שיטה למעקב אחר התפתחות הזמן של פוטנציאל מעורר המצב היציב

מלכודת עצבית היא הסנכרון של הפעילות העצבית לתקופתיות של הגירויים החושיים. סנכרון זה יוצר את הפוטנציאל המעורר מצב יציב, כלומר, תנודות בשלב האלקטרואנצפלוגרם נעול לגירויים החושיים. הפרשנות הקלאסית של משרעת של המדינה היציבה עורר תגובות, מניח שלב תגובה עצבית מתמדת נעול לגירוי, בתוספת רעש רקע אקראי לא קשור לגירוי.

ניתן להשיג את התגובה הסטריאוטיפית בממוצע על פני הצגה חוזרת ונשנית של הגירוי. גישה זו מתעלמת מהדינמיקה של התגובה, כמו במקרה של הסתגלות פוטנציאלית מעוררת, שעוררה חשיפה ממושכת לגירוי. במודלים של בעלי חיים, תגובת המצב היציב השמיעתי שנוצרת באזורי המוח קליפת המוח, ומוסיפה להצגה רציפה של גוונים המווסתים משרעת.

בבני אדם, הוכח לאחרונה כי כוחו של התדירות הבסיסית של פוטנציאל מופעל חזותית מצב יציב הוא נייח רק ב 30% מהנבדקים. כאשר מוקד המחקר הוא הדינמיקה של ההפצה, אנו יכולים להניח כי האבולוציה הזמנית של התגובה תהיה זהה ריצות ניסיוניות עצמאיות שונות. לכן, ממוצע האות בכל תקופה על פני ריצות עצמאיות אנו מספקים ייצוג מדויק של הדינמיקה ארוכת הטווח של התגובה הנדודה.

בהתבסס על הנחה זו, פיתחנו שיטה לאפיון התפתחות הזמן של תגובת המצב היציב. השיטה מורכבת מרכישת מספר הקלטות של אותו מצב ניסיוני, לאחר מכן במקום ממוצע התקופה הבאים בתוך ההקלטות. התקופה המתאימה לאותו חלון זמן בהקלטות השונות ממוצעת.

במחקר זה אנו מספקים תיאור מפורט של השיטה, באמצעות מצב יציב חזותי עורר פוטנציאל כדוגמה לתגובה. עם זאת, המתודולוגיה יכולה לשמש כדי לנתח את התגובות מצב יציב של גירויים חושיים אחרים. לבסוף, אנו מציגים את היתרונות והחסרונות של המתודולוגיה, בהתבסס על ההשוואה עם שיטות ניסוי יחיד להשתמש בו כדי לנתח את המלכודת העצבית.

ברוכים הבאים לנושא. הזמן את הנושא לדבר באווירה ידידותית, להסביר לו את המטרות ואת הרלוונטיות של מחקר זה. ספק תיאור של פרטים טכניים רלוונטיים.

ענה על כל השאלות שלו או שלה ביסודיות. ציינו במפורש כי מותר לה או לו להפריע למפגש הניסוי בכל עת, אם תרצה בכך. בקשו מההתנדבות לקרוא את ההסכמה מדעת לנושא ולחתום על הטופס המתאים.

נקה את הקרקפת עם אתנול, פתרון ב 95% כדי להסיר את השכבה של תאי עור מתים חלב המכסים אותו. שלב זה חשוב כדי להפחית את ההימנעות בין האלקטרודות והקרקפת. למדוד את היקף הראש כדי להגדיר את גודל כובע האלקטרודה שישמש בניסוי.

בקש מהנושא לחבוש את כובע האלקטרודה. ספק את ההוראות למיקום נוח אך נכון של המכסה. למדוד את המרחק בין nasion ו inion.

כמו כן, למדוד את המרחק בין נקודות טרום auricular שמאלה ויימין. תקן את המיקום של כובע האלקטרודה. שים ג'ל מוליך במקומות האלקטרודה נחשב לניסוי.

