Name: Mapowanie funkcjonalne z jednoczesnym MEG i EEG (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2010-06-14T19:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 4 s
Description: Poznaj metodę mapowania funkcjonalnego mózgu z jednoczesnym MEG i EEG w celu badania przetwarzania bodźców sensorycznych. Technika ta pozwala identyfikować obszary korowe u zdrowych osób i pacjentów z epilepsją.

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

1. Sprawdzenie strojenia systemu i jakości danych
<ol>
<li>Sprawdź strojenie systemu MEG. Użyj oprogramowania do strojenia i pomiaru szumów dołączonego do systemu MEG, aby upewnić się, że wszystkie kanały są prawidłowo nastrojone, a średni poziom szumów wynosi poniżej 3 fT/cm dla kanałów gradiometru planarnego lub poniżej 3 fT dla kanałów magnetometru MEG.</li>
<li>Zbierz segment danych z pustego pomieszczenia. Należy zarejestrować dane z ekranowanej komory bez obecności badanego przez 5 minut w celu zapewnienia jakości i oszacowania szumów.</li>
</ol>
2. Konfiguracja bodźców i parametrów akwizycji danych.
<ol>
<li>Przygotuj bodźce somatosensoryczne, słuchowe i wzrokowe, wykorzystując komputer do sterowania bodźcami, projektor zainstalowany poza pomieszczeniem ekranowanym oraz somatosensoryczny stymulator elektryczny (Grass Model S8).</li>
</ol>
3. Przygotowanie badanego
<ol>
<li>Przed badaniem MEG/EEG każdy uczestnik musi wypełnić kilka formularzy dotyczących bezpieczeństwa i zgody.</li>
<li>Sprawdź, czy uczestnik nie posiada przy sobie materiałów magnetycznych. Wprowadź uczestnika do ekranowanego pomieszczenia i rozpocznij akwizycję danych MEG, aby sprawdzić, czy dane nie wykazują oznak artefaktów magnetycznych. W razie potrzeby użyj demagnetyzera, aby zredukować artefakty pochodzące od obiektów magnetycznych w ciele, takich jak wypełnienia dentystyczne.</li>
<li>Załóż czepek EEG, wprowadź żel przewodzący i sprawdź impedancje. Impedancje powinny być niższe niż 10 kOhms.</li>
<li>Załóż elektrody EOG oraz elektrodę referencyjną.</li>
<li>Załóż cewki wskaźnika pozycji głowy (HPI). Ustaw cztery cewki HPI tak, aby znajdowały się w obszarze objętym matrycą czujników MEG i były od siebie oddalone.</li>
<li>Zdigitalizuj punkty referencyjne, cewki HPI, elektrody EEG oraz kształt głowy.</li>
<li>Wprowadź uczestnika do skanera.</li>
</ol>
4. Pozyskiwanie danych dla każdej modalności sensorycznej
<ol>
<li>Skonfiguruj protokoły stymulacji na komputerze sterującym. W przypadku somatosensorycznej stymulacji nerwu pośrodkowego, przymocuj elektrody na lewym i prawym nadgarstku i stopniowo zwiększaj intensywność bodźca, aż poziom stymulacji przekroczy próg motoryczny. W przypadku stymulacji słuchowej, załóż słuchawki i upewnij się, że poziom bodźca jest odpowiedni. W przypadku stymulacji wzrokowej, ustaw ekran projekcyjny za osobą badanej i sprawdź, czy bodziec jest prezentowany prawidłowo.</li>
<li>Uruchom akwizycję danych i sprawdź ich jakość. Na wyświetlaczu danych surowych upewnij się, że wszystkie kanały działają prawidłowo i nie zawierają artefaktów.</li>
<li>Zmierz pozycję głowy. Uruchom pomiar pozycji głowy z konsoli akwizycyjnej i sprawdź, czy wyniki są zgodne ze specyfikacją określoną przez oprogramowanie.</li>
<li>Rozpocznij zapisywanie danych surowych oraz uśrednianie w czasie rzeczywistym.</li>
<li>Rozpocznij podawanie bodźców.</li>
<li>Po zaprezentowaniu wszystkich bodźców zapisz dane surowe oraz średnie obliczone w czasie rzeczywistym.</li>
</ol>
5. Analiza danych
W analizie danych wykorzystamy anatomiczne dane MRI do wizualizacji wyników, określenia kształtów przedziałów tkankowych do modelowania bezpośredniego oraz ograniczenia danych lMEG/EEG do powierzchni kory mózgowej. W analizie zastosujemy zarówno model dipola prądowego, jak i rozproszone rozwiązanie o minimalnej normie z ograniczeniem korowym. Schemat analizy rozproszonych źródeł przedstawiono na Rysunku 1.
<img src="/files/ftp_upload/1668/1668fig1.jpg" alt="Schemat przepływu analizy źródeł MEG/EEG; dane MRI/MEG, geometria kory mózgowej, operator odwrotny." data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="rycina 1"> Rycina 1. Ogólny schemat analizy MEG/EEG z wykorzystaniem szacunków minimalnej normy z ograniczeniem korowym.

