Modelli morfologici potenziali evocati di tempo evocati da corticali specifici dello stimolo
May 12th, 2019
In questo articolo, presentiamo un protocollo per studiare la visuale corticale differenziale evocato potenziali modelli morfologici attraverso la stimolazione delle reti ventrali e dorsali utilizzando EEG ad alta densità. Vengono descritti i paradigmi di stimolo visivo e di movimento, con e senza jitter temporale. Sono inoltre delineate analisi morfologiche evocate dal quadro visivo.
L'uso di questo protocollo e studi futuri con dimensioni del campione più grandi può determinare se la morfologia del potenziale evocato visivo corticale variabile dipende dal tipo di stimolo, estrinseco o dallo spettatore, intrinseco. La morfologia del potenziale evocato visivo variabile può essere vista solo utilizzando l'alta risoluzione temporale di EEG, che è anche conveniente, non invasiva e richiede un tempo di registrazione minimo rispetto ad altre metodologie. A dimostrare la procedura sarà Mashhood Nielsen, il responsabile del laboratorio e un assistente di ricerca universitario del mio laboratorio.
Dopo aver accompagnato il partecipante nella sala di registrazione EEG, misurare la circonferenza della testa del partecipante in centimetri e selezionare la dimensione della rete EEG appropriata. Misurare e contrassegnare il punto medio del cuoio capelluto per il posizionamento dell'elettrodo di riferimento. Preparare un litro di acqua tiepida mescolata con cinque millilitri di shampoo per bambini e 1.100 grammi di cloruro di potassio.
Posizionare la rete EEG nella soluzione e lasciare che la rete ammollo nella soluzione per cinque minuti. Accendere il computer di presentazione degli stimoli e il computer di acquisizione EEG. Posizionare un asciugamano o altro materiale assorbente intorno al collo del partecipante per evitare che la soluzione gocciola sui suoi vestiti e istruire il partecipante a chiudere gli occhi.
Quindi afferra saldamente la rete EEG con entrambe le mani e posizionala sulla testa del partecipante. Assicurarsi che la rete sia posizionata simmetricamente sulla testa del cuoio capelluto, con l'elettrodo di riferimento nel punto di mezzeria del cuoio capelluto misurato. Stringere il mento e le linee della rete oculare per garantire una connessione sicura tra il cuoio capelluto e gli elettrodi.
Chiedi al partecipante se si trova a suo agio e se qualcosa deve essere regolato. Collegare la rete EEG all'amplificatore. Verificare i valori di impedenza degli elettrodi adeguati con un obiettivo medio di 10 kilohms.
Per ridurre i valori di impedenza, utilizzare una pipetta da un millilitro per applicare la soluzione di cloruro di potassio sul cuoio capelluto e sugli elettrodi che hanno un'elevata impedenza. Continuare questo processo fino a raggiungere valori di impedenza adeguati attraverso gli elettrodi. Istruisci il partecipante a concentrarsi sugli stimoli visivi che appariranno sul monitor.
La distanza di visualizzazione è di circa 65 pollici. Usa uno pseudo generatore di numeri casuali per determinare l'ordine di presentazione per i quattro paradigmi visivi e inizia le attività visive e la registrazione EEG. Se l'EEG in corso mostra un'elevata attività miogenica o esattamente 60 hertz, sospendere l'esperimento per ricontrollare la connettività del cuoio capelluto dell'elettrodo.
Ripeti le attività visive e la registrazione EEG per il paradigma dell'oggetto visivo, l'oggetto visivo con il paradigma del jitter temporale, il paradigma del movimento visivo e il movimento visivo con il paradigma del jitter temporale. Al termine dell'esperimento, istruisci i partecipanti a chiudere gli occhi per evitare che la soluzione entri nei suoi occhi quando rimuove la rete. Inizia allentando il mento e le linee della rete oculare.
