Name: Onderzoeken van Sociale cognitie in zuigelingen en volwassenen gebruik van elektro-Dichte Array ( D EEG) (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-06-27T14:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 48 s
Description: Leer hoe je sociale cognitie bestudeert bij zuigelingen en volwassenen met behulp van dense array EEG. Deze methode biedt hoge temporele en ruimtelijke resolutie voor gedetailleerde analyse van neurale activiteit.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

De fabrikant van de Geodetische Sensor Net is Electrical geodeten, Inc (EGI). Voor contact informatie, bezoek <a href="http://www.egi.com/company">http://www.egi.com/company</a> .

1. De voorbereiding van de experimentele opstelling <ol><li> Voorafgaand aan de deelnemer aankomst op het lab, ervoor zorgen dat de Geodetische EEG System (GES) componenten en het experiment controle computer en de software (netto Station) goed werken. </li><li> Verwijder alle onnodige en mogelijk afleidende items uit het experiment ruimte. </li><li> Stel het experiment ruimte in overeenstemming met de specifieke experimentele paradigma worden uitgevoerd. Hier gebruiken we paradigma's, variërend van computer-gebaseerde taken toegediend via E-Prime presentatie software aan verschillende ouder-kind en experimentator-kind interactie paradigma's. </li><li> Zorg ervoor dat de video-camera's zijn opgeladen en leg de camera's op hoeken ideaal voor de huidige experimentele opstelling. </li></ol> 2. Uitwisselen van informatie <ol><li> Bij aankomst van de deelnemer in het lab, beschrijven de Geodetische Sensor Net Application Protocol en leg het experiment. </li><li> Na ervoor te zorgen dat de deelnemer een goed begrip van de experimentele protocol is, ervoor zorgen dat hij of zij (of zijn of haar wettelijke voogd) een toestemmingsformulier ondertekent voordat u verder gaat met het experiment. </li><li> Voor de EEG-onderzoek, is het vaak handig om van de deelnemer bepaalde informatie die kan worden verwacht dat zij een invloed hebben op de opgenomen elektrische hersenactiviteit hebben. Zo kan informatie over slaperigheid, laatste maaltijd, en de laatste slaap van belang zijn. In het lab Haley, wordt deze informatie verkregen door het toedienen van gestandaardiseerde vragenlijsten. Om u te helpen het experiment te gaan in een tijdig, is het raadzaam om twee onderzoekers presenteren: een om de vragenlijsten te beheren, en een uit te voeren HCGSN voorbereidingen hieronder beschreven. </li></ol> 3. Voorbereidingen voor HydroCel Geodetische Sensor Net Application <ol><li> Bereid de HydroCel Saline elektrolyt oplossing van gedestilleerd water, kaliumchloride, en baby shampoo, en zorg ervoor dat grondig roeren totdat alle kaliumchloride is opgelost in de oplossing. </li><li> Met behulp van een meetlint, het meten van de omtrek van het hoofd van de deelnemer, het opnemen van de meting in centimeters. </li><li> Haal de juiste maat HCGSN-dat wil zeggen, degene die het bereik van het hoofd omtrekken waarin de deelnemer hoofdomtrek valt omvat. </li><li> Dompel de sensor einde van de HCGSN in de elektrolyt-oplossing en laat deze weken voor 5 minuten, zorg ervoor dat de connector eind weg te houden van alle vloeistoffen. Het is raadzaam om een ​​timer of stopwatch gebruiken om nauwkeurige timing te garanderen. </li><li> Open de Net Station software op de besturingscomputer en beginnen een experimentele controle-sessie, zodat nul en krijgen de metingen die moeten worden genomen voordat u de HCGSN connector en het verzamelen van gegevens. </li></ol> 4. Het toepassen van de HydroCel Geodesic Sensor Net Om ervoor te zorgen voor de geldige en consistente analyse van de verzamelde gegevens EEG, moet de netto-aanvraagprocedure in hoge mate gestandaardiseerd. Deze standaardisatie wordt bereikt door het nemen van metingen van het hoofd van de deelnemer (zoals hierboven beschreven) om de nauwkeurige en consistente plaatsing van de elektroden van de deelnemer aan de deelnemer te verzekeren. Als een optimale netto-positie is in eerste instantie niet bereikt, verwijdert u het net en opnieuw toe te passen. <ol><li> Tijdens het wachten op de sensor net klaar onderdompelen in de elektrolyt-oplossing, begeleiden de deelnemer in het experiment kamer en instrueer hem of haar te gaan zitten op een stoel. De stoel moet worden zonder wielen om ongewenste bewegingen te vermijden tijdens de sensor net applicatie. In het geval van een kind deelnemer, hebben de baby's voogd op de stoel zitten met de baby rechtop zittend op zijn of haar schoot, houdt het kind door de taille, zodat het kind de gehele kop toegankelijk is en de baby blijft. </li><li> Met behulp van een meetlint en een porseleinen marker potlood, lokaliseren en