מספר אתרי ההקלטה עשוי להשתנות בהתאם לצורך. בדרך כלל, אנו מקליטים מ 64 מיקומי הקרקפת באמצעות מערכת רדיו. מקם את אלקטרודות ההקלטה על המיקומים הנכונים.

ללוות את המתנדב לחדר הניסוי ולבקש מהנושא לשבת בתנוחה נוחה. מקם אלקטרודות חיצוניות במקומות פריוקולריים כדי לתעד את האלקטרוקולוגרמה. אותות אלה ישמשו בשלבים הבאים, לתיקון חפצי EEG הנגרמים על ידי מצמוץ ותנועות עיניים.

הפעלת מערכת רכישת EEG ולבדוק את מבוי סם האלקטרודה. לתקן את ההימנעות, לפי הצורך, על פי הוראות היצרן. בקש מהנושא למצמץ והזז את העיניים בכיוונים שונים כדי להבטיח שה- EOG מתועד כראוי על ידי האלקטרודות החיצוניות.

התאם את מיקום המסך בכיוון האנכי, בהתאם לזווית התצוגה של הנושא. המסך שלנו מורכב מארבע דיודות פולטות אור הממוקמות במרכז מסך שחור 50x50 ס"מ, כמו קודקודים של הריבוע הם 5x5 ס"מ. המשתתפים יושבים כ 70 ס"מ מהמסך ולכן הם של ריבוע של נגנים substends זווית חזותית של כארבע מעלות.

התאם את רמת הזוהר של המסך לקצה העליון של הרמה הנוחה של המשתתפים. הגדר את הפרמטרים של הגירוי החזותי. בניסויים שלנו, גירוי חזותי מתמשך מוצג שבו עוצמת האור הוא לווסת ב 10Hz.

הצג את הגירוי לזמן הנדרש בניסוי. להשהות את הגירוי במשך שתי דקות. מומלץ לעצור שלוש פעמים יותר מאשר תקופת הגירוי.

חזור על שלבי המצגת 30 פעמים. 30 ריצות של הניסוי יבטיחו יחס אות גבוה לרעש של המדידות. עם זאת, ניתן ליישם מספר גבוה יותר של חזרות בפרוטוקול הניסוי.

רשום את ה- EEG באמצעות הליכים סטנדרטיים. ניתן לאחסן את הריצות הניסיוניות בקובץ יחיד, או ליצור קובץ אחר עבור כל הפעלה. השלבים הבאים תואמים לעיבוד EEG סטנדרטי.

עיבוד זה מתבצע במצב לא מקוון ו ניתן לשנותו בהתאם לצורך. לחץ מחדש על ההקלטה באמצעות הפניה ממוצעת. מסנן מעבר רצועה את אות EEG, ניתן לשנות תדרים חתוכים לפי הצורך.

במידת הצורך, המר את קואורדינטות האלקטרודה למערכת 10-20 הבינלאומית. הסר את הממצאים העין באמצעות הליכים מתאימים. לשם כך, ניתן להשתמש בטכניקות שונות.

פלח את נתוני EEG ותקופה באורך המתאים. הסר עידנים המכילים חפצי EEG. Detrend עידנים EEG כדי לכוון את הסחף הנוכחי.

סדר מחדש את התקופה למטריצת נתונים של שורות N ועמודות M, שבהן N מייצג את מספר ההקלטות, ואת M, את מספר התקופה. מבחינת עמודה, ממוצע ערכת הנתונים. לשם כך, שלושים התקופה המתאימה לאותו חלון זמן בהקלטות השונות צריכה להיות ממוצעת בתחום הזמן.

מ לחשב את משרעת של התגובה מצב יציב בסוף הממוצע באמצעות טרנספורמציה פורייה מהירה. משרעת התגובה למצב יציב מוגדר משרעת ספקטרלית המתקבלת בתדירות אפנון משרעת של גירויים חושיים. וקטור ממוצע משרעת של מספר נץ להוסיף של פחי FFT בכל צד של תדירות התגובה כדי לחשב את רמת הרעש שיורית.

