동시 fMRI를하는 동안 고품질 EEG 데이터를 얻기위한 가장 좋은 현재의 관행

이 절차의 전반적인 목표는 고품질 EEG 및 FMRI 데이터를 동시에 획득하기 위해 MRI 스캐너 내부에 Mr 호환 EEG 장비를 설정하는 것입니다. 이는 먼저 EEG 필터, 샘플링 속도 및 동기화를 올바르게 설정하여 수행됩니다. 다음 단계는 EEG 전극과 피험자의 두피 사이에 양호한 연결이 있는지 확인하는 것입니다.

세 번째 단계는 MRI 스캐너 주변에 EEG 하드웨어를 올바르게 배치하는 것입니다. 마지막 단계는 상용 하드웨어를 통한 표준 E-E-G-F-M-R-I 데이터 수집을 위해 MR 스캐너 내에서 피사체를 최적으로 배치하는 것입니다. 이 절차는 EEG 데이터의 아티팩트가 최소화되고 최적으로 샘플링되도록 하여 후처리 방법을 통해 아티팩트를 최대한 제거할 수 있도록 합니다.

E-E-G-F-M-I 실험에서 EEG 및 FMI 데이터 수집을 결합하는 주요 이점은 이 접근 방식을 통해 인간 뇌의 전기 및 혈역학 신호를 동시에 모니터링할 수 있다는 것입니다. 내 연구실의 박사 과정 학생인 글렌 스펜서(Glen Spencer)가 피험자가 도착하기 전에 이 실험을 시연하는 것을 도와줄 것이다. 스캐너 작업자가 앉을 제어실에 EEG 장비를 설정합니다.

랩톱 컴퓨터를 EEG 켜기 컴퓨터에 연결하면 EEG 데이터가 기록되고 뇌 시각 레코더가 열립니다. 데이터를 기록하기 위한 작업 영역이 사용 가능한 가장 높은 시간 해상도로 설정되어 있는지 확인합니다. 다음으로 필터를 설정합니다.

일반적으로 0.016에서 250Hz 범위의 필터 대역을 가진 AC 커플링이 최적입니다. 자극 컴퓨터를 설정합니다. 이 연구는 시각적 자극을 활용합니다.

마커는 각 자극 기간의 시작과 끝에서 뇌 시각 기록기로 판독됩니다. 이제 EEG와 MRI 스캐너 시계가 동기화되었는지 확인합니다. 먼저 소프트웨어 제어판을 사용하여 스캐너와 EEG 시계의 동기화를 켭니다.

그런 다음 동기화가 올바른지 확인합니다. 녹색 점 아이콘과 동기화 마커가 나타납니다. 다음으로 MR 스캐너를 설정합니다.

이 경우 본체 송신 RF 코일과 32 채널 헤드 수신 RF 코일이 사용됩니다. 가능하면 EEG 캡 및 관련 케이블의 RF 가열 위험을 최소화하기 위해 헤드 크기의 전송 코일을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 헤드 코일의 액세스 포트가 유용합니다.

이를 통해 EEG 캡의 케이블이 스캐너에서 직선 경로를 따라 연결될 수 있습니다. 이제 시퀀스를 확인하십시오. FMRI 시퀀스는 EEG 클럭 기간인 200마이크로초의 배수인 slice tr을 사용해야 합니다.

마지막으로 마지막으로 한 가지 확인합니다. 키가 큰 장비는 예상대로 기록하고 있습니다. 먼저, 실험의 목적과 어떤 일이 일어날 것인지를 설명한다.

다음으로, 캡 크기에 대한 피험자의 머리 둘레를 측정합니다. 머리 앞쪽에서 시작하여 뒤로 당기면서 머리에 캡을 씌웁니다. 캡을 올바르게 배치하십시오.

CZ 전극은 나시온과 니안 사이에 직접 있어야 하며 왼쪽, 오른쪽 축의 중앙에 있어야 합니다. 이제 전극을 머리에 연결하고 먼저 머리카락을 치우십시오. 그런 다음 알코올을 바르고 ABRY 라이트 젤을 바르면 전극과 헤드 사이에 전기적 연결이 이루어집니다.

그런 다음 캡 전극에 사용되는 것과 유사한 방법을 사용하여 ECG 전극을 뒷면 바닥에 부착합니다. 이 전극은 전극이 부착된 상태에서 심장 박동을 측정합니다. 임피던스를 10킬로옴 미만으로 줄이기 위해 접점을 작동하십시오.

이것은 각 전극에 있는 내부 저항의 저항을 제외합니다. 마지막으로 데이터를 확인하여 EEG 데이터 품질이 만족스러운지 확인합니다. MR 스캐너실에서 EEG 장비를 설치하는 동안 피험자에게 앉아달라고 요청하십시오.

그런 다음 앰프를 차폐된 방으로 가져가 스캐너 뒤쪽의 테이블 위에 놓습니다. 첨부 amp긴 광섬유 케이블에 liifier. 광섬유 케이블을 도파관에 통과시켜 제어실의 뇌 AMP USB 어댑터에 연결합니다.

이제 피험자를 방으로 데려가 스캐너 침대에 앉으라고 합니다. 대상에게 귀마개, 헤드폰, 통화 버튼을 제공합니다. 그런 다음 주제가 편안한지 절대적으로 확인하십시오.

