Name: 동시 MEG와 EEG와 기능 매핑 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2010-06-14T19:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 4 s
Description: 학습하세요 동시 MEG와 EEG를 이용한 감각 처리 뇌 영역 매핑 방법을. 청각 및 체감각 자극을 활용하여 건강한 대상과 간질 환자의 신경 메커니즘을 연구하는 이 기법은 실시간 뇌 활동 모니터링에 필수적입니다.

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1. 시스템 튜닝 및 데이터의 품질을 확인 <ol><li> 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. </li><li> 빈 공간 데이터의 세그먼트를 수집합니다. 품질 보증 및 소음의 평가에 대한 5 분 주제의 보호 객실 무효 데이터를 수집. </li></ol> 2. 자극 및 데이터 수집 매개 변수를 설정합니다. <ol><li> somatosensory, 청각, 그리고 자극 컴퓨터, 프로젝터가 실드 룸 밖으로 설치하고, somatosensory 전기 자극기 (그라스 모델 S88)를 사용하여 시각적 자극을 설정합니다. </li></ol> 3. 제목 준비 <ol><li> MEG / EEG 공부하기 전에, 각 주제는 안전성과 동의에 관한 몇 가지 양식을 작성해야합니다. </li><li> 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. </li><li> EEG 모자 입어, 젤를 실시 삽입하고 임피던스를 확인합니다. 임피던스는 10 kOhms 아래되어야합니다. </li><li> EOG 전극과 참조 전극 입어. </li><li> 헤드 위치 표시기 (HPI) 코일 쓰세요. 위치는 네 개의 HPI 코일들이 MEG 센서 어레이와 멀리 떨어져 서로의 적용 영역에서 될 수 있도록. </li><li> 디지털 fiducial 랜드마크 HPI 코일, EEG 전극, 그리고 머리 모양. </li><li> 스캐너로 주제를 이동합니다. </li></ol> 4. 각각의 감각 양상에 대한 데이터 수집 <ol><li> 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. </li><li> 데이터 수집을 시작하고 데이터 품질을 확인합니다. 원시 데이터 디스플레이에 모든 채널이 제대로 작동하는지 확인하고 유물을 포함하지 않습니다. </li><li> 머리 위치를 측정합니다. 인수 콘솔에서 머리 위치 측정을 호출하고 결과를 소프트웨어에 의해 부과된 사양을 충족하는지 확인하십시오. </li><li> 원시 데이터 및 온라인 평균을 절약 시작합니다. </li><li> 자극 전달을 시작합니다 </li><li> 모든 자극이 제시되고 나면, 원시 데이터 및 온라인 평균을 저장합니다. </li></ol> 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. <img src="/files/ftp_upload/1668/1668fig1.jpg" alt="그림 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="그림 1"> 그림 1. cortically 제약 최소 - 표준 견적을 사용하여 / EEG MEG 분석을 위해 전체 흐름.

<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>

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.

동시 meg와 eeg와 기능 매핑

Functional Mapping with Simultaneous MEG and EEG

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.

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

동시 MEG와 EEG와 기능 매핑

우리는 ...에 관여하는 뇌 영역을 정위하고 시간적 진화를 결정하기 위해 뇌자도(MEG)와 뇌전도(EEG)를 사용합니다.

