Metoda jednoczesnego zbierania danych fMRI/EEG podczas sugestii skoncentrowanej uwagi dla różnicowego odczucia termicznego

Cześć, nazywam się Pamela Douglas, jestem doktorem habilitowanym w UCLA Semi Institute i licencjonowanym hipnotyzerem. W poniższej prezentacji demonstrujemy naszą metodę jednoczesnego zbierania danych E-E-G-F-M-R-I oraz urządzenie kompatybilne z MR do termometrii różnicowej. Przedstawiamy tę metodę przy użyciu unikalnego paradygmatu określanego tutaj jako eksperyment zimnej rękawicy i rejestrujemy dane, zarówno przed, jak i po indukcji hipnotycznej.

Najpierw zbieramy równoczesne dane E-E-G-F-M-R-I i pomiary temperatury dłoni, podczas gdy badani słuchają taśmy audio przez słuchawki kompatybilne z MRI, która instruuje ich, aby wyobrazili sobie, że ich lewa ręka staje się zimniejsza, inaczej znany jako paradygmat zimnej rękawicy. Dane EEG z pojedynczej modalności są następnie rejestrowane podczas indukcji hipnotycznej. Jednoczesne dane dotyczące zimnych rękawic E-E-G-F-M-R-I są rejestrowane ponownie po indukcji hipnotycznej, a pomiary temperatury dłoni są rejestrowane przez cały czas trwania eksperymentu za pomocą naszego urządzenia do termometrii różnicowej kompatybilnego z MR.

Ostatecznie nasza metoda zbierania danych E-E-G-F-M-R-I może być przydatna w wielu paradygmatach eksperymentalnych, dostarczając danych multimodalnych o wysokiej rozdzielczości czasowej i przestrzennej w sposób nieinwazyjny. Co ważne, niestacjonarne aspekty przetwarzania sygnałów mózgowych sprawiają, że jednoczesne nagrania są bardzo korzystne w porównaniu z szeregowym gromadzeniem danych. Cześć, nazywam się Mark Cohen i jestem dyrektorem technicznym Staglin Center for Cognitive Neuroscience na UCLA, Semial Institute for Neuroscience and Human Behavior.

W tym filmie pokażemy, jak jednocześnie rejestrować dane elektroencefalograficzne lub EEG, funkcjonalne obrazy rezonansu magnetycznego i pomiary temperatury dłoni, z których wszystkie są zmieniane ilościowo pod wpływem hipnozy. Opracowaliśmy i wykorzystaliśmy specjalistyczne technologie do tych pomiarów, w połączeniu z procedurą indukcji hipnotycznej zaprojektowaną specjalnie z myślą o protokole eksperymentalnym. Jednoczesne pobieranie EEG i FMRI jest szczególnie trudne, ponieważ każde z urządzeń tworzy artefakty w drugim.

Wpływ rezonansu magnetycznego na EEG jest szczególnie trudny, ponieważ część RF systemu obrazowania wykorzystuje sygnały o napięciu do kilkuset woltów, podczas gdy gradienty narzucają się w czasie, zmieniając pola magnetyczne z prędkością ponad 45 Tesli na sekundę. W tym samym czasie maleńki sygnał EEG na skórze głowy to zaledwie kilka mikrowoltów. Nawet pomiar temperatury w rezonansie magnetycznym napotyka na przeszkody.

Pasożytnicze prądy o częstotliwości radiowej przepływające przez aparaturę elektroniczną stanowią aprioryczne zagrożenie bezpieczeństwa, a emisje niskiego poziomu z cyfrowych urządzeń rejestrujących temperaturę mogą zanieczyścić obrazy MR. Wzmacniacz EEG został specjalnie zaprojektowany przez geodezyjne urządzenia elektryczne do pracy w bardzo, bardzo bliskiej odległości od magnesu obrazującego. Praktycznie wszystkie ferromagnetyczne elementy AMP zostały usunięte, które następnie zostały zamknięte w systemie izolacyjnym lub fixie.

Możesz zorientować się, co to jest obudowa do naprawy, porównując jej rozmiar ze standardowym AMP EEG tej samej firmy. Każde z wejść EEG jest filtrowane elektrycznie, aby wykluczyć sprzężenie energii o częstotliwości radiowej ze wzmacniaczem zasilanym bateryjnie. Aby zebrać EEG i FMRI razem, czas obu instrumentów musi być wyrównany z nanosekundową precyzją.