markeren de top door het nemen van de volgende metingen: <ol class="lalpha"><li> Oor tot oor over de bovenkant van het hoofd </li><li> Nasion aan INION over de bovenkant van het hoofd </li></ol> De vertex kan worden geïdentificeerd als het punt waar deze twee metingen te steken. </li><li> Verwijder de sensor net uit de elektrolyt emmer en plaats deze op een schone, droge handdoek. Dep de sensor net met de handdoek om overtollig elektrolyt oplossing te verwijderen. </li><li> Geef de connector einde van de HCGSN aan de deelnemer of om een ​​tweede experimentator te houden tijdens de netto-applicatie. </li><li> Pak de HCGSN, waardoor beide handen in het interieur van het net. Houd het net zo dat je duimen stevig geduwd (maar voorzichtig) aan weerszijden van de centrale, meest frontale elektrode en je pink vingers stevig tegen de band de aansluiting van de meest achterste rij van de elektroden. Wees voorzichtig niet aan de netto-overbelasting. Uw resterende zes vingers moet los worden in het net, zodat het middelste gedeelte te vallen slap. </li><li> Crouch of zo knielen dat u op het oogniveau met de deelnemer. </li><li> Van achter naar voren, trek de sensor net boven het hoofd van de deelnemer. Het is vaak handig om een ​​tweede experimentator aanwezig te zijn bij de toepassing van de sensor net op een zuigeling deelnemer, voor het kind af te leiden en het hoofd beweging te minimaliseren. </li><li> Met behulp van je vingertoppen, trek voorzichtig aan de band van het net en aanpassen, zodat de hoekpunt elektrode zit op de vertex punt eerder gemarkeerde met de China marker potlood. Draai het oor en kin bandjes. Inspecteer de anatomische mijlpaal locaties en de netto symmetrie om te zien of het net goed geplaatst is, en de nodige aanpassingen aan te brengen. </li></ol> 5. Meetelektrode Impedanties EEG wordt gemeten als het potentiaalverschil (spanning) tussen de verwezen site en de gemeten site. Hoge impedantie bij de hoofdhuid-elektrode-interface zorgt voor een daling van de gemeten spanning, verzwakking van het signaal amplitude, en een toename van de aanwezigheid van ruis. Terwijl de post-acquisitie filtering voor bepaalde onderzoeken (bv, conventionele ERP studies) kan ontdoen van deze ruis, hoge impedantie compromissen over het algemeen de trouw van de verworven EEG-gegevens. Het is daarom belangrijk om ervoor te zorgen impedanties zijn binnen de aanvaardbare specificaties alvorens te beginnen met EEG-gegevens vast te leggen. <ol><li> Steek de stekker van de HCGSN in de interface-kabel en zet de hendel om het vast te zetten. Zet de camera aan. </li><li> In de controlekamer, open je een nieuwe sessie van de netto-Station, voert de deelnemer de informatie in en klik op Begin Session. Omdat de video-en d EEG-signalen worden gesynchroniseerd, moet een live video feed van het experiment ruimte op het scherm verschijnen. </li><li> Selecteer het Panelen dropdown menu, open Impedantie, en klik op de knop Measure. Een montage van de HCGSN sensor array op het scherm verschijnen. Sleep het venster naar de rand van het beeldscherm, zodat het zich opent op de monitor in het experiment ruimte. </li><li> Met behulp van een disposable pipet, rake afgezien van de deelnemer het haar, zodat elke elektrode direct zit op de hoofdhuid van de deelnemer. </li><li> Raadpleeg de impedantie meting venster met de HCGSN montage op de monitor. Sensoren die niet goed contact maakt met de hoofdhuid wordt rood weergegeven. Noteer de elektrode sensor nummers. Gebruik de pipet en een kleine hoeveelheid van de reeds voorbereide elektrolyt oplossing om de impedantie van deze sensoren te verbeteren. Elektroden op de montage zal groen worden als hun impedantie is verbeterd. </li><li> Wanneer impedanties bevredigend zijn (dat wil zeggen, wanneer alle elektroden op de montage groen zijn), klikt u op de Save &amp; Close-knop op de impedantie meting raam in de controlekamer. </li><li> In Net Station, opent de dichte Waveform Display. Blader door de golfvormen en noteer eventuele kanalen die met een hoge amplitude ruis als gevolg van slechte hoofdhuid contact. </li></ol> 6. Het nemen van Baseline Recordings Voor het begin van de experimentele paradigma, enige baseline d EEG-registraties van rust van de deelnemer elektrische hersenactiviteit. Rusten baseline opnames zijn belangrijk in het continue d EEG-onderzoek, want er is een hoge mate van variabiliteit in elektrische hersenactiviteit van de deelnemer tot deelnemer. Als gevolg hiervan moeten de meeste continue d EEG-onderzoek laat uitvoeren van een binnen-proefpersonen experimenteel ontwerp, het analyseren van de verschillen tussen de experimentele conditie en een pre-experiment baseline fase. Voor de event-related EEG-onderzoek kan een baseline-fase