Name: Somatosensorische-Event Related Potentials uit Orofacial Skin Stretch Stimulatie (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-12-18T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 56 s
Description: Leer hoe je somatosensorische ERP's registreert bij orofaciale huidrekstimulatie met EEG. Deze niet-invasieve methode onderzoekt corticale verwerking van sensorische input in spraakproductie en -perceptie.

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

Dit werk werd ondersteund door het National Institute on Doofheid en andere communicatie-stoornissen Grants R21DC013915 en R01DC012502, het Natural Sciences and Engineering Research Council van Canada en de Europese Onderzoeksraad in het kader van het zevende kaderprogramma van de Europese Gemeenschap (FP7 / 2007-2013 subsidieovereenkomst nr. 339.152 ).

De huidige experimentele protocol volgt de richtlijnen van ethisch gedrag volgens de Yale University Human Investigation Committee. 1. Electroenchephalopgaphy (EEG) Voorbereiding <ol><li> Meet grootte van het hoofd naar de juiste EEG dop bepalen. </li><li> Identificeer de locatie van het hoekpunt door het vinden van het middelpunt tussen nasion en INION met een meetlint. </li><li> Plaats de EEG kapje op het hoofd met behulp van de vooraf bepaalde vertex als CZ. Onderzoek Cz opnieuw na het plaatsen van de kap met behulp van een meetlint zoals gedaan in 1.2. Merk op dat de EEG dop voorzien las- en de plaatsing van de elektroden 64 (of houders) is gebaseerd op een gemodificeerd 20/10 systeem vooraf gespecificeerde coördinaten op basis van Cz 11. Opmerking: Deze vertegenwoordiger applicatie maakt gebruik van een configuratie 64 elektrode hoofdhuid distributie wijzigingen en voor de bron analyse. Voor eenvoudige toepassingen (event-related potential veranderingen in amplitude en latentie) using minder elektroden mogelijk. Er zijn twee bijkomende elektroden grond in het EEG systeem hier gebruikt. Die elektrode houders zijn ook opgenomen in de dop. </li><li> Breng elektrodengel in de elektrode houders met een wegwerpspuit. </li><li> Bevestig EEG-elektroden (inclusief aardelektroden) aan de elektroden houders overeenkomt met de labels van de elektroden en de elektrode houders op de elektrode dop. </li><li> Reinig het huidoppervlak met alcohol pads. Opmerking: elektroden voor het detecteren eye motion (elektro-oculografie), de huid plaatsen boven en onder het rechteroog (verticaal oog beweging), en lateraal van de buitenste ooghoek van de beide ogen (horizontaal eye motion); voor somatosensorische stimulering van de huid lateraal van de mondelinge hoek wordt gereinigd. </li><li> Vul de vier elektro-oculografie elektroden met de elektrode gel en zet de elektroden met dubbelzijdig tape om de sites vermeld in 1.6. </li><li> Zet alle elektrodekabels met behulp van een klittenband. Als rerplicht, tape de kabels aan het lichaam van de deelnemer of de andere locaties die geen bijkomende elektrische of mechanisch geluid niet te introduceren. </li><li> Plaats de deelnemer in de voorkant van de monitor en de robot voor somatosensorische stimulatie. Zet alle elektrodekabels opnieuw als in 1.8. </li><li> Sluit de EEG en electro-oculografie elektroden (met inbegrip van de massa-elektroden) in de juiste connectoren (matching label en connector vorm) op de doos versterker van het EEG-systeem. </li><li> Controleren om te zien dat de EEG-signalen zijn artefact vrij en die de offset waarde in een aanvaardbaar bereik (&lt;50 mV of kleiner). Wanneer afnemende signalen of grote offsets die meestal indicatief hoge impedantie worden gevonden, die correct elektrodesignalen doordat extra EEG gel en / of herpositionering haar dat direct onder de elektrode. </li><li> Steek de EEG-compatibele koptelefoon en bevestigen dat het geluidsniveau in een comfortabele bereik op basis van onderwerp verslag. </li></ol><pclass = &quot;jove_title&quot;&gt; 2. Somatosensorische Stimulatie Opmerking: De huidige protocol geldt gezichtshuid stretch voor het doel van somatosensorische stimulatie. De experimentele opstelling met het EEG systeem is weergegeven in figuur 1. De details van de somatosensorische stimulatie-inrichting zijn beschreven in eerdere studies 1,7,12-14. In het kort, zijn twee kleine plastic lipjes (2 cm breed en 3 cm hoogte) met dubbelzijdig tape om de gezichtshuid bevestigd. De lippen zijn verbonden met de robotinrichting behulp string. De robot genereert systematische huid stretch belastingen