<ol><li>Hämäläinen, M., Hari, R., Ilmoniemi, R., Knuutila, J., Lounasmaa, O. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetoencephalography+-+theory%2C+instrumentation%2C+and+applications+to+noninvasive+studies+of+the+working+human+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Reviews+of+Modern+Physics%22%5BJournal%5D)">Magnetoencephalography - theory, instrumentation, and applications to noninvasive studies of the working human brain.</a> Reviews of Modern Physics. 65, 413-497 (1993).</li>
<li>Hämäläinen, M., Hari, R. Brain Mapping, The Methods. Toga, A. W., Mazziotta, J. C. , Academic Press. 227-253 (2002).</li>
<li>Sharon, D., Hämäläinen, M., Tootell, R. B., Halgren, E., Belliveau, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+advantage+of+combining+MEG+and+EEG%3A+Comparison+to+fMRI+in+focally+stimulated+visual+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">The advantage of combining MEG and EEG: Comparison to fMRI in focally stimulated visual cortex.</a> Neuroimage. 36, 1225-1235 (2007).</li>
<li>Mäkelä, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+integration+of+brain+anatomy+and+function+to+facilitate+intraoperative+navigation+around+the+sensorimotor+strip%5BTitle%5D)+AND+%22Human+Brain+Mapping%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional integration of brain anatomy and function to facilitate intraoperative navigation around the sensorimotor strip.</a> Human Brain Mapping. 12, 180-192 (2001).</li>
</ol>

Magnetoencefalografia (MEG) i elektroencefalografia (EEG) są jedynymi nieinwazyjnymi metodami rejestracji aktywności mózgu z wysoką rozdzielczością czasową. MEG jest szczególnie odpowiednia do badania aktywności kory mózgowej. Niniejszy artykuł prezentuje połączoną akwizycję i analizę danych MEG/EEG w celu określenia aktywności mózgu związanej z przetwarzaniem prostych bodźców sensorycznych. Tego typu eksperymenty są wykorzystywane zarówno w podstawowych badaniach neuronaukowych, jak i w badaniach klinicznych. Jeśli akty...

mapowanie funkcjonalne z jednoczesną rejestracją meg i eeg

Functional Mapping with Simultaneous MEG and EEG

Wykorzystujemy magnetoencefalografię (MEG) i elektroencefalografię (EEG) w celu lokalizacji oraz określenia ewolucji czasowej w obszarach mózgu zaangażowanych w przetwarzanie prostych bodźców sensorycznych. W celu lokalizacji somatosensorycznych obszarów ręki wykorzystamy bodźce somatosensoryczne, do lokalizacji kory słuchowej – bodźce słuchowe, a do lokalizacji wczesnych obszarów wzrokowych – bodźce wzrokowe w czterech kwadrantach pola widzenia. Tego typu eksperymenty są stosowane do mapowania funkcjonalnego u pacjentów z epilepsją i guzami mózgu w celu lokalizacji kory elokwentnej. W podstawowych badaniach neuronaukowych podobne protokoły eksperymentalne są wykorzystywane do badania organizacji aktywności korowej. Protokół akwizycji obejmuje procedury zapewnienia jakości, przygotowanie badanego do połączonego badania MEG/EEG oraz pozyskiwanie danych o odpowiedziach wywołanych za pomocą bodźców somatosensorycznych, słuchowych i wzrokowych. Prezentujemy również analizę danych z wykorzystaniem modelu ekwiwalentnego dipola prądowego oraz estymacji minimum normy z ograniczeniami korowymi. Anatomiczne dane MRI są wykorzystywane w analizie do wizualizacji oraz do wyznaczania granic tkanek dla modelowania w przód, a także ograniczeń lokalizacji i orientacji korowej dla estymacji minimum normy.

