Name: Utilizando Medidas Eletroencefalografia para Comparação de Eficiência Neurais Task-específicos: Tarefas Spatial Intelligence (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-08-09T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 57 s
Description: Aprenda a medir a eficiência neural em tarefas de inteligência espacial usando eletroencefalografia. Este método analisa ondas beta cerebrais para comparar desempenho entre tipos de problemas e participantes em contextos de educação em engenharia.

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Os autores gostariam de reconhecer Christopher Green, Bradley Robinson, e Maria Manuela Valladares, para ajudar com a coleta de dados. O financiamento para equipamentos de EEG foi fornecido pelo Escritório de Pesquisa e Pós-Graduação Equipamento Grant da Universidade Estadual de Utah para multisensorial Cognition Lab de Kerry Jordan. Benjamin chamada é suportado por uma presidencial Doutorado Research Fellowship atingido pela Escola de Pós-Graduação da Universidade Estadual de Utah por seu trabalho com o Dr. Wade Goodridge.

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<li>Wai, J., Lubinski, D., Benbow, C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatial+Ability+for+STEM+Domains%3A+Aligning+Over+50+Years+of+Cumulative+Psychological+Knowledge+Solidifies+Its+Importance%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Educ.+Psychol%22%5BJournal%5D)">Spatial Ability for STEM Domains: Aligning Over 50 Years of Cumulative Psychological Knowledge Solidifies Its Importance.</a> J. Educ. Psychol. 101 (4), 817-835 (2009).</li>
<li>Uttal, D. H., Cohen, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatial+Thinking+and+STEM+Education%3A+When%2C+Why%2C+and+How%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Psychol.+Learn.+Motiv%22%5BJournal%5D)">Spatial Thinking and STEM Education: When, Why, and How?</a> Psychol. Learn. Motiv. 57, 147-181 (2012).</li>
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<li>Lubinski, D., Benbow, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Study+of+mathematically+precocious+youth+after+35+years%5BTitle%5D)+AND+%22Perspect.+Psychol.+Sci%22%5BJournal%5D)">Study of mathematically precocious youth after 35 years.</a> Perspect. Psychol. Sci. 1 (4), 316-345 (2006).</li>
<li>Sorby, S., Casey, B., Veurink, N., Dulaney, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+spatial+training+in+improving+spatial+and+calculus+performance+in+engineering+students%5BTitle%5D)+AND+%22Learn.+Individ.+Differ%22%5BJournal%5D)">The role of spatial training in improving spatial and calculus performance in engineering students.</a> Learn. Individ. Differ. 26, 20-29 (2013).</li>
<li>Peters, M., Chisholm, P., Laeng, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatial+ability%2C+student+gender%2C+and+academic+performance%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Eng.+Educ%22%5BJournal%5D)">Spatial ability, student gender, and academic performance.</a> J. Eng. Educ. 84 (1), 1-5 (1994).</li>
<li>Pellegrino, J. W., Alderton, D. L., Shute, V. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Understanding+Spatial+Ability%5BTitle%5D)+AND+%22Educ.+Psychol%22%5BJournal%5D)">Understanding Spatial Ability.</a> Educ. Psychol. 19 (3), 239-253 (1984).</li>
<li>Goodridge, W., Villanueva, I., Wan, N. J., Call, B. J., Valladares, M. M., Robinson, B. S., Jordan, K. Neural efficiency similarities between engineering students solving statics and spatial ability problems. Poster presented at the meeting of the Society for Neuroscience. Washington, DC, , (2014).</li>
<li>Sorby, S. A., Baartmans, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Development+and+Assessment+of+a+Course+for+Enhancing+the+3-D+Spatial+Visualization+Skills+of+First+Year+Engineering+Students%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Eng.+Educ%22%5BJournal%5D)">The Development and Assessment of a Course for Enhancing the 3-D Spatial Visualization Skills of First Year Engineering Students.</a> J. Eng. Educ. 89 (3), 301-307 (2000).</li>
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<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22CEEB+Special+aptitude+test+in+spatial+relations%22">CEEB Special aptitude test in spatial relations</a>. , CEEB. USA. (1939).</li>
<li>Guay, R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGuay%2C+R+%22Purdue+spatial+visualization+test%22">Purdue spatial visualization test</a>. , Purdue University. (1976).</li>
<li>Hegarty, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHegarty%2C+M+%22Components+of+Spatial+Intelligence%22">Components of Spatial Intelligence</a>. , Elsevier Inc. San Diego, CA. (2010).</li>