niet nodig. <ol><li> Laat de deelnemer alleen in het experiment ruimte en instrueer hem of haar om rustig te zitten en het minimaliseren van bewegingen. Voor kinderen de deelnemers moet de ouder / voogd blijven in de kamer met het kind rustig zitten in zijn of haar schoot. In het lab Haley, is een film met de titel Baby Mozart, een audio-visuele combinatie van klassieke muziek en kleurrijke bewegende ontwerpen, gespeeld om ervoor te zorgen dat baby's blijven rustig en stil. Terwijl een interactieve baseline fase kan niet altijd ideaal zijn, kan het worden gebruikt als een pre-baseline fase voor het kind kalmeren voordat u baseline opnames. </li><li> In Net Station, klikt u op de knop Opnemen om het opnemen van video en golfvorm data te beginnen. Op de Dichte Golfvormscherm, kan event markers worden geplaatst om gedrags-events koppelen aan elektrische activiteit gedurende het experiment. Plaats een 'baseline' event marker op de golfvorm weer te geven. </li><li> Record baseline voor een gestandaardiseerde periode. In het lab Haley, de standaard baseline fase duurt 2 minuten. </li></ol> 7. Running het Experiment In d EEG-onderzoek, is het essentieel om ten minste twee onderzoekers aanwezig zijn gedurende het onderzoek. Een onderzoeker zal verantwoordelijk zijn voor interactie met de deelnemer en de uitvoering van de gedrags-paradigma, terwijl de tweede onderzoeker zal de Dense Waveform monitor. <ol><li> Voeren de experimentele paradigm. </li><li> Monitor de Dichte Golfvormscherm gedurende het experiment om te bepalen of er kanalen zijn steeds meer lawaai weergegeven. Toenemende geluidsoverlast kan worden reflectie van toenemende impedanties. Acceptabel impedantie niveaus kunnen worden teruggewonnen door het gebruik van meer elektrolyt oplossing. Dit dient te gebeuren op een breuk in de experimentele protocol. </li></ol> 8. Debriefing van de Deelnemer <ol><li> Wanneer het experiment voltooid is, voorzichtig los en verwijder de HCGSN van het hoofd van de deelnemer. Spoelen, desinfecteren, en droog het net. </li><li> Geef de deelnemer een handdoek met die af te vegen de overtollige elektrolyt-oplossing. </li><li> Geef de deelnemer eventuele resterende vragenlijsten die moeten worden ingevuld. </li></ol> 9. Analyse Dezelfde EGI software die wordt gebruikt om gegevens te verzamelen Deeg wordt ook gebruikt om de gegevens te analyseren, die een vlotte en eenvoudige overgang van het verzamelen van gegevens voor data-analyse. Omdat de HCGSN ook pikt elektrische ruis afkomstig uit de omgeving, moeten de gegevens eerst worden gefilterd en gereinigd voordat het kan worden geanalyseerd. Alle benodigde gereedschappen zijn opgenomen in de netto Station. <ol><li> In Net Station, klik op en open het Waveform deelvenster Gereedschappen. Voer het verkregen gegevens bestand via de filter-en artefact detectie-instrumenten na het instellen van de gewenste parameters. Het artefact detectie identificeert spikes die voortvloeit uit het oog knippert of oogbewegingen en detecteert slechte kanalen. In veel gevallen kan de extra hand-editing en artefact verwijdering nodig zijn (vooral bij het werken met baby bevolking, waarin je niet kan controleren ogen knippert en bewegingen). </li><li> Segment van de gegevens, zodat de verschillende experimentele condities apart, op basis van de ingebrachte event markers. </li><li> Van toepassing elke gewenste analyse. In het lab Haley, wordt de frequentie-analyse gebruikt om te analyseren hoe de karakteristieke frequenties van de hersenactiviteit varieert tussen experimentele condities en tussen de verschillende hersengebieden. Een afname van de golf de macht is potentieel een afspiegeling is van de verhoogde activiteit van neuronen in dat gebied. </li></ol> 10. Representatieve gegevens <img src="/files/ftp_upload/2759/2759fig1.jpg" alt="Figuur 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figuur 1"> Figuur 1. Raw EEG-golfvormen met de schommelingen in de opgenomen spanning (uV) in de tijd (s), op een enkele elektrode (elektrode 30). De golfvormen vertegenwoordigen gegevens verzameld tijdens de eerste 1000ms van elk van de drie experimentele fasen: baseline, demonstratie, en onmiddellijke herinneren. <img src="/files/ftp_upload/2759/2759fig2.jpg" alt="Figuur 2" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figuur 2"> Figuur 2. Ruwe gegevens verzameld uit de gehele hoofdhuid (128-elektrode montage) gedurende drie experimentele fasen (baseline, demonstratie, onmiddellijke recall) van een deelnemend kind. De gegevens worden gepresenteerd als een topografische kaart en illustreert de verschillen in het oppervlak-level hersenactiviteit elektrische activiteit (uV) over gebieden van de hersenen en de experimentele fase van de marionet taak.