Stosujemy magnetoencefalografię (MEG) oraz elektroencefalografię (EEG) w celu zmapowania obszarów mózgu zaangażowanych w przetwarzanie prostych bodźców sensorycznych.

Mapowanie funkcjonalne z jednoczesną rejestracją MEG i EEG

Stosujemy magnetoencefalografię (MEG) i elektroencefalografię (EEG), aby zlokalizować i określić ewolucję czasową w obszarach mózgu zaangażowanych w...

Cześć, jestem Markham z Centrum Martino w Massachusetts General Hospital. Cześć, jestem Han Liu, również z Centrum Martino. Dzisiaj zaprezentujemy protokół zbierania i analizy danych z MEC i EC przy użyciu somatosensoryki słuchowej.Krok ten został zastosowany w celu zlokalizowania głównych sensorycznych COI. Procedurę tę stosujemy w naszym laboratorium do badań zarówno zdrowych ochotników, jak i pacjentów z padaczką AP, którzy są kandydatami do operacji. Zatem zacznijmy.Zacznij od sprawdzenia strojenia systemu MEG. Upewnij się, że wszystkie kanały są odpowiednio nastrojone, a średni poziom szumów jest niższy niż 3 fT/cm w kanałach gradiometru planarnego oraz niższy niż 3 fT w kanałach magnetometru. Następnie zbierz dane z pustego pomieszczenia przez pięć minut, aby uzyskać szacunkową wartość szumu tła.Teraz należy skonfigurować bodźce somatosensoryczne, słuchowe i wzrokowe, które zostaną zaprezentowane badanemu podczas eksperymentu. Jest to realizowane za pomocą komputera sterującego bodźcami, projektora zainstalowanego na zewnątrz pomieszczenia ekranowanego oraz elektrycznego stymulatora somatosensorycznego. Aby przygotować badanego do eksperymentu, najpierw należy upewnić się, że nie posiada on przy sobie żadnych materiałów magnetycznych, a następnie wprowadzić go do pomieszczenia ekranowanego i zebrać dane MEG, aby sprawdzić, czy nie występują oznaki artefaktów magnetycznych.Po upewnieniu się, że badany jest wolny od wszelkich artefaktów, załóż czepkę EEG na głowę badanego i wstrzyknij żel przewodzący do każdej elektrody. Po prawidłowym założeniu i przygotowaniu czepki, podłącz elektrody EOG oraz elektrodę referencyjną, a następnie sprawdź, czy impedancje elektrod EEG oraz wszystkich pozostałych elektrod są niższe niż 10 kΩ.Następnie przeprowadź digitalizację punktów orientacyjnych, cewek HPI, elektrod EEG oraz kształtu głowy. Krok ten wykonuje się poza ekranowaną magnetycznie pomieszczeniem, w którym znajduje się system MEG, przy użyciu urządzenia do digitalizacji 3D. Na koniec umieść badanego w skanerze.Po zakończeniu przygotowań możemy przystąpić do gromadzenia danych. W pierwszej kolejności należy skonfigurować protokoły stymulacji na komputerze stymulującym dla stymulacji somatosensorycznej nerwu pośrodkowego. Przymocuj elektrody stymulujące do lewego i prawego nadgarstka badanego, a następnie stopniowo zwiększaj intensywność bodźca, tak aby poziom ten nie przekroczył progu motorycznego dla stymulacji słuchowej.Załóż słuchawki na uszy badanego i upewnij się, że poziom głośności jest odpowiedni dla stymulacji wizualnej. Umieść ekran do projekcji tylnej przed badanym i sprawdź, czy bodziec jest prezentowany prawidłowo. Następnie rozpocznij pozyskiwanie danych na wyświetlaczu danych surowych.Należy sprawdzić, czy wszystkie kanały funkcjonują prawidłowo i nie zawierają artefaktów. Następnie należy przedstawić bodźce badanemu, a potem zapisać surowe dane oraz średnie online. W analizie danych wykorzystujemy dane anatomiczne z MRI do określenia kształtów przedziałów tkankowych na potrzeby modelowania w przód oraz do ograniczenia danych M-E-E-G-E-E-G do powierzchni kory mózgowej.Stosujemy zarówno model dipola prądowego, jak i rozproszone rozwiązanie o minimalnej normie z ograniczeniem korowym. Lokalizujemy obszary mózgu reagujące na stymulację. Właśnie pokazaliśmy Państwu, jak gromadzić i analizować dane EEG i EG w odpowiedzi na bodźce wzrokowe, słuchowe oraz niektóre inne bodźce sensoryczne.Przedstawiliśmy sposób analizy tych danych w celu zlokalizowania pierwotnych kory sensorycznej. To wszystko. Dziękujemy za oglądanie i życzymy powodzenia w przeprowadzaniu eksperymentów.

