Event Related Potentials (ERP's) en andere EEG-gebaseerde methoden voor het extraheren van biomarkers van hersendisfunctie: voorbeelden van pediatrisch aandachtstekort / hyperactiviteitsstoornis (ADHD)

Het vergelijken van EEG spectra en event-gerelateerde potentials, ERPS, met een database kan belangrijke informatie over de hersenfunctie. De voordelen van deze technieken zijn dat ze niet-invasief, betaalbaar, en kan betrekking hebben op een groot aantal wetenschappelijke studies. Het aantonen van deze technieken zal Maria Danielsen, een psychologie kandidaat die heeft gewerkt als technicus in onze kliniek voor ongeveer twee jaar.

Als u een bijbehorend EEG-gegevensbestand wilt maken, klikt u in de software op Bestand en Nieuw. De kaart van het onderwerp verschijnt op het scherm. Na het invullen van alle geschikte informatie, meet de nasion-inion afstand op het hoofd van het onderwerp.

Het centrum van de frontale paalelektroden moet vallen op een horizontale lijn 10% van deze afstand boven de nasion. Breng huid prep gel aan op de oorlellen en vul de oorelektrode cups met geleidende elektrodegel. Bevestig de oorelektrode en plaats de dop symmetrisch op het hoofd met de frontale paalelektroden die in het midden van de frontale pool worden geplaatst.

Trek de dop zo ver mogelijk naar beneden om het dicht bij het hoofd te beveiligen en plaats de tailleband rond de borst. Maak de drukknoppen die op de dop zijn aangesloten op deze band om te voorkomen dat de dop en elektroden tijdens het testen bewegen en sluit de dopkabel en oorkabels aan op de versterker. Klik vervolgens op het WinEEG-menubesturingselement van impedantiepictogram en vul de spuit met gel.

Gebruik de spuit om alle elektrodegaten te vullen. De impedantie is goed als de zwarte cirkels geel zijn. De apparatuur is klaar wanneer alle 20 van de gaten een gele kleur hebben en het kleurverschil tussen individuele gaten klein is.

Wanneer de apparatuur goed is geplaatst, klikt u op de startknop om de EEG-bewaking te starten en het onderwerp te informeren dat de test ongeveer een uur zal duren. Vraag het onderwerp om te ontspannen in de comfortabele stoel met gesloten ogen en klik op de rode cirkel om de EEG te verwerven. Nadat u vervolgens hebt geklikt, selecteert u ogen gesloten om de registratie te starten.

Na drie minuten klik pauzeren en vraag het onderwerp om hun ogen te openen tijdens het ontspannen en kijken naar het scherm voor hen. Klik vervolgens op de rode cirkel om de registratie voort te zetten. Na nog eens drie minuten klik je op stoppen en opslaan.

Voordat u een EEG-opname start, houdt u het onderwerp een knopschakelaar in de rechterhand en opent u het taakmenu. Selecteer VCPT op de secundaire computer voor het onderwerp. Informeer het onderwerp dat foto's zullen komen in paren met de eerste foto wordt gevolgd door de tweede na een seconde en dat na drie seconden, een nieuw paar zal verschijnen volgens hetzelfde patroon.

Instrueer het onderwerp om zo snel mogelijk op de muisknop te klikken telkens wanneer de AA-combinatie waarin de twee dieren identiek zijn verschijnt. Instrueer het onderwerp om niet op de muisknop te drukken op AP-, PP- of AH-combinaties. Vertel het onderwerp om de willekeurige geluiden in PH-combinaties te negeren.

Nadat u de instructies hebt geleverd, drukt u op Enter om de taak ongeveer twee tot vijf minuten uit te voeren om het onderwerp te trainen tijdens de go/nogo-taak. Selecteer aan het einde van de trainingstaak de optie Overschakelen naar slave-modus. Als u het experiment wilt starten, selecteert u de optie EEG-acquisitie in het opnamemenu op de hoofdcomputer.

Selecteer in het opnamemenu het stimuluspresentatieprogramma. De optie stimulipresentatieprogramma wordt gemarkeerd. Selecteer VCPT en start de stimulipresentaties op de secundaire computer.

Wanneer alle 400 proefversies zijn voltooid, drukt u op pauzeren, stoppen en opslaan voordat de registratie wordt beëindigd. Als u artefacten van de oogbeweging uit de gegevens wilt verwijderen, klikt u links op de tijdbalk aan het begin van het fragment om het EEG-fragment van belang te selecteren en klikt u met de rechtermuisknop op de tijdbalk aan het einde van het fragment. Het hele fragment wordt in het geel gemarkeerd.