volgens experimentele ontwerpen. De setup protocol voor ERP opname is als volgt: <ol><li> Plaats het hoofd van de deelnemer in de hoofdsteun om het hoofd beweging te minimaliseren tijdens de stimulatie. Verwijder voorzichtig de elektrode kabels tussen het hoofd van de deelnemer en de hoofdsteun. </li><li> Vraag de deelnemer om de veiligheid schakelaar voor de robot te houden. </li><li> Hechten plastic lipjes aanhet doelwit huid locatie met dubbelzijdig tape voor somatosensorische stimulatie. Voor de representatieve resultaten 12,13, waarbij het ​​doel de huid lateraal van de orale hoek, plaats het middelpunt van de lipjes op de modiolus, een paar mm lateraal van de mondelinge hoek met het midden van de tabs op ongeveer dezelfde hoogte van de orale hoek. </li><li> Pas de configuratie van de draad, koord ondersteunt en de robot om EEG-elektroden en kabels te voorkomen. </li><li> Breng enkele gezichtshuid stukken (een cyclus sinusoïde op 3 Hz met een maximum kracht van 4 N) om te controleren op artefacten als gevolg van de stimulatie (meestal waargenomen als relatief grote amplitude en lagere frequentie vergeleken met de elektrofysiologische respons). Als artefacten worden waargenomen in de EEG-signalen, ga terug naar 2.4. </li></ol> 3. ERP-opname <ol><li> Leg uit de experimentele taak om het onderwerp en zorgen voor de praktijk proeven (een blok = 10 proeven of minder) om te bevestigen als het onderwerp understands de opdracht duidelijk. Opmerking: De experimentele taak en stimulus presentatie voor ERP-opname zijn programmeerde in software voor stimulus presentatie. <ol><li> In de representatieve proef met gecombineerde somatosensorische en auditieve stimulatie 12, gelden de somatosensorische stimulatie geassocieerd met de huid vervorming om de huid lateraal van de mondelinge hoek. Het patroon van stretch één cyclus sinusoïde (3 Hz) met een maximale kracht van 4 N. Een enkele gesynthetiseerde spraakuiting die halverwege een 10-stap geluidscontinuüm tussen de &quot;kop&quot; en &quot;hebben&quot; wordt gebruikt voor auditieve stimulatie. </li><li> Presenteren zowel prikkels afzonderlijk of in combinatie. In de gecombineerde stimulatie, testen drie onset timings (90 msec lood en lag, en gelijktijdige in somatosensorische en auditieve onsets: zie Figuur 3A). </li><li> Willekeurig de presentatie van vijf prikkels (somatosensorische alleen, auditieve alleen en drie gecombineerde. Lood, simult en lag). Varieer de inter-proces interval tussen 1000 en 2000 msec om anticipatie en gewenning. De experimentele taak is om te bepalen of de aangeboden spraakklank, het geluid dat akoestisch intermediair tussen &quot;kop&quot; en &quot;hebben&quot; was &quot;head&quot; door op een toets op een toetsenbord. In de somatosensorische alleen toestand, waarin zich is geen auditieve stimulatie, de deelnemers krijgen de opdracht niet &quot;hoofd&quot; te beantwoorden. </li><li> Record deelnemer oordelen en de reactietijd van de prikkel ontstaan ​​om de druk op de toets met behulp van de software voor de stimulus presentatie. Vraag de deelnemer aan een bevestigingspunt op het beeldscherm kijken om artefacten vanwege oogbewegingen verminderen. </li><li> Verwijder de fixatie punt elke 10 stimuleringen voor een korte vakantie. (Zie ook ander voorbeeld van de taak en de stimulus presentatie 12,13) </li></ol></li><li> Start de software voor de ERP-opname op 512 Hzbemonstering, die ook registreert de aanvangstijd van de stimulatie in de tijdlijn van ERP-data. Merk op dat de tijdstempels van de stimulatie, die ook de informatie over het type van de stimulatie wordt verzonden voor elke stimulus van de software voor stimulus presentatie. De twee programma&#39;s (voor de ERP-opname en voor de stimulus presentatie) worden uitgevoerd op twee verschillende pc&#39;s die zijn aangesloten via een parallelle poort. </li><li> Stel de software voor de somatosensorische stimulatie van de schakelende wachtmodus en start stimulus door het activeren van de software stimulus presentatie. Merk op dat de software voor de somatosensorische stimulatie wordt ook uitgevoerd op een afzonderlijke computer van de andere twee computers. Record 100 ERP per conditie. Opmerking: Een triggersignaal voor de somatosensorische stimulatie wordt ontvangen via een analoge invoerinrichting die is verbonden met een digitale uitgang apparaat in de PC sensorische stimulatie. Single somatosensorische stimulatie wordt geproduceerd per één trekker. &lt;/ li&gt; </ol>