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<li>Goodridge, W. H., Villanueva, I., Call, B. J., Valladares, M. M., Wan, N., Green, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cognitive+strategies+and+misconceptions+in+introductory+Statics+problems%5BTitle%5D)+AND+%222014+IEEE+Frontiers+in+Education+Conference+%28FIE%29+Proceedings%22%5BJournal%5D)">Cognitive strategies and misconceptions in introductory Statics problems.</a> 2014 IEEE Frontiers in Education Conference (FIE) Proceedings. , 2152-2159 (2014).</li>
<li>Steif, P. S., Dantzler, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Statics+Concept+Inventory%3A+Development+and+Psychometric+Analysis%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Eng.+Educ%22%5BJournal%5D)">A Statics Concept Inventory: Development and Psychometric Analysis.</a> J. Eng. Educ. 94 (4), 363-371 (2005).</li>
<li>Suresh, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+relationship+between+barrier+courses+and+persistence+in+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Coll.+Student+Retention%22%5BJournal%5D)">The relationship between barrier courses and persistence in engineering.</a> J. Coll. Student Retention. 8 (2), 215-239 (2006).</li>
<li>Pfurtscheller, G., Lopes da Silva, F. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Event-related+EEG%2FMEG+synchronization+and+desynchronization%3A+basic+principles%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Event-related EEG/MEG synchronization and desynchronization: basic principles.</a> Clin. Neurophysiol. 110 (11), 1842-1857 (1999).</li>
<li>Klimesch, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((EEG+alpha+and+theta+oscillations+reflect+cognitive+and+memory+performance%3A+a+review+and+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res.+Brain+Res.+Rev%22%5BJournal%5D)">EEG alpha and theta oscillations reflect cognitive and memory performance: a review and analysis.</a> Brain Res. Brain Res. Rev. 29 (2-3), 169-195 (1999).</li>
<li>Babiloni, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resting+state+cortical+rhythms+in+athletes%3A+a+high-resolution+EEG+study%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res.+Bull%22%5BJournal%5D)">Resting state cortical rhythms in athletes: a high-resolution EEG study.</a> Brain Res. Bull. 81 (1), 149-156 (2010).</li>
<li>Babiloni, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((34%3BNeural+efficiency%26%2334%3B+of+experts%27+brain+during+judgment+of+actions%3A+a+high-resolution+EEG+study+in+elite+and+amateur+karate+athletes%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">34;Neural efficiency&#34; of experts' brain during judgment of actions: a high-resolution EEG study in elite and amateur karate athletes.</a> Behav. Brain Res. 207 (2), 466-475 (2010).</li>
<li>Del Percio, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((%22Neural+efficiency%22+of+athletes%27+brain+for+upright+standing%3A+a+high-resolution+EEG+study%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res.+Bull%22%5BJournal%5D)">"Neural efficiency" of athletes' brain for upright standing: a high-resolution EEG study.</a> Brain Res. Bull. 79 (3-4), 193-200 (2009).</li>
<li>Grabner, R. H., Fink, A., Stipacek, A., Neuper, C., Neubauer, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intelligence+and+working+memory+systems%3A+evidence+of+neural+efficiency+in+alpha+band+ERD%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res.+Cognitive+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Intelligence and working memory systems: evidence of neural efficiency in alpha band ERD.</a> Brain Res. Cognitive Brain Res. 20 (2), 212-225 (2004).</li>
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<li>Kelly, A. E. Can Cognitive Neuroscience Ground a Science of Learning?. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKelly%2C+AE+%22Educ.+Neurosci.%3A+Initiatives+and+Emerging+Issues%22">Educ. Neurosci.: Initiatives and Emerging Issues</a>. Patten, K. E., Campbell, S. R. 43 (1), Wiley-Blackwell. West Sussex, United Kingdom. 17-23 (2011).</li>
<li>Cunningham, M. D., Murphy, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+bilateral+EEG+biofeedback+on+verbal%2C+visual-spatial%2C+and+creative+skills+in+learning+disabled+male+adolescents%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Learn.+Disabil%22%5BJournal%5D)">The effects of bilateral EEG biofeedback on verbal, visual-spatial, and creative skills in learning disabled male adolescents.</a> J. Learn. Disabil. 14 (4), 204-208 (1981).</li>
</ol>

