מיקרו-וולט, אמפליטודות ממוצעות דיפרנציאליות העולות על 100 מיקרו-וולט ואפס שונות בניסוי נתון. לאחר מכן, חפש חפצי תנועה נוספים על ידי בדיקה חזותית של הנתונים, אשר את חפצי התנועה על ידי סקירת הסרטון של המפגש. אל תכלול בניתוח את כל הניסויים במצב שנצפה, מזוהמים בכל חפץ תנועה, ואת כל הניסויים במצב הביצוע מזוהמים בכל חפץ תנועה שאינו קשור למחוות האחיזה.
השליכו את כל הניסויים שסומנו במהלך הרכישה שבהם המשתתף לא שם לב. שימו לב לשיעור דחיית הניסוי עבור כל קבוצת אבחון בניתוח לאחר הסרת חפצים. חלקו את הניסויים הנקיים לשני אפוסים שניים המורכבים משנייה אחת של נתונים לפני התפיסה, ושנייה אחת לאחר מכן עבור תנאי התצפית והביצוע.
כמו כן, קטע ניקה שני אפוסים שניים ממצב המנוחה. לאחר מכן, בצע התמרת פורייה מהירה. בכל מקטע, בחר אשכול של שמונה אלקטרודות בכל חצי כדור המקיף את ארבע המיקומים הסטנדרטיים C3 ו-C לניתוח סטטיסטי.
עבור כל תנאי, ממוצע העוצמה על פני הניסויים הכלולים. כדי לחשב את ספקטרום ההספק, חשב הנחתת mu על ידי בחינת ההספק הממוצע במהלך ביצוע או תצפית על פעולת מנוע ביחס להספק הממוצע. במהלך מצב המנוחה בטווח של שמונה עד 13 הרץ, השתמש ביומן של יחס זה כדי לקבוע את מידת ההנחתה.
ערך שלילי מייצג הנחתה במהלך ביצוע או תצפית. בעוד שערך חיובי מייצג טופוגרפיה אופיינית להגדלה של הנחתה של קצב ה-mu כפי שמודגם על ידי אדם עם התפתחות טיפוסית תוך התבוננות בפעולת אחיזה מכוונת מטרה מוצגת כאן. הנחתת קצב ה-Mu באה לידי ביטוי בטופוגרפיה של הקרקפת כמשרעת מופחתת על פני אלקטרודות הממוקמות במרכז.
ההספק הספקטרלי הממוצע בתדר mu במהלך התצפית על תנועה ביולוגית מוחלש ביחס לקו הבסיס. בעוד שכוח ה-mu אינו מוחלש במהלך התבוננות בתנועה לא ביולוגית, כוח ה-mu נחלש ביחס לקו הבסיס הן במהלך הביצוע והן במהלך התבוננות בפעולות. אצל גבר בן 6 המתפתח בדרך כלל לאחר שליטה בטכניקה זו, כולל איסוף ועיבוד נתונים, ניתן להשלים תוך שעתיים לכל נבדק אם מבוצע כהלכה לאחר פיתוחו.
טכניקה זו סללה את הדרך לחוקרים בתחום מדעי המוח הקליניים לחקור כמה מהמנגנונים הבסיסיים של הפרעות הספקטרום האוטיסטי. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב שיטה אחת להערכת ההפעלה של מערכת נוירוני המראה בבני אדם. EEG היא שיטה יעילה ולא פולשנית להבנת האופן שבו המוח מעבד מידע חברתי.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
מאמר זה מציג פרוטוקול המשתמש באלקטרואנצפלוגרפיה (EEG) להערכת הפעלת מערכת נוירוני המראה (MNS) באנשים עם ובלי הפרעה של רצף האוטיזם (ASD). השיטה מנצלת את ההחלשה של מקצב ה-mu ב-EEG (בטווח של 8–13 Hz) במהלך צפייה וביצוע של פעולות מכוונות מטרה כמדד לפעילות ה-MNS. הפרוטוקול אינו פולשני, הוא יעיל ומתאים למגוון רחב של אוכלוסיות, כולל ילדים וקבוצות קליניות.
החלשה של מקצב mu ב-EEG מספקת מדד כמותי ולא פולשני לפעילות של מערכת נוירוני המראה (MNS), ובכך מאפשרת הפחתת סיכונים מנגנונית בתהליכי תיקוף של מטרות נוירו-התפתחותיות. גישה זו תומכת בביטחון חיזוי בתיקי גילוי מוקדם ומדעי עצבים תרגומיים, במיוחד עבור הפרעות כגון הפרעה בספקטרום האוטיסטי (ASD). היעילות והיכולת להרחבה (scalability) של הפרוטוקול הופכות אותו למתאים לסריקה פנוטיפית בעלת תפוקה גבוהה ולמחקרים חוצי-אוכלוסיות.
פרוטוקול זה, המבוסס על EEG, משלב שלבים החל מגילוי מוקדם דרך זיהוי מובילים (lead identification) ועד למחקר פרה-קליני, ומספק פלטפורמה לשימוש חוזר להערכת סמנים ביולוגיים עצביים.