Quindi rimuovere lentamente la rete tirando delicatamente la cinghia del mento su e sopra la testa del partecipante. Scollegare la rete EEG dall'amplificatore. Iniziare il processo di disinfezione posizionando il tappo EEG in uscita da un secchio riempito d'acqua e risciacquando sotto un rubinetto.
Quindi, preparare la soluzione disinfettante aggiungendo circa due litri di acqua al secchio disinfettante e mescolando 15 millilitri di disinfettante con l'acqua. Immergere l'estremità del sensore della rete nel disinfettante. Impostare un timer per due minuti.
Immergere continuamente la rete su e giù. Lasciare la rete in ammollo per altri otto minuti. Successivamente, rimuovere il cappuccio EEG dalla soluzione disinfettante.
Posizionare la rete EEG all'interno e all'uscita dal secchio dell'elettrodo riempito d'acqua e sotto l'acqua corrente per risciacquare. Ripetere il lavaggio quattro volte e lasciare asciugare all'aria la rete. Per avviare le analisi EEG, utilizzando un unico filtro passa-alto hertz, trasferire i file EEG in MatLab per l'analisi tramite la cassetta degli attrezzi EEGLAB.
Scegliere l'opzione file dal menu a discesa e fare clic su importa dati. Selezionate l'utilizzo delle funzioni e dei plug-in EEGLAB dal menu. Fare quindi clic sul formato di file di esportazione appropriato.
Scegliete edit' dal menu a discesa e selezionate le posizioni dei canali per riassegnare le posizioni dei canali in base al tipo di montaggio degli elettrodi. Fare clic sulle posizioni di ricerca e selezionare l'ellisse per individuare il percorso del file di montaggio dell'elettrodo di interesse. Per assegnare tempi pre e post-stimolo, immettere un valore di 0,1 secondi nella casella dell'ora di inizio.
Per basare i dati corretti in base all'intervallo prestimulus, selezionare prestimulus baseline correct'Rimuovere i canali non corretti utilizzando la probabilità a una soglia di punteggio Z di 2,5. Verificare l'identificazione o la rimozione di canali non utilizzati tracciando tutti gli elettrodi. Se necessario, rimuovere manualmente i canali con ampiezze di tensione media al di fuori dell'intervallo da 30 a 30 microvolt.
Quindi, eseguire il rifiuto artefatto immettendo valori di 100 microvolt e 100 microvolt e notare i canali con tensioni al di fuori dell'intervallo per l'intero segmento. Se costituiscono il 60% o più delle prove rifiutate, rimuovere manualmente questi canali non appropriati. Ripetere questo passaggio tutte le volte che è necessario.
Seguendo i passaggi di rimozione dell'artefatto, assicurarsi che vengano accettate almeno 100 sweep. Quindi, traccia i canali di interesse per classificare i modelli morfologici. Se la morfologia cVEP è caratterizzata da un grande picco positivo a circa 100-115 millisecondi p1, seguito da un picco negativo a circa 140-180 millisecondi n1, e un picco positivo a circa 165-240 millisecondi p2, scegliere Modello A.Se la morfologia cVEP è caratterizzata da picchi positivi e negativi a circa 100-115 millisecondi p1, da 140 a 180 millisecondi n1a , da 180 a 240 millisecondi p2a, da 230 a 280 millisecondi n1b e da 260 a 350 millisecondi p2b, scegliere Pattern B.To creare una media di gruppo, aggiungere singoli set di dati insieme in base al modello morfologico osservato visivamente.
Assegnare un nome e salvare il file del set di dati appena unito. Si ottengono i risultati cVEP dell'inizio dell'oggetto di cinque partecipanti di età compresa tra i 19 e i 24 anni, che hanno visualizzato passivamente ogni paradigma visivo. Negli oggetti senza condizione di jitter temporale, due partecipanti sono stati trovati a presentare con pattern A, mentre tre presentati con modello B.Allo stesso modo, negli oggetti con condizione di jitter temporale, due soggetti presentati con Pattern A, e tre con Pattern B.It possono anche essere osservati che gli effetti jitter ampiezza e latenza in ogni oggetto insorgenza modello cVEP.