Os autores declaram que não têm interesses financeiros conflitantes ou conflitantes.

O protocolo discute a aplicação da eletroencefalografia para medir a atividade cerebral dos participantes problemas de trabalho a partir de dois instrumentos típicos habilidade espacial e problemas de engenharia Estática altamente espaciais. Os métodos detalhados aqui pode vir a ser capaz de ajudar a compreender a eficiência neural de artistas de alta e baixa envolvidos em trabalhar esses problemas. É vital para entender as diferenças na eficiência neurais de estudantes de engenharia que trabalham no MCT e TPSV: R, uma ...

Habilidade espacial é vital para a Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática (STEM) campos e educação e correlaciona-se com sucesso nestas áreas 1,2,3. Portanto, é importante para compreender o desenvolvimento de impactos como espacial capacidade de resolução de problemas 4. Habilidade espacial tem sido associada a juros de 5, desempenho 6, sucesso nos estudos de engenharia 7 e sucesso em profissionais de engenharia 8. No entanto, não há um monte de trabalho, indicando processos neurais específicos na resolução de problemas típicos de muitos instrumentos habilidade espacial, nem conteúdo de engenharia específica que é altamente espacial. Este documento fornece uma introdução aos métodos utilizados para a coleta e análise de pontuação de instrumentos capacidade espaciais combinadas com medidas neurais dados. A intenção de publicar com JoVE é fazer com que esses métodos mais acessível a um público mais amplo. hardware público em geral e wer softwaree utilizada neste estudo. Como um papel de métodos, resultados completos / conjuntos de dados não são relatados, nem são múltiplas amostras fornecidas. Todas as imagens foram capturadas especificamente para esta publicação. Os métodos detalhados a seguir foram utilizadas na preparação de um relatório da conferência preliminar 9 com base em dados de oito universitários participantes do segundo ano de idade, três dos quais eram do sexo feminino. Muitos instrumentos existentes são utilizados para indicar os níveis de habilidade espacial inerente a ou aprendido por indivíduos. Dois válidos e confiáveis ​​10,11 instrumentos que são comumente usados ​​são o Mental teste de corte (MCT) 12 eo teste Purdue Spatial Visualização de rotações (TPSV: R) 13. Embora originalmente concebido profissionalmente 14 destes instrumentos testar diferentes estágios de desenvolvimento visualização espacial descrito por teoria piagetiana 10,15. A utilização destes instrumentos cria uma necessidade de compreender os fenômenos cognitivos fisiológicos subjacentes existing quando os indivíduos trabalhar com estes problemas. Por esta razão, este estudo tem como objetivo apresentar métodos que utilizam dados fisiológicos empírica de que pode vir a melhorar a análise e compreensão do pensamento espacial, verificar as capacidades de teste de métricas existentes, e aumentar a aplicabilidade das avaliações espaciais problemas a mais complexos típicos para ensino de engenharia. Muitos destes problemas podem ser encontradas em engenharia Estática. Estática é uma mecânica fundamentais curso ministrado para a maioria dos estudantes de engenharia (por exemplo., Biológicos, mecânicos, Civil, Ambiental, Engenharia Aeroespacial) 16,17. É um dos primeiros extensas experiências de resolução de problemas que os alunos são dadas no núcleo de conteúdo de engenharia 18. Estática envolve o estudo da interacção de forças sobre um corpo rígido que está em repouso ou em movimento a uma velocidade constante. Infelizmente Estática tem alta de abandono, a retirada, e as taxas de falha (14%, como visto nas invesUniversidade vestigada) e isso pode estar relacionado com modelos de entrega de aula e currículo tradicional que omitem avenidas principais de apoio, tais como abordagens espacialmente reforçada para a educação. Por exemplo, as abordagens espacialmente aprimorados em Estática pode direcionar a visualização de como as forças interagem fora da análise analítica típica e reforçar o conhecimento processual dos alunos com conceituação aterrada. A eficácia de tais intervenções precisa ser investigado a partir de uma perspectiva cognitiva neurocientífica. Eletroencefalografia (EEG) apresenta um método único e móvel de medição de atividade de ondas cerebrais dos alunos. Os indivíduos que executam as tarefas que provocam a ativação beta são geralmente muito