12 marca 2020
Metody EEG są stosowane do ekstrakcji biomarkerów dysfunkcji mózgu. Nacisk kładziony jest na wielokanałowe potencjały związane ze zdarzeniami (ERP) rejestrowane w zadaniu GO/NOGO z sygnałem. Artefakty niezwiązane z mózgiem są korygowane, a ERP są porównywane z danymi normatywnymi. Przykłady odnoszą się do biomarkerów do diagnozowania ADHD i przewidywania odpowiedzi na leki.
Porównanie widm EEG i potencjałów związanych ze zdarzeniami, ERPS, z bazą danych może dostarczyć ważnych informacji na temat funkcjonowania mózgu. Zaletą tych technik jest to, że są nieinwazyjne, niedrogie i mogą odnosić się do dużej liczby badań naukowych. Techniki te zademonstruje Maria Danielsen, kandydatka na psychologię, która od około dwóch lat pracuje jako technik w naszej klinice.
Aby utworzyć odpowiedni plik z danymi EEG, w oprogramowaniu kliknij Plik i Nowy. Na ekranie pojawi się karta tematu. Po wypełnieniu wszystkich odpowiednich informacji, zmierz odległość nasion na głowie badanego.
Środek elektrod bieguna czołowego powinien leżeć na linii poziomej 10% tej odległości nad nasionem. Nałóż żel do przygotowania skóry na płatki uszu i napełnij miseczki elektrod usznych przewodzącym żelem do elektrod. Zamocuj elektrody douszne i umieść nasadkę symetrycznie na głowie tak, aby elektrody na biegunie przednim były umieszczone pośrodku bieguna czołowego.
Pociągnij czapkę jak najdalej w dół, aby przymocować ją blisko głowy i umieść pasek wokół klatki piersiowej. Przymocuj przyciski podłączone do nasadki do tej opaski, aby zapobiec przesuwaniu się nasadki i elektrod podczas testowania, a następnie podłącz nasadki i douszne do amplifier. Następnie kliknij ikonę impedancji w menu WinEEG i napełnij strzykawkę żelem.
Użyj strzykawki, aby wypełnić wszystkie otwory elektrod. Impedancja jest w porządku, gdy czarne kółka są żółte. Sprzęt jest gotowy, gdy wszystkie 20 otworów ma żółty kolor, a różnica kolorów między poszczególnymi otworami jest niewielka.
Po prawidłowym umieszczeniu sprzętu kliknij przycisk start, aby rozpocząć monitorowanie EEG i poinformować badanego, że badanie potrwa około godziny. Poproś badanego, aby zrelaksował się w wygodnym fotelu z zamkniętymi oczami i kliknij czerwone kółko, aby uzyskać EEG. Po kliknięciu Dalej wybierz oczy zamknięte, aby rozpocząć rejestrację.
Po trzech minutach kliknij pauzę i poproś badaną, aby otworzyła oczy, relaksując się i patrząc na ekran przed sobą. Następnie kliknij czerwone kółko, aby kontynuować rejestrację. Po kolejnych trzech minutach kliknij przycisk Zatrzymaj i zapisz.
Przed rozpoczęciem zapisu EEG poproś badanego, aby przytrzymał przełącznik przyciskowy w prawej ręce i otworzył menu zadań. Wybierz VCPT na dodatkowym komputerze przed obiektem. Poinformuj osobę, że obrazki pojawią się w parach, przy czym po pierwszym obrazie po drugim po jednej sekundzie pojawi się nowa para według tego samego wzoru.
Poinstruuj badanego, aby klikał przyciskiem myszy tak szybko, jak to możliwe, za każdym razem, gdy pojawi się kombinacja AA, w której te dwa zwierzęta są identyczne. Poinstruuj badanego, aby nie naciskał przycisku myszy na kombinacjach AP, PP lub AH. Powiedz testerowi, aby zignorował losowe dźwięki w kombinacjach PH.
Po dostarczeniu instrukcji naciśnij Enter, aby uruchomić zadanie przez około dwie do pięciu minut, aby przeszkolić podmiot w zadaniu go/nogo. Na końcu zadania treningowego wybierz opcję przełącz w tryb slave. Aby rozpocząć eksperyment, wybierz opcję akwizycji EEG z menu nagrywania na głównym komputerze.
Z menu nagrywania wybierz program prezentacji bodźców. Opcja programu do prezentacji bodźców zostanie podświetlona. Wybierz VCPT i rozpocznij prezentacje bodźców na komputerze dodatkowym.
Po zakończeniu wszystkich 400 prób naciśnij pauzę, stop i zapisz przed zakończeniem rejestracji. Aby usunąć artefakty ruchu gałek ocznych z danych, kliknij lewym przyciskiem myszy pasek czasu na początku fragmentu, aby wybrać interesujący Cię fragment EEG, a następnie kliknij prawym przyciskiem myszy pasek czasu na końcu fragmentu. Cały fragment zostanie podświetlony na żółto.