<ol><li>Ito, T., Tiede, M., Ostry, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Somatosensory+function+in+speech+perception%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Somatosensory function in speech perception.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 106, 1245-1248 (2009).</li>
<li>Gick, B., Derrick, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aero-tactile+integration+in+speech+perception%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Aero-tactile integration in speech perception.</a> Nature. 462, 502-504 (2009).</li>
<li>McCloskey, D. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinesthetic+sensibility%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Rev%22%5BJournal%5D)">Kinesthetic sensibility.</a> Physiol Rev. 58, 763-820 (1978).</li>
<li>Proske, U., Gandevia, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+kinaesthetic+senses%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">The kinaesthetic senses.</a> J Physiol. 587, 4139-4146 (2009).</li>
<li>Collins, D. F., Prochazka, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Movement+illusions+evoked+by+ensemble+cutaneous+input+from+the+dorsum+of+the+human+hand%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Movement illusions evoked by ensemble cutaneous input from the dorsum of the human hand.</a> J Physiol. 496 (Pt 3), 857-871 (1996).</li>
<li>Edin, B. B., Johansson, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Skin+strain+patterns+provide+kinaesthetic+information+to+the+human+central+nervous+system%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Skin strain patterns provide kinaesthetic information to the human central nervous system.</a> J Physiol. 487 (Pt 1), 243-251 (1995).</li>
<li>Ito, T., Ostry, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Somatosensory+contribution+to+motor+learning+due+to+facial+skin+deformation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Somatosensory contribution to motor learning due to facial skin deformation.</a> J Neurophysiol. 104, 1230-1238 (2010).</li>
<li>Connor, N. P., Abbs, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Movement-related+skin+strain+associated+with+goal-oriented+lip+actions%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Movement-related skin strain associated with goal-oriented lip actions.</a> Exp Brain Res. 123, 235-241 (1998).</li>
<li>Johansson, R. S., Trulsson, M., Olsson, K. Â, Abbs, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanoreceptive+afferent+activity+in+the+infraorbital+nerve+in+man+during+speech+and+chewing+movements%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Mechanoreceptive afferent activity in the infraorbital nerve in man during speech and chewing movements.</a> Exp Brain Res. 72, 209-214 (1988).</li>
<li>Nordin, M., Hagbarth, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanoreceptive+units+in+the+human+infra-orbital+nerve%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Physiol+Scand%22%5BJournal%5D)">Mechanoreceptive units in the human infra-orbital nerve.</a> Acta Physiol Scand. 135, 149-161 (1989).</li>
<li><a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Guideline+thirteen%3A+guidelines+for+standard+electrode+position+nomenclature.+American+Electroencephalographic+Society%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+clinical+neurophysiology+%3A+official+publication+of+the+American+Electroencephalographic+Society%22%5BJournal%5D)">Guideline thirteen: guidelines for standard electrode position nomenclature. American Electroencephalographic Society.</a> Journal of clinical neurophysiology : official publication of the American Electroencephalographic Society. 11, 111-113 (1994).</li>
<li>Ito, T., Gracco, V. L., Ostry, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temporal+factors+affecting+somatosensory-auditory+interactions+in+speech+processing%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+psychology%22%5BJournal%5D)">Temporal factors affecting somatosensory-auditory interactions in speech processing.</a> Frontiers in psychology. 5, 1198(2014).</li>
<li>Ito, T., Johns, A. R., Ostry, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Left+lateralized+enhancement+of+orofacial+somatosensory+processing+due+to+speech+sounds%5BTitle%5D)+AND+%22J+Speech+Lang+Hear+Res%22%5BJournal%5D)">Left lateralized enhancement of orofacial somatosensory processing due to speech sounds.</a> J Speech Lang Hear Res. 56, S1875-S1881 (2013).</li>
<li>Ito, T., Ostry, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Speech+sounds+alter+facial+skin+sensation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Speech sounds alter facial skin sensation.</a> J Neurophysiol. 107, 442-447 (2012).</li>
<li>Kenton, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Peripheral+fiber+correlates+to+noxious+thermal+stimulation+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+letters%22%5BJournal%5D)">Peripheral fiber correlates to noxious thermal stimulation in humans.</a> Neuroscience letters. 17, 301-306 (1980).</li>
<li>Larson, C. R., Folkins, J. W., McClean, M. D., Muller, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensitivity+of+the+human+perioral+reflex+to+parameters+of+mechanical+stretch%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Sensitivity of the human perioral reflex to parameters of mechanical stretch.</a> Brain Res. 146, 159-164 (1978).</li>
<li>Möttönen, R., Järveläinen, J., Sams, M., Hari, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Viewing+speech+modulates+activity+in+the+left+SI+mouth+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Viewing speech modulates activity in the left SI mouth cortex.</a> Neuroimage. 24, 731-737 (2005).</li>
<li>Soustiel, J. F., Feinsod, M., Hafner, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Short+latency+trigeminal+evoked+potentials%3A+normative+data+and+clinical+correlations%5BTitle%5D)+AND+%22Electroencephalogr+Clin+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Short latency trigeminal evoked potentials: normative data and clinical correlations.</a> Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 80, 119-125 (1991).</li>
