Извлечение зрительных вызванных потенциалов из ЭЭГ данные, записанные во МРТ-управляемой транскраниальной магнитной стимуляции

Общая цель этой процедуры заключается в извлечении надежных ERP из записанных данных ЭЭГ. Во время транскраниальной магнитной стимуляции под контролем FMRI. Это достигается путем проведения функциональной МРТ с высоким разрешением для определения областей коры головного мозга.

Для стимуляции следующим шагом является разработка эксперимента на ЭЭГ, который позволяет извлечь шаблон артефакта TMS, который позже будет вычтен из записанных данных ЭЭГ для получения чистой ERP. Далее с помощью стереотаксической навигационной системы тщательно подготавливается установка для эксперимента T-M-S-E-E-G. Чтобы определить местоположение определенной цели FMRI на голове участника, последним шагом является запись данных ЭЭГ одновременно с приложением TMS, в конечном счете, используется вычитание шаблона артефакта TMS для получения надежной ERP.

Основное преимущество этой методики перед существующими методами, такими как G-F-M-R-I, заключается в том, что она позволяет нам сделать вывод о области мозга, которая определяется с помощью FMRI, и об электрофизиологическом сигнале, который измеряется с помощью ЭЭГ. Основная сложность одновременной комбинации E-E-G-T-M-S заключается в удалении артефактов, генерируемых TMS. Это достигается путем срезания данных ЭЭГ, собранных во время магнитного импульса, а затем коррекции любых других остаточных артефактов, связанных с ТМС. Эту процедуру будет демонстрировать Зив Перман, который обучался этой процедуре у Боаза Аде.

Выполните функциональную МРТ с использованием последовательности эхо-планировщика с высоким разрешением, чтобы определить желаемые области активации, на которые следует нацелиться с помощью транскраниальной магнитной стимуляции, известной как ТМС. Затем проведите взвешенное структурное сканирование, чтобы получить нейроанатомические данные. Убедитесь, что все лицо объекта находится в поле зрения.

Внешние маркеры, такие как кончик носа, будут использоваться позже для совместной регистрации головы объекта с его сканированием. После сканирования. Используйте набор инструментов Mars bar для SPM, чтобы определить интересующие области мозга на основе контрастов между экспериментальными условиями.

Например, определите затылочную область лица, вычитая активации объектов из активаций в лица, и исключите все селективные воксели тела, чтобы определить дополнительную полосатую область тела. Вычтите активации к объектам из активаций к телам и исключите любые селективные по лицу воксели. Разработайте экспериментальную парадигму, в которой представлены все стимулирующие условия.

Случайным образом используйте не менее 50 попыток для каждого условия с течением времени. Дрожание интервалов interra стимула. Используйте условия пустого экрана, при которых вводится импульс ТМС, но визуальный стимул не появляется.

Это важно для создания шаблона артефакта TMS. Затем установите задержку, при которой будет срабатывать TMS после начала пробной версии. В этом примере двойная импульсная ТМС будет вводиться через 60 и 100 миллисекунд.

После появления стимула подайте данные о структурном сканировании T one в программное обеспечение нейронавигационной системы, а затем наложите функциональные контрасты МРТ на структурные изображения. Отметьте нужные целевые области мозга с помощью программного обеспечения для нейронавигации. Также найдите внешние маркеры, которые будут использоваться для совместной регистрации местоположения головы, такие как кончик носа, нос и козелок каждого уха.

Когда субъект прибудет, наденьте на его голову колпачок для ЭЭГ и подключите электроды. Используйте столько геля, сколько необходимо, чтобы поддерживать импеданс ниже пяти килоом. Следите за тем, чтобы провода электродов не пересекались друг с другом и не образовывали петель и не были ориентированы в сторону от места расположения катушек.

Кроме того, размещайте эталон в заземляющих электродах как можно дальше от катушки во время измерения сигнала ЭЭГ. Используйте высокую частоту дискретизации не менее одного килогерца для лучшего представления артефакта TMS. Затем установите инфракрасный детектор на голову объекта и зарегистрируйте местоположение головы с помощью навигационной системы.

