Name: 同時MEGおよびEEGとの機能的マッピング (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2010-06-14T19:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 4 s
Description: 学ぶMEGとEEGを用いた機能的マッピング法。感覚刺激処理に関わる脳領域を特定し、健常者とてんかん患者の神経メカニズムを解明する。この手法は臨床応用にも寄与する。

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1。システムのチューニングやデータの品質をチェックする<ol><li> MEGシステムのチューニングを確認してください。すべてのチャンネルが正しくチューニングされていることを確認するMEGのシステムに付属のチューニングやノイズの測定ソフトウェアを使用し、平均雑音レベルはそれぞれ、平面グラジオメータと磁力計MEGのチャネル上で、以下の3フィート/ cmまたは3フィートであること。 </li><li>空室のデータのセグメントを収集する。品質保証と雑音推定のための5分間対象のシールドルームの空隙を持つデータを取得する。 </li></ol> 2。刺激とデータ収集パラメータを設定します。 <ol><li>体性感覚、聴覚、および刺激のコンピュータ、プロジェクターは、シールドルームの外にインストールされている、と体性感覚の電気刺激装置（グラスモデルS88）を使用して視覚刺激を設定します。 </li></ol> 3。主題の準備<ol><li> MEG / EEG研究する前に、各被験者は、安全性と同意に関して、いくつかのフォームに記入する必要があります。 </li><li>被験者は、磁性材料がないことを確認してください。シールドルームにテーマを持参し、データが磁気アーティファクトの兆候が含まれていないことを確認するためにMEGデータの収集を開始します。必要に応じて、歯科治療などの体内に磁性体からのアーチファクトを低減するために消磁装置を使用してください。 </li><li>脳波キャップに入れ、ゲルを行う注入し、インピーダンスを確認してください。インピーダンスは10 kOhms未満である必要があります。 </li><li> EOG電極と参照電極を装着します。 </li><li>ヘッド位置インジケータ（HPI）コイルに置く。ポジションは4つのHPIコイルはMEGのセンサアレイと遠く離れてお互いがカバーするエリアの下になるように。 </li><li>デジタル化基準ランドマーク、HPIコイル、脳波の電極、および頭部形状。 </li><li>スキャナに対象を移動します。 </li></ol> 4。各感覚モダリティのためのデータ収集<ol><li>刺激のコンピュータ上に刺激プロトコルを設定します。体性感覚正中神経刺激の場合は、左と右手首に電極を接続し、徐々に刺激のレベルは、モータのしきい値を超えるように刺激強度を増加させる。聴覚刺激のために、イヤホンを挿入し、刺激のレベルが適切であることを確認してください。視覚刺激の場合は、被写体の前に逆投影画面を配置し、刺激が正しく提示されていることを確認してください。 </li><li>データ収集を開始し、データの品質を確認してください。生データの表示に、すべてのチャンネルが正常に機能していると、任意のアーティファクトが含まれていないことを確認してください。 </li><li>ヘッド位置を測定する。買収のコンソールからヘッド位置の測定を起動し、その結果は、ソフトウェアによって課された仕様を満たしていることを確認してください。 </li><li>生データとオンライン平均の保存を開始します。 </li><li>刺激の配信を開始</li><li>すべての刺激が提示されたら、生データとオンライン平均を保存する。 </li></ol> 5。データの分析データ分析では、我々はフォワードモデリングのために組織区分の形状を決定するため、および皮質表面にlMEG / EEGデータを制約するための、結果の可視化のために解剖学的MRIデータを使用します。我々は、現在の双極子モデルと分析の分散皮質制約最小ノルム解の両方を使用してください。分散ソース解析のワークフローを図1に示されています。 <img src="/files/ftp_upload/1668/1668fig1.jpg" alt="図1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="図1"> 図1。皮質に制約の最小ノルムの推定値を使用して/ EEG MEGを分析するための全体的なワークフロー。

<ol><li>Hämäläinen, M., Hari, R., Ilmoniemi, R., Knuutila, J., Lounasmaa, O. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetoencephalography+-+theory%2C+instrumentation%2C+and+applications+to+noninvasive+studies+of+the+working+human+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Reviews+of+Modern+Physics%22%5BJournal%5D)">Magnetoencephalography - theory, instrumentation, and applications to noninvasive studies of the working human brain.</a> Reviews of Modern Physics. 65, 413-497 (1993).</li>
<li>Hämäläinen, M., Hari, R. Brain Mapping, The Methods. Toga, A. W., Mazziotta, J. C. , Academic Press. 227-253 (2002).</li>
<li>Sharon, D., Hämäläinen, M., Tootell, R. B., Halgren, E., Belliveau, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+advantage+of+combining+MEG+and+EEG%3A+Comparison+to+fMRI+in+focally+stimulated+visual+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">The advantage of combining MEG and EEG: Comparison to fMRI in focally stimulated visual cortex.</a> Neuroimage. 36, 1225-1235 (2007).</li>
<li>Mäkelä, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+integration+of+brain+anatomy+and+function+to+facilitate+intraoperative+navigation+around+the+sensorimotor+strip%5BTitle%5D)+AND+%22Human+Brain+Mapping%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional integration of brain anatomy and function to facilitate intraoperative navigation around the sensorimotor strip.</a> Human Brain Mapping. 12, 180-192 (2001).</li>
</ol>

