Metodo per la raccolta simultanea dei dati fMRI/EEG durante un suggerimento di attenzione focalizzata per la sensazione termica differenziale

Ciao, sono Pamela Douglas, borsista post-dottorato presso l'UCLA Semi Institute e ipnotista autorizzata. Nella presentazione seguente, dimostriamo il nostro metodo per la raccolta simultanea di dati E-E-G-F-M-R-I e un dispositivo compatibile con la risonanza magnetica per la termometria differenziale. Presentiamo questo metodo utilizzando un paradigma unico qui indicato come l'esperimento del guanto freddo e registriamo i dati, sia prima che dopo l'induzione ipnotica.

Per prima cosa raccogliamo dati E-E-G-F-M-R-I simultanei e misurazioni della temperatura della mano mentre i soggetti ascoltano un nastro audio tramite cuffie compatibili con la risonanza magnetica che li istruisce a immaginare che la loro mano sinistra stia diventando più fredda, altrimenti noto come paradigma del guanto freddo. I dati EEG a modalità singola vengono quindi registrati durante l'induzione ipnotica. I dati simultanei dei guanti freddi E-E-G-F-M-R-I vengono registrati ancora una volta dopo l'induzione ipnotica e le misurazioni della temperatura della mano vengono registrate durante l'esperimento utilizzando il nostro dispositivo di termometria differenziale compatibile con la risonanza magnetica.

In definitiva, il nostro metodo per la raccolta dei dati E-E-G-F-M-R-I può essere utile in una serie di paradigmi sperimentali, fornendo dati multimodali con un'elevata risoluzione temporale e spaziale in modo non invasivo. È importante sottolineare che gli aspetti non stazionari dell'elaborazione del segnale cerebrale rendono le registrazioni simultanee molto vantaggiose rispetto alla raccolta seriale di dati. Ciao, sono Mark Cohen, direttore tecnico dello Staglin Center for Cognitive Neuroscience presso l'UCLA, Semial Institute for Neuroscience and Human Behavior.

In questo video, dimostreremo come registrare contemporaneamente dati ELETTROENCEFALOGRAFICI o EEG, immagini di risonanza magnetica funzionale e misurazioni della temperatura della mano, tutti alterati quantitativamente sotto ipnosi. Abbiamo sviluppato e utilizzato tecnologie specializzate per queste misurazioni, abbinate a una procedura di induzione ipnotica progettata appositamente per adattarsi al protocollo sperimentale. La raccolta simultanea di EEG e FMRI è particolarmente difficile perché ciascuno dei dispositivi crea artefatti nell'altro.

Gli effetti della risonanza magnetica sull'EEG sono particolarmente impegnativi in quanto la parte RF del sistema di imaging utilizza segnali fino a diverse centinaia di volt, mentre i gradienti impongono campi magnetici variabili nel tempo a oltre 45 Tesla al secondo. Allo stesso tempo, il minuscolo segnale EEG sul cuoio capelluto è di pochi microvolt. Anche la misurazione della temperatura nella risonanza magnetica presenta degli ostacoli.

Le correnti parassite a radiofrequenza che viaggiano attraverso gli apparati elettronici sono un problema di sicurezza a priori e le emissioni di basso livello dai dispositivi di registrazione digitale della temperatura possono contaminare le immagini RM. L'amplificatore EEG è stato progettato appositamente da geodetiche elettriche per funzionare in prossimità del magnete di imaging. Praticamente tutti i componenti ferromagnetici dell'AMP sono stati rimossi, che sono stati poi racchiusi nel sistema di contenimento di isolamento sul campo o fix.

È possibile avere un'idea dell'involucro fisso confrontando le sue dimensioni con un AMP EEG standard della stessa azienda. Ciascuno degli ingressi EEG è filtrato elettricamente per escludere l'accoppiamento di energia a radiofrequenza nell'amplificatore alimentato a batteria. Per raccogliere insieme EEG e FMRI, la temporizzazione di entrambi gli strumenti deve essere allineata con precisione al nanosecondo.

Tuttavia, per preservare la schermatura, i segnali elettrici cablati non devono essere trasportati all'interno o all'esterno della sala di scansione. Per garantire ciò, gli ingegneri di Electrical Geodesics hanno costruito il nostro sistema simultaneo E-E-G-F-M-R-I, in modo tale che sia i segnali di temporizzazione che i dati digitalizzati vengano trasportati su fibre ottiche attraverso queste porte. L'induzione ipnotica inizia con un breve colloquio da parte dell'ipnoterapeuta.

Una suggestione idiomotoria nota come tecnica di sollevamento del braccio viene quindi utilizzata per il processo di induzione ipnotica. I dati EEG vengono registrati utilizzando una risonanza magnetica compatibile con 2 56 canali. I livelli di impedenza netta del sensore GEODESIC negli elettrodi devono essere monitorati a intervalli di circa 20 minuti durante l'esperimento.

La suscettibilità ipnotica viene quindi valutata tramite la scala Stanford a 12 punti della suscettibilità ipnotica modulo C.Il soggetto entra quindi nella sala di scansione MRI per la raccolta simultanea dei dati E-E-G-F-M-R-I. Dopo l'induzione ipnotica, abbiamo sviluppato un dispositivo per raccogliere misurazioni differenziali della temperatura della mano durante l'E-E-G-F-M-R-I simultaneo seguendo il suggerimento del guanto freddo ipnotico. Il dispositivo è composto da due sensori di temperatura L 34 collegati a un amplificatore e da un display digitale.

Due batterie da nove volt forniscono alimentazione all'elettronica interna. Abbiamo scelto i sensori LN 34 per la loro risposta lineare alla temperatura all'interno di intervalli fisiologici. Abbiamo eseguito una fase di calibrazione per risolvere eventuali problemi nei componenti.

Poco prima dell'esperimento, abbiamo determinato il punto zero per il dispositivo immergendo entrambi i sensori di temperatura in un bagno d'acqua. Durante l'esperimento, qualsiasi deviazione dal punto zero indicava una differenza tra le temperature delle mani del soggetto. Questa differenza di temperatura registrata ci ha permesso di quantificare gli effetti del suggerimento del guanto freddo, e voglio che tu visualizzi e immagini che vedi dalla punta delle dita nelle tue dita, nella tua mano, nel tuo polso è completamente sommerso.

Sotto la mano sinistra è completamente immersa nell'acqua ghiacciata. Mentre continuate a visualizzare, immaginare, creare questa straordinaria sensazione che la vostra mano sinistra sia completamente fredda e intorpidita, intorpidita e fredda, non c'è alcuna sensazione nella mano completamente. Più cerchi di sentirlo, meno sensazioni avrai, e la mano destra continua a diventare più calda.

Mentre la mano sinistra continua a diventare gelida, ghiacciata, è quasi come se le tue mani diventassero blu. Puoi anche credere che sia in grado di farlo, ma lo sta facendo dalla punta delle dita alle dita al polso. Abbiamo presentato un metodo di registrazione multimodale per rivelare le associazioni elettrofisiologiche, motorie e neurovascolari di un processo cognitivo altrimenti invisibile.

A differenza dei mezzi consolidati per la raccolta di FMRI o EEG e l'isolamento, il metodo combinato può esporre collegamenti tra i due segnali cerebrali, Quint accoppiato con EEG a 256 canali ad altissima densità. È possibile colocalizzare i segnali e trarre inferenze ragionevoli sulle fonti elettriche che appaiono come regioni di flusso sanguigno alterato negli studi di risonanza magnetica.