envolvidos com as especificidades de tarefas e estão atentos ao que eles estão fazendo 19,20. Como tarefa exige aumento, a amplitude da onda beta aumenta, assim como o tamanho da área cortical as frequências de banda ocupam. Quanto mais neurônios que disparam dentroa gama de frequências beta (alfa: 8 - 12 Hz, beta: 12 - 24 Hz) pode ser definida como uma maior potência beta. De um modo semelhante, como uma pessoa se torna mais experiente em uma tarefa, a amplitude das ondas beta diminui, geração de energia menos beta. Esta é parte da hipótese de eficiência neural 21-28, em que a maior experiência tarefa ao executar uma tarefa está relacionada a uma diminuição do poder de frequência. Embora EEG anteriormente foi utilizado no estudo da capacidade espacial (frequentemente para rotação mental e tarefas de navegação espacial) - e dados aplicáveis ​​foram identificados na posição alfa, beta, teta e bandas de 27-33 - alfa e beta bandas foram observadas para esta estudo e beta foi seleccionado para posterior análise representativa neste trabalho e no relatório da conferência preliminar 9. Os procedimentos a seguir definidos, assim, concentrar-se na análise de banda beta, mas uma investigação sobre todas as três bandas, dependendo dos dados registrados, é recomendável no futuro. ohipótese de eficiência neural foi testado em várias tarefas, incluindo xadrez, memória visual-espacial, equilíbrio, e descansar. Todos têm indicado experiência tarefa como um factor de potência de frequência diminuiu ao executar tarefas familiares. Um particular estudo 25 apresentou provas de que, embora a inteligência de uma pessoa (como medido pelo QI) pode ajudar o indivíduo a adquirir as habilidades para executar uma tarefa, a experiência com a tarefa supera a inteligência na sua contribuição para a eficiência neural. Em outras palavras, quanto mais experimentado um indivíduo é, o mais eficiente neuralmente ele ou ela se torna. Existentes estudos de eficiência neurais que envolvem habilidade espacial têm focado principalmente na rotação espacial e diferentes conjuntos de problemas têm sido usados ​​para comparar diferentes populações (por exemplo., Masculino / feminino) 27-28. Estudos de EEG de tarefas de habilidades espaciais também forneceram uma visão, comparando o desempenho com outros tipos de tarefa (por exemplo., Tarefas verbais)27,29,30. Os métodos discutidos neste documento em foco e comparar os problemas do MCT, TSVP: R, bem como as tarefas de equilíbrio estático, que está relacionado com a capacidade espacial, mas não estão limitados a rotação espacial e de navegação. Outras tarefas espaciais podem ser utilizados no lugar dos que foram dados como exemplos neste manuscrito. Desta forma, esclarecimentos adicionais poderão ser obtidos no futuro sobre populações diferentes (por exemplo., Masculino / feminino ou perito / iniciante) para, finalmente, ajudar a melhorar as práticas de ensino de engenharia. Em um esforço para investigar habilidade espacial e aptidão engenharia, temos desenvolvido um protocolo utilizando medições de EEG para identificar as ativações onda beta de baixo desempenho para os participantes de alto desempenho durante uma bateria limitada de tarefas espaciais e engenharia específicos. Neste caso, o elevado desempenho termo está relacionado com o desempenho do participante, e não é reflexo da quantidade de tempo gasto no campo pelaaluno, como todos os participantes eram aproximadamente no mesmo ponto em sua educação. Além disso, o conjunto de problemas envolvidos é bastante específico e básico; Assim, os termos &quot;especialista&quot; ou &quot;alto desempenho&quot; aqui não deve ser visto no sentido de um especialista, engenheiro profissionalmente empregada, mas representando apenas alto desempenho nesta estreita fatia de engenharia mecânica currículo e instrumentos habilidade espacial. As medições neurais também podem ser usados ​​para identificar quaisquer tendências brutas para os quais tipos de tarefas podem recrutar mais recursos cognitivos do que outros, com possibilidade de interpretação em relação aos níveis de dificuldade. Esta informação pode potencialmente fornecer informações sobre avaliação e intervenção futura no que diz respeito à capacidade espacial. Outros visão futuro pode ser derivada considerando regiões mais específicas do cérebro, que não foi possível neste estudo devido ao número limitado de canais disponíveis no hardware utilizado EEG.

