Badanie charakterystyki pamięci epizodycznej z wykorzystaniem potencjałów związanych ze zdarzeniami u pacjentów z chorobą Alzheimera

Ogólnym celem poniższego eksperymentu jest zrozumienie różnic w fizjologii mózgu związanych z rozpoznawaniem obrazów i słów u pacjentów z amnezyjnymi łagodnymi zaburzeniami poznawczymi i chorobą Alzheimera. Osiąga się to za pomocą EEG do pomiaru aktywności elektrycznej skóry głowy. Podczas gdy pacjenci z chorobą Alzheimera podejmują decyzje dotyczące rozpoznawania, pamięci obrazów i słów.

Aby to osiągnąć, pacjent powinien być przygotowany do umieszczenia elektrod i ustawienia DEG oraz skalpowania. Dane lokalizacji przestrzennej powinny być pozyskiwane za pomocą specjalnego digitizera 3D. Następnie zadania pamięci behawioralnej powinny być uruchamiane podczas rejestrowania surowych danych EEG.

Następnie, w celu zbadania potencjałów związanych ze zdarzeniami związanymi z pamięcią obrazów i słów, surowe dane EEG muszą zostać przetworzone i uśrednione do postaci fal ERP Dla każdego warunku, te uśrednione ERP można następnie statystycznie porównać między warunkami. Wyniki uzyskane w tym badaniu pokazują, że znajomość pamięci lub konceptualne przetwarzanie obrazów, ale nie słów, wydaje się pozostawać nienaruszone u pacjentów z chorobą Alzheimera w porównaniu ze zdrowymi, starszymi dorosłymi. Osiąga się to poprzez zbadanie wczesnego czołowego efektu ERP, który występuje od około 300 do 500 milisekund po rozpoczęciu bodźca.

Cześć, nazywam się Brandon Ally, jestem adiunktem na Wydziale Neurologii i dyrektorem Laboratorium Badań nad Zaburzeniami Pamięci na Uniwersytecie Vanderbilt. Cześć, nazywam się Aaron Hussey i jestem kierownikiem laboratorium w Laboratorium Badań nad Zaburzeniami Pamięci. Dzisiaj pokażemy Wam eksperymentalną metodologię pozwalającą zrozumieć fizjologię mózgu u pacjentów z chorobą Alzheimera.

Ta metoda może pomóc nam odpowiedzieć na kluczowe pytania, takie jak to, jakie aspekty pamięci pozostają nienaruszone u tych pacjentów, a Aaron pokaże nam dzisiaj metodologię, aby rozpocząć ten protokół. Po pierwsze, sprzęt EEG, który będzie używany podczas eksperymentu, musi być tutaj odpowiednio ustawiony. 128-kanałowy półaktywny system akwizycji bios z dwoma aktywnymi elektrodami będzie używany w połączeniu z aktywną nasadką z dwiema elektrodami w celu uzyskania danych ERP, zapewnienia, że bateria jest w pełni naładowana i podłączona do wzmacniacza.

Teraz zbierz wszystkie materiały niezbędne do konfiguracji uczestnika, w tym żel do strzykawek, taśmę mierniczą, różnej wielkości czepki EEG, waciki nasączone alkoholem, naklejki z elektrodami na twarz i paski na rzepy do zabezpieczenia elektrod. Umieść naklejki na pięciu elektrodach twarzowych, aby przygotować je do eksperymentu. Następnie włącz zarówno komputer prezentujący bodźce, jak i komputer akwizycji danych i skonfiguruj oprogramowanie.

W tym protokole oprogramowanie ePrime będzie wykorzystywane do prezentacji bodźców i pozyskiwania danych behawioralnych. Widok półaktywny zostanie wykorzystany do uzyskania surowych danych EEG, aby upewnić się, że wzmacniacz wysyła odpowiednie kody wyzwalające do komputera akwizycji danych. Aby to zrobić, najpierw włącz wzmacniacz w komorze uczestnika bez podłączonych elektrod czy.

Następnie otwórz oprogramowanie na komputerze do akwizycji danych i rozpocznij akwizycję danych, ale nie zapisuj. Następnie przejdź do komputera prezentującego bodźce. Otwórz plik eksperymentu i uruchom paradygmat.