<ol><li>Willis, W. G., Weiler, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+substrates+of+childhood+attention-deficit+%2F+hyperactivity+disorder%3A+Electroencephalographic+and+Magnetic+Resonance+Imaging+evidence%5BTitle%5D)+AND+%22Developmental+Neuropsychology%22%5BJournal%5D)">Neural substrates of childhood attention-deficit / hyperactivity disorder: Electroencephalographic and Magnetic Resonance Imaging evidence.</a> Developmental Neuropsychology. 27, 135-182 (2005).</li>
<li>Yang, L., Liu, Z., He, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((EEG-fMRI+reciprocal+functional+neuroimaging%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">EEG-fMRI reciprocal functional neuroimaging.</a> Clinical Neurophysiology. 121, 1240-1250 (2010).</li>
<li>Dale, M. P., Halgren, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatiotemperal+mapping+of+brain+activity+by+integration+of+multiple+imaging+modalities.+Current+Opinion+in+Neurobiology%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Spatiotemperal mapping of brain activity by integration of multiple imaging modalities. Current Opinion in Neurobiology.</a> 11, 202-208 (2001).</li>
<li>Sperli, F., Spinelli, L., Seeck, M., Kurian, M., Michel, C. M., Lantz, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((EEG+source+imaging+in+pediatric+epilepsy+surgery%3A+A+new+perspective+in+presurgical+workup%5BTitle%5D)+AND+%22Epilepsia%22%5BJournal%5D)">EEG source imaging in pediatric epilepsy surgery: A new perspective in presurgical workup.</a> Epilepsia. 47, 1-10 (2006).</li>
<li>Holmes, M. D., Quiring, J., Tucker, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evidence+that+juvenile+myoclonic+epilepsy+is+a+disorder+of+frontotemporal+corticothalamic+networks%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Evidence that juvenile myoclonic epilepsy is a disorder of frontotemporal corticothalamic networks.</a> NeuroImage. 49, 80-93 (2010).</li>
<li>Holmes, M. D., Tucker, D. M., Quiring, J. M., Hakimian, S., Miller, J. W., Ojemann, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparing+Noninvasive+dense+array+and+intracranial+electroencephalography+for+the+localization+of+seizures%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Comparing Noninvasive dense array and intracranial electroencephalography for the localization of seizures.</a> Neurosurgery. 66, 1-10 (2010).</li>
<li>Muthukumaraswamy, S. D., Johnson, B. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Changes+in+rolandic+mu+rhythm+during+observation+of+a+precision+grip%5BTitle%5D)+AND+%22Psychophysiology%22%5BJournal%5D)">Changes in rolandic mu rhythm during observation of a precision grip.</a> Psychophysiology. 41, 152-156 (2004).</li>
<li>Muthukumaraswamy, S. D., Johnson, B. W., McNair, N. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mu+rhythm+modulation+during+observation+of+an+object-directed+grasp%5BTitle%5D)+AND+%22Cognitive+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Mu rhythm modulation during observation of an object-directed grasp.</a> Cognitive Brain Research. 19, 195-201 (2004).</li>
<li>Arbel, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Error+processing+by+individuals+with+specific+language+impairment%3A+An+ERP+study%5BTitle%5D)+AND+%22Dissertation+Abstracts+International%3A+Section+B%3A+The+Sciences+and+Engineering%22%5BJournal%5D)">Error processing by individuals with specific language impairment: An ERP study.</a> Dissertation Abstracts International: Section B: The Sciences and Engineering. 67, 3095-3095 (2006).</li>
<li>Lepage, J., Théoret, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((EEG+evidence+for+the+presence+of+an+action+observation-execution+matching+system+in+children%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">EEG evidence for the presence of an action observation-execution matching system in children.</a> European Journal of Neuroscience. 23, 2505-2510 (2006).</li>
<li>Sokhadze, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Event-related+potential+study+of+novelty+processing+abnormalities+in+autism%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Psychphysiology+and+Biofeedback%22%5BJournal%5D)">Event-related potential study of novelty processing abnormalities in autism.</a> Applied Psychphysiology and Biofeedback. 34, 37-51 (2009).</li>
<li>Nyström, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+infant+mirror+neuron+system+studied+with+high+density+EEG%5BTitle%5D)+AND+%22Social+Neuroscience.+Special+Issue%3A+The+Mirror+Neuron+System%22%5BJournal%5D)">The infant mirror neuron system studied with high density EEG.</a> Social Neuroscience. Special Issue: The Mirror Neuron System. , 3-3 (2008).</li>
<li>Bernier, R., Dawson, G., Webb, S., Murias, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((EEG+mu+rhythm+and+imitation+impairments+in+individuals+with+autism+spectrum+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+and+Cognition%22%5BJournal%5D)">EEG mu rhythm and imitation impairments in individuals with autism spectrum disorder.</a> Brain and Cognition. 64, 228-237 (2007).</li>
<li>Brodbeck, V., Lascano, A. M., Spinelli, L., Seeck, M., Michel, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Accuracy+of+EEG+source+imaging+of+epileptic+spikes+in+patients+with+large+brain+lesions%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Accuracy of EEG source imaging of epileptic spikes in patients with large brain lesions.</a> Clinical Neurophysiology. 120, 679-685 (2009).</li>
<li>Ramon, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Power+spectral+density+changes+and+language+lateralization+during+covert+object+naming+tasks+measured+with+high-density+EEG+recordings%5BTitle%5D)+AND+%22Epilepsy+and+Behaviour%22%5BJournal%5D)">Power spectral density changes and language lateralization during covert object naming tasks measured with high-density EEG recordings.</a> Epilepsy and Behaviour. 14, 54-59 (2009).</li>
</ol>