<li>Martin, B. A., Tremblay, K. L., Korczak, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Speech+evoked+potentials%3A+from+the+laboratory+to+the+clinic%5BTitle%5D)+AND+%22Ear+and+hearing%22%5BJournal%5D)">Speech evoked potentials: from the laboratory to the clinic.</a> Ear and hearing. 29, 285-313 (2008).</li>
<li>Perrin, F., Bertrand, O., Pernier, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scalp+current+density+mapping%3A+value+and+estimation+from+potential+data%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans+Biomed+Eng%22%5BJournal%5D)">Scalp current density mapping: value and estimation from potential data.</a> IEEE Trans Biomed Eng. 34, 283-288 (1987).</li>
<li>Ito, T., Gomi, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cutaneous+mechanoreceptors+contribute+to+the+generation+of+a+cortical+reflex+in+speech%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroreport%22%5BJournal%5D)">Cutaneous mechanoreceptors contribute to the generation of a cortical reflex in speech.</a> Neuroreport. 18, 907-910 (2007).</li>
<li>Onton, J., Westerfield, M., Townsend, J., Makeig, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+human+EEG+dynamics+using+independent+component+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci+Biobehav+Rev%22%5BJournal%5D)">Imaging human EEG dynamics using independent component analysis.</a> Neurosci Biobehav Rev. 30, 808-822 (2006).</li>
<li>Larsson, L. E., Prevec, T. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Somato-sensory+response+to+mechanical+stimulation+as+recorded+in+the+human+EEG%5BTitle%5D)+AND+%22Electroencephalogr+Clin+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Somato-sensory response to mechanical stimulation as recorded in the human EEG.</a> Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 28, 162-172 (1970).</li>
<li>Johansson, R. S., Trulsson, M., Olsson, K. Â, Westberg, K. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanoreceptor+activity+from+the+human+face+and+oral+mucosa%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Mechanoreceptor activity from the human face and oral mucosa.</a> Exp Brain Res. 72, 204-208 (1988).</li>
<li>Diehl, R. L., Lotto, A. J., Holt, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Speech+perception%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Psychol%22%5BJournal%5D)">Speech perception.</a> Annu Rev Psychol. 55, 149-179 (2004).</li>
<li>Liberman, A. M., Mattingly, I. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+motor+theory+of+speech+perception+revised%5BTitle%5D)+AND+%22Cognition%22%5BJournal%5D)">The motor theory of speech perception revised.</a> Cognition. 21, 1-36 (1985).</li>
<li>Schwartz, J. L., Basirat, A., Menard, L., Sato, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Perception-for-Action-Control+Theory+%28PACT%29%3A+A+perceptuo-motor+theory+of+speech+perception%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurolinguist%22%5BJournal%5D)">The Perception-for-Action-Control Theory (PACT): A perceptuo-motor theory of speech perception.</a> J Neurolinguist. 25, 336-354 (2012).</li>
<li>Rizzolatti, G., Craighero, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+mirror-neuron+system%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">The mirror-neuron system.</a> Annu Rev Neurosci. 27, 169-192 (2004).</li>
<li>Rizzolatti, G., Fabbri-Destro, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+mirror+system+and+its+role+in+social+cognition%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Opin+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">The mirror system and its role in social cognition.</a> Curr Opin Neurobiol. 18, 179-184 (2008).</li>
<li>D'Ausilio, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+motor+somatotopy+of+speech+perception%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Biol%22%5BJournal%5D)">The motor somatotopy of speech perception.</a> Curr Biol. 19, 381-385 (2009).</li>
<li>Fadiga, L., Craighero, L., Buccino, G., Rizzolatti, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Speech+listening+specifically+modulates+the+excitability+of+tongue+muscles%3A+a+TMS+study%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Speech listening specifically modulates the excitability of tongue muscles: a TMS study.</a> Eur J Neurosci. 15, 399-402 (2002).</li>
<li>Meister, I. G., Wilson, S. M., Deblieck, C., Wu, A. D., Iacoboni, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+essential+role+of+premotor+cortex+in+speech+perception%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Biol%22%5BJournal%5D)">The essential role of premotor cortex in speech perception.</a> Curr Biol. 17, 1692-1696 (2007).</li>
<li>Möttönen, R., Watkins, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motor+representations+of+articulators+contribute+to+categorical+perception+of+speech+sounds%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Motor representations of articulators contribute to categorical perception of speech sounds.</a> J Neurosci. 29, 9819-9825 (2009).</li>
<li>Watkins, K. E., Strafella, A. P., Paus, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Seeing+and+hearing+speech+excites+the+motor+system+involved+in+speech+production%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychologia%22%5BJournal%5D)">Seeing and hearing speech excites the motor system involved in speech production.</a> Neuropsychologia. 41, 989-994 (2003).</li>
<li>Wilson, S. M., Saygin, A. P., Sereno, M. I., Iacoboni, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Listening+to+speech+activates+motor+areas+involved+in+speech+production%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Listening to speech activates motor areas involved in speech production.</a> Nat Neurosci. 7, 701-702 (2004).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