이제 머리의 움직임을 최소화하기 위해 피사체의 머리를 덧대세요. 머리 코일을 피험자의 머리 위에 놓습니다. EEG 케이블은 사용 가능한 최단 경로를 따라 헤드 코일을 떠나야 합니다.

그런 다음 피사체를 스캐너 구멍으로 옮깁니다. 전극 FP 1 및 FP 2가 Z축에서 MR 스캐너의 ISO 중심인지 확인합니다. 이제 EEG 캡을 스캐너 후면의 증폭기에 부착합니다.

EEG 리드에는 와이어 루프가 없어야 합니다. 여기에서 MR 스캐너 진동으로부터 EEG 케이블을 최대한 분리하십시오. 이것은 캔틸레버 빔을 사용하여 수행됩니다.

증폭기는 여기에 표시된 것처럼 스캐너 보드에 직접 배치할 수도 있습니다. 이 경우 사용 가능한 가장 짧은 리본 케이블을 사용하는 것이 중요합니다. 케이블과 앰프가 진동에 대해 절연되어 있고 시스템이 세트 축의 중앙에 있는지 확인하십시오.

콘솔룸에서 피험자와 대화하여 스캐너 작업자의 말을 들을 수 있는지, 그리고 괜찮은지 확인합니다. 두 번째 실험자는 EEG를 모니터링하여 트레이스에서 잡음이 있는 채널과 녹색 싱크가 켜져 있는지 확인해야 합니다. 을 클릭합니다.

이제 극저온 펌프를 꺼서 극저온 펌프가 기록 품질에 미치는 해로운 영향을 중지하십시오. 다음으로, 피험자에게 머리를 약간 움직이도록 요청하십시오. 머리를 움직이지 않게 하는 것의 중요성은 머리의 작은 움직임으로 인해 발생하는 EEG 기록의 큰 전압에서 볼 수 있습니다.

그런 다음 피험자에게 눈을 뜨고 감으라고 요청하여 신경 활동의 기록을 테스트합니다. 후두 알파 활성은 노이즈 플로어 위에서 측정해야 합니다. 펄스 아티팩트는 원시 데이터, 특히 관자놀이 위의 전극에서 명확하게 볼 수 있습니다.

ECG 추적을 사용하여 rec view를 통해 실시간으로 이 아티팩트를 수정할 수 있습니다. 데이터 품질이 최적화되고 피험자가 준비되면 MRI 준비 스캔을 시작하고 FMRI에 대한 슬라이스 위치를 계획합니다. 각 MRI 스캔이 시작되자마자 그라디언트로 인해 EEG에 큰 아티팩트가 발생합니다.

FMRI 실험을 시작할 준비가 되면 EEG에서 데이터 저장을 시작합니다. 이제 실험을 시작합니다. 자극 프레젠테이션과 MR 스캐너의 마커가 뇌 시각 기록기에 보이는지 확인합니다.

EEG 품질은 매우 좋지 않은 것처럼 보이지만 녹화 보기 또는 후처리 중에 정리할 수 있습니다. 먼저 펄스 아티팩트를 제거하기 전에 rec 보기에서 여기에서 수행한 그라디언트 아티팩트를 수정합니다. 그라디언트 아티팩트가 제거되었습니다.

펄스 아티팩트 수정을 진행합니다. 이는 아티팩트 보정이 수행되지 않았을 때 예상되는 신호 품질입니다. 모든 뉴런 활동이 가려져 있다는 것은 분명합니다.

그래디언트 아티팩트는 녹음의 전체 주파수 범위에 걸쳐 FMRI 시퀀스에서 슬라이스 획득 주파수의 고조파인 고유한 주파수에서 발생합니다. 그래디언트 아티팩트가 제거되면 펄스 아티팩트가 드러납니다. 이 인공물에는 상당한 공간적 변화가 있으며, 이 시각적 실험의 관심 채널 중 하나인 오즈는 특히 큰 펄스 인공물을 표시합니다.

이 아티팩트는 그래디언트 아티팩트보다 빈도가 낮으며 심장 활동과 연결되어 있습니다. 이 데이터에서 펄스 아티팩트는 분석기 2에서 평균 아티팩트 빼기를 사용하여 수정되었으며 ECG 추적에서 심장 파형의 R 피크가 감지되었습니다. 나머지 신호는 훨씬 더 작으며 신경 신호를 드러냅니다.

이제 분석을 위해 자극 표현에 따라 데이터를 분류하며, 가장 간단한 것은 각 채널에 대한 평균 유발 반응의 플롯입니다. 채널 oh 1 및 oh two에 대한 이러한 유발 반응은 각각 300개의 자극에 대한 평균입니다. P one 20에 대한 지형도는 오른쪽에 있으며, 채널 oh one에서 측정 된 32 번째 블록에 대한 평균으로 유발 된 응답을 조사하면 응답의 자연스럽고 예측할 수없는 변화를 보여줍니다.

이 변형은 대담한 반응의 동시 기록과 EEG 반응 사이의 상관 관계를 조사하는 데 사용할 수 있습니다. 이 비디오를 시청한 후에는 상용 하드웨어를 사용하여 동시 FMRI로 고품질 EG 데이터를 얻기 위한 최상의 현재 방법에 대한 좋은 아이디어를 갖게 될 것입니다. 이 비디오에 설명된 설정을 사용하여 측정이 이루어졌습니다. 인간 뇌의 전기 및 혈류역학적 신호의 시공간 특성을 식별하기 위해 EEG 및 FMI 데이터에 추가 분석 방법을 적용할 수 있습니다.