磁図（MEG）と脳波は（脳波）細かい時間分解能で脳活動を記録する唯一の非侵襲的な方法です。 MEGは、特によく皮質活動を研究に適しています。この記事では単純な感覚刺激の処理に関連する決定の脳の活動するた​​めに組み合わせるMEG / EEGデータ収集と分析を示しています。実験のこれらのタイプは、基本的な神経科学と臨床研究​​の両方で使用されています。脳の活性化が焦点の場合は、現在の双極子モデルが適用され、活動の場所は約5 mmの精度で決定することができます。より複雑な状況では、皮質に制約がソースの推定値は、活性化の時空間パターンを明らかにするために用いることができる。これらのモデルは、フォワードモデリングのための組織区分の形状を決定する、ビジュアライゼーションのために解剖学的MRIデータを採用しており、皮質の位置と方向の制約のため。

同時megおよびeegとの機能的マッピング

Functional Mapping with Simultaneous MEG and EEG

我々は単純な感覚刺激の処理に関わる脳領域の時間発展を見つけ、決定するために脳磁図（MEG）と脳波を脳波（EEG）を使用します。我々は初期視覚領域を特定するために視野の4つの象限に聴覚野、視覚刺激を見つけるために、手の体性感覚領域を見つけるために聴覚刺激を体性感覚刺激を使用します。実験のこれらのタイプは、説得力のある皮質を見つけるためにてんかんや脳の腫瘍患者の機能的マッピングに使用されます。基本的な神経科学では同様の実験プロトコルは、皮質活動のオーケストレーションを研究するために使用されています。買収のプロトコルは、品質保証手順、複合MEG / EEG研究のための主題の準備、および体性感覚、聴覚、および視覚刺激による誘発反応データの収集が含まれています。我々はまた、等価電流双極子モデルと皮質に制約のある最小ノルムの推定値を使用してデータの分析を示しています。解剖学的MRIデータを視覚化するためとフォワードモデリングと最小ノルム推定のための皮質位置と方向の制約のために組織の境界の境界を導出するための分析に従事しています。

我々は単純な感覚刺激の処理に関わる脳の領域をマップするために脳磁図（MEG）と脳波を脳波（EEG）を使用します。

同時MEGおよびEEGとの機能的マッピング

我々は、脳磁計（MEG）および脳電計（EEG）を用いて、...に関与する脳領域を特定し、その時間的推移を明らかにする。

こんにちは。マサチューセッツ総合病院のマルティノセンターのMarkhamです。こんにちは。同じくマルティノセンターのHan Liuです。本日は、聴覚体性感覚を用いてMECおよびECのデータを収集・分析するためのプロトコルをご紹介します。そして、これは一次感覚皮質の関心領域（COI）を特定するために刺激されました。当研究室では、この手順を用いて、健康なボランティアと手術候補である側頭葉てんかん（AP epilepsy）患者の両方を研究しています。それでは始めましょう。まず、MEGシステムのチューニングを確認します。すべてのチャンネルが適切にチューニングされており、平均ノイズレベルがPlanoグラジオメータチャンネルで3 fT/cm未満、マグネトメータチャンネルで3 fT未満であることを確認してください。次に、背景ノイズの推定値を得るため、空室データを5分間収集します。次に、実験中に被験者に提示する体性感覚、聴覚、および視覚刺激の設定を行います。これは、刺激提示用コンピュータ、シールドルーム外に設置されたプロジェクター、および体性感覚電気刺激装置を用いて行います。被験者の実験準備として、まず被験者が磁性物質を身に着けていないことを確認し、その後シールドルーム内に案内してMEGデータを取得し、磁気アーチファクトの兆候がないことを確認してください。被験者の体にアーチファクトがないことを確認したら、EEGキャップを被験者の頭に装着し、各電極に導電性ゲルを注入します。キャップの装着と準備が完了したら、EOG電極と参照電極を取り付け、EEGおよびその他のすべての電極のインピーダンスが10 kΩ以下であることを確認してください。次に、頭部位置指標（HPI）コイルを配置します。MEGセンサーアレイでカバーされる領域の下に位置し、かつ互いに十分に離れるように配置してください。次に、フィデューシャルの指標、HPIコイル、EEG電極、および頭部形状をデジタル化します。この工程は、3Dデジタイザを用いて、MEGシステムが設置されている磁気シールド室の外で行います。最後に、被験者をスキャナー内に案内します。準備が整いましたので、データの取得を開始しましょう。まず、刺激用コンピュータで体性感覚正中神経刺激の刺激プロトコルを設定します。被験者の左右の手首に刺激電極を取り付け、聴覚刺激の運動閾値を下回るレベルで、徐々に刺激強度を上げます。被験者の耳にイヤホンを装着し、視覚刺激に適した音量であることを確認します。被験者の前に背面投影スクリーンを設置し、刺激が正しく提示されていることを確認します。これで、生データ表示画面でのデータ収集を開始します。すべてのチャンネルが適切に機能しており、アーティファクトが含まれていないことを確認します。被験者に刺激を提示し、その後、生のデータをオンライン平均として保存します。データ解析では、解剖学的MRIデータを用いて前方モデルのための組織コンパートメントの形状を決定し、MEEGデータを皮質表面に拘束します。我々は、電流双極子モデルと皮質制約付き分散最小ノルム解の両方を使用しています。これにより、刺激に反応している脳領域を特定します。これまで、視覚、聴覚、およびその他の感覚刺激に反応してEEGおよびMEGデータを収集し、分析する方法について説明してきました。これらのデータを分析して一次感覚皮質を特定する方法について説明しました。以上となります。ご視聴ありがとうございました。皆様の実験の成功をお祈りいたします。

