Method Article

Сопоставление корковой динамики Одновременное использование MEG / ЭЭГ и анатомически ограничен минимальной нормой Оценки: Пример слухового внимания

DOI:

10.3791/4262

October 24th, 2012

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Мы используем магнито-и электроэнцефалографии (MEG / ЭЭГ), в сочетании с анатомическую информацию, полученную при магнитно-резонансной томографии (МРТ), для отображения динамики корковых сети, связанные с слуховое внимание.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Магнито- и электроэнцефалография (МЭГ/ЭЭГ) - это методы нейровизуализации, которые обеспечивают высокое временное разрешение, особенно подходящие для исследования корковых сетей, участвующих в динамических перцептивных и когнитивных задачах, таких как внимание к различным звукам на коктейльной вечеринке. Во многих прошлых исследованиях использовались данные, записанные только на уровне датчиков, т.е. магнитные поля или электрические потенциалы, зарегистрированные снаружи и на коже головы, и обычно они фокусировались на активности, которая ограничена по времени предъявлением стимула. Этот тип анализа поля/потенциала, связанного с событиями, особенно полезен, когда существует лишь небольшое количество отчетливых дипольных паттернов, которые могут быть изолированы и идентифицированы в пространстве и времени. В качестве альтернативы, используя анатомическую информацию, эти различные полевые паттерны могут быть локализованы как источники тока в коре головного мозга. Тем не менее, для более устойчивой реакции, которая может не быть привязана по времени к конкретному стимулу (например, при подготовке к прослушиванию одного из двух одновременно представленных произнесенных цифр на основе звукового сигнала) или может быть распределена по нескольким пространственным местам, неизвестным априори, рекрутирование распределенной корковой сети может быть неадекватно зафиксировано при использовании ограниченного числа фокальных источников.

Здесь мы описываем процедуру, которая использует индивидуальные анатомические данные МРТ для установления связи между сенсорной информацией и активацией диполя в коре головного мозга с помощью оценок минимальной нормы (MNE). Этот подход к обратной визуализации предоставляет нам инструмент для анализа распределенных источников. В иллюстративных целях мы опишем все процедуры с использованием программного обеспечения FreeSurfer и MNE, оба находятся в свободном доступе. Мы обобщим последовательности МРТ и этапы анализа, необходимые для создания прямой модели, которая позволит нам связать ожидаемую картину поля, вызванную диполями, распределенными по коре головного мозга, с датчиками M/EEG. Далее мы рассмотрим необходимые процессы, которые облегчат нам подавление данных датчиков от загрязнителей окружающей среды и физиологических загрязнителей. Затем мы опишем процедуру объединения и отображения данных датчика МЭГ/ЭЭГ в корковое пространство, тем самым создавая семейство временных рядов активации корковых диполей на поверхности мозга (или «мозговых фильмов»), связанных с каждым экспериментальным состоянием. Наконец, мы выделим несколько статистических методов, которые позволяют нам делать научные выводы в отношении испытуемой популяции (т.е. проводить анализ на уровне группы) на основе общего пространства координат коры головного мозга.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Анатомические сбора и обработки данных

  1. Приобрести одну намагниченности подготовленные быстрое градиентное эхо (MPRAGE) МРТ субъекта. Это может занять 5-10 минут, в зависимости от конкретного протокола сканирования используется.
  2. Приобретите два дополнительных быстрых низким углом выстрела (FLASH) МРТ (флип углы = 5 ° и 30 °), если данные ЭЭГ используется для обратного анализа изображений, а FLASH последовательности предоставлять различные ткани отличие от стандартной последовательности MPRAGE 1.
  3. Используйте FreeSurfer программного обеспечения (см. таблицу) 2, 3 для восстановления поверхности коры и устанавливать ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Для того чтобы оценить дипольного активацию на кору от приобретенного MEG / данные ЭЭГ, нам нужно решить обратную задачу, которая не имеет единственное устойчивое решение, если соответствующие анатомически и физиологически звук ограничениями. Использование анатомических ограничений приобретенные по отдельным предметам с использованием МРТ и принятие минимальной нормой, как наш критерий оценки, мы можем прийти к обратным корковых текущей оценки источника, который согласуется с датчиком измерения. Этот подход оказался пол.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Нет конфликта интересов объявлены.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы хотели бы поблагодарить Матти С. Хямяляйнен, Lilla Zöllei и три анонимных рецензентов за их полезные комментарии. Источники финансирования: R00DC010196 (AKCL); T32DC000018 (EDL); T32DC005361 (РКМ).

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Наименование оборудования / программного обеспечения Компании / источник
306-канал Vectorview MEG системы Eleka-Neuromag Ltd,
1,5-Т Avanto магнитно-резонансной томографии Siemens Medical Solutions
FreeSurfer http://freesurfer.net/
MNE программного обеспечения http://www.nmr.mgh.harvard.edu/martinos/userInfo/data/sofMNE.php
ЭЭГ электродов Мозг продукции, EasyCap GmbH
3Space Fastrak системы Polhemus
Оптический бокс кнопки (ПФР-932) Современные конструкции

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Fischl, B. Automatically parcellating the human cerebral cortex. Cerebral Cortex. 14, 11-22 (2004).
  2. Dale, A., Sereno, M. Improved localization of cortical activity by combining EEG and MEG with MRI cortical surfa....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

MEG EEGCortical DynamicsAnatomically constrained MNEMinimum norm EstimatesSource LocalizationAuditory AttentionCortical MappingBrain MoviesGroup level AnalysisSurface based Coordinates

Related Articles