June 30th, 2018
이미징 방법, 방법, 이미징 spatiotemporal fMRI 제한 된 뇌 파 소스 라고 하는 뇌 파 fMRI multimodal 여기 설명 되어 있습니다. 제시 방법 고용 조건에 따라 활성 fMRI 하위 지도, 또는 priors, 공간 특이성을 향상 하 고 잘못 된 결과 제한 하는 방식으로 뇌 파 소스 지역화 가이드.
이 방법은 여러 뇌 영역 간의 시간적 관계를 결정하거나 복잡한 인지 과정의 상세한 신경 경로를 탐색하는 것과 같은 신경 과학 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 다중 모드 EEG와 기능 데이터를 공간적 및 시간적 특정 방식으로 통합하여 기능적 신경 영상의 해상도와 정확성을 향상시킬 수 있다는 것입니다. 이 기술의 의미는 간질 및 신경인지 장애에 대한 이해로 확장됩니다.
이 방법은 비침습적 신경 영상의 공간적, 시간적 정확도를 향상시키기 때문입니다. 이 방법은 시각 운동 및 감정 처리 시스템에 대한 통찰력을 제공하는 데 사용할 수 있지만 감각 운동 통합, 언어 및 기억 처리와 같은 다른 시스템에도 적용할 수 있습니다. 동시 EEG 및 fMRI 데이터 기록 단계는 배우기 어려울 수 있으므로 이 방법의 시각적 시연은 매우 중요합니다.
또한 전문 시설, 장비 및 신호 처리 방법에 대한 요구 사항 때문입니다. 이 절차를 시작하려면, 적절한 크기의 수동 MRI 호환 EEG 캡을 피험자의 머리에 씌운다. 10-20 국제 라벨링 시스템에 따라 전극을 배치합니다.
EEG 기록 소프트웨어에서 접지 및 기준 전극의 임피던스를 확인합니다. 이렇게 하려면 임피던스 탭을 클릭하고 소프트웨어 사용자 인터페이스에서 전극 유형을 선택합니다. 그런 다음 주사기를 사용하여 각 전극에 전해질을 주입합니다.
그런 다음 면봉을 사용하여 젤을 펴서 피부 전극이 접촉하도록 합니다. EEG 캡 준비가 완료되면 피험자를 MR 스캐너로 이동시킵니다. 관찰실에 있는 모니터에 실험적 패러다임 디스플레이를 설정합니다.
헤드 코일 사용 view피사체가 누워 있는 동안 머리나 눈을 움직이지 않고 모니터 화면을 볼 수 있도록 미러를 사용합니다. 컴퓨터 화면에 샘플 이미지를 표시하여 피사체가 화면을 편안하게 볼 수 있고 패러다임이 제대로 표시되는지 확인합니다. 필요한 하드웨어 또는 소프트웨어를 조정합니다.
그 후, 피험자에게 가만히 있으라고 지시하고 초기 T1 가중 해부학적 MRI 스캔을 수행하도록 지시합니다. 가능하면 소뇌 하단에서 두개골과 피부를 포함하여 머리 꼭대기까지 도달하는 시야를 사용하십시오. 이제 EEG 데이터 기록을 시작합니다.
동시에 해당 버튼을 클릭하여 MRI 기록을 시작하고 프레젠테이션 소프트웨어에서 관심 있는 패러다임을 시작합니다. EEG 데이터 기록을 확인하여 신호 품질을 확인하고 원하는 경우 적절한 마커를 기록하고 있습니다. 구조적 MRI 데이터를 분석하려면 사용 가능한 GUI를 사용하여 레이어에 중복이 없는지 확인합니다.
그런 다음 FreeView 응용 프로그램을 엽니다. File(파일)을 클릭한 다음 Load Surface(표면 로드)를 클릭합니다. 무료 surfer 폴더에서 주제의 디렉토리로 이동합니다.
그런 다음 bem 폴더와 watershed 폴더를 차례로 엽니다. 외부 피부 표면, 외부 두개골 표면, 뇌 표면 및 내부 두개골 표면의 네 가지 파일을 로드합니다. 그런 다음 슬라이스 선택 슬라이더를 이동하고 노란색 표면 레이어에서 겹침을 찾습니다.
겹침이 발생하면 MRI 데이터에 해부학적 결함이나 오류가 있는지 다시 확인하고 GUI 그리기 도구를 사용하여 레이어를 명확히 합니다. 그런 다음 FreeView 응용 프로그램에서 파일을 클릭한 다음 볼륨 로드를 클릭합니다. 주제 폴더로 이동하여 mri 폴더를 엽니다.