Aby umożliwić porównanie poszczególnych widm i potencjałów związanych ze zdarzeniami z referencyjną bazą danych HBI, należy wybrać metodę analizy składowych niezależnych oraz wybrać topografie związane z mrugnięciami oczami i poziomymi ruchami gałek ocznych. Następnie kliknij przycisk OK, aby zaakceptować wybory i zaimplementować procedurę oznaczania artefaktów z menu analizy. Aby obliczyć widma EEG, wybierz oczy zamknięte lub oczy otwarte w menu analizy, aby wybrać widmo EEG i interesujący Cię fragment, a następnie kliknij OK. Następnie w menu analizy wybierz porównanie, aby porównać poszczególne widma z bazą danych.
Aby obliczyć potencjały związane ze zdarzeniem, wybierz plik EEG VCPT we wspólnym montażu średniej i kliknij Oblicz ERP w menu analizy. Kliknij przycisk OK. Pojawi się okno przedstawiające parametry obliczeń ERP. Z czterech małych okien nad wykresem oznaczonych jako jeden, dwa, trzy i cztery wybierz interesujący Cię komponent w jednym oknie i opcję brak w pozostałych.
W prawym menu pionowym wybierz interesujący Cię przedział czasu. Aby odwzorować falę pod kątem potencjałów związanych ze zdarzeniem, kliknij prawym przyciskiem myszy w wybranym momencie wzdłuż osi x dowolnego wykresu. Następnie zwolnij i wybierz dodaj mapę.
Odpowiednie mapy pojawią się na dole strony. Aby wyświetlić liczbę pominięć, prowizje, średni czas reakcji dla a-a GO oraz zmienność w czasie rzeczywistym, kliknij prawym przyciskiem myszy w oknie potencjałów związanych ze zdarzeniem i wybierz informacje o grupach. Linia a-a GO pokazuje liczbę błędów pominięcia, czas reakcji i zmienność czasu reakcji.
Linia a-p NoGO pokazuje liczbę błędów prowizji. W obszarze Analiza wybierz porównanie. Następnie w prawym oknie należy wybrać plik podmiotu oraz plik porównawczy i kliknąć OK.To porównać potencjały związane ze zdarzeniem z bazą danych odniesienia, z menu analizy wybrać porównanie wyników i wybrać plik podmiotu oraz bazę danych HBI.
Następnie kliknij prawym przyciskiem myszy punkt czasowy i kanał zainteresowania, aby uzyskać poziom istotności odchylenia od odniesienia. Aby wybrać grupy do oceny potencjalnej różnicy związanej ze zdarzeniem, kliknij strzałkę na jednej z nich. W przypadku potencjałów związanych ze zdarzeniami referencyjnymi kliknij dwa.
Aby zobaczyć różnicę, kliknij trzy. W przypadku aktywnej grupy czwartej wybierz opcję brak. Aby zdefiniować interesujący nas przedział czasu, wprowadź przedział czasu od i czas trwania w milisekundach.
Następnie umieść kursor w interesującym Cię punkcie czasowym i kanale, a następnie kliknij prawym przyciskiem myszy, aby wybrać opcję dodaj mapę. Zostanie pokazana mapa pokazująca odchylenie od odniesienia. Do porównań można wybrać inne pliki zamiast bazy danych HBI.
W tym artykule przedstawiono potencjalne korelaty dysfunkcji proaktywnej kontroli poznawczej związane ze zdarzeniami w reprezentatywnej grupie ADHD. Dwa wskaźniki proaktywnej kontroli poznawczej zostały zmniejszone w grupie ADHD w porównaniu ze zdrową grupą kontrolną w tej analizie. Na tym rysunku można zaobserwować związane ze zdarzeniami potencjalne korelaty dysfunkcji reaktywnej kontroli poznawczej w grupie ADHD.
Dwa wskaźniki reaktywnej kontroli poznawczej zostały również zmniejszone u osób z ADHD w porównaniu ze zdrową grupą kontrolną. Aby zapewnić wysoką jakość rejestracji, zminimalizuj artefakty mięśniowe i ruchowe tak bardzo, jak to możliwe. Bezpieczne połączenie między zadaniem a komputerem WinEEG ma kluczowe znaczenie.
Chociaż metody te są częścią całościowego badania klinicznego w celu wygenerowania hipotezy, nie mogą zastąpić metod takich jak wywiady kliniczne, badania lekarskie, testy neuropsychologiczne lub obserwacje.
Niniejsze badanie koncentruje się na zastosowaniu metod EEG do ekstrakcji biomarkerów związanych z dysfunkcjami mózgu, kładąc nacisk na wielokanałowe potencjały wzbudzone (ERPs) zbierane podczas zadania z sygnałem GO/NOGO. Korekcję poddawiono artefaktom nie wynikającym z aktywności mózgu, a ERPs porównuje się z bazami danych normatywnych, z konkretnymi przykładami ilustrującymi potencjalne biomarkery dla diagnozy ADHD i prognozowania reakcji na leczenie.
EEG-based biomarker extraction offers a noninvasive, quantitative approach to support target validation in neuropsychiatric drug development. By identifying ERP components that differentiate patient subgroups and predict medication response, the method enhances predictive confidence in early discovery. This supports mechanistic de-risking and informs go/no-go decisions for CNS therapeutics targeting cognitive dysfunction.
The method integrates into the discovery continuum by supporting hypothesis testing in early biology, enabling quantitative assay development for screening, and providing translational readouts for preclinical continuity.