방법 논문

피질 흥분을 위한 실시간 뇌파 유발 경두개 자기 자극

2025년 8월 29일

이 논문에서

초록

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출처: Stefanou, M., et.al. 실시간 뇌파 검사 트리거 경두개 자기 자극을 통한 뇌 상태 의존적 뇌 자극. J. Vis. 경험. (2019년)

이 비디오는 피질 흥분성을 연구하기 위한 실시간 EEG 트리거 경두개 자기 자극(TMS) 과정을 보여줍니다. 이 절차에는 운동 피질 위에 TMS 코일을 배치하고, 자극을 EEG 신호의 특정 단계와 동기화하고, 다양한 뇌 상태가 피질 반응에 미치는 영향을 탐색하기 위해 운동 유발 전위(MEP)를 기록하는 작업이 포함됩니다. 이 기술을 사용하면 실시간 EEG 분석을 기반으로 뇌 활동을 정밀하게 조절할

수 있습니다.

프로토콜

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인간 참가자가 참여하는 모든 절차는 인간 복지에 대한 기관, 국가 및 국제 지침에 따라 수행되었으며 지역 기관 검토 위원회의 검토를 받았습니다.

  1. 모터 "핫스팟" 찾기 및 휴식 모터 임계값 결정
    1. 모터 "핫스팟"(즉, 단일 펄스 TMS가 시도 전반에 걸쳐 비교적 일관된 진폭의 잘 형성된 MEP를 유도하는 자극 위치)을 찾고 해당 코일 위치(코일 방향 및 각도 포함)를 신경 탐색 시스템에서 저장합니다.
    2. 유도
    3. 된 MEP가 시험의 50% 이상에서 50μV 이상의 피크 투 피크 진폭을 가질 때까지 점진적으로 증가하는 자극 강도로 운동 피질에 단일 TMS 펄스를 적용하여 휴식 운동 역치(RMT)를 찾습니다.
    4. 가능한 경우 예를 들어 단일 응답의 관찰된 변동성을 기반으로 RMT의 신뢰 구간을 온라인으로 추정하고 일반적으로 적응적으로 변화하는 강도의 약 30개의 테스트 펄스가 필요한 최대 우도 전략에 따라 순차 테스트(PEST)에 의한 매개변수 추정을 위한 자동화된 스크립트를 사용합니다.
    5. 이것이 첫 번째 실험 세션이 아닌 경우 코일 위치를 이전 위치와 비교하고 얻은 RMT를 이전 RMT와 비교하여 일관성을 검증합니다.
    6. 필요한 경우 표준 절차를 사용하여 활성 모터 임계값(AMT) 또는 1mV 피크 간 MEP 진폭에 대한 자극 강도를 결정합니다.
  2. 최종 참가자 준비
    1. 선택적으로 진공 베개를 사용하여 피험자의 머리를 고정합니다.
    2. 선택적으로 귀마개를 통해 마스킹 소음을 전달합니다(TMS 유발 EEG 전위를 분석할 계획인 경우). 그렇지 않으면 청력 보호를 위해 피험자에게 귀마개와 헤드폰을 제공하십시오.
    3. 선택적으로 기계 암을 사용하여 원하는 위치에 코일을 정렬하고 고정합니다.
  3. 실험 전 데이터 품질 검증
    1. 실시간 프로세서가 EEG 시스템에서 데이터를 수신하고 있는지 확인합니다.
    2. 원하는 EEG 공간 필터(예: C3 중심 라플라시안 몽타주)에서 얻은 신호에서 명백한 아티팩트가 있는지 확인하십시오.
    3. EEG 신호 품질을 육안으로 확인하고, 불량 전극, 과도한 라인 노이즈 및 근육 아티팩트를 확인하고, 실험 중 지속적인 육안 검사를 위해 EEG 시스템 소프트웨어에서 시간 창 및 진폭 스케일링을 조정합니다.
  4. 주요 실험 세션
    1. 실험 스크립트에서 자극기 강도를 원격으로 제어하지 않는 한 자극 강도를 원하는 값(예: RMT의 110%)으로 수동으로 설정합니다.
    2. 실험 스크립트를 시작하여 대상 진동의 여러 단계에서 무작위 순서로 펄스를 적용합니다.
    3. 실험 중에 트리거 조건 임계값(아티팩트 감지 임계값, 사전 신경분포 임계값, 최소 전력 등)을 모니터링합니다.
      참고: 실시간 프로세서가 트리거 조건이 발생하기를 기다리고 있기 때문에 자극은 불규칙한 간격으로 트리거됩니다. 그러나 대부분의 자극이 예측 가능한 간격(예: 이전 펄스 후 2-3초) 내에 발생하도록 조건을 설정해야 하며, 긴 일시 중지(예: 이 경우 >5초)는 참신함으로 인해 더 큰 유발 반응으로 이어질 수 있으므로 피해야 합니다.
      1. 또는 사후 계층화를 사용하여 지나치게 긴 간격에 따른 시도를 제거합니다.
    4. 위상별 자극 효과를 구별할 수 있는 충분한 통계적 검정력을 얻으려면 충분한 수의 시도를 획득하십시오
      참고: 일반적으로 조건당 80-120개의 인터리브 시도를 선택했습니다.
    5. 다양한 세션의 시작 및 종료 시간을 문서화하고 비정상적인 발생을 기록하십시오.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
EEG 및 EMG 기록 시스템
EEG/EMG 증폭기NeurOne with Real-time Digital Out, Bittium Biosignals Ltd., Finland
TMS 장치MAG &; More Research 100, MAG &; More GmbH, 뮌헨, 독일
소프트웨어Mathworks Simulink Real-Time(Mathworks Ltd, 미국)
반사 헤드 트래커, 포인터 도구, 헤드 트래커
를 포함한 스테레오 적외선 카메라 신경 내비게이션 시스템EEG 시스템, TMS 자극기, 실시간 장치 및 신경 항법 시스템에
EEG 전기, EMG 전극, 주사기, 연마 및 전도성 젤
플라스틱 랩 및 접착 테이프
연결된 실험 제어 PC

재인쇄 및 허가

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태그

EEGEEGEMG

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