Als u de individuele spectra- en gebeurtenisgerelateerde mogelijkheden wilt vergelijken met de HBI-referentiedatabase, selecteert u de onafhankelijke componentanalysemethode en selecteert u de toografieën die zijn gekoppeld aan oogkleppen en horizontale oogbewegingen. Klik vervolgens op OK om de selecties te accepteren en de procedure voor markeringsartefacten uit het analysemenu te implementeren. Als u de EEG-spectra wilt berekenen, selecteert u gesloten ogen of geopende ogen in het analysemenu om het EEG-spectrum en het interessefragment te selecteren en klikt u op OK. Selecteer vervolgens in het analysemenu de vergelijking om de afzonderlijke spectra te vergelijken met de database.

Als u de gebeurtenisgerelateerde potentiëlen wilt berekenen, selecteert u een EEG VCPT-bestand in de algemene gemiddelde montage en klikt u op ERP berekenen in het analysemenu. Klik op OK. Er verschijnt een venster met parameters van ERP-berekeningen. Selecteer uit de vier kleine vensters boven de grafiek met het label één, twee, drie en vier het onderdeel van belang in één venster en de optie geen in de andere.

Selecteer in het rechter verticale menu het tijdsinterval van de interesse. Als u de golf voor gebeurtenisgerelateerde potentiëlen in kaart wilt brengen, klikt u met de rechtermuisknop op de geselecteerde tijd langs de x-as van een grafiek. Laat vervolgens de kaart los en selecteer deze toevoegen.

De bijbehorende kaarten worden onder aan de pagina weergegeven. Als u het aantal omissies, commissies, gemiddelde reactietijd voor a-a GO en de realtime variabiliteit wilt bekijken, klikt u met de rechtermuisknop in het venster Met mogelijkheden en selecteert u groepsgegevens. De a-a GO-regel toont het aantal verzuimfouten, reactietijd en reactietijdvariabiliteit.

De a-p NoGO-regel geeft het aantal commissiefouten weer. Selecteer onder analyse de vergelijking. Selecteer vervolgens het bestand van het onderwerp en het vergelijkingsbestand in het rechtervenster en klik op OK. Als u de gebeurtenisgerelateerde mogelijkheden wilt vergelijken met de referentiedatabase, selecteert u een vergelijking van de resultaten in het analysemenu en selecteert u het bestand van het onderwerp en de HBI-database.

Klik vervolgens met de rechtermuisknop op het momentpunt en het kanaal van belang om het significantieniveau van de afwijking van de referentie te verkrijgen. Als u groepen wilt selecteren voor het evalueren van het potentiële verschil tussen gebeurtenissen, klikt u op de pijl bij één. Klik op twee voor referentiegebeurtenissen.

Klik op drie om het verschil te zien. Selecteer voor actieve groep vier geen. Als u het tijdsinterval van belang wilt definiëren, voert u het tijdsinterval van en de duur in milliseconden in.

Plaats vervolgens de cursor op het tijdstip en het interessekanaal en klik met de rechtermuisknop om kaart toevoegen te selecteren. Er wordt een kaart getoond met de afwijking van de referentie. Andere bestanden in plaats van de HBI-database kunnen worden geselecteerd voor vergelijkingen.

Hier worden gebeurtenisgerelateerde potentiële correleert van disfunctie van proactieve cognitieve controle in de representatieve ADHD-groep getoond. Twee indices van proactieve cognitieve controle werden verminderd in de ADHD-groep in vergelijking met een gezonde controlegroep in deze analyse. In deze figuur, gebeurtenis-gerelateerde potentiële correleert van disfunctie van reactieve cognitieve controle in de ADHD-groep kan worden waargenomen.

Twee indices van reactieve cognitieve controle werden ook verminderd in de ADHD-proefpersonen in vergelijking met de gezonde controlegroep. Om een hoogwaardige registratie te beveiligen, minimaliseert u de spier- en bewegingsartefacten zoveel mogelijk. Een beveiligde verbinding tussen de taak en WinEEG-computer is van cruciaal belang.

Hoewel deze methoden deel uitmaken van een totaal klinisch onderzoek voor het genereren van hypothesen, kunnen ze geen methoden zoals klinische interviews, medische onderzoeken, neuropsychologische tests of observaties vervangen.