Проведение одновременных электроэнцефалографии и функциональных записей спектроскопии ближнего инфракрасного спектроскопии с фланкерной задачей

Целью этого исследования было разработать рабочий протокол, чтобы выявить нейро-активации шаблона, подчеркнуть задачу фланкера с помощью сплавленных ЭЭГ и fNIRS нейро визуализации техники. Одновременные записи FNIRS ЭЭГ позволяют провести проверку взаимосвязи между префронтальной корой и различными событиями, связанными с потенциальными компонентами всего мозга. fNIRS в коре головного мозга, которые довольно важный закон в изучении когнитивной обработки.

Мы знаем, что fNIRS в основном используется для проверки нервно-мышечной активности в лобной доле. связано с высокими когнитивными функциями мозга. Однако гемодинамический ответ, встречаемый fNIRS, может читать только действия с низким временным разрешением, но ЭЭГ может предложить временное поиск и прямое измерение нейродеятельных действий.

Сочетание ЭЭГ и fNIRS записей в состоянии определить больше возможностей и выявить больше информации, связанные с функциями мозга. В этом исследовании, вы используете ЭЭГ fNIRS методы были использованы для одновременной записи компонентов ERP и гемодинамической реакции с фланкером задачи. Рационально предположить, что компоненты ERP, ассоциируемые с задачей фланкера, могут проявлять значительную корреляцию с гемодинамической реакцией.

Чтобы привязать это предположение, fNIRS созданы и ЭЭГ машина были интегрированы вместе, чтобы выявить сложный нейро познания метизм, соответствующий событию с фланкерной задачей. Перед тестом эксперимента все участники подписали информированные документы о согласии. Исследование было одобрено комитетом по этике Университета Макао.

Номер один, аппаратные и программные настройки для одновременных записей ЭЭГ и fNIRS. Создать осуществимый головной колпачок для одновременных записей ЭЭГ и fNIRS. Выберите правильный размер крышки в зависимости от окружности головы участников.

В этом исследовании используется крышка среднего размера, так как она подходит для большинства подростков или взрослых участников. Нарисуйте макет в соответствии с экспериментальной конструкцией в литературе. Выкопайте 22 отверстия внутри крышки ЭЭГ для проведения fNIRS оптодов в соответствии с специально из лобной коры.

Поместите 21 или 71 электрод ЭЭГ вдоль поверхности крышки ЭЭГ в соответствии с международной системой 10-20 и смонтировать решетки для оптодов. Установите расстояние между каждой парой детектора источника как три сантиметра, а затем исправьте оптоды. В каждом синий окуды детекторы в то время как красные являются лазерными источниками.

Установка порта ЭЭГ и fNIRS в программное обеспечение. Установите параллельный порт, пример H378 в этом исследовании для системы ЭЭГ. Установите серийные порты, пример 600 в этом исследовании для системы fNIRS.

Тип порта и номер должны быть изменены в отношении различных установок ЭЭГ и fNIRS. Пожалуйста, свяжитесь с производителями для получения дополнительной информации. Подготовка перед экспериментом.

Разогреть систему fNIRS лазерами. Включите его в течение 30 минут. Установите все необходимые разрешения на эксплуатацию для системы измерения fNIRS.

Если установка, в том числе ЭЭГ и FNIRS измерительных систем для участников. Измерьте и отметьте точку СЗ в соответствии с международной системой 10-20. Определите положение электрода КЗ на половине расстояния между и половиной расстояния между левыми и правыми межорбитальными отступами.

Поместите переднюю часть крышки вдоль лба участников, а затем стяните вниз заднюю сессию крышки к шее. Проверка позиций. Обратите внимание, настоятельно рекомендуется, чтобы ЭЭГ электроды должны быть сначала установлены, а затем ближайшие оптоды.

Если ЭЭГ проводящий гель покрывает отверстия для размещения ближайших оптодов он должен быть чистым, чтобы предотвратить загрязнение оптодов. Подготовка к записи ЕГЭ. Заполните проводящий гель, вставив тупую иглу через отверстия ЭЭГ электродной решетки.

Поместите все электроды в сетку электродов ЭЭГ в соответствии с уровнями. Откройте программное обеспечение ЭЭГ и проинспектировать качество сигнала электродов. Отрегулируйте электроды путем заправки проводящим гелем, если качество сигнала не соответствовало требованиям.

Подготовка к записи fNIRS. Предостережение не подвергает участников глаза лазерному лучу источника напрямую. Поместите оптические волокна вдоль держателя оружия, прикрепленного к системе измерения fNIRS и дополнительного держателя.

Убедитесь, что волокна аккуратные и аккуратные. Вставьте оптический источник и детекторы в отверстия в соответствии с макетом. Проверьте качество сигнала.

Если канал не имеет высокого уровня сигнала к соотношению шума. Например, если канал помечен желтым цветом, мягко поменяйте волосы участников, окружающие оптические зонды, чтобы убедиться, что между оптическим зондом и черепом ничего не существует. Если шаг 2.8.3 не может улучшить качество сигнала, включите интенсивность сигнала.