De Hydrocel Geodetische Sensor Net uit EGI is een niet-invasieve en eenvoudig toe te passen methode voor het verkrijgen van d EEG-gegevens van zowel volwassenen als baby deelnemers. Deze technologie combineert een hoge temporele en ruimtelijke resolutie met een verhoogde kans voor de mobiliteit, waardoor hij ideaal voor gebruik in complexe gedrags-paradigma van cognitieve activiteiten die worden weerspiegeld alleen in subtiele veranderingen in de elektrische activiteit te onderzoeken. Gelet op toenemende belangstelling voor het onderzoek naar de ontwikkeling van baby cognitie en de relatieve schaarste van brain imaging technieken geschikt voor gebruik in de zuigeling bevolking, het gebruik van de HCGSN zal waarschijnlijk nog toenemen, wat leidt ons naar een dieper begrip van kind cognitie.

onderzoeken van sociale cognitie in zuigelingen en volwassenen gebruik van elektro-dichte array ( d eeg)

Investigating Social Cognition in Infants and Adults Using Dense Array Electroencephalography (dEEG)

Dichte serie elektro (d EEG), die een niet-invasieve venster voor het meten van hersenactiviteit en een temporele resolutie onovertroffen door een andere huidige brain imaging-technologie biedt 1,2, wordt steeds meer gebruikt in de studie van sociaal cognitief functioneren bij kinderen en volwassenen . Terwijl d EEG stelt onderzoekers in staat hersenactiviteit patronen te onderzoeken met ongekende niveaus van gevoeligheid, conventionele EEG registratie systemen blijven verlenen voor bepaalde beperkingen, waaronder 1) het gezicht slecht ruimtelijke resolutie en bronlokalisatie 3,4, 2) het fysieke ongemak voor de proefpersonen van duurzame de individuele toepassing van een groot aantal elektroden op het oppervlak van de hoofdhuid, en 3) de complexiteit voor de onderzoekers van het leren om meerdere softwarepakketten gebruiken voor het verzamelen en verwerken van gegevens. Hier presenteren wij een overzicht van een gevestigde methodiek die een significante verbetering ten opzichte van conventionele methoden voor het bestuderen van EEG bij kinderen en volwassenen vertegenwoordigt. Hoewel verscheidene analytische software technieken kunnen worden gebruikt om de indirecte indices van bronlokalisatie vast te stellen de ruimtelijke resolutie van d EEG te verbeteren, de HydroCel Geodetische Sensor Net (HCGSN) door elektrische geodeten, Inc (EGI), een dichte zintuiglijke array die gelijke afstand houdt onder de aangrenzende registrerende elektroden op alle vlakken van de hoofdhuid, verder verbetert ruimtelijke resolutie 4,5,6 in vergelijking met standaard d EEG-systemen. De spons-gebaseerde HCGSN kan snel en zonder hoofdhuid schuren worden toegepast, waardoor het ideaal is voor gebruik bij volwassenen 7,8, kinderen 9,10,11, 12 en zuigelingen, zowel in onderzoek en klinische 4,5,6,13,14 , 15 instellingen. Deze functie zorgt voor een aanzienlijke kosten en tijd besparen door het verlagen van de gemiddelde netto-applicatie de tijd in vergelijking met andere d EEG-systemen. Bovendien is de HCGSN omvat verenigde, naadloze software-applicaties voor alle fasen van gegevens, sterk vereenvoudiging van de inzameling, verwerking en analyse van d EEG data. De HCGSN is voorzien van een low-profile elektrode voetstuk, die, gevuld met elektrolyt oplossing, zorgt voor een gesloten micro-omgeving en een elektrode-scalp interface. In alle Geodetische d EEG-systemen, EEG sensoren detecteren veranderingen in de spanning uit de hoofdhuid van de deelnemer, samen met een kleine hoeveelheid elektrische ruis afkomstig van de room omgeving. Elektrische signalen van alle sensoren van de geodetische sensor net gelijktijdig ontvangen door de versterker, waar ze automatisch worden verwerkt, verpakt, en verzonden naar de data-acquisitie computer (DAC). Na ontvangst door de DAC, kan hoofdhuid elektrische activiteit worden geïsoleerd uit artefacten voor analyse met behulp van het filteren en het artefact detectie-instrumenten opgenomen in de EGI-software. Meestal kan de HCGSN continu worden gebruikt voor slechts tot twee uur, omdat de elektrolytoplossing droogt na verloop van tijd, geleidelijk verminderen van de kwaliteit van de hoofdhuid-elektrode interface. In de moeder-Infant Research Lab aan de Universiteit van Toronto, maken we gebruik van d EEG om sociale cognitieve processen zoals het geheugen, emotie, doelen, intentionaliteit, anticipatie, en executief functioneren in zowel volwassen en kind deelnemers te bestuderen.

Dichte reeks electroencefalografie wordt steeds meer gebruikt om de sociale cognitieve functies bij kinderen en volwassenen te bestuderen. Hier presenteren wij een gevestigde methodiek die een significante verbetering ten opzichte van conventionele methoden voor het bestuderen van EEG bij kinderen en volwassenen vertegenwoordigt.

Onderzoeken van Sociale cognitie in zuigelingen en volwassenen gebruik van elektro-Dichte Array ( D EEG)

Elektro-encefalografie met een dichte array (dEEG), die een niet-invasief venster biedt voor het meten van hersenactiviteit en een temporele resolutie die niet wordt overtroffen door enige ...