De studies gemeld hier bewijzen dat precies gecontroleerde somatosensorische stimulatie die wordt geproduceerd door de gezichtshuid deformatie induceert corticale ERP. Cutane afferenten staan ​​bekend als een rijke bron van informatie kinesthetische 3,4 in de menselijke beweging van de ledematen 5,6 en spraak beweging 7,8,21. Het oprekken van de gezichtshuid zodanig dat de werkelijke bewegingsrichting tijdens het spreken weerspiegelt induceert een kinesthetische zin vergelijkbaar met de ...

Spraakproductie afhankelijk van zowel auditieve en somatosensorische informatie. De auditieve en somatosensorische feedback voorkomen in combinatie vanaf de eerste geluiden geproduceerd door een kind en beide betrokken zijn in spraak motorisch leren. Recente resultaten suggereren dat somatosensorische processen bijdragen aan de perceptie en productie. Zo klinkt de identificatie van spraak wordt gewijzigd wanneer een robot apparaat rekt de huid van het gezicht als deelnemers luisteren naar auditieve stimuli 1. Lucht pufjes om de wang die samenvallen met auditieve stimuli spraak veranderen waarneming 2 oordelen deelnemers. Deze somatosensorische effecten omvatten de activering van cutane mechanoreceptoren reactie op de huid vervorming. De huid wordt vervormd op verschillende wijzen tijdens beweging, en cutane mechanoreceptoren is gekend dat ze kinesthetisch gevoel 3,4. De kinesthetische rol van cutane mechanoreceptoren is demontoond door de recente bevindingen dat 5-7 voortbewegingsapparaten skin stammen behoren worden beschouwd als flexie of extensie beweging afhankelijk van het patroon van huidrek 6. In de loop van de toespraak motor opleiding, die is de herhaling van specifieke spraakuiting bij gelijktijdig gezichtshuid stretch toespraak, articulatorische patronen veranderen in een adaptieve manier 7. Deze studies geven aan dat modulerende huidrek tijdens werking verschaft een methode om de bijdrage van cutane afferente vezels naar de kinetische werking van de sensorimotorische systeem. De kinesthetische functie van orofaciale cutane mechanoreceptoren is voornamelijk bestudeerd met behulp van psychofysiologische methoden 7,8 en micro-elektrode hercoderen van gevoelszenuwen 9,10. Hier, het huidige protocol is gericht op de combinatie van orofaciale somatosensorische stimulatie geassocieerd met gezichtshuid vervorming en event gerelateerde potentiaal (ERP) opnemen. This procedure nauwkeurige experimentele controle over de richting en de timing van de gezichtshuid vervorming met behulp van een computergestuurde robot apparaat. Dit stelt ons in staat om specifieke hypotheses over de bijdrage van de somatosensorische om spraak productie en perceptie testen door het selectief en nauwkeurig vervormen gezichtshuid in een breed scala van oriëntaties tijdens zowel spraak motorisch leren en direct in toespraak productie en perceptie. ERP-opname worden gebruikt om niet-invasief evalueren van de tijdelijke patroon en de timing van de invloed van somatosensorische stimulering van orofacial gedrag. Het huidige protocol kan vervolgens de neurale correlaten van kinesthetische functie evalueren en beoordelen van de bijdrage van de somatosensorische systeem om zowel spraakverwerking, spraak productie en spraakverstaan. Om de bruikbaarheid van de toepassing van huidrek stimulatie ERP opnemen tonen het volgende protocol wordt de interactie van somatosensorische en auditieve input speech perception. De resultaten benadrukken een mogelijke methode om somatosensorische-auditieve interactie beoordelen toespraak.

<table><tbody><tr><td>EEG-opnamesysteem</td><td>Biosemi</td><td>ActiveTwo</td><td></td></tr><tr><td>Robotisch apparaat voor huidrek</td><td>Geomagic</td><td>Phantom Premium 1.0</td><td></td></tr><tr><td>EEG-compatibele oordopjes</td><td>Etymotic research</td><td>ER3A</td><td></td></tr><tr><td>Software voor visuele en auditieve stimulatie</td><td>Neurobehavioral Systems</td><td>Presentation</td><td></td></tr><tr><td>Elektrodegel</td><td>Parker Laboratories, INC</td><td>Signa gel</td><td></td></tr><tr><td>Dubbelzijdig plakband</td><td>3M</td><td>1522</td><td></td></tr><tr><td>Weggebruikbare spuit</td><td>Monoject</td><td>412 Curved Tip</td><td></td></tr><tr><td>Analoge invoerapparaat</td><td>National Instruments&nbsp;</td><td>PCI-6036E</td><td></td></tr><tr><td>Digitale uitvoerapparaat</td><td>Measurement computing</td><td>USB-1208FS</td><td></td></tr></tbody></table>

