Метод отслеживания временной эволюции устойчивых состояний вызывается потенциал

Нейронная обухват – это синхронизация нейронной активности с периодичностью сенсорных стимулов. Эта синхронизация генерирует устойчивый потенциал, то есть колебания в электроэнцефалограмме, заблокированные на сенсорных стимулах. Классическая интерпретация амплитуды устойчивого состояния вызвала ответы, предполагает постоянную нейронную реакцию фазы заблокирован на стимул, а также случайный фоновый шум, не связанный с стимулом.

Стереотипный ответ может быть получен в среднем за повторное представление стимула. Такой подход игнорирует динамику ответных мер, как в случае вызванной потенциальной адаптации, вызванной длительным воздействием стимула. В животных моделях слуховой устойчивый ответ состояния генерируется в корковых областях мозга, и добавляет к непрерывной презентации амплитуды модулированных тонов.

У людей, недавно было продемонстрировано, что сила фундаментальной частоты стабильного состояния визуально ссылается потенциал неподвижно только в 30% субъектов. Когда основное внимание в исследовании уделяется динамике увлечённости, можно предположить, что временная эволюция реакции будет одинаковой в различных независимых экспериментальных работах. Таким образом, среднее значение сигнала в каждой эпохе через независимые трассы обеспечивает точное представление долгосрочной динамики осцилляторной реакции.

Основываясь на этом предположении, мы разработали метод, характеризующий эволюцию времени реакции стабильного состояния. Метод состоит из приобретения нескольких записей одного и того же экспериментального состояния, после вместо усреднения последующих эпох в записях. Эпохи, соответствующие одному и тому же времени в разных записях, усредовываются.

В этом исследовании мы предоставляем подробное описание метода, используя стабильное состояние визуально вызванных потенциалов в качестве примера ответа. Тем не менее, методология может быть использована для анализа устойчивых состояний реакции других сенсорных стимулов. Наконец, мы представляем преимущества и недостатки методологии, основанные на сравнении с одной пробной методы использовать его для анализа нейронных увлечение.

Добро пожаловать на эту тему. Предложите субъекту поговорить в дружеской атмосфере, чтобы объяснить ему или ей цели и актуальность этого исследования. Предоставьте описание соответствующих технических деталей.

Ответьте на все свои вопросы тщательно. Явно упомянем, что при желании ей разрешено прервать эксперимент в любое время. Попросите волонтера прочитать информированное согласие субъекта и подписать соответствующую форму.

Очистите кожу головы этанолом, раствор на 95%, чтобы удалить слой мертвых клеток кожи и кожного сала, которые покрывают его. Этот шаг имеет важное значение для уменьшения неприступляемость между электродами и кожей головы. Измерьте окружность головы, чтобы определить размер крышки электрода, которая будет использоваться в эксперименте.

Попросите субъекта надеть крышку электрода. Предоставьте инструкции для удобного, но правильного позиционирования крышки. Измерьте расстояние между насионом и инионом.

Аналогичным образом, измерьте расстояние между левыми и правыми предаврикулярными точками. Исправь положение крышки электрода. Поместите проводящий гель в электродные локации, рассмотренные для эксперимента.

Количество записывающих сайтов может варьироваться по мере необходимости. Как правило, мы записываем из 64 мест кожи головы с помощью радио системы. Поместите записывающие электроды в правильные места.

Сопровождайте волонтера в экспериментальную комнату и попросите субъекта посидеть в удобном положении. Поместите внешние электроды в периокулярных местах для записи электроокулограммы. Эти сигналы будут использоваться в следующих шагах, для коррекции артефактов ЭЭГ, вызванных миганиями и движениями глаз.

Включение системы приобретения ЭЭГ и проверка электродеяния. Исправь неприступляемое, по мере необходимости, в соответствии с указаниями производителя. Попросите субъекта моргнуть и переместить глаза в разные стороны, чтобы убедиться, что EOG правильно записывается внешними электродами.

Отрегулируйте расположение экрана в вертикальном направлении, в соответствии с углом обзора предмета. Наш экран состоит из четырех светоизлучающих диодов, расположенных по центру черного экрана размером 50х50 см, так как вершины квадрата составляют 5х5 см. Участники сидят примерно в 70 сантиметрах от экрана, поэтому квадрат светодиодов имеет визуальный угол около четырех градусов.

Отрегулируйте уровень яркости экрана до верхнего предела комфортного уровня участников. Установите параметры визуальной стимуляции. В наших экспериментах представлена непрерывная визуальная стимуляция, где интенсивность света модулируется на 10 Гц.

Представляем стимул для времени, необходимого в эксперименте. Приостановить стимуляцию на две минуты. Рекомендуются паузы в три раза дольше, чем период стимуляции.