그런 다음 원래 디렉토리를 클릭하고 구조적 mri 데이터를 열고 확인을 클릭합니다. 다음으로, 머리의 회색 음영 이미지를 보고 뇌 주변의 회색과 검은색의 다양한 층을 살펴봅니다. 이러한 레이어에 틈이나 불규칙성이 없는지 확인합니다. 색상 선택기 도구를 사용하여 레이어에서 수정할 Voxel을 선택합니다.
자유형 복셀 편집으로 전환하고 이미지를 클릭하여 그립니다. 이 절차를 사용하여 MRI 이미지의 결함을 채웁니다. 결함이 발생하는 모든 레이어와 MRI 슬라이스에 대해 보정을 수행합니다.
그런 다음 자유 서퍼 헤드 모델 오버레이를 사용하여 MRI 공간에 대한 주제별 EEG 센서 정렬을 수행합니다. 그런 다음 변환을 저장합니다. MNE 분석 애플리케이션을 엽니다.
File(파일)을 클릭한 다음 Load Surface(표면 로드)를 클릭합니다. 주제 데이터가 포함된 폴더로 이동하여 pial 표면을 로드합니다. 파일을 클릭한 다음 디지타이저 데이터 로드를 클릭하고 관심 있는 EEG 파일을 선택합니다.
보기 및 뷰어 표시를 클릭합니다. Viewer GUI가 나타나면 Options(옵션)를 클릭하고 scalp 및 digitizer 데이터 옵션이 선택되었는지 확인합니다. 여기서 전극은 빨간색으로 표시되고 기준점은 노란색으로 표시됩니다.
메인 창에서 Adjust(조정)를 선택한 다음 Coordinate alignment(좌표 정렬)를 선택합니다. 좌표 정렬 GUI를 사용하여 화살표 및 왼쪽 오른쪽 버튼으로 뷰어에서 EEG 전극을 이동하고 회전합니다. 필요한 만큼 조정하십시오.
정렬이 완료되면 좌표 정렬 GUI 하단에 있는 저장을 클릭하여 정렬을 저장합니다. EEG 데이터 분석의 경우, 특수 신호 처리 메뉴에서 MR 보정 버튼을 클릭하고 EEG 분석 소프트웨어 GUI에서 적절한 매개변수를 선택하여 템플릿 빼기를 통해 스캐너 기울기 아티팩트 보정을 수행합니다. 템플릿 빼기를 통해 심장 탄도 아티팩트를 제거하려면 특수 신호 처리 메뉴에서 CB 보정 버튼을 클릭하고 분석 소프트웨어 GUI에서 적절한 파라미터를 선택하십시오.
그런 다음 데이터 필터링에서 필터링을 적용합니다. 해석 GUI 맨 위에서 IIR 여과 버튼을 선택합니다. 예를 들어, 0.05Hz에서 고역 통과, 40Hz에서 저역 통과, 헤르츠당 48데시벨의 롤오프로 전력선 주파수에 노치 필터를 적용합니다.
안구 아티팩트 보정을 수행하려면 Transformation(변환), Artifact rejection reduction(아티팩트 거부 감소), ICA(OCULAR CORRECTION ICA)를 차례로 선택합니다. 다음으로, Transformation(변환)을 선택한 다음 Segment Analysis Functions(분석 함수)를 선택한 다음 segmentation(세분화)을 선택하여 이벤트 타이밍 마커와 관련하여 지정된 사전 및 사후 자극 시간을 기반으로 EEG 데이터를 epics로 segmenting합니다. 그런 다음 관심 마커와 관심 있는 시간 세그먼트를 선택합니다.
그런 다음, Artifact rejection에서 Transformation(변환)을 선택한 다음 Artifact rejection(아티팩트 거부) 감소를 선택하여 수동 또는 반자동 아티팩트 거부를 수행합니다. 프롬프트가 표시되면 GUI의 세 탭 내에서 아티팩트에 대한 기준을 정의하고 지시에 따라 진행합니다. 검사 방법 탭에서 자동, 반자동 또는 수동 아티팩트 선택을 선택합니다.
그런 다음 아티팩트 표시 또는 제거를 선택하고 수정 사항이 단일 채널에 대한 것인지 지정합니다. 다음으로 채널 선택 탭에서 아티팩트에 대해 수정할 채널을 선택합니다. 기준 탭에서 아티팩트를 식별하는 기준을 선택하십시오.