somatosensorische-event related potentials uit orofacial skin stretch stimulatie

Somatosensory Event-related Potentials from Orofacial Skin Stretch Stimulation

Corticale verwerking geassocieerd met orofaciale somatosensorische functie in spraak heeft beperkte experimentele aandacht gekregen vanwege de moeilijkheid om nauwkeurige en gecontroleerde stimulatie te bieden. Dit artikel introduceert een techniek voor het opnemen van somatosensorische gebeurtenisgerelateerde potentiëlen (ERP) die een nieuwe mechanische stimulatiemethode gebruikt die huiddeformatie met behulp van een robotapparaat omvat. Gecontroleerde vervorming van de huid van het gezicht wordt gebruikt om kineesthetische invoer te moduleren door middel van excitatie van cutane mechanoreceptoren. Door somatosensorische stimulatie te combineren met elektro-encefalografische opname, kunnen somatosensorische geëvoqueerde reacties met succes worden gemeten op het niveau van de cortex. Somatosensorische stimulatie kan worden gecombineerd met de stimulatie van andere sensorische modaliteiten om multisensorische interacties te beoordelen. Voor spraak wordt orofaciale stimulatie gecombineerd met spraakklankstimulatie om de bijdrage van multi-sensorische verwerking te beoordelen, inclusief de effecten van timingverschillen. De mogelijkheid om orofaciale somatosensorische stimulatie tijdens spraakperceptie en spraakpproductie met ERP-opname nauwkeurig te regelen, is een belangrijk hulpmiddel dat nieuwe inzichten biedt in de neurale organisatie en neurale representaties voor spraak.

Dit gedeelte bevat representatief-event related potentials in reactie op de somatosensorische stimulatie als gevolg van de gezichtshuid vervorming. De experimentele opstelling is weergegeven in figuur 1. Sinusoïdale stimulering werd op de gezichtshuid lateraal van de orale hoek (zie figuur 3A als referentie). Honderd stretch proeven werden geregistreerd voor elke deelnemer met 12 deelnemers getest in totaal. Na verwijdering van het onderzoek met het oog ...

Dit artikel introduceert een methode voor het verkrijgen van somatosensorische gebeurtenisgerelateerde potentialen na stimulatie van de huid door rek in het orofaciale gebied. De huidige methode kan worden gebruikt om de bijdrage van somatosensorische afferentie aan zowel spraakproductie als spraakperceptie te evalueren.

Somatosensorische-Event Related Potentials uit Orofacial Skin Stretch Stimulatie

Cortical processing associated with orofacial somatosensory function in speech has received limited experimental attention due to the difficulty of ...