Повторите этапы презентации 30 раз. 30 запусков эксперимента обеспечат высокое отношение измерения сигнала к шуму. Тем не менее в экспериментальном протоколе может быть реализовано большее число повторений.

Запись ЭЭГ с использованием стандартных процедур. Экспериментальные запуски могут храниться в одном файле, или для каждого запуска может быть создан другой файл. Следующие шаги соответствуют стандартной обработке ЭЭГ.

Эта обработка выполняется в автономном режиме и может быть изменена по мере необходимости. Повторное упоминание записи с использованием средней ссылки. Полоса проходит фильтр ЭЭГ сигнала, отрезать частоты могут быть изменены по мере необходимости.

При необходимости преобразуете координаты электрода в международную систему 10-20. Удалите глазные артефакты с помощью соответствующих процедур. С этой целью можно использовать различные методы.

Сегментировать данные ЭЭГ и эпохи соответствующей длины. Удалите эпохи, содержащие артефакты ЭЭГ. Обудить эпохи ЭЭГ, чтобы направить текущие сугробы.

Переставить эпохи в матрицу данных N строк и M столбцов, в которых N представляет количество записей, и M, количество эпох. Колонка мудрая, средний набор данных. С этой целью тридцать эпох, соответствующих одному и тому же времени в разных записях, должны быть усредовываются в домене времени.

Вычислите амплитуду ответа с устойчивым состоянием в конце усреднения с помощью Fast Fourier Transform. Амплитуда реакции стабильного состояния определяется как спектральная амплитуда, полученная при частоте амплитудных модуляций сенсорных стимулов. Вектор средний амплитуды добавить ястреб число бункеров FFT с каждой стороны частоты ответа для расчета остаточного уровня шума.

Участок амплитуды устойчивого состояния ответ и RNL как функция столбца индекса для изучения эволюции параметров в период стимуляции. Результаты. Рисунок второй иллюстрирует изменения в волновой форме SSVEP в результате столбца мудрого усреднения эпох. Было получено 30 записей.

Время нейронных колебаний, заблокированного для стимуляции, стало очевидным по мере того, как было выполнено мудрое усреднение столбца. Примечательно, что период, в течение которого генерируется SSVEP, можно наблюдать в следах, соответствующих столбецу 1. В этой колонке, 02 секунд предварительного стимула базовых построены.

Таким образом, описанная здесь процедура позволяет охарактеризовать не только динамику осцилляторной реакции после того, как нейронное увлечение уже установлено, но и вовлеченность нейронных колебаний. Средняя амплитуда SSVEP снизилась в течение усреднения первых эпох столбцов и, как правило, стабилизировалась впоследствии. Такое поведение можно объяснить относительно высоким вкладом шума в амплитуду отклика, вычисленную в первые усредненные эпохи, которая затухается по мере времени времени.

Стандартное отклонение остаточного уровня шума оставалось относительно неизменным по мере увеличения числа усредненных эпох, что свидетельствует о том, что условия записи в экспериментальном разделе были стабильными. Представленные выше результаты определили изменения пикового сигнала к соотношению шума измерений. По мере того как усреднение прогрессировало, пиковое отношение сигнала к шуму увеличило по мере того как число средних эпох увеличило до 18, приблизительно.

Дальнейшее увеличение числа усредных эпох существенно не повлияло на качество сигнала. Наконец, динамика стабильного состояния визуального вызывала потенциальную амплитуду, а остаточный уровень шума представлен в рис. 4 Эта динамика была получена путем построения параметров ответа, вычисленных в конце столбца мудрого усреднения эпох как функции числа столбцов как функции времени.

В этой теме, амплитуда реакции постепенно увеличивалась в течение первых 12 секунд, после начала стимула. Время, которое соответствует длине трех эпох. Поскольку стимул сохранялся, реакция последовательно снижалась в течение следующих 12 секунд, и оставалась относительно постоянной после этого.

Эти результаты не могут быть объяснены поведением RNL, так как этот параметр был относительно постоянным в период стимуляции. Увеличение амплитуды SSVEP после начала стимула, может быть объяснено интеграционными процессами, которые приводят к стабилизации нейронного напряжения. Последующее снижение амплитуды предполагает адаптацию SSVEP к устойчивой стимуляции.

Тем не менее, эти гипотезы должны быть проверены в контролируемых экспериментах с присвоенным размером выборки. Вычисление амплитуды ответов с устойчивым состоянием после усреднения домена времени независимых запусков подразумевает анализ только запираемых временем колебаний, тех, которые выживают в среднем. Эта процедура может фильтровать соответствующую информацию о динамике ответа в отдельных исследованиях.

Тем не менее, это гарантирует достаточно высокий коэффициент сигнала к шуму. Этот аспект может иметь особое значение, когда ответы близки к электрофизиологическому порогу, состояние, при котором обнаружение вовренности может быть скомпрометировано из-за низкого соотношения сигнала к шуму измерения.