<table><tbody><tr><td>Emotiv EPOC Modelo 1.0</td><td>Modelo Emotiv</td><td>: Emotiv Premium</td><td>"Sistema EEG portátil, multicanal e de alta resolução."</td></tr><tr><td>Painel de controle Emotiv (software)</td><td>Emotiv</td><td></td><td>Usado para coleta de dados.</td></tr><tr><td>Emotiv Testbench (software)</td><td>Emotiv</td><td></td><td>Usado para coleta de dados.</td></tr><tr><td>Emulador de Porta Serial Virtual - VSPE (software)</td><td>ETERLOGIC.COM</td><td></td><td>Utilizou COM10 na coleta de dados. Disponível para download gratuito, dependendo do sistema operacional.</td></tr><tr><td>E-Prime 2.0 (software)</td><td>Software de Psicologia Ferramentas</td><td></td><td>Utilizadas para coleta de dados (apresentação de problemas aos participantes e coleta de marcadores para diferentes fases).</td></tr><tr><td>EEGLab 13.4.4b (software)</td><td>Swartz Center for Computational Neuroscience (SCCN)</td><td></td><td>Usado para análise de dados. "Um ambiente de código aberto para processamento de sinais eletrofisiológicos". SCCN é um centro do Instituto de Computação Neural da Universidade da Califórnia em San Diego.</td></tr><tr><td>MATLAB R2014b</td><td>A Mathworks, Inc.</td><td></td><td>Usado para executar EEGLab</td></tr><tr><td>Microsoft Excel 2013</td><td>Microsoft</td><td></td><td>Usado para montar e comparar resultados tabulados de EEGLab & MATLAB, para criar tabelas</td></tr><tr><td>Filmadora com microfone embutido</td><td>Canon</td><td>CNVHFR50</td><td>Usado para gravar sessões</td></tr><tr><td>Kit de seringa (seringa de 5 cc e agulhas embotadas de 16 G x 2)</td> <td>Electro-Cap Intnl. Inc.</td><td>E7</td><td>Para manter os feltros da tampa de EEG úmidos.</td></tr><tr><td>Nuprep EEG Skin Prep Gel</td><td>Weaver and Company</td><td>10-30</td><td>Para limpar o processo mastóideo.</td></tr><tr><td>Desinfetante</td><td>Purell</td><td>S-12808</td><td>Para higienizar as mãos</td></tr></tbody></table>

utilizando medidas eletroencefalografia para comparação de eficiência neurais task-específicos: tarefas spatial intelligence

Utilizing Electroencephalography Measurements for Comparison of Task-Specific Neural Efficiencies: Spatial Intelligence Tasks