התווה את משרעת תגובת המצב היציב ואת ה- RNL כפונקציה של מדד העמודות כדי לחקור את התפתחות הפרמטרים במהלך תקופת הגירוי. תוצאות. איור 2 מדגים שינויים בצורת הגל של ה- SSVEP הנובעים מ ממוצע העמודות של התקופה. שלושים הקלטות התקבלו.

זמן התנודה העצבית שננעלה לגירוי התברר ככל שבוצע ממוצע העמודים. באופן משמעותי, התקופה שבה SSVEP נוצר ניתן לראות את העקבות המתאימים לעמודה אחת. בעמודה זו, 02 שניות של תוכנית בסיסית של קדם-גירוי מותווים.

לכן, ההליך המתואר כאן מאפשר לאפיין לא רק את הדינמיקה של התגובה הנדנודה ברגע שההתבססות העצבית כבר נקבעה, אלא גם את המעורבות של התנודות העצביות. משרעת ממוצעת של SSVEP ירד במהלך הממוצע של התקופות הראשונות של העמודים ונטה להתייצב לאחר מכן. התנהגות זו יכולה להיות מוסברת על ידי התרומה הגבוהה יחסית של הרעש משרעת התגובה שחושבה בתקופה הממוצעת הראשונה אשר יוכרז כמו ממוצע מבוצע.

סטיית התקן של רמת הרעש השיורי נותרה קבועה יחסית ככל שמספר התקופה הממוצעת עלה, מה שמרמז על כך שתנאי ההקלטה היו יציבים לאורך החלק הניסיוני. התוצאות שהוצגו לעיל קבעו את השינויים ביחס אות השיא לרעש של המדידות. ככל שהתקדם הממוצע, יחס אות השיא לרעש עלה ככל שמספר התקופות הממוצעות עלה עד 18, בערך.

תוספות נוספות במספר התקופה הממוצעת לא השפיעו באופן משמעותי על איכות האות. לבסוף, הדינמיקה של מצב יציב חזותי עורר משרעת פוטנציאלית, ואת רמת הרעש שיורית מיוצגים תאנה. 4 דינמיקה אלה הושגו על ידי התוויית פרמטרי התגובה שחושבו בסוף העמודה חכם ממוצע של epochs כפונקציה של מספר העמודות כפונקציה של זמן.

בנושא זה, משרעת התגובה גדלה בהדרגה במהלך 12 השניות הראשונות, בעקבות הופעת גירוי. הזמן, המתאים לאורך של שלוש תקופה. ככל שהגירוי נמשך, התגובה ירדה באופן עקבי במהלך 12 השניות הבאות, ונשארה קבועה יחסית לאחר מכן.

תוצאות אלה לא ניתן להסביר על ידי ההתנהגות של RNL, שכן פרמטר זה היה קבוע יחסית במהלך תקופת הגירוי. העלייה משרעת SSVEP בעקבות תחילת הגירוי, ניתן להסביר על ידי תהליכי אינטגרציה, אשר לגרום לייצוב של המלכודת העצבית. הירידה הבאה משרעת מרמז על הסתגלות של SSVEP לגירוי מתמשך.

עם זאת, השערות אלה צריכות להיבדק בניסויים מבוקרים עם גודל מדגם מתאים. חישוב משרעת התגובות למצב יציב לאחר הממוצע של תחום הזמן של ריצות עצמאיות מרמז על ניתוח תנודות נעולות בזמן בלבד, אלה ששורדות את הממוצע. הליך זה עשוי לסנן מידע רלוונטי לגבי הדינמיקה של התגובה בניסויים בודדים.

עם זאת, הוא מבטיח אות גבוה מספיק ליחס רעש. היבט זה עשוי להיות בעל משמעות מיוחדת כאשר התגובות קרובות לסף האלקטרופיזיולוגי, מצב שבו ניתן לסכן את זיהוי המלכודת עקב יחס אות לרעש נמוך של המדידה.