Het algemene doel van deze video is om een protocol te demonstreren voor het onderzoeken van sociale cognitie bij zuigelingen of volwassenen met behulp van dense array elektro-encefalografie. Dit wordt bereikt door eerst de experimentele opstelling voor gegevensverzameling klaar te maken en het hydro-cell sensorsnet voor te bereiden voor applicatie. Ten tweede wordt het hydro-cell geodesic sensorsnet aangebracht en worden de elektrode-impedanties gemeten.Vervolgens worden de baseline-metingen uitgevoerd en wordt het experiment geïmplementeerd. De laatste stap van de procedure is de analyse van de gegevens. Uiteindelijk kunnen er resultaten worden verkregen die duidelijke neurale activiteit aantonen die geassocieerd is met sociaal-cognitieve processen, door middel van de analyse van de elektrische activiteit van het hoofdoppervlak met een hoge temporele resolutie.Hoi, mijn naam is Kemi, research assistant in het laboratorium voor ontwikkelingspsychobiologie van ouder en zuigeling van Dr. David Haley. Vandaag zullen Joanna en ik dit studieprotocol demonstreren. Hoi, ik ben Joanna.Deze methode kan worden gebruikt om belangrijke vragen in het veld van de ontwikkelingsneurowetenschappen te beantwoorden, zoals hoe de hersenen cognitie gebruiken om sociale stimuli te verwerken. Het belangrijkste voordeel van deze techniek ten opzichte van bestaande hersenbeeldvormingsmethoden en conventionele EEG-systemen is de hoge temporele resolutie, de verbeterde ruimtelijke resolutie en het gemak waarmee het sensornetwerk kan worden toegepast. Hallo, ik ben David Haley.We gebruiken het EEG-systeem om de hersenactiviteit bij ouders en zuigelingen tijdens sociale en cognitieve taken te bestuderen. Controleer vóór de aankomst van de deelnemer in het laboratorium of de computer voor experimentbeheer, de netstationsoftware en de componenten van het geodesic EEG-systeem correct functioneren. Zorg er daarnaast voor dat alle onnodige en potentieel afleidende voorwerpen uit de experimenteerruimte worden verwijderd. Richt de ruimte in overeenkomstig het paradigma van het experiment dat wordt uitgevoerd.Deze kunnen variëren van computergestuurde taken tot diverse interactieparadigma's tussen ouder en baby en experimentele paradigma's met baby's. Zoals in deze video zal worden aangetoond, moet u ervoor zorgen dat de videocamera's zijn opgeladen en de camera's in een hoek plaatsen die ideaal is voor de huidige experimentele opstelling. Wanneer de deelnemer in het laboratorium arriveert, beschrijft u het protocol voor de GDS-sensormat-applicatie en legt u de details van het experiment aan hem of haar uit.Zorg ervoor dat de deelnemer of diens wettelijke vertegenwoordiger het experimentele protocol goed begrijpt en verkrijg een schriftelijke geïnformeerde toestemming voordat u met het experiment begint. Voor EEG-studies is het vaak nuttig om bepaalde informatie van de deelnemer te verkrijgen waarvan wordt verwacht dat deze invloed kan hebben op de geregistreerde elektrische hersenactiviteit. Dergelijke informatie kan worden verkregen door gestandaardiseerde vragenlijsten af te nemen om te helpen het experiment tijdig te laten verlopen.Het is raadzaam om twee experimentatoren aanwezig te hebben, één om de vragenlijsten af te nemen en één om de voorbereidingen van het hydro cell geoge sensor net uit te voeren, zoals beschreven in het volgende gedeelte van dit protocol. Begin met het bereiden van een hydro cell zout elektrolytoplossing bestaande uit één liter gedestilleerd water, 11 gram kaliumchloride en vijf milliliter babyshampoo; zorg ervoor dat dit grondig wordt geroerd totdat al het kaliumchloride in de oplossing is opgelost. Meet vervolgens met een meetlint de omtrek van het hoofd van de deelnemer.Noteer de meting in centimeters en haal het hydro-cel geodesische sensornet van de juiste maat op. Kies een maat die het bereik van hoofdomtrekmaten omvat waarbinnen de meting van de deelnemer valt. Dompel het sensoreinde van het sensornet onder in de bereide elektrolytoplossing en laat het vijf minuten weken.Zorg ervoor dat het uiteinde van de connector uit de vloeistof blijft. Het is raadzaam om een timer of stopwatch te gebruiken om een nauwkeurige timing te garanderen. Open nu de software van het netstation op de besturingscomputer en start een experimentele controlesessie.Voer nulpunts- en gain-metingen uit voordat de sensornet-connector wordt aangesloten en er gegevens worden verzameld terwijl u wacht tot het sensornet volledig is gedrenkt in de elektrolyt; breng de deelnemer naar de experimentele ruimte en laat hem of haar plaatsnemen op een stevige stoel zonder wielen. Laat bij zuigeling-deelnemers de voogd op de stoel zitten met de zuigeling rechtop op de schoot, zodat het gehele hoofd van de zuigeling toegankelijk is. Neem met een meetlint en een China-marker potlood metingen van oor tot oor over de bovenkant van het hoofd en markeer het middelpunt.Meet vervolgens vanaf de NA naar het inion over de bovenkant van het hoofd. Markeer opnieuw het middelpunt. De vertex kan worden geïdentificeerd als het punt waar de middelpunten van deze twee metingen elkaar kruisen.Zodra het weken is voltooid, verwijdert u het sensornet uit de elektrolytoplossing en plaatst u het op een schone, droge handdoek. Dep het sensornet voorzichtig met de handdoek om overtollige elektrolytoplossing te verwijderen. Geef vervolgens het uiteinde met de connector van het sensornet aan een tweede experimentator, die dit kan vasthouden tijdens het aanbrengen van het net.Pak nu het sensornet op door beide handen aan de binnenzijde van het net te plaatsen. Houd het net zo vast dat uw duimen stevig maar voorzichtig aan weerszijden van de meest centrale frontale elektrode drukken en uw pinken stevig tegen de band drukken die de meest posterieure rij elektroden verbindt. Pas op dat u het net niet te ver uitrekt.De overige zes vingers moeten los in het net blijven zodat het middelste gedeelte slap kan