Если слишком много сигнала. Пример, если канал помечен красным цветом, выключите интенсивность сигнала. Запустите эксперимент.

Начните эксперимент, когда сигналы стабильны с отличным соотношением сигнала к шуму и участники знакомы с инструкциями эксперимента. После эксперимента сохраните и экспортируйте данные с ЕГЭ fNIRS. Тщательно удалите электроды ЭЭГ и оптические зонды fNIRS.

Измерение трехмерных, 3D MNI координат fNIRS оптодов с 3D дигитайзером. Пусть участники сидят в кресле и носят очки с датчиком. Откройте программное обеспечение дигитайзера на компьютере.

Убедитесь, что 3D-система дигитайзера находится в связи с компьютером через соответствующий порт com. Загрузите макет оптодов, установленных в файле. Перемещение 3D-стилей дигитайзера соответствует ключевым позициям.

НЗ, НЗ, левое ухо, правое ухо, СЗ вдоль экрана и нажмите кнопку на стилусе. Локализация оптических источников и детекторов. Экспорт файла 3D координат.

Анализ данных. анализ данных fNIRS. Обработать файл координат 3D MNI, используя опцию регистрации в fNIRS SPM с MetLife 2019.

Выберите отдельные специальной регистрации с 3D оцифровки. Выберите ранее, сохранить его другие и происхождения текстового файла. Регистрации. Предварительный процесс fNIRS сигналов с программным обеспечением Homer2 в соответствии со следующими шагами.

Применение модифицированной коррекции артефакта движения. Затем пройти фильтрацию 0,015 герц до 0,2 герц. Нормализация более динамической амплитуды сигнала путем деления средних значений.

Создание данных fNIRS для каждого канала на основе 3D-оцифровой информации. Выберите каналы с вероятностью регистрации 100%или более в SFC в соответствии с расчетом регрессии FNIRS SPM для дальнейшего анализа. Экспорт пиковых значений HbO.

Обработка данных ЭЭГ. Загрузите необработанную папку данных ЭЭГ в лабораторию ЭЭГ с помощью плагинов. Выберите плагин BOC для файла BDF в этом исследовании.

Обратите внимание, пожалуйста, выберите подходящий плагин в соответствии с форматом файла данных EEG. Установите информацию о местоположении канала для лаборатории ЭЭГ. Загрузите соответствующий файл местоположения крышки.

Мы ссылаемся на электроды в лаборатории ERP, которая является одним плагином лаборатории ЭЭГ. Выберите каналы, поместите его в массовое хранилище в качестве эталонных электродов. Извлекайте данные ЭЭГ на основе событий и файлов ячеей в лаборатории ERP.

Фильтруйте сегмент данных ЭЭГ в лаборатории ERP с помощью фильтра IIR. Путем фильтрации низких частот с вырезом 30 Герц и путем фильтрации высоких частот с кривой 0,1 Герц. Удалите глазные артефакты ЭЭГ в рамках анализа компонентов Bendon в лаборатории ЭЭГ.

Отклонить сегмент данных ЭЭГ со значениями амплитуды, превышающими диапазон от положительных 100 до отрицательных 100 микровольт на любом канале в лаборатории ERP. сегмент данных ЭЭГ в лаборатории ERP. Обратите внимание, что это обычно используемый метод анализа данных и программное обеспечение для предварительной обработки данных ЭЭГ и FNIRS.

Есть множество программного обеспечения обработки и методы доступны. Расчет корреляции. Создать связь между fNIRS и ЭЭГ записей с Пирсон корреляционного анализа.

Результаты представительов. размещение гарнитуры fNIRS и конфигурация каналов. Оцифрованная компоновка оптодов преобразуется в систему координат MNI и перекрывается вдоль коры головного мозга.

Сигнал HbO для всех каналов, связанных с задачей фланкера. Розовые кривые, обозначающие конгруэнтное состояние, в то время как зеленые указывают на конгруэнтное состояние. Сигнал ERP для электродов ФЗ и ФКЗ.

Черные кривые определяют несогласованное состояние, в то время как красные обозначают конгруэнтное состояние. Корреляция между сигналом ERP N200 и fNIRS вдоль SFC для несоответствия состояния. В резюме объединить ЭЭГ и fNIRS нейро изображений была выполнена для карты активации мозга участие в окружении записи нейросигналов всего мозга и гемодинамической реакции префронтальной коры.

Мы успешно приобрели данные ЭЭГ и ФНИРС с помощью фланкерной задачи. Наш вывод показал, что гемодинамический ответ fNIRS и компоненты ERP N200 значительно коррелируют, которые демонстрируют различную перспективу когнитивного механизма, связанного с задачей фланкера. Наши мультимодальные результаты нейровизуатических изображений поддерживают важную роль комбинированной техники ЭЭГ и fNIRS в содействии мозгу, который прокладывает новый путь для улучшения понимания нейро механизма различной когнитивной обработки.