Kody wyzwalające zaprogramowane w pliku eksperymentu powinny teraz pojawić się w oprogramowaniu do akwizycji danych. Kiedy uczestnik przybędzie pierwszy, wyjaśnij wszystkie procedury badania i odnieś się do wszelkich obaw dotyczących bezpieczeństwa, a następnie uzyskaj pisemną zgodę, aby upewnić się, że uczestnik w pełni rozumie protokół. Poproś ich, aby zrelacjonowali protokół własnymi słowami.

Poproś uczestnika, aby usiadł wygodnie na średniej wysokości drewnianym krześle z twardym oparciem w pokoju eksperymentów. Następnie zmierz, aby upewnić się, że jego linia widzenia do wyświetlacza bodźca jest standardową odległością dla eksperymentu. Tutaj używana odległość wynosi 48 cali.

Następnie zmierz obwód głowy uczestnika, aby określić, który czepek EEG należy zastosować. Następnie poproś uczestnika o zdjęcie biżuterii lub akcesoriów do włosów, aby zapewnić prawidłowe dopasowanie czepka EEG i dokładne nagrywanie. Ponadto, jeśli uczestnik nosi okulary, najlepiej w tym momencie je zdjąć.

Za pomocą wacika nasączonego alkoholem oczyść skórę uczestnika w miejscach, w których zostaną umieszczone elektrody do twarzy. Jeden zostanie umieszczony na każdym wyrostku sutkowatym, jeden na każdej skroni i jeden bezpośrednio pod lewym okiem. Następnie nałóż niewielką ilość żelu przewodzącego na każdą elektrodę twarzową.

Następnie usuń podkład z naklejki i umieść go na uczestniku. Zastosuj niewielki nacisk, aby upewnić się, że elektroda pozostanie na swoim miejscu. Teraz uczestnik może w razie potrzeby ponownie założyć okulary.

Następnie umieść czepek EEG na głowie uczestnika i zapnij pasek pod brodą. Następnie zmierz od nasion do wcięcia w centymetrach. Pomnóż ten pomiar przez 0,5, aby znaleźć punkt środkowy i umieść elektrodę, A tutaj od przodu do tyłu.

Następnie zmierz od punktu przedusznego na jednym uchu do drugiego. Punkt środkowy tego pomiaru to miejsce, w którym elektroda A powinna być umieszczona z boku na bok. Następnie uzyskamy trójwymiarową reprezentację pozycji elektrod na głowie uczestnika, aby kontrolować zmienność kształtu czaszki między osobami badanymi i zarejestrujemy się z danymi MRI, jeśli to możliwe w przyszłości.

W tym przypadku lokalizator palus Patriot Digitizer jest pierwszym umieszczeniem nadajnika lokalizacyjnego pod nasadką za lewym uchem badanego, a nadmiar przewodu schowany pod paskiem podbródkowym, aby utrzymać go na miejscu. Następnie przymocuj odbiornik do drewnianego krzesła w pozycji poniżej głowy uczestnika, około sześciu cali od nadajnika. Teraz otwórz oprogramowanie do digitalizacji i wykonaj pomiary lokalizacji elektrod za pomocą rysika zgodnie z instrukcjami oprogramowania.

Za pomocą oprogramowania MR Locator można teraz wygenerować model 3D głowicy elektrod. Następnie, z wyjątkiem lokalizacji surowych danych EEG. Po zweryfikowaniu modelu 3D głowy uczestnika na wyświetlaczu komputera, napełnij studzienki elektrody na nasadce żelem przewodzącym.

Następnie umieść elektrody w każdym z predefiniowanych miejsc na aktywnej nasadce dwól. W tym momencie najlepiej zaproponować starszym uczestnikom przerwę. Jest to szczególnie ważne w przypadku pacjentów z chorobą Alzheimera, którzy mogą wymagać częstych przerw, aby utrzymać koncentrację i stałą uwagę na zadaniu eksperymentalnym.

Po przerwie podłącz i elektrody twarzowe do amplifier. Kolejne poziomy przesunięcia elektrod powinny być sprawdzane podczas pozyskiwania danych. Komputer upewnił się, że poziomy przesunięcia mieszczą się w granicach 25 mikrowoltów.