Het algemene doel van deze somatosensorische gebeurtenisgerelateerde potentiaalopname met behulp van orale gezichtshuidrekstimulatie is om corticale verwerking te onderzoeken die geassocieerd is met orale gezichtshuid somatosensorische input bij spraakproductie en -perceptie. Dit gebeurt door selectief en nauwkeurig gezichtshuid te vervormen in een breed scala aan spraakgedragingen. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen op het gebied van spraakwetenschap, zoals de mogelijke rol van het sensorische systeem bij spraakperceptie, de relatie tussen spraakperceptie en -productie, en de onderliggende corticale representaties.Het grote voordeel van deze techniek is dat de gebeurtenisgerelateerde corticale potentiaal geassocieerd met gezichtshuidvervorming een directe maat biedt voor kleine sensorische corticale betrokkenheid bij spraakverwerking met relatief hoge temporele nauwkeurigheid en een niet-invasieve hersenbeeldvormingstechniek die de EEG-opstelling zal aantonen, zal worden bermont. Een onderzoeksassistent in mijn laboratorium begint met het meten van de hoofdgrootte om de juiste elektro-encefalografie of EEG-kap te bepalen. Bepaal de locatie van de vertex CZ door het middelpunt tussen nasion en inion te vinden met een meetlint.Plaats de EEG-kap op het hoofd met behulp van de vooraf bepaalde vertex cz als referentielocatie. Lijn de kap op het hoofd uit op basis van het aangepaste 10 20-systeem. Breng vervolgens elektrodegel aan in de elektrodehouders met behulp van een wegwerpspuit met een stompe punt.Bevestig de EEG-elektroden in de elektrodehouders door de labels van elke elektrode te matchen met zijn specifieke elektrodehouder op de kap. Reinig vervolgens het huidoppervlak rond de ogen met alcoholpads. Vul de vier elektro-icografie of EOG-elektroden met elektrodegel en bevestig deze elektroden met dubbelzijdig plakband boven en onder het rechteroog, evenals lateraal aan de buitenste canthus van beide ogen.Bevestig alle elektrodekabels met behulp van een klittenbandriem. Plaats de deelnemer voor de monitor en de robot voor somatosensorische stimulatie. Bevestig alle elektrodekabels opnieuw met de klittenbandriem of tape. Verbind vervolgens de EEG- en EOG-elektroden met de juiste connectoren door het label en de connectorvorm op de versterkerbox van het EEG-systeem te matchen.Controleer of de EEG-signalen vrij zijn van artefacten en of de offsetwaarde binnen een acceptabel bereik ligt. Corrigeer eventuele elektroden met hoge impedantie door EEG-gel toe te voegen of herpositioneer haar dat direct onder de elektrode zit. Zorg er ten slotte voor dat de deelnemer EEG-compatibele oordopjes krijgt en bevestig dat het geluidsniveau zich in een comfortabel bereik bevindt op basis van het rapport van de onderwerp.Deze so sensorische stimulatieapparaten is nieuw ontwikkeld op basis van de hypothese dat faciële cutane mechanismen een anesthetische rol spelen bij spraak, motorische controle en perceptie. Het produceren van systematische huidrekroutes helpt bij het onderzoeken van de slimme sensorische bijdrage aan spraakverwerking. Begin door het hoofd van de deelnemer in de hoofdsteun te plaatsen om hoofdbeweging tijdens stimulatie te minimaliseren, verwijder eventuele elektrodekabels tussen het hoofd en de hoofdsteun.Vraag vervolgens de deelnemer om de veiligheidsschakelaar voor de robot vast te houden. Bevestig twee kleine plastic klepjes met dubbelzijdig plakband op de modulus op de gezichtshuid voor somatosensorische stimulatie. Pas de configuratie van de stringondersteuningen en de robot aan om EEG-elektroden en kabels te vermijden.Toepasselijk, breng een paar gezichtshuidrek uit om artefacten te controleren als gevolg van de stimulatie. Pas de robot en de stringondersteuningen aan als er artefacten worden gedetecteerd. Begin door de experimentele taak aan het onderwerp uit te leggen.Informeer het onderwerp dat een somatosensorische stimulatie zal worden toegepast op de huid lateraal aan de orale hoek. Vertel de deelnemer dat ze ook een enkele gesynthetiseerde spraakuiting zullen horen. Hoofd Dat ligt halverwege de woorden hoofd en had tijdens de taak. Presenteer vijf gerandomiseerde stimulaties aan de deelnemer en varieer het interval tussen de proeven tussen 1000 en 2000 milliseconden om anticipatie en habituatie te voorkomen.Geef vervolgens de deelnemer de instructie om te identificeren of het gepresenteerde spraakgeluid hoofd is of niet hoofd door een toets op een toetsenbord in de somatosensorische alleenconditie in te drukken, waarin er geen auditieve stimulatie is, geef de deelnemer de instructie om knoophoofd te antwoorden. Bevestig vervolgens dat het onderwerp de taak begrijpt. Door oefenproeven te bieden, vraag de deelnemer om naar een fixatiepunt op het beeldscherm te staren om artefacten als gevolg van oogbeweging te verminderen, neem de beoordelingen van de deelnemer en de reactietijden vanaf het begin van het stimulus tot het indrukken van de toets op.Start tenslotte de software voor gebeurtenisgerelateerde potentiaal of ERP-opname bij 512 hertz-sampling. Stel de software voor de somatosensorische stimulatie in op de wachtmodus en start vervolgens de stimuluspresentatie door de software voor stimuluspresentatie te activeren. Dit protocol past sinusoïdale stimulatie toe op de gezichtshuid om somatosensorische gebeurtenisgerelateerde potentiaal op te nemen met behulp van een robotapparaat.Hier weerspiegelen de gemiddelde ERP's dynamische modulatie van een interactie tussen somatosensorische en auditieve stimulatie in de drie tijdscondities op elektrode pz. Bovendien werden de somatosensorische ERP's opgenomen onder vier achtergrondgeluidscondities. De amplitude van somatosensorische ERP's tijdens het luisteren naar spraakgeluiden was significant groter dan de andere drie omstandigheden.Na het bekijken van deze video, zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u spiersensorische stimulatie kunt toepassen met behulp van gezichtshuidvervorming en hoe deze kan worden gebruikt in combinatie met gebeurtenisgerelateerde potentiaalopname voor het onderzoek van alle faciale sensorfunctie bij spraakproductie en -perceptie.

somatosensory-event-related-potentials-from-orofacial-skin-stretch

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowetenschap

This video demonstrates the recording of somatosensory stimulation-related signals through orofacial skin stretch using an electroencephalography (EEG) cap equipped with electrodes to monitor brain activity and a robotic device that produces the skin stretch.