기준을 선택한 후 확인을 클릭하면 선택사항에 따라 아티팩트가 식별 및/또는 거부됩니다. 기준선 보정을 수행하려면 Transformation(변환)을 선택한 다음 Segment analysis functions(세그먼트 분석 기능) 및 baseline correction(기준선 보정)을 선택합니다. 세그먼트화된 데이터의 평균을 구하려면 변환, 세그먼트 분석 함수, 평균을 차례로 선택합니다.
첫째, 관심 있는 EEG 서사시는 사전 정의된 창과 겹침 크기가 있는 더 작은 시간 창으로 나뉩니다. 한편, fMRI 활성화 맵은 EEG 소스 분석을 위한 공간 선험으로 사용하기 위해 여러 관심 영역으로 세분화됩니다. 각 시간 창 동안 소스 지역화를 위해 적절한 공간 우선 순위 집합이 선택됩니다.
이것들을 결합하면 관심있는 전체 EEG 서사시에 대한 피질 활동의 최종 시간 과정을 산출 할 수 있습니다. 여기에서 재구성된 뇌 활동은 상단에 있는 새로운 시공간적 특정 fMRI 제한 EEG 소스 이미징과 하단에 일반적으로 사용되는 시간 불변 fMRI 제약 소스 이미징을 비교하는 것으로 표시됩니다. 재구성된 뇌 활동은 시각 운동 활성화 패러다임을 겪고 있는 한 대표 피험자에 대해 여러 시점에서 나타납니다.
새로운 방법의 국소화 결과는 더 집중적이었고 예상되는 뇌 영역과 더 잘 정렬되었습니다. 여기서, 방법의 견고성은 다양한 창 크기로 방법을 적용하여 테스트됩니다. 적당한 창 크기는 상당히 안정적이지만 큰 창 크기는 서로 다른 결과를 표시합니다.
일단 숙달되면 동시 EEG 및 fMRI 데이터 기록 세션은 약 3시간 안에 완료할 수 있으며 데이터 분석은 제대로 수행되면 2-3일 내에 수행할 수 있습니다. 이 절차를 시도하는 동안 녹음하는 동안 시계 동기화와 트리거를 확인하는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 분석하는 동안 관심 있는 활동을 캡처하는 데 필요한 매개변수에도 주의를 기울여야 합니다.
이 절차에 따라 EEG 및 기능적 MRI 데이터 분석과 같은 측정을 수행할 수 있습니다.전뇌 연결성 분석은 인지 작업 중 뇌의 기본 연결 구조 또는 활동을 조사하기 위해 수행할 수 있습니다. 이 개발 이후, 이 기술은 기능적 신경 영상 분야의 연구자들이 복잡한 인지 처리와 관련된 매우 역동적인 뇌 활동을 탐구하고 신경 장애와 관련된 신경 경로의 자세한 변화를 연구할 수 있는 길을 열었습니다. 이 비디오를 시청한 후에는 EEG 및 fMRI 동시 기록을 수행하는 방법과 공간 시간 fMRI 제한 EEG 사회 분석의 기본 사항을 수행하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.
높은 공간적, 시간적 해상도와 정확성으로 뇌 활동을 재구성하기 위해. MRI 환경에서 참가자 및 장비와 함께 작업하려면 안전 문제에 대한 지속적인 인식이 필요하다는 것을 잊지 마십시오. 지정되지 않은 금속 물체를 MRI 룸에 가져와서는 안 되며 모든 전극 임피던스는 50쿨롱 미만으로 유지되어야 합니다.
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공간-시간 fMRI 제약 EEG 소스 이미징 방법은 EEG와 fMRI 데이터를 통합하여 신경영상 정확도를 향상시킵니다. 이 기술은 복잡한 인지 과정 및 신경 경로를 이해하는 데 도움이 됩니다.
Integrating EEG and fMRI data enhances spatial and temporal resolution in neuroimaging, addressing a key challenge in mapping dynamic brain activity for target validation in CNS drug discovery. This multimodal approach improves predictive confidence by reducing source localization bias and cross-talk between conditionally active regions, supporting mechanistic de-risking in preclinical models of neurological disorders. The method enables more accurate interrogation of therapeutic hypotheses related to neural pathway modulation and biomarker alignment.
The method fits within the discovery continuum from hypothesis testing in early neuroscience research to lead identification and preclinical validation, particularly for CNS targets requiring dynamic pathway analysis.