동시 MEG와 EEG와 기능 매핑

Summary

우리는 magnetoencephalography (MEG)와 electroencephalography이 (EEG) 단순한 감각 자극의 처리에 관련된 뇌 영역을지도하기 위해 사용합니다.

Abstract

우리는 magnetoencephalography (MEG)와 electroencephalography이 (EEG) 단순한 감각 자극의 처리에 관련된 뇌 영역에 시간적 변화를 찾아 결정하기 위해 사용합니다. 우리는 이른 시각 영역을 찾을 수있는 시야 네 가지 quadrants의 청각 cortices, 시각적 자극을 찾으려면 손 somatosensory 영역을 찾습니다 청각 자극 somatosensory 자극을 사용합니다. 실험 이러한 유형은 설득력 cortices를 찾을 수 간질 및 뇌의 종양 환자의 기능 매핑에 사용됩니다. 기초 신경 과학에서 유사한 실험 프로토콜은 대뇌 피질의 활동의 오케스트 레이션을 연구하는 데 사용됩니다. 수집 프로토콜은 품질 보증 절​​차, 결합 MEG / EEG 연구 주제 준비하고, somatosensory, 청각 및 시각 자극과 evoked - 응답 데이터의 수집을 포함합니다. 우리는 또한 동일한 전류 쌍극자 모델과 cortically 제약 최소 - 표준 견적을 사용하여 데이터의 분석을 보여줍니다. 해부 학적 MRI 데이터 시각화 및 전달의 모델링 및 최소 - 표준 견적에 대한 대뇌 피질의 위치 및 방향에 대한 제약 조직 경계의 경계를 파생에 대한 분석 고용하고 있습니다.

Protocol

1. 시스템 튜닝 및 데이터의 품질을 확인

1. MEG 시스템의 튜닝을 확인합니다. 모든 채널이 제대로 조정하고 평균 소음 레벨이 각각 FT / 평면 gradiometer 및 자력 MEG 채널에서 cm 또는 3 피트 아래 3되었는지 확인 MEG 시스템과 함께 제공된 튜닝 및 소음 측정 소프트웨어를 사용합니다.
2. 빈 공간 데이터의 세그먼트를 수집합니다. 품질 보증 및 소음의 평가에 대한 5 분 주제의 보호 객실 무효 데이터를 수집.

2. 자극 및 데이터 수집 매개 변수를 설정합니다.

1. somatosensory, 청각, 그리고 자극 컴퓨터, 프로젝터가 실드 룸 밖으로 설치하고, somatosensory 전기 자극기 (그라스 모델 S88)를 사용하여 시각적 자극을 설정합니다.

3. 제목 준비

1. MEG / EEG 공부하기 전에, 각 주제는 안전성과 동의에 관한 몇 가지 양식을 작성해야합니다.
2. 그 피사체가 자성 재료 무료입니다 확인합니다. 차폐된 공간에 제목을 지참하고 데이터가 자기 유물의 흔적을 포함하지 않는 확인 MEG 데이터 수집을 시작합니다. 필요한 경우, 치과 작업과 같은 본문에 자석 개체에서 유물을 줄이기 위해 소자기야을 사용합니다.
3. EEG 모자 입어, 젤를 실시 삽입하고 임피던스를 확인합니다. 임피던스는 10 kOhms 아래되어야합니다.
4. EOG 전극과 참조 전극 입어.
5. 헤드 위치 표시기 (HPI) 코일 쓰세요. 위치는 네 개의 HPI 코일들이 MEG 센서 어레이와 멀리 떨어져 서로의 적용 영역에서 될 수 있도록.
6. 디지털 fiducial 랜드마크 HPI 코일, EEG 전극, 그리고 머리 모양.
7. 스캐너로 주제를 이동합니다.

4. 각각의 감각 양상에 대한 데이터 수집

1. 자극 컴퓨터에 자극 프로토콜을 설정합니다. somatosensory 평균 - 신경 자극의 경우, 왼쪽과 오른쪽 손목에 전극을 부착하고 자극 수준이 모터 임계값을 초과 있도록 점차 자극 강도를 향상시킬 수 있습니다. 청각 자극의 경우 이어폰을 삽입하고 자극 수준이 적절 있는지 확인합니다. 시각적 자극에, 피사체의 전면에 다시 프로젝션 화면을 위치와 자극이 올바르게 제시되었는지 확인합니다.
2. 데이터 수집을 시작하고 데이터 품질을 확인합니다. 원시 데이터 디스플레이에 모든 채널이 제대로 작동하는지 확인하고 유물을 포함하지 않습니다.
3. 머리 위치를 측정합니다. 인수 콘솔에서 머리 위치 측정을 호출하고 결과를 소프트웨어에 의해 부과된 사양을 충족하는지 확인하십시오.
4. 원시 데이터 및 온라인 평균을 절약 시작합니다.
5. 자극 전달을 시작합니다
6. 모든 자극이 제시되고 나면, 원시 데이터 및 온라인 평균을 저장합니다.

5. 데이터 분석

데이터 분석에서 우리는 앞으로 모델링을위한 조직 구획의 모양을 결정하고, 대뇌 피질의 표면에 lMEG / EEG 데이터를 constraining위한 결과의 시각화를위한 해부학 MRI 데이터를 사용합니다. 우리는 현재의 쌍극자 모델과 분석에 분산 cortically 제약이 최소 - 표준 솔루션을 모두 사용합니다. 분산 소스 분석의 흐름은 그림 1에 표시됩니다.

그림 1. cortically 제약 최소 - 표준 견적을 사용하여 / EEG MEG 분석을 위해 전체 흐름.

Discussion

Magnetoencephalography (MEG)와 electroencephalography은 (뇌파) 좋은 시간적 해상도를 가진 두뇌 활동을 기록하는 유일한 비침습 방법입니다. MEG는 특히 대뇌 피질의 활동을 공부에 적합합니다. 이 문서는 단순한 감각 자극의 처리와 관련된 결정 뇌의 활동이 결합 MEG / EEG 데이터 수집 및 분석을 보여줍니다. 실험 이러한 유형은 기본적인 신경 과학 및 임상 연구에 모두 사용됩니다. 두뇌 활성화 초점 경우, 현재 쌍극자 모델 적용 및 활동의 위치가 약 5 mm의 정확도로 결정하실 수 있습니다. 더 복잡한 상황에서는, cortically 제약 소스 견적은 활성화의 spatiotemporal 패턴을 나타내기 위해 고용 수 있습니다. 이러한 모델은 앞으로 모델링을위한 조직 구획의 형상을 결정, 시각화를위한 해부학 MRI 데이터를 고용하고, 대뇌 피질의 위치와 방향의 제약.