인간의 유아를 자유롭게 행동의 사회적 상호 작용하는 동안 의도 모드의 신경 디코딩에 소설 실험 및 분석 접근

이 절차의 전반적인 목표는 동기화된 고밀도, 활성 두피 뇌파검사, 관성 측정 장치 및 비디오 기록을 통합하여 유아의 뇌 활동 및 운동학 데이터를 캡처하는 것입니다. 이것은 먼저 아기의 머리에 EEG 캡을 놓고 각 전극과 두피 사이에 허용 가능한 임피던스 수준을 보장함으로써 달성됩니다. 두 번째 단계는 유아의 머리, 팔, 가슴과 실험자의 손목에 관성 측정 장치를 고정

다음으로, 실험자는 모방 반응을 시작하기 위해 유아와 상호 작용하며, 마지막 단계는 EEG 전극의 3D 공간 좌표를 디지털화하는 것입니다. 궁극적으로, 자유롭게 행동하는 유아로부터 EEG 및 운동학적 데이터를 획득하면 인지 운동 발달의 신경 기반과 사회적 인지의 출현을 조사할 수 있습니다. 사회적 인지를 조사하는 다른 접근 방식에 비해 이 기술의 장점은 우리가 생후 첫 2년 동안 행동과 맥락에서 신경 활동을 습득할 수 있다는 것입니다.

이 방법은 인지 신경 과학 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 의미는 사회적 인지 문제 및 자폐증 스펙트럼 장애의 치료로 확장되는데, 이는 발달 이정표와 모방을 통한 학습, 유아가 시각적 행동을 처리하는 방법 및 사회적 의사 소통에 참여하는 방법을 연구하는 데 사용할 수 있기 때문입니다. 이 방법은 초기 인간 뇌에서 거울 뉴런 시스템의 기능을 이해하는 데 통찰력을 제공할 수 있지만, 주의 집중 학습, 언어 처리 및 운동 계획과 같은 다른 인지 시스템에도 적용하여 인간 뇌 내에서 거울 뉴런의 출현과 발달을 연구할 수 있습니다.

일반적으로 이 방법을 처음 접하는 개인은 일부 유아가 새로운 환경과 EEG 모자를 착용하는 것에 불편함을 느낄 수 있기 때문에 어려움을 겪을 것입니다.졸음과 배고픔과 같은 요인도 유아를 참을성 없게 만들 수 있습니다. 먼저 유아의 부모를 실험실로 안내하고 실험의 목적을 간략하게 설명합니다. 유아의 나이와 성별을 개월 단위로 기록하십시오.

머리 둘레를 센티미터 단위로 측정하여 유아가 뇌파 또는 EEG를 받을 수 있도록 준비합니다. 측정 테이프를 머리의 가장 넓은 부분에 놓고 눈썹 위와 머리 뒤쪽의 후두 돌출부 주위를 통과시킵니다. 다음으로, 두피 표면의 중간 시상면을 따라 nasn에서 ian까지의 거리를 측정합니다.

10 20 international 시스템에서 지정한 대로 EEG 캡에 전극을 놓습니다. 그런 다음 아기의 머리에 뚜껑을 씌웁니다. CZ 전극을 머리와 중앙의 꼭지점, 이마의 FP 1 및 FP 2 전극에 맞춥니다.

EEG 캡을 조정하여 머리의 중간 시상면을 따라 대칭적으로 놓이도록 합니다. 다음으로, 기준 접지 및 기록 전극을 컨트롤 박스에 연결합니다. 접지 및 기준 전극부터 시작하여 임피던스 표시기를 켭니다.

작은 주사기를 사용하여 두피와 전극 사이의 공간에 전해질 젤을 주입합니다. 전극의 임피던스 레벨이 60킬로옴 미만인지 확인하십시오. 임피던스가 60킬로옴 미만으로 내려가면 전극이 노란색으로 바뀝니다.

임피던스가 25킬로옴 미만에 도달하면 녹색으로 바뀝니다. 그런 다음 amp광섬유-USB 변환기를 사용하여 USB 포트를 통해 liifiers를 호스트 컴퓨터에 연결합니다. 관성 측정 장치 또는 IMU를 준비하려면 IMU 소프트웨어를 엽니다.

그래픽 인터페이스에서 새로 만들기를 클릭하고 아기의 양쪽 손목, 가슴 및 머리에 imus 보안 IMU 스트랩을 구성하도록 구성합니다. 그런 다음 실험자의 양쪽 손목에 이무를 고정합니다. 마지막으로 트리거 입력 출력 인클로저를 EEG에 연결하고 사용합니다.

아기를 탁자 위에 올려 놓고 배우를 향하도록 시작합니다. 부모에게 유아 뒤에 있는 의자에 앉으라고 요청하십시오. 그런 다음 임피던스 확인 탭을 선택하고 임피던스 켜기 버튼을 클릭한 다음 임피던스 저장을 클릭하여 제어 소프트웨어를 사용하여 EEG 전극의 초기 임피던스 값을 기록합니다.