inteligência espacial está muitas vezes ligada ao sucesso em profissões de ensino de engenharia e engenharia. O uso da eletroencefalografia permite cálculo comparativo da eficiência neural dos indivíduos como eles executam tarefas sucessivas que exigem habilidade espacial para derivar soluções. eficiência neural é aqui definido como tendo menos de activação beta, e portanto despender menos recursos neurais, para executar uma tarefa em comparação com outros grupos ou outras tarefas. Para comparações inter-tarefa de tarefas com durações semelhantes, estas medidas podem permitir uma comparação do tipo tarefa dificuldade. Para comparações intra-participante e inter-participantes, estas medições fornecem uma visão potencial em nível do participante da capacidade espacial e diferentes tarefas problema de engenharia resolver. Desempenho nas tarefas selecionadas podem ser analisadas e correlacionadas com atividades beta. Este trabalho apresenta um protocolo de pesquisa detalhada estudar a eficiência neural de estudantes engenvelhecido na resolução de habilidade espacial típica e problemas Estática. Os estudantes responderam a problemas específicos do Mental teste de corte (MCT), o teste Visualization Purdue espacial da Rotações (TPSV: R) e Estática. Enquanto empenhados em resolver estes problemas, as ondas cerebrais dos participantes foram medidos com EEG permitindo que os dados a serem coletados sobre a ativação de ondas alfa e beta do cérebro e usar. O trabalho parece correlacionar o desempenho funcional em tarefas espaciais puros com as tarefas de engenharia espacialmente intensivos para identificar as vias para um desempenho de sucesso na engenharia e as melhorias resultantes na educação em engenharia que podem seguir.

Nesta secção, os passos anteriores são ilustradas com valores de amostra, tal como descrito abaixo. resumos de dados completos com testes estatísticos não são fornecidos, como o objetivo deste trabalho é se concentrar em métodos. Exemplos de potencial TSVP: R, MCT, e problemas espaciais são dadas na Figura 1, Figura 2 e Figura 3, respectivamente. A tampa EEG irá recolher activação cérebro através de potenciais eléctricos para cada canal de dados, o que pode ser visto em paralelo com...

Este manuscrito descreve uma abordagem para medir a atividade neural dos seres humanos ao mesmo tempo resolver problemas de engenharia espacialmente focalizados. A metodologia eletroencefalograma ajuda a interpretar as medições de ondas cerebrais beta em termos de eficiência neural, com o objectivo de permitir, em última instância comparações de desempenho da tarefa, tanto entre os tipos de problemas e entre os participantes.

Utilizando Medidas Eletroencefalografia para Comparação de Eficiência Neurais Task-específicos: Tarefas Spatial Intelligence

Spatial intelligence is often linked to success in engineering education and engineering professions. The use of electroencephalography enables ...

O objetivo geral deste procedimento é comparar as eficiências neurais de participantes resolvendo conjuntos de problemas que exigem habilidade espacial. Este método pode responder perguntas fundamentais na área da educação em engenharia, como, por exemplo: os estudantes podem adquirir expertise em conteúdos essenciais em um semestre? Ou ainda: como as medições neurológicas diferem quando os estudantes resolvem um problema utilizando habilidade espacial, ou quando estão resolvendo um problema de engenharia?A principal vantagem dessa técnica é que ela fornece uma compreensão das eficiências do cérebro. E podemos alinhar essas informações ao desempenho dos alunos. Embora este método ofereça insights sobre habilidades espaciais e problemas de estática, ele também pode ser aplicado a outras medições de habilidades e tipos de problemas, como os encontrados em dinâmica avançada.Quem demonstrará o procedimento será Bradley Robinson, pesquisador de graduação no laboratório. Steven Wood, pesquisador de graduação em nossa equipe, receberá o protocolo que estamos demonstrando hoje. Comece configurando os conjuntos de eletroencefalografia ou EEG de acordo com as instruções do fabricante.Mantenh

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Research

JoVE Journal

Behavior

Comportamento

Usamos magneto-e eletroencefalografia (MEG / EEG), combinado com informações anatômicas capturado por ressonância magnética (MRI), para mapear a dinâmica da rede cortical associado à atenção auditiva.

Mapeamento Dynamics cortical MEG simultâneas / EEG e anatomicamente constrangido mínima norma-Estimativas: um exemplo Atenção Auditiva

Neuroimagem pesquisadores geralmente consideram a resposta do cérebro como a atividade média entre os ensaios experimentais repetidas e desconsiderar a variabilidade do sinal ao longo do tempo como "ruído". No entanto, torna-se claro que não há sinal de que o ruído. Este artigo descreve o novo método de multiescalar entropia para quantificar a variabilidade do sinal do cérebro no domínio do tempo.