Obtaining Somatosensory Stimulation-Related Signals from Orofacial Skin Stretching

Objectieve en eenvoudig meten van sensorische verwerking is uiterst moeilijk in non-verbale of kwetsbare pediatrische patiënten. We ontwikkelden een nieuwe methode om een ​​kwantitatieve beoordeling van baby-en kinderkleding corticale verwerking van lichte aanraking, spraakklanken, en de multisensorische verwerking van de 2 stimuli, zonder dat actieve deelname van een proefpersoon of het veroorzaken ongemak in kwetsbare patiënten.

Kwantitatieve beoordeling van Corticale auditieve-tactiele verwerking bij kinderen met een handicap

Dit artikel beschrijft een methode voor het verzamelen en analyseren van elektro-encefalografie (EEG) gegevens bij gelijktijdige transcraniële magnetische stimulatie (TMS) geleid door activeringen onthuld met functionele magnetische resonantie imaging (fMRI). Een methode voor het TMS artefact verwijdering en extractie van event related potentials wordt beschreven, evenals overwegingen in paradigma design en experimentele opstelling.

Extraheren Visual evoked potentials van EEG-gegevens opgenomen tijdens fMRI-geleide transcraniële magnetische stimulatie

Transcraniële magnetische stimulatie (TMS) heeft zich bewezen als een nuttig instrument in het onderzoek naar de rol van de articulatorische motorische cortex in spraakverstaan ​​zijn. Dit artikel beschrijft hoe opnemen motor evoked potentials (EP) van de lip spieren en hoe de motor lip vertegenwoordiging verstoren met behulp van repetitieve TMS.

Het stimuleren van de Lip Motor Cortex met transcraniële magnetische stimulatie

Verschillende kinderen met eenzijdige hersenverlamming lijken de behouden capaciteit van hun aangedane bovenste ledemaat te negeren. Deze ontwikkelingsverwaarlozing wordt uitvoerig beschreven in de literatuur, maar de betrokken cognitieve processen zijn niet onderzocht. Om de onderliggende cognitieve factoren van de controle van de bovenste ledematen te bestuderen, werd een op gebeurtenissen gebaseerd potentiaalprotocol ontwikkeld.

Event-related Potentials Tijdens Target-respons Taken op cognitieve processen van Upper Limb gebruik bij kinderen studeren met Eenzijdige Cerebral Palsy

Hier onderzoeken we contralaterale tactiele maskering tussen de onderarmen waarbij tactiele detectiedrempels worden gemoduleerd door vibratie die op een afstand wordt toegepast. De details van welke afstandplaatsen een effect hebben, kunnen ons vertellen over hoe het lichaam in de hersenen wordt weergegeven.

Testen Tactile maskeren tussen de onderarmen

Dit artikel is gericht op de experimentele verdieping van pijn door middel van warmte (thermische) en elektrische stimulatie tijdens het opnemen fysiologische, visuele en paralinguistic reacties. Het is gericht op het verzamelen van geldige multimodale gegevens voor het analyseren van pijn op basis van haar intensiteit, kwaliteit en duur.

Multimodale signalen voor het analyseren van de pijn reacties op thermische en elektrische Stimuli

We beschrijven een protocol om te beoordelen gezicht spieractiviteit in reactie op ervaren en waargenomen tactiele stimulatie met behulp van gezicht elektromyografie.

Met behulp van gezicht elektromyografie te beoordelen gezicht spier reacties op ervaren en waargenomen affectieve Touch bij de mens

Dit protocol is ontworpen om onderliggende leergerelateerde elektrofysiologische veranderingen te onderzoeken bij proefpersonen met diepe doofheid na een korte trainingsperiode in audio-tactiele sensorische substitutie door de gebeurtenisgerelateerde potentiële techniek toe te passen.

Beoordeling van audio-tactiele sensorische substitutietraining bij deelnemers met diepe doofheid met behulp van de gebeurtenisgerelateerde potentiële techniek

Event-related potential (ERP) opname wordt onderbenut in Cognitive Neuroscience, omdat de data acquisitie technieken zijn niet direct beschikbaar en deze methode heeft vaak een slechte ruimtelijke resolutie. Ter bevordering van het toegenomen gebruik van ERP in Cognitive Neuroscience, dit artikel de belangrijkste details technieken die in hoge dichtheid ERP-data-acquisitie.

High Density Event-gerelateerde Mogelijke data-acquisitie in Cognitive Neuroscience

Leer hoe je somatosensorische ERP's registreert bij orofaciale huidrekstimulatie met EEG. Deze niet-invasieve methode onderzoekt corticale verwerking van sensorische input in spraakproductie en -perceptie.

Somatosensorische-Event Related Potentials uit Orofacial Skin Stretch Stimulatie

Meer video's verkennen