Gdy wszystkie poziomy rezystancji są akceptowalne, a wszystkie elektrody są wolne od artefaktów, eksperyment jest gotowy do przeprowadzenia. W tym eksperymencie do pozyskiwania i przeglądania surowych danych EEG użyto półaktywnego oprogramowania do użytkowania bios. Aby rozpocząć, załaduj plik prezentacji danych behawioralnych i wprowadź numer uczestnika.

Eksperymentalne oprogramowanie zapisuje odpowiedzi uczestnika i automatycznie generuje plik danych. Po zakończeniu eksperymentu sprawdź, czy uczestnik siedzi w odległości 48 cali od środka monitora. Po załadowaniu eksperymentu przeczytaj i zweryfikuj instrukcje zachowania z uczestnikiem.

Teraz zacznij zapisywać surowe dane EEG na komputerze akwizycyjnym. Następnie rozpocznij dostarczanie bodźca. Na komputerze do prezentacji bodźców.

Poproś badacza o gotowość do pracy ze starszymi osobami lub pacjentami z zaburzeniami poznawczymi, aby wprowadzić odpowiedzi za pomocą przycisku tutaj. Eksperyment ten rozpoczyna się od fazy badania, w której uczestnik otrzyma serię obrazków lub słów, będzie monitorował uczestnika podczas zadania behawioralnego i oceniał potrzebę przerw. Po przedstawieniu wszystkich bodźców behawioralnych należy zapisać plik z surowymi danymi EEG.

Następnie poprzednie kroki zostaną powtórzone dla fazy testowej, w której uczestnikowi ponownie zostanie zaprezentowana seria obrazków lub słów Podczas fazy testowej połowa prezentowanych elementów będzie pochodzić z poprzedniej fazy badania, a połowa pozycji będzie nowatorska. Uczestnicy określą, czy elementy są stare, czy nowe, zgłaszając na głos swoją odpowiedź badaczowi. Następnie badacz wprowadzi odpowiedź uczestnika za pomocą pola przycisku, aby rozpocząć przetwarzanie końcowe danych.

Surowe dane muszą najpierw zostać przygotowane i przefiltrowane cyfrowo w celu usunięcia szumów i artefaktów z sygnału, zanim będzie można zakończyć analizę. Najpierw używane jest oprogramowanie EMSE Suite 5.3. Należy zastosować filtry czasowe, takie jak nieskończona odpowiedź impulsowa i filtry pasmowoprzepustowe.

Następnie dane muszą być odniesione do jakiegoś punktu na nagłówku, tutaj wybierane jest wspólne odniesienie do średniej. Następnie dane muszą być filtrowane przestrzennie, a wszelkie uszkodzone kanały powinny być ze sobą powiązane. Przeprowadź oględziny danych i użyj odpowiednich filtrów.

Wreszcie, należy zastosować metody korekcji artefaktów ocznych, aby skorygować sygnał dla artefaktów mrugania oczami i ruchu gałek ocznych. Tutaj widzimy frontalną aktywność ERP związaną z pomyślnym wyszukiwaniem słów i obrazów U pacjentów z bardzo łagodną chorobą Alzheimera i zdrowych starszych osób z grupy kontrolnej. Zdjęcia te zostały wykonane w przedziale czasowym od 300 do 500 milisekund, zwykle związanym z przetwarzaniem pojęciowym lub znajomością pamięci.

Zwróć uwagę na podobny frontalny stary nowy efekt dla obrazów, ale zmniejszony efekt dla słów między grupami. Tak więc, po zakończeniu analizy reakcji mózgu na stare i nowe reakcje, możesz następnie łatwo przeprowadzić statystyki, aby porównać grupy pacjentów z chorobą Alzheimera ze zdrowymi osobami starszymi. Ważne jest, aby pamiętać podczas wykonywania tej techniki, że pacjenci mają tendencję do poruszania się i mówienia dużo, tworząc niechciany artefakt w sygnale.

Dlatego ważne jest, aby pamiętać o dołączeniu wystarczającej liczby prób, aby w razie konieczności odrzucenia jakichkolwiek prób dotyczących tego niechcianego artefaktu, mieć wystarczająco dużo, aby sporządzić wiarygodne statystyki. Dzięki za oglądanie.