Komputerowy program do spektrogramu wielostożkowego do danych elektroencefalograficznych

Protokół ten jest istotny, ponieważ umożliwia użytkownikom opracowywanie konfigurowalnych spektrogramów wielostożkowych bez wcześniejszej wiedzy na temat przetwarzania sygnałów. Główną zaletą techniczną programu jest przyjazny dla użytkownika design programu oraz możliwość tworzenia spektrogramów wielostożkowych przy użyciu komputerów bez licencji MATLAB. Siedem do 10 dni po operacji wszczepienia elektrody skonfiguruj system akwizycji danych tak, aby rejestrował wszystkie sygnały w miliwoltach i uzyskiwał zapisy EEG przez pożądany czas trwania eksperymentu.

Wzmacniaj i digitalizuj niefiltrowane sygnały EEG za pomocą odpowiedniego oprzyrządowania do akwizycji danych i oprogramowania. Następnie poproś dwie różne osoby niezależnie o każdą 10-sekundową skrzynkę cyfrowego EEG, niebieskiego śladu i EMG, czarnego śladu, zapisów jako czuwania, snu REM lub snu bez REM w odpowiednim programie do oceny snu. Pobierz skompilowany program Multitaper Spectrogram.

Aby obliczyć spektrogram, należy uzyskać surowe, nieprzetworzone dane EEG w formacie pliku EDF lub CSV i umieścić plik w tym samym miejscu, co skompilowany plik programu, a następnie uruchomić program Spectrogram. Postępuj zgodnie z instrukcjami wyświetlanymi w wyskakujących okienkach i wybierz odpowiedni format pliku. Wprowadź całą nazwę pliku EEG i wybierz parametry do obliczenia spektrogramu.

Wprowadź tytuły zarówno spektrogramu, jak i EEG. Następnie kliknij Plik i Zapisz, aby zapisać wynikowy spektrogram i ślad EEG w żądanym formacie pliku. Rysunek ten pokazuje reprezentatywne podobieństwa i różnice w korowym EEG podczas czuwania, snu innego niż REM i snu REM.

Ten hipnogram został wykorzystany do wykreślenia czasowej organizacji stanów snu i czuwania na podstawie oceny zapisów EEG i EMG. W przeciwieństwie do dyskretnego hipnogramu, spektrogram może być używany do zilustrowania wysoce dynamicznych zmian częstotliwości i mocy EEG w funkcji czasu oraz do podkreślenia podobieństw między korowym sygnałem EEG podczas czuwania i snu REM. Każdy z tych wielostożkowych spektrogramów podsumowuje cztery godziny zapisów EEG po ogólnoustrojowym podaniu soli fizjologicznej, morfiny, buprenorfiny lub fentanylu.

Rysunek ten przedstawia zastosowanie spektrogramów do wizualizacji wpływu różnych opiatów na moc korowego EEG. Aktywność wolnofalowa obecna w stanie soli fizjologicznej jest eliminowana przez morfinę i buprenorfinę. Po podaniu fentanylu można zaobserwować wolnofalową moc delta.

Zmiany EEG zilustrowane za pomocą spektrogramów mogą być dalej określane ilościowo i wyrażane jako średnia dominująca moc widmowa każdej połowy częstotliwości. Na przykład, jak pokazano na tym wykresie, uśrednienie mocy widmowej w określonych pasmach częstotliwości EEG ujawniło, że w zakresie częstotliwości od 0,5 do czterech herców moc EEG była znacznie wyższa w przypadku leczenia solą fizjologiczną niż w przypadku buprenorfiny. Myszy z przewlekle wszczepionymi elektrodami EEG i EMG pozostają zdrowe przez wiele miesięcy, co umożliwia nowatorskie badania interakcji między lekami i przewlekłe podawanie leków.

Ponadto techniki te mogą dostarczyć nowych informacji na temat wysiłków zmierzających do opracowania chemicznych środków zaradczych przeciwko depresji oddechowej wywołanej opiatami.