Aplicações de dados de EEG Neuroimagem: potenciais relacionados a eventos, espectral de potência, e Multiscale Entropia

Os pacientes implantados com eletrodos intracranianos oferecem uma oportunidade única para gravar dados neurológicos de várias áreas do cérebro, enquanto o paciente realiza tarefas comportamentais. Aqui, apresentamos um método de gravação de pacientes implantados que podem ser reprodutível em outras instituições com acesso a esta população de pacientes.

Executar tarefas comportamentais em indivíduos com intracranianos Eletrodos

Monitorar a atividade cerebral durante tarefas motoras eretas é de grande valor ao investigar a fonte neural dos distúrbios do movimento. Aqui, demonstramos um protocolo que combina espectroscopia funcional de infravermelho próximo com monitoramento contínuo da atividade muscular e cinemática durante 4 tipos de tarefas motoras.

Perto Funcional Espectroscopia no Infravermelho das Regiões sensoriais e motoras do cérebro com simultânea cinemática e Monitoramento EMG Durante tarefas motoras

Apresentamos dois protocolos analíticos que podem ser usados para analisar os dados de eletroencefalografia intracraniana usando o software de mapeamento estatístico paramétrico (SPM): análise tempo-frequência estatística paramétrica mapeamento para atividade neural e dinâmica causal modelagem de respostas induzidas por conectividade intra e inter regional.

Analisando a atividade Neural e conectividade usando dados de EEG intracraniano com SPM Software

O presente protocolo descreve como realizar gravações eEG simultâneas e fNIRS e como inspecionar a relação entre os dados de EEG e fNIRS.

Realização de Eletroencefalografia simultânea e gravações de espectroscopia quase infravermelha funcional com uma tarefa flanker

O protocolo aqui apresentado fornece informações sobre o eletroencefalograma (EEG) simultâneo e avaliação comportamental em tempo real. Discutimos todas as etapas envolvidas neste protocolo como uma solução atraente para pesquisadores em muitos campos da neurociência, particularmente nas áreas de aprendizagem e memória.

Monitoramento Simultâneo da Eletrofisiologia Wireless e Teste Comportamental de Memória como Ferramenta para Estudo da Neurogênese do Hipocampo

A magnetoencefalografia (MEG) e a eletroencefalografia de alta densidade (HD-EEG) raramente são registradas simultaneamente, embora forneçam informações confirmatórias e complementares. Aqui, ilustramos a configuração experimental para registrar MEG e HD-EEG simultâneos e a metodologia para analisar esses dados com o objetivo de localizar áreas cerebrais epileptogênicas e eloquentes em crianças com epilepsia resistente a medicamentos.

Imagem de fonte eletromagnética na avaliação pré-cirúrgica de crianças com epilepsia resistente a medicamentos

Um novo protocolo para estimulação magnética transcraniana personalizada em combinação com mapeamento de eletroencefalografia (TMS-EEG) de redes corticais, informado por múltiplas modalidades de dados de ressonância magnética (MRI).

TMS-EEG guiado por neuroimagem para mapeamento de rede cortical em tempo real

Desenvolvimento de um sistema cérebro-máquina-interface eficaz (IMC) para a restauração e reabilitação da locomoção bípede requer decodificação precisa da intenção do usuário. Aqui apresentamos um protocolo experimental romance e técnica de coleta de dados para aquisição simultânea não-invasivo de atividade neural, a atividade muscular e cinemática do corpo inteiro durante várias tarefas e condições de locomoção.

Eletroencefalografia simultânea Scalp (EEG), eletromiografia (EMG), e gravação de inércia segmentar de corpo inteiro para Multi-modal Neural Decoding

Aprenda a medir a eficiência neural em tarefas de inteligência espacial usando eletroencefalografia. Este método analisa ondas beta cerebrais para comparar desempenho entre tipos de problemas e participantes em contextos de educação em engenharia.

Utilizando Medidas Eletroencefalografia para Comparação de Eficiência Neurais Task-específicos: Tarefas Spatial Intelligence

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