Используя ранее определенные маркеры, выберите цель для ТМС в навигационном программном обеспечении, держа указатель нейронавигации перпендикулярно поверхности головы. Перейдите к целевому месту и отметьте на седле крышки электрода. Объект съемки удобно расположился перед экраном, положив подбородок на подбородок.

Отдых подбородка поможет испытуемому воздержаться от любых движений, что имеет решающее значение для измерения чистого и надежного артефакта ТМС. Направьте центр катушки к целевому участку мозга и зафиксируйте его на месте. Используйте держатель для стабилизации катушки, чтобы она не двигалась во время сеанса.

Установите ТМС на желаемую интенсивность и подайте тестовый импульс с одобрения субъекта перед началом сеанса. Вводите ТМС в каждую целевую область коры головного мозга в отдельном блоке. Кроме того, запустите блок без TMS, в котором все стимулы, включая условие пустого экрана, представлены во время условия без TMS.

Используйте фиктивную катушку или приложите катушку к головке и наклоните ее перпендикулярно. Повторяйте идентификацию навигационных целей между каждым блоком. Если у вас нет образца в системе удержания, вам необходимо удалить артефакт импульса.

Это делается путем вырезания временного окна вокруг импульса или импульсов в случае повторяющегося моделирования. В большинстве случаев будет достаточно окна в несколько миллисекунд. В показанном здесь примере были введены два последовательных импульса, которые были удалены вместе как одно целое.

Существует два способа соединения двух созданных концов. После удаления импульса вы можете либо напрямую соединить их, либо интерполировать линию между ними. За кратким импульсным артефактом иногда следует длинный остаточный артефакт, который может длиться несколько сотен миллисекунд.

Используйте технику вычитания, чтобы удалить этот долгосрочный артефакт без потери данных. Для каждого экспериментального блока рассчитайте усредненный шаблон ERP пробных версий с пустым экраном по времени, зафиксировав их до начала пробной версии. Другими словами, вы рассчитываете ERP в отсутствие экспериментального стимула, таким образом, вычисляя шаблон только шума TMS в каждом блоке.

Вычтите этот шаблон из каждой попытки всех других стимульных условий. Чистая ERP получается в результате вычитания шаблона TMS из исходной ERP, повторяя вычитание для каждого блока по отдельности. Записи ЭЭГ делались, в то время как испытуемым предъявлялись раздражители лица или тела.

При просмотре стимулов двойная импульсная ТМС вводилась либо в затылочную область лица, либо в дополнительную полосатую область тела через 60 и 100 миллисекунд после начала стимула. Путем вычитания записи, сделанной только во время ТМС, из записей предъявления стимула с помощью ТМС, можно получить ERP. Он содержит компонент N one, заметный визуально вызванный потенциал, который увеличивается при рассмотрении лиц и тел по сравнению с другими стимулами.

При просмотре лиц. ТМС к ОФА увеличивала амплитуду компонента N one по сравнению с ЭБА и условиями отсутствия ТМС. При просмотре тел ТМС в ЭБА увеличивала амплитуду компонента N 1 по сравнению с NO ТМС или условиями OFA.

Эти результаты указывают на диссоциацию между нейронными сетями, лежащими в основе селективных по лицу и тел-селективных ERP. Особое преимущество метода удаления артефактов, показанного в этом видео, заключается в том, что он позволяет устранить любой артефакт, связанный с использованием ТМС, будь то механический, мышечный или кортикального происхождения, даже в электродах, лежащих в непосредственной близости от катушки ТМС, так что ни один электрод не должен быть исключен из анализа. После просмотра этого видео у вас должно быть хорошее понимание того, как разрабатывать, выполнять и анализировать эксперимент с GTMS одновременно, что позволит вам получить надежные потенциалы, связанные с событиями.