Метод одновременного сбора данных МРТ/ЭЭГ во время целенаправленного внимания к дифференциальной тепловой сенсации

Здравствуйте, я Памела Дуглас, постдокторант в Институте полуобразования Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и лицензированный гипнотизер. В следующей презентации мы демонстрируем наш метод параллельного сбора данных E-E-G-F-M-R-I и совместимое с МРТ устройство для дифференциальной термометрии. Мы представляем этот метод, используя уникальную парадигму, называемую здесь экспериментом с холодными перчатками, и записываем данные как до, так и после гипнотической индукции.

Сначала мы собираем одновременные данные E-E-G-F-M-R-I и измерения температуры руки, в то время как испытуемые слушают аудиокассету через совместимые с МРТ наушники, которая инструктирует их представить, что их левая рука становится холоднее. Данные ЭЭГ одной модальности затем записываются во время гипнотической индукции. Одновременные данные E-E-G-F-M-R-I от холодных перчаток записываются еще раз после гипнотической индукции, а измерения температуры рук записываются на протяжении всего эксперимента с помощью нашего совместимого с МРТ дифференциального термометрического устройства.

В конечном счете, наш метод сбора данных E-E-G-F-M-R-I может быть полезен в ряде экспериментальных парадигм, предоставляя мультимодальные данные с высоким временным и пространственным разрешением неинвазивным способом. Важно отметить, что нестационарные аспекты обработки сигналов мозга делают одновременные записи очень предпочтительными по сравнению с последовательным сбором данных. Здравствуйте, я Марк Коэн, технический директор Центра когнитивной нейронауки Стаглина при Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, Семиальный институт нейронауки и поведения человека.

В этом видео мы продемонстрируем, как одновременно записывать электроэнцефалографические данные или данные ЭЭГ, функциональные магнитно-резонансные изображения и измерения температуры рук, которые количественно изменяются под гипнозом. Мы разработали и использовали специализированные технологии для этих измерений в сочетании с процедурой гипнотической индукции, разработанной специально для экспериментального протокола. Одновременный сбор ЭЭГ и ФМРТ особенно сложен, потому что каждое из устройств создает артефакты в другом.

Воздействие МРТ на ЭЭГ является особенно сложным, поскольку радиочастотная часть системы визуализации использует сигналы с напряжением до нескольких сотен вольт, в то время как градиенты накладывают изменяющиеся во времени магнитные поля со скоростью более 45 Тесла в секунду. В то же время крошечный сигнал ЭЭГ на коже головы составляет всего несколько микровольт. Даже измерение температуры на МРТ имеет препятствия.

Паразитные радиочастотные токи, проходящие через электронные устройства, являются априорной проблемой безопасности, а низкий уровень излучения от цифровых устройств регистрации температуры может загрязнить МР-изображения. Усилитель ЭЭГ разработан специально для работы в очень, очень близкой близости к магниту изображения. Практически все ферромагнитные компоненты АМФ были удалены, которые затем были заключены в полевую изоляционную систему или фиксацию.

Вы можете получить представление о фиксированном корпусе, сравнив его размер со стандартным ЭЭГ АМФ той же компании. Каждый из входов ЭЭГ имеет электрическую фильтрацию, чтобы исключить связь радиочастотной энергии с усилителем с питанием от батареи. Для того, чтобы собрать ЭЭГ и FMRI вместе, синхронизация обоих инструментов должна быть выровнена с наносекундной точностью.

Однако для сохранения экранирования проводные электрические сигналы не должны передаваться в помещение для сканирования или за его пределы. Чтобы обеспечить это, инженеры из электрогеодезической компании построили нашу одновременную систему E-E-G-F-M-R-I, так что как сигналы времени, так и оцифрованные данные передаются по оптическим волокнам через эти порты. Гипнотическая индукция начинается с краткого интервью с гипнотерапевтом.

Идиомоторное внушение, известное как техника поднятия руки, затем используется для процесса гипнотической индукции. Данные ЭЭГ записываются с помощью 2 56-канального МРТ, совместимого с МРТ. Уровни чистого сопротивления датчика GEODESIC в электродах должны контролироваться с интервалом примерно в 20 минут на протяжении всего эксперимента.

Затем гипнотическая восприимчивость оценивается с помощью 12-балльной Стэнфордской шкалы гипнотической восприимчивости формы C. Затем субъект попадает в кабинет МРТ для одновременного сбора данных E-E-G-F-M-R-I. После гипнотической индукции мы разработали устройство для сбора дифференциальных измерений температуры рук во время одновременного измерения E-E-G-F-M-R-I после гипнотического внушения в холодной перчатке. Устройство состоит из двух датчиков температуры L 34, подключенных к усилителю и цифровому дисплею.

Две девятивольтовые батареи питают внутреннюю электронику. Мы выбрали датчики LN 34 из-за их линейной температурной реакции в физиологических диапазонах. Мы выполнили этап калибровки, чтобы устранить любые ноны в компонентах.

Непосредственно перед экспериментом мы определили нулевую точку для устройства, погрузив оба датчика температуры в водяную баню. Во время эксперимента любое отклонение от нулевой точки указывало на разницу между температурами рук испытуемого. Эта зарегистрированная разница температур позволила нам количественно оценить эффекты внушения холодных перчаток, и я хочу, чтобы вы визуализировали и представили, что вы видите, как кончики ваших пальцев попадают в пальцы, в вашу руку, в ваше запястье полностью погружено в воду.

Нижняя часть вашей левой руки полностью погружена в ледяную воду. По мере того, как вы продолжаете визуализировать, представлять, создавать это удивительное ощущение, что ваша левая рука полностью холодная и онемевшая, онемевшая и холодная, в руке нет ощущения полностью. Чем больше вы пытаетесь его почувствовать, тем меньше у вас будет ощущений, а правая рука продолжает становиться теплее.

Когда левая рука продолжает становиться ледяной, ледяной, это почти как если бы ваши руки посинели. Вы даже можете поверить, что он способен на это, но он делает это от кончиков пальцев до запястья. Мы представили метод мультимодальной записи для выявления электрофизиологических, моторных и нейрососудистых ассоциаций невидимого в противном случае когнитивного процесса.

В отличие от установленных средств сбора FMRI или ЭЭГ и изоляции, комбинированный метод может выявить связи между двумя сигналами мозга, Quint в сочетании с 256-канальной ЭЭГ сверхвысокой плотности. Можно совместно локализовать сигналы и сделать разумные выводы относительно источников электричества, которые проявляются в виде областей измененного кровотока в исследованиях магнитного резонанса.