hangen; hurk of kniel neer om op ooghoogte van de deelnemer te komen en trek het sensornet van achteren naar voren over het hoofd van de deelnemer. Het is vaak nuttig om een extra experimentator aanwezig te hebben bij het aanbrengen van het sensornet bij een zuigeling. Om de zuigeling af te leiden en beweging te minimaliseren, trekt u met uw vingertoppen voorzichtig aan de band van het net en past u deze aan zodat de vertex-elektrode op het met het China-markerpotlood gemarkeerde vertexpunt rust.Trek de oor- en kinbanden aan, inspecteer de locaties van de anatomische oriëntatiepunten om te controleren of het net correct is gepositioneerd en breng indien nodig aanpassingen aan. Voordat het gedragsexperiment wordt gestart, moeten de elektrode-impedanties worden gemeten. Sluit het connectoruiteinde van het sensornet aan op de interfacekabel.Draai aan de hendel om deze te vergrendelen en schakel de camera in. Open vervolgens in de controlekamer een nieuwe sessie in de software van het netstation. Voer de gegevens van de deelnemer in en klik op 'sessie starten'.Omdat de video- en EEG-signalen zijn gesynchroniseerd, zou een live videofeed van de experimenteerruimte op het scherm moeten verschijnen. Selecteer nu het vervolgkeuzemenu van het paneel, open 'impedance' en klik op de meetknop. Een montage van het hydro cell go dsic sensor net array zal op het scherm verschijnen.Sleep dit venster naar de rand van het scherm zodat het op de monitor in de experimenteerruimte wordt geopend. Zorg ervoor dat elke elektrode direct op de hoofdhuid van de deelnemer is geplaatst. Raadpleeg het venster voor impedantiemeting, waarop de montage van de array op de monitor wordt weergegeven.Sensoren die geen goed contact maken met de hoofdhuid zullen rood worden weergegeven. Noteer de nummers van deze electrodesensoren. Gebruik nu de pipet en breng een kleine hoeveelheid van de eerder bereide elektrolytoplossing aan om de impedantie van deze sensoren te verbeteren.Elektroden op de montage worden groen zodra hun impedantie is verbeterd en de impedanties bevredigend zijn. Klik voor alle elektroden op de knop opslaan en sluiten in het venster voor impedantiemeting in de controlekamer. Open nu in het netstation het display voor dichte golfvormen.Scroll door de golfvorm en noteer eventuele kanalen die een hoge amplitude-ruis vertonen als gevolg van slecht contact met de hoofdhuid. Keer terug naar de experimentele ruimte en pas de positionering van alle ruisgevoelige elektroden aan, zodat ze direct contact maken met de hoofdhuid. Er kan meer elektrolytoplossing nodig zijn.Rustmetingen van de basislijn zijn belangrijk bij EEG-studies met dense arrays, omdat er een hoge mate van variabiliteit is in de elektrische hersenactiviteit tussen deelnemers. Daarom moeten er bij baby-deelnemers, voorafgaand aan de start van het experimentele paradigma, enkele basislijn-EEG-registraties van de elektrische hersenactiviteit in rust worden gemaakt. De ouder of voogd moet in de kamer blijven, terwijl de baby rustig op diens schoot zit.Een film zoals Baby Mozart kan worden afgespeeld om ervoor te zorgen dat zuigelingen kalm en stil blijven tijdens deze baseline-fase. Baby Mozart is een audiovisuele combinatie van klassieke muziek en kleurrijke bewegende ontwerpen die op de monitor in de experimenteerruimte getoond kan worden. Klik nu in het netstation op de opnameknop om te beginnen met het opnemen van video- en golfvormgegevens; op het dense waveform-display kunnen eventmarkers worden ingevoegd om gedragsgebeurtenissen te koppelen aan de elektrische activiteit gedurende het gehele experiment.Plaats een baseline-gebeurtenismarkering op de waveform-displayrecord baseline voor een gestandaardiseerde tijdsperiode van ongeveer twee minuten. Bij EEG-studies met een dichte array is het essentieel dat er gedurende de gehele studie ten minste twee experimentatoren aanwezig zijn. Eén experimentator is verantwoordelijk voor de interactie met de deelnemer en de implementatie van het gedragsparadigma.De tweede experimentator blijft in de controlekamer en is verantwoordelijk voor het monitoren van de videofeed en het plaatsen van gebeurtenismarkeringen op het waveform-display met hoge resolutie wanneer een relevant incident plaatsvindt. Begin nu het gedragsexperiment met een paradigma van face-to-face interactie voor de baby. Hierbij wordt een imitatieparadigma geïmplementeerd waarin de experimentator de baby een aantal afzonderlijke acties presenteert met behulp van een konijnenpop.Houd tijdens het experiment de weergave van de compacte golfvormen nauwlettend in de gaten om vast te stellen of er kanalen zijn die toenemende ruisniveaus vertonen. Wanneer het experiment is voltooid, maak dan voorzichtig het sensornet los en verwijder dit van het hoofd van de deelnemer. Geef een handdoek om eventuele overtollige elektrolytoplossing af te vegen.Spoel het net vervolgens af, desinfecteer het en droog het. Geef de deelnemer tot slot de resterende vragenlijsten die als onderdeel van het protocol moeten worden ingevuld. Deze ruwe EEG-golfvormen tonen de fluctuaties in de geregistreerde spanning bij een enkele elektrode tijdens de eerste 1000 milliseconden van elk van de drie experimentele fasen.Baseline-demonstratie en verschillen in onmiddellijke recall. Op oppervlakkig niveau kan de elektrische hersenactiviteit over verschillende hersengebieden ook worden gevisualiseerd als een topografische kaart van spanningsamplitudes. Amplitudes worden weergegeven over het gehele huidoppervlak van het hoofd tijdens de drie fasen van het mitten shake-paradigma, waarbij de eenheden van het kleurenspectrum in microvolts zijn.Na het bekijken van deze video zou u een goed begrip moeten hebben van hoe sociale cognitie bij volwassenen en zuigelingen kan worden bestudeerd met behulp van high density EEG. We hebben dit gedemonstreerd via de voorbereiding en toepassing van het sensornet en via de acquisitie en analyse van EEG-gegevens.