Jednakże, aby zachować ekranowanie, przewodowe sygnały elektryczne nie powinny być przenoszone do pomieszczenia skanowania ani poza niego. Aby to zapewnić, inżynierowie z elektrotechniki geodezyjnej skonstruowali nasz symultaniczny system E-E-G-F-M-R-I, w taki sposób, że zarówno sygnały czasowe, jak i zdigitalizowane dane są przesyłane światłowodami przez te porty. Indukcja hipnotyczna rozpoczyna się od krótkiego wywiadu przeprowadzonego przez hipnoterapeutę.

Sugestia idiomotoryczna znana jako technika podnoszenia ramienia jest następnie wykorzystywana w procesie indukcji hipnotycznej. Dane EEG są rejestrowane za pomocą 2 56-kanałowego rezonansu magnetycznego kompatybilnego z rezonansem magnetycznym. Poziomy impedancji netto czujnika GEODESIC w elektrodach powinny być monitorowane w około 20-minutowych odstępach przez cały czas trwania eksperymentu.

Podatność na hipnozę jest następnie oceniana za pomocą 12-punktowej skali wrażliwości hipnotycznej w Stanford z formularza C. Następnie pacjent wchodzi do pomieszczenia skanowania MRI w celu jednoczesnego zbierania danych E-E-G-F-M-R-I. Po indukcji hipnotycznej opracowaliśmy urządzenie do zbierania pomiarów różnicowej temperatury dłoni podczas jednoczesnego E-E-G-F-M-R-I zgodnie z sugestią hipnotycznej zimnej rękawicy. Urządzenie składa się z dwóch czujników temperatury L 34 podłączonych do wzmacniacza i wyświetlacza cyfrowego.

Dwa dziewięciowoltowe akumulatory zasilają wewnętrzną elektronikę. Wybraliśmy czujniki LN 34 ze względu na ich liniową reakcję temperaturową w zakresach fizjologicznych. Przeprowadziliśmy etap kalibracji, aby usunąć wszelkie braki w komponentach.

Tuż przed eksperymentem wyznaczyliśmy punkt zerowy dla urządzenia, zanurzając oba czujniki temperatury w kąpieli wodnej. Podczas eksperymentu każde odchylenie od punktu zerowego wskazywało na różnicę między temperaturami dłoni badanego. Ta zarejestrowana różnica temperatur pozwoliła nam określić ilościowo efekty sugestii zimnej rękawicy. Chcę, abyście wyobrazili sobie i wyobrazili sobie, że widzicie od opuszków palców do palców, do dłoni, do nadgarstka, który jest całkowicie zanurzony.

Pod twoją lewą ręką jest całkowicie zanurzona w lodowatej wodzie. Kontynuując wizualizację, wyobrażanie sobie, tworzenie tego niesamowitego wrażenia, że twoja lewa ręka jest całkowicie zimna i zdrętwiała, odrętwiała i zimna, nie ma żadnego odczucia w dłoni całkowicie. Im bardziej starasz się to poczuć, tym mniej będziesz miał doznań, a prawa ręka będzie się nadal cieplej.

Gdy lewa ręka staje się lodowata, lodowata, to prawie tak, jakby twoje dłonie robiły się niebieskie. Możesz nawet uwierzyć, że jest w stanie to zrobić, ale robi to od opuszków palców, przez palce, aż po nadgarstek. Przedstawiliśmy metodę zapisu multimodalnego w celu ujawnienia elektrofizjologicznych, motorycznych i nerwowo-naczyniowych powiązań niewidocznego inaczej procesu poznawczego.

W przeciwieństwie do uznanych sposobów zbierania FMRI lub EEG i izolacji, metoda połączona może ujawnić powiązania między dwoma sygnałami mózgowymi, Quint w połączeniu z 256-kanałowym EEG o ultra wysokiej gęstości. Możliwe jest kolokalizowanie sygnałów i wyciąganie rozsądnych wniosków co do źródeł elektrycznych, które pojawiają się jako obszary zmienionego przepływu krwi w badaniach rezonansu magnetycznego.