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Research

JoVE Journal

Neuroscience

神経科学

我々は侵襲的なてんかんの監視を受けているヒトから研究目的electrocorticographic信号を収集するための手法を提案する。我々は、データ収集、信号処理と刺激プレゼンテーションのためBCI2000ソフトウェアプラットフォームを使用する方法を示します。具体的には、SIGFRIED、リアルタイム脳機能マッピングのためのBCI2000ベースのツールを示しています。...

神経科学の研究とリアルタイム機能皮質マッピングのためのヒトElectrocorticographic（ECOG）信号を記録

我々は、磁気共鳴画像法（MRI）によって捕捉解剖学的情報と組み合わせ磁気と脳波（MEG /...

同時MEG / EEGおよび解剖学的に制約のある最小ノルム推定値を使用してマッピング皮質ダイナミクス：聴覚注意の例

出典: Papadelis, C., et al., 小児てんかんのバイオマーカーとして、脳磁図と脳波図の同時実施で検出される発作間絡高周波振動. J. Vis. Exp. (2016年)。 このビデオでは、脳波計 (EEG) と脳磁図 (MEG) の記録を使用して、発作間欠性てんかん様放電 (IED) と高周波振動 (HFO)...

発作を起こしやすい脳領域を特定するための脳波と脳磁図の同時実施

二足歩行の復旧·復興のための効果的なブレインマシンインターフェイス（BMI）システムの開発では、ユーザーの意図を正確にデコードが必要になります。ここでは、同時、非侵襲的な神経活動の買収、筋活動、様々な運動タスクと状態の間に全身運動のための新たな実験プロトコルとデータ収集技術を提示する。...

同時頭皮脳波（EEG）、筋電図（EMG）、およびマルチモーダル神経復号化するための全身分節慣性録音

直立運動課題中の脳活動を監視することは、運動障害の神経源を調査する際に大きな価値があります。ここでは、機能的な近赤外分光法と、4種類の運動課題における筋肉および運動学的活動の継続的なモニタリングを組み合わせたプロトコルを実演します。...

運動課題中に同時キネマとEMGの監視と感覚運動の脳領域の機能的近赤外分光法

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小児てんかんのバイオマーカーとして同時磁図と脳波を用いて検出発作間高周波発振

イメージング法、イメージング法、時空間的な fMRI に制約のある脳波ソースとして知られている脳波 fMRI マルチ モーダルを次に紹介します。提案手法では、条件付きでアクティブな fMRI...

同時脳波と機能的 MRI 皮質活動の動的イメージングのための統合解析

本稿では、容易に入手可能な医療製品を利用して、脳波と機能的磁気共鳴画像の同時利用時に、良質の脳波(EEG)データを取得するための簡単なプロトコルを提供します。...

同時脳波と機能MRIにおける脳波データの確実な取得

この記事では、臨床と研究の両方の設定で使用できる脳波と機能的磁気共鳴画像(EEG-fMRI)の同時記録手順について詳しく説明します。臨床レビューのために画像アーチファクトを除去するためのEEG処理手順も含まれています。本研究は,間期におけるてんかんの例に着目した。...

てんかんの臨床レビューのための脳波と機能的磁気共鳴画像の同時診断のための機器のセットアップとアーチファクト除去

脳磁図法(MEG)と高密度脳波法(HD-EEG)が同時に記録されることはめったにありませんが、確認的で補完的な情報が得られます。ここでは、MEGとHD-EEGを同時に記録するための実験設定と、薬剤耐性てんかんの小児のてんかん原性および雄弁な脳領域の局在化を目指したこれらのデータの解析方法を紹介します。...

薬剤耐性てんかん小児の術前評価における電磁源イメージング

皮質ネットワークの脳波記録(TMS-EEG)マッピングと組み合わせたパーソナライズされた経頭蓋磁気刺激のための新しいプロトコルで、複数の磁気共鳴画像法(MRI)データモダリティによって通知されます。...

リアルタイム皮質ネットワークマッピングのためのニューロイメージングガイド下TMS-EEG

学ぶMEGとEEGを用いた機能的マッピング法。感覚刺激処理に関わる脳領域を特定し、健常者とてんかん患者の神経メカニズムを解明する。この手法は臨床応用にも寄与する。

同時MEGおよびEEGとの機能的マッピング

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