임피던스를 저장하려면 EEG 기록 소프트웨어를 열고 EEG 채널을 설정하여 작업 공간을 생성하십시오. 원시 데이터를 저장할 폴더를 선택합니다. 파일 이름을 생성합니다.

사용할 채널 수를 선택합니다. 1000Hz를 샘플링 주파수로 지정하고 enable filters 옵션의 선택을 취소합니다. 세그멘테이션을 활성화하는 옵션을 선택 취소하여 EEG 데이터 기록을 시작해야 합니다.

모니터를 클릭한 다음 EEG 레코더 프로그램에서 재생합니다. 그런 다음 IMU 녹음 소프트웨어에서 스트림 및 녹음을 클릭합니다. 운동학 데이터 기록을 시작하려면 입력 출력 인클로저의 푸시 버튼을 사용하여 실험 시작 신호를 보내는 세 개의 트리거를 적용합니다.

초기 기준 데이터를 기록하는 동안 유아를 1분 동안 쉬게 합니다. 약 15분 동안 유아를 대상으로 실험을 수행합니다. 아기로부터 모방 반응을 시작해 보십시오.

실험 중에 유아가 이끌어낼 수 있는 다양한 행동에 주목하십시오., 손뻗기, 손뻗기, 제공, 탐색, 관찰 및 모방을 포함하여. 입력 출력 인클로저에 5개의 트리거를 적용하여 유아가 피곤할 때 또는 EEG 기록 소프트웨어에서 15분의 상호 작용이 지난 후 실험자를 중지합니다. IMU 소프트웨어에서 데이터 기록 중지를 클릭합니다.

스트림 대화 상자에서 중지를 클릭하여 IMU 녹음을 종료합니다. 마지막으로 제어 소프트웨어에서 임피던스 확인 탭을 선택하여 최종 임피던스 값을 기록합니다. 임피던스 버튼을 클릭한 다음 임피던스 저장을 클릭합니다.임피던스를 저장하려면 EEG 전극 3D 스캐너 및 소프트웨어를 사용하여 EEG 전극의 3D 공간 좌표를 디지털화합니다.

이렇게하려면 파일로 이동하여 소프트웨어에서 새 작업 공간을 선택하십시오. 전극 위치 파일을 작업 공간의 첫 번째 탭에 불러옵니다. 그런 다음 스캔 도구 모음에서 스캔 시작을 클릭합니다.

카메라를 사용하여 캡의 변화하는 조명 패턴을 따라 전극 위치를 스캔합니다. 소스 이미징의 경우, 생후 첫 2년 동안의 연령 함수로 평균 MRI 템플릿이 포함된 신경 발달 MRI 공개 데이터베이스에서 고해상도 T 1 가중 자기 공명 이미지를 획득합니다. 마지막으로, coregister, EEG 및 MRI 공간을 사용하여 해부학적 MRI에 표시된 기준점과 3D 스캐너로 얻은 기준점을 맞춰 기하학적 변환을 얻습니다.

뇌 영상 소프트웨어를 사용합니다. 이 프로토콜은 행위자와 대본이 없는 사회적 상호 작용 중에 자유롭게 행동하는 유아의 의도를 신경 디코딩하기 위한 새로운 방법론을 제시합니다.여기에서 EEG 데이터 히스토그램은 분석된 각 행동에 대해 공간적으로 대표되는 3개의 전극에서 표준화된 신호의 분포를 설명합니다. EEG 및 IMU는 자유롭게 행동하는 유아의 행동 행동을 예측할 수 있는 높은 시간 해상도의 신경 데이터를 제공합니다.

여기에서 20개월 된 영아에 대한 분류 정확도는 이 혼동 매트릭스에 표시되어 있습니다. 전체 디코딩 정확도는 85.2%입니다.이 비디오를 시청한 후에는 실험자와 사회적 상호 작용에 참여하는 장애 행동 유아로부터 DEG 및 운동학적 데이터를 수집하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다. 이 기술을 숙달하면 제대로 수행하면 1시간 안에 완료할 수 있습니다.

이 절차를 시도하는 동안 아기가 환경에 어떻게 반응하는지 염두에 두는 것이 중요합니다. 어린이에게 적합한 작은 방과 방에 4명 미만의 인원이 있으면 아기가 새로운 환경에서 유발할 수 있는 불안을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 절차에 따라 뇌 영역 간의 상호 작용과 조정이 뇌 기능에 어떻게 기여하는지와 같은 추가 질문에 답하기 위해 기능적이고 효과적인 연결과 같은 다른 방법을 수행할 수 있습니다.

우리는 이 새로운 기술을 통해 신경 인지 재활 공학 연구자들이 자폐증과 같은 장애 상태에서 뇌 활동을 탐구할 수 있을 것이라고 믿습니다.