functional-mapping-with-simultaneous-meg-and-eeg

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neuronauka

Odwzorowanie funkcjonalne z jednoczesnym MEG i EEG

Przedstawiamy metodę pozyskiwania sygnałów elektrokortykograficznych do celów badawczych u ludzi poddawanych inwazyjnemu monitorowaniu epilepsji. Pokazujemy, jak wykorzystać platformę programową BCI2000 do zbierania danych, przetwarzania sygnałów oraz prezentacji bodźców. W szczególności prezentujemy SIGFRIED, narzędzie oparte na BCI2000 służące do funkcjonalnego mapowania mózgu w czasie rzeczywistym.

Rejestracja ludzkich sygnałów elektrokortykograficznych (ECoG) w badaniach neuronaukowych i funkcjonalnym mapowaniu kory mózgowej w czasie rzeczywistym

Wykorzystujemy magnetoencefalografię i elektroencefalografię (MEG/EEG), w połączeniu z informacjami anatomicznymi uzyskanymi za pomocą obrazowania rezonansem magnetycznym (MRI), aby zmapować dynamikę sieci korowej związanej z uwagą słuchową.

Mapowanie dynamiki korowej z wykorzystaniem jednoczesnej MEG/EEG oraz oszacowań minimalnej normy z ograniczeniami anatomicznymi: przykład uwagi słuchowej

Źródło: Papadelis, C., et wsp., Międzynapadowe oscylacje wysokiej częstotliwości wykryte za pomocą jednoczesnej magnetoencefalografii i elektroencefalografii jako biomarker padaczki dziecięcej. J. Vis. exp.{{TAG_ 27}} (2016).  Ten film demonstruje metodę wykorzystania zapisów elektroencefalografii (EEG) i magnetoencefalografii (MEG) do identyfikacji międzynapadowych wyładowań padaczkowych (IED) i oscylacji o wysokiej częstotliwości (HFO) w celu zlokalizowania obszarów mózgu podatnych na napady.

 Jednoczesna elektroencefalografia i magnetoencefalografia w celu identyfikacji obszarów mózgu podatnych na napady padaczkowe 

Opracowanie skutecznego systemu interfejsu mózg-maszyna-(BMI) do przywracania i rehabilitacji dwunożnej lokomocji wymaga dokładnego dekodowania intencji użytkownika.  W tym miejscu przedstawiamy nowatorski protokół eksperymentalny i technikę zbierania danych do jednoczesnego nieinwazyjnego nabywania aktywności neuronalnej, aktywności mięśni i kinematyki całego ciała podczas różnych zadań i warunków lokomocyjnych.

Jednoczesna elektroencefalografia skóry głowy (EEG), elektromiografia (EMG) i segmentalny zapis inercyjny całego ciała do multimodalnego dekodowania neuronalnego

Monitorowanie aktywności mózgu podczas wykonywania zadań motorycznych w pozycji pionowej jest bardzo przydatne podczas badania neuronalnego źródła zaburzeń ruchowych. Tutaj demonstrujemy protokół, który łączy funkcjonalną spektroskopię w bliskiej podczerwieni z ciągłym monitorowaniem aktywności mięśniowej i kinematycznej podczas 4 rodzajów zadań motorycznych.