안녕하세요, 저는 Massachusetts General Hospital의 Martino Center 소속 Markham입니다. 안녕하세요, 저 또한 Martino Center 소속인 Han Liu입니다. 오늘은 청각 체성 감각을 이용하여 MEC 및 EC 데이터를 수집하고 분석하는 프로토콜을 보여드리겠습니다.그리고 이는 일차 감각 COI를 찾기 위해 자극되었습니다. 저희 연구실에서는 건강한 지원자와 수술 대상자인 AP 뇌전증 환자 모두를 연구하기 위해 이 절차를 사용합니다. 그럼 시작하겠습니다.먼저 MEG 시스템의 튜닝 상태를 확인하십시오. 모든 채널이 적절하게 튜닝되었는지 확인하고, 평균 노이즈 레벨이 Plano gradiometer 채널에서는 3 fT/cm 미만, magnetometer 채널에서는 3 fT 미만인지 확인하십시오. 다음으로, 배경 노이즈 추정치를 얻기 위해 5분 동안 빈 방(empty room) 데이터를 수집하십시오.이제 실험 중에 피험자에게 제시될 체성감각, 청각 및 시각 자극을 설정합니다. 이는 자극 컴퓨터, 차폐실 외부에 설치된 프로젝터 및 체성감각 전기 자극기를 통해 수행됩니다. 피험자의 실험 준비를 위해, 먼저 피험자가 자성 물질을 소지하고 있지 않은지 확인한 다음, 차폐실로 안내하여 MEG 데이터를 일부 획득함으로써 자기 아티팩트의 징후가 없는지 확인합니다.피험자의 몸에서 모든 인공물이 제거되었다면, 피험자의 머리에 EEG 캡을 씌우고 각 전극에 전도성 젤을 주입하십시오. 캡을 제대로 착용하여 준비가 완료되면 EOG 전극과 참조 전극을 부착하고, EEG 및 모든 기타 전극의 임피던스가 10 kΩ 미만인지 확인하십시오. 다음으로 머리 위치 표시기(HPI) 코일을 배치하되, MEG 센서 어레이가 커버하는 영역 아래에 위치하고 서로 충분히 떨어지도록 배치하십시오.이제 기준 지표(fiduciary landmarks), HPI 코일, EEG 전극 및 머리 모양을 디지털화합니다. 이 단계는 MEG 시스템이 설치된 자기 차폐실 외부에서 3D 디지타이저 장치를 사용하여 수행합니다. 마지막으로, 피험자를 스캐너 안에 위치시킵니다.준비를 마쳤으므로, 데이터 수집을 시작하겠습니다. 우선, 체성감각 정중신경 자극을 위해 자극 컴퓨터에서 자극 프로토콜을 설정하십시오. 피험자의 왼쪽과 오른쪽 손목에 자극 전극을 부착하고, 청각 자극의 운동 역치를 초과하지 않는 수준까지 자극 강도를 점진적으로 높이십시오.피험자의 귀에 이어폰을 착용시키고 시각 자극에 적절한 볼륨인지 확인하십시오. 피험자 앞에 후방 투사 스크린을 배치하고 자극이 정확하게 제시되는지 확인하십시오. 이제 로우 데이터(raw data) 디스플레이에서 데이터 획득을 시작하십시오.모든 채널이 적절하게 작동하며 아티팩트가 포함되어 있지 않은지 확인하십시오. 피험자에게 자극을 제시한 다음, 원시 데이터를 온라인 평균값으로 저장하십시오. 데이터 분석에서는 해부학적 MRI 데이터를 사용하여 순방향 모델링을 위한 조직 구획의 형태를 결정하고, M-E-E-G-E-E-G 데이터를 피질 표면으로 제한합니다.우리는 현재 쌍극자 모델과 피질 제약 분포 최소 노름 해법을 모두 사용합니다. 자극에 반응하는 뇌 영역을 찾아내는 것입니다. 우리는 방금 시각, 청각 및 기타 일부 감각 자극에 반응하는 EEG 및 MEG 데이터를 수집하고 분석하는 방법을 보여드렸습니다.우리는 이러한 데이터를 분석하여 일차 감각 신경절(primary sensory corsis)의 위치를 찾는 방법을 시연하였습니다. 이것으로 모든 설명을 마치겠습니다. 시청해 주셔서 감사드리며, 여러분의 실험에 좋은 결과가 있기를 바랍니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Neuroscience

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Neuroscientific 연구 및 실시간 기능성 두피 매핑을위한 인적 Electrocorticographic (ECoG) 신호를 녹음하기

우리는 자기 공명 영상 (MRI)에 의해 캡처 해부학 적 정보와 결합 마그네토와 electroencephalography (멕 / EEG)은, 청각주의와 관련된 대뇌 피질의 네트워크의 역학을 매핑 사용합니다.

동시 멕 / EEG와 해부학적인 몸의 구조 제약 최소 - 표준 견적을 사용하여 매핑 두피 역학 : 청각주의 예

출처: 파파델리스, C.,  외, 소아 간질의 바이오마커로서 동시 자기뇌파 및 뇌파검사로 감지된 Interictal 고주파 진동. J. Vis. 특급. (2016). 이 비디오는 뇌파검사(EEG) 및 자기뇌파검사(MEG) 기록을 사용하여 간극을 식별하는 방법을 보여줍니다. 간질 방전(IED) 및 고주파 진동(HFO)을 통해 뇌에서 발작이 발생하기 쉬운 부위를 찾습니다.

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