Tuttavia, a differenza dei cVEP di inizio dell'oggetto, i modelli morfologici cVEP di inizio movimento per ogni partecipante erano coerenti tra le condizioni del jitter. Inoltre, la media del gruppo Di serie B non mostra alcuna chiara evidenza dei componenti di picco multipli, tipicamente presenti sia per con che senza jitter temporale. Simile al paradigma degli oggetti, il jitter nel paradigma del moto sembra influenzare le caratteristiche cVEP di insorgenza del movimento in entrambi i modelli morfologici.
La categorizzazione della morfologia cVEP non è attualmente eseguita. Ma i modelli morfologici possono riflettere specifici processi corticali visivi. La considerazione di questi modelli può chiarire la funzione neurofisiologia sottostante correlata al comportamento.
La magnetoencefalografia, o MEG, può fornire informazioni temporali gratuite sui potenziali evocativi visivi. Mentre la valutazione FMRI simultanea potrebbe fornire un'alta risoluzione spaziale per quanto riguarda l'attivazione differenziale della rete corticale correlata alla morfologia. Se gli elettrodi sono posizionati in modo inappropriato e/o le impedenze sono elevate, l'interpretazione dei dati sarà difficile e possibilmente priva di significato.
Quando si disinfetta la rete, ricordarsi di fare attenzione con il disinfettante e non avvicinarla agli occhi. Smaltirlo correttamente.
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Panoramica
Questo studio presenta un protocollo per investigare la morfologia differenziale dei potenziali evocati visivi corticali (cVEP) attraverso EEG ad alta densità. Stimolando le reti visive ventrali e dorsali utilizzando vari paradigmi di stimolo visivo, mira a chiarire come la morfologia cVEP varia con il tipo di stimolo e fattori temporali.
Componenti Chiave dello Studio
Area di Scienza
- Neuroscienza
- Elettrofisiologia
- Percezione visiva
Background
- I potenziali evocati visivi sono fondamentali per comprendere l'elaborazione corticale delle informazioni visive.
- La stimolazione differenziale delle reti visive ventrali e dorsali può rivelare schemi morfologici cVEP unici.
- L'EEG ad alta densità permette misurazioni ad alta risoluzione temporale in modo non invasivo.
Obiettivo dello Studio
- Valutare come la morfologia cVEP sia influenzata da diversi stimoli visivi.
- Esplorare l'influenza di fattori intrinseci (relativi all'osservatore) ed estrinseci (relativi allo stimolo) sui modelli cVEP.
- Stabilire un protocollo EEG affidabile per tali indagini.
Metodi Utilizzati
- L'EEG ad alta densità è stato impiegato per catturare i segnali cVEP.
- Lo studio ha coinvolto partecipanti che visualizzavano vari stimoli visivi, inclusi oggetti e movimento, con o senza jitter temporale.
- Il protocollo descritto include la preparazione del partecipante, il posizionamento degli elettrodi e un approccio sistematico all'analisi dei dati EEG utilizzando il toolbox EEGLAB.
Risultati Principali
- Lo studio delinea specifici schemi morfologici nei cVEP, come tempi di picco indicativi di diverse condizioni di stimolo.
- Le analisi chiave includono il rifiuto degli artefatti e la riassegnazione della posizione dei canali per garantire una rappresentazione accurata dei cVEP.
- I modelli osservati possono aiutare a distinguere i fattori intrinseci ed estrinseci che influenzano l'elaborazione visiva.
Conclusioni
- Questo protocollo permette alla ricerca futura di investigare la morfologia cVEP in modo più efficace.
- Comprendere la variabilità nei modelli cVEP può migliorare le nostre intuizioni sui meccanismi di elaborazione visiva.
- Le implicazioni per la ricerca in neurofisiologia e potenziali applicazioni nella valutazione delle funzioni di percezione visiva sono significative.