Funkcjonalna spektroskopia w bliskiej podczerwieni czuciowych i ruchowych obszarów mózgu z jednoczesnym monitorowaniem kinematycznym i EMG podczas zadań motorycznych

Oscylacje o wysokiej częstotliwości (HFO) pojawiły się jako przedoperacyjne biomarkery do identyfikacji strefy padaczkowej u pacjentów pediatrycznych z padaczką oporną na leczenie. Przedstawiono metodykę nieinwazyjnego rejestrowania, wykrywania i lokalizacji HFO z jednoczesną elektroencefalografią skóry głowy (EEG) i magnetoencefalografią (MEG).

Międzynapadowe oscylacje o wysokiej częstotliwości wykryte za pomocą jednoczesnej magnetoencefalografii i elektroencefalografii jako biomarkera padaczki dziecięcej

Metoda obrazowania multimodalnego EEG-fMRI, znana jako metoda obrazowania źródła EEG ograniczona czasoprzestrzennie za pomocą fMRI, jest opisana tutaj. Przedstawiona metoda wykorzystuje warunkowo aktywne submapy fMRI lub wcześniejsze mapy, aby pokierować lokalizacją źródła EEG w sposób, który poprawia specyficzność przestrzenną i ogranicza błędne wyniki.

Jednoczesny zapis EEG i funkcjonalny rezonans magnetyczny oraz analiza integracji w celu dynamicznego obrazowania aktywności kory mózgowej

Ten artykuł przedstawia prosty protokół pozyskiwania dobrej jakości danych elektroencefalograficznych (EEG) podczas jednoczesnego obrazowania EEG i funkcjonalnego rezonansu magnetycznego za pomocą łatwo dostępnych produktów medycznych.

Niezawodna akwizycja danych elektroencefalograficznych podczas jednoczesnej elektroencefalografii i funkcjonalnego rezonansu magnetycznego

Ten artykuł szczegółowo opisuje procedury rejestracji jednoczesnego elektroencefalogramu i funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (EEG-fMRI), które mogą być stosowane zarówno w warunkach klinicznych, jak i badawczych. Uwzględniono również procedury przetwarzania EEG w celu usunięcia artefaktów obrazowania do oceny klinicznej. Niniejsze badanie koncentruje się na przykładzie padaczki w okresie międzynapadowym.

Konfiguracja sprzętu i usuwanie artefaktów do jednoczesnego elektroencefalogramu i funkcjonalnego rezonansu magnetycznego do oceny klinicznej w padaczce

Magnetoencefalografia (MEG) i elektroencefalografia o wysokiej gęstości (HD-EEG) rzadko są rejestrowane jednocześnie, chociaż dostarczają informacji potwierdzających i uzupełniających. W tym miejscu ilustrujemy eksperymentalną konfigurację do jednoczesnego rejestrowania MEG i HD-EEG oraz metodologię analizy tych danych mającą na celu zlokalizowanie padaczkowych i elokwentnych obszarów mózgu u dzieci z padaczką lekooporną.

Obrazowanie źródeł elektromagnetycznych w ocenie przedoperacyjnej dzieci z padaczką lekooporną

Nowatorski protokół spersonalizowanej przezczaszkowej stymulacji magnetycznej w połączeniu z mapowaniem sieci korowych za pomocą elektroencefalografii (TMS–EEG), oparty na wielu modalnościach obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (MRI).

Neuroobrazowanie TMS-EEG do mapowania sieci korowej w czasie rzeczywistym

Poznaj metodę mapowania funkcjonalnego mózgu z jednoczesnym MEG i EEG w celu badania przetwarzania bodźców sensorycznych. Technika ta pozwala identyfikować obszary korowe u zdrowych osób i pacjentów z epilepsją.

Mapowanie funkcjonalne z jednoczesną rejestracją MEG i EEG

Przeglądaj więcej filmów