investigating-social-cognition-infants-adults-using-dense-array

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowetenschap

De laatste jaren is er toenemende belangstelling voor het schatten van de corticale bronnen hoofdhuid gemeten elektrische activiteit tegen cognitieve neurologie experimenten geweest. Dit artikel beschrijft hoe een hoge dichtheid EEG wordt verworven en hoe opnames worden verwerkt voor corticale bron schatting bij kinderen vanaf de leeftijd van 2 jaar op de London baby Lab.

Corticale Bronanalyse van High-Density EEG-registraties bij kinderen

High-density elektro-encefalografie (dEEG) wordt steeds vaker gebruikt om de hersenontwikkeling en plasticiteit in de vroege levensjaren te bestuderen. Hier presenteren we een toepassing van geavanceerde analysetechnieken die voortbouwt op traditionele EEG-opnames om de oscillerende dynamiek van snelle auditieve verwerking in de babyhersenen te begrijpen.

Infant Auditieve Verwerking en Event-gerelateerde Brain Oscillations

Stereotactische Electroencephalography (SEEG) is een operatietechniek gebruikt bij epilepsie chirurgie te helpen lokaliseren beslag brandpunten. Het biedt ook een unieke gelegenheid om de hersenfunctie te onderzoeken. Hier beschrijven we hoe SEEG kunnen worden gebruikt om cognitieve processen bij mensen te onderzoeken.

Bestudering van de functie van Deep Corticale en subcorticale structuren met behulp van stereotactische Electroencephalography: Lessen uit de anterior cingulate cortex

Dit protocol presenteert een nieuwe methodologie voor de neurale decodering van intentie van vrij bewegende zuigelingen tijdens ongescripte sociale interactie met een acteur. Neurale activiteit wordt verkregen met behulp van niet-invasieve, hoge-dichtheid actieve schedel-elektro-encefalografie (EEG). Kinematische gegevens worden verzameld met behulp van inertiale meeteenheden en aangevuld met gesynchroniseerde video-opnamen.

A Novel Experimentele en analytische benadering van de Multimodal Neural Decoding of Intent Gedurende sociale interactie in Vrij-gedragen Human Zuigelingen

Dit nieuwe protocol is ontworpen om de neurale basis van sociale interactie bij zuigelingen beoordelen. Het paradigma is ontworpen om plagen elkaar hoe allerlei maatschappelijke inputs zoals taal, gedeelde aandacht, en face-to-face interactie hebben betrekking op zuigeling neurale activering. Infant EEG vermogen wordt opgenomen tijdens zowel sociale als niet-sociale omstandigheden.

Een Binnen-onderwerpen Experimenteel Protocol bij de effecten van sociale Input op Infant EEG Assess

Hier, laten we het toepassen van amplitude-geïntegreerd elektro-encefalografie voor het controleren van de cerebrale functie bij pasgeborenen.

Toepassing van een Amplitude-geïntegreerd EEG Monitor (cerebrale functie Monitor) voor pasgeborenen

Dit protocol beschrijft belangrijke stappen die betrokken zijn bij de beoordeling van de gevoeligheid van de hersenen van een persoon op de stimulus verwerking van een dichtbij andere door te selecteren van paren van partners, hun electroencephalogram (EEG) gelijktijdig opnemen en computing hun evenement-gerelateerde hersenen potentieel (ERPs).

Hoe vinden effecten van Stimulus verwerking op gebeurtenis verwante hersenen potentieel van nauwe anderen wanneer Hyperscanning Partners

Dit protocol beschrijft hoe gesynchroniseerde elektro-encefalografie, elektrocardiografie en gedragsopnames werden vastgelegd van baby-verzorger-dyades in een thuisomgeving.

EEG-hyperscanning voor thuisgebruik voor sociale interacties tussen baby en verzorger

De procedure beschreven in dit protocol laat zien dat testosteron administratie en folk overtuigingen over testosteron kan gepaard gaan met direct tegenover sociaal gedrag.

De combinatie van Behavioral Endocrinologie en Experimentele Economie: Testosteron en Sociaal Decision Making

De beoordeling en behandeling van pijn bij baby's is moeilijk, omdat baby's niet kunnen mondeling verslag uit over hun ervaring. In deze video beschrijven we kwantitatieve elektrofysiologische methoden en technieken die gebruikt kunnen worden om de respons op schadelijke gebeurtenissen van het kind zenuwstelsel te meten.

Elektrofysiologische metingen en analyse van Nociceptie in Human Zuigelingen

Leer hoe je sociale cognitie bestudeert bij zuigelingen en volwassenen met behulp van dense array EEG. Deze methode biedt hoge temporele en ruimtelijke resolutie voor gedetailleerde analyse van neurale activiteit.

Onderzoeken van Sociale cognitie in zuigelingen en volwassenen gebruik van elektro-Dichte Array (_D EEG)

Meer video's verkennen