Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

Функциональные карты с одновременным МЭГ и ЭЭГ

doi: 10.3791/1668 Published: June 14, 2010

Summary

Мы используем магнитоэнцефалографии (МЭГ) и электроэнцефалография (ЭЭГ) для отображения областях мозга, связанных с обработкой простых сенсорные стимулы.

Abstract

Мы используем магнитоэнцефалографии (МЭГ) и электроэнцефалография (ЭЭГ), чтобы найти и определить временную эволюцию в областях мозга, связанных с обработкой простых сенсорные стимулы. Мы будем использовать соматосенсорной стимулы для поиска областей стороны соматосенсорных, слуховых раздражителей, чтобы найти слуховой коре, визуальные стимулы в четырех квадрантах поля зрения, чтобы найти ранние визуальные области. Такого рода эксперименты используются для функционального отображение у пациентов эпилептических и опухоли головного мозга, чтобы найти красноречивые коры. В основных неврологии аналогичных экспериментальных протоколов используются для изучения оркестровки корковой активности. Приобретение включает в себя протокол процедуры обеспечения качества, с учетом подготовки к комбинированной MEG / ЭЭГ исследования, и приобретение вызвало данных о реакции с соматосенсорной, слуховые и зрительные стимулы. Также продемонстрировано, анализ данных с использованием эквивалентного токового диполя модели и cortically ограниченными минимальной нормы оценки. Анатомические данные МРТ используются в анализе для визуализации и для получения границ ткани границы для прямого моделирования и корковой локализации и ориентации ограничения для минимальной оценки норм.

Protocol

1. Проверьте настройки системы и качество данных

  1. Проверьте настройки системы МЭГ. Используйте настройки и программное обеспечение измерения уровня шума обеспечивается системой MEG проверить, что все каналы настроены правильно и что средний уровень шума составляет менее 3 м / см или 3 фута на плоских градиентометр и магнитометр МЭГ каналов, соответственно.
  2. Сбор сегмент пуст информационной комнате. Приобретать данных с экранированной комнате пустота субъекта в течение 5 минут для обеспечения качества и оценки шума.

2. Настройка параметров стимулов и сбора данных.

  1. Настройка соматосенсорной, слуховые и зрительные стимулы использования стимулов компьютер, проектор установлен за пределами щита комнате, и соматосенсорной электрический стимулятор (Grass Модель S88).

3. Тема подготовки

  1. Прежде чем изучать MEG / ЭЭГ, каждый субъект должен заполнить несколько форм с точки зрения безопасности и согласия.
  2. Убедитесь, что предмет не содержит магнитных материалов. Принесите субъекта в экранированной комнате и начать MEG сбора данных и проверить, что данные не содержат признаков магнитного артефактов. Если необходимо, используйте degausser для уменьшения искажений от магнитных объектов в организме, такие как зубные протезы.
  3. Положите на ЭЭГ шапка, вводят проведения геля и проверьте сопротивления. Сопротивления должна быть ниже 10 кОм.
  4. Положите на ЭОГ электродов и электрода сравнения.
  5. Положите на голову-индикатор положения (HPI) обмоток. Расположите четыре HPI катушек, так что они будут находиться под площадь, покрытая массив MEG датчика и далеко друг от друга.
  6. Оцифровка доверительное ориентиры, HPI катушки, ЭЭГ электродов, а головы.
  7. Перемещение темы в сканер.

4. Сбор данных для каждой сенсорной модальности

  1. Настройка протоколов стимуляции на стимул компьютера. Для соматосенсорной медианного стимуляции нерва, приложить электроды на левой и правой руки и постепенно увеличивать интенсивность стимула, так что стимул превышении уровня моторного порога. Для слуховой стимуляции, вставить наушники и убедитесь, что стимулом уровне является целесообразным. Для зрительной стимуляции, должность бэк-проекционный экран перед предмет и убедиться, что стимулом является точным.
  2. Начало сбора данных и проверки качества данных. На сырых отображения данных, убедитесь, что все каналы работают нормально и не содержат каких-либо артефактов.
  3. Измерьте голову позиции. Вызовите измерения головки от приобретения консоль и проверьте, что результаты отвечают спецификациям, введенные с помощью программного обеспечения.
  4. Начните экономить необработанных данных и он-лайн усреднением.
  5. Начало стимул доставки
  6. После того как все раздражители были представлены, за исключением сырых данных и он-лайн средних.

5. Анализ данных

При анализе данных, мы будем использовать анатомические данные МРТ для визуализации результатов, для определения формы ткани отсеков для прямого моделирования, а также для ограничения lMEG / ЭЭГ данные поверхности коры. Мы используем как токового диполя модели и распределенные cortically ограничения минимальной нормой решения в анализе. Рабочий процесс распределенного анализа источников показана на рисунке 1.

Рисунок 1
Рисунок 1. В целом рабочий процесс для анализа MEG / ЭЭГ использованием cortically ограниченными минимальной нормы оценки.

Discussion

Магнитоэнцефалографии (МЭГ) и электроэнцефалография (ЭЭГ) являются единственными неинвазивных методов для записи активности мозга с прекрасным временным разрешением. МЭГ особенно хорошо подходит для изучения активности коры головного мозга. В этой статье показано комбинированные MEG / ЭЭГ сбора и анализа данных, чтобы определить активность мозга, связанных с обработкой простых сенсорные стимулы. Такого рода эксперименты, которые используются в основных неврологии и клинических исследований. Если активация мозга является координационным, токового диполя модель относится и места осуществления деятельности может быть определен с точностью около 5 мм. В более сложных ситуациях, cortically ограниченными оценкам источника может быть использован для выявления пространственно-временной модели активации. Эти модели используют анатомические МРТ для визуализации данных, определение геометрии ткани отсеков для прямого моделирования, так и для корковой локализации и ориентации ограничений.

References

  1. Hämäläinen, M., Hari, R., Ilmoniemi, R., Knuutila, J., Lounasmaa, O. V. Magnetoencephalography - theory, instrumentation, and applications to noninvasive studies of the working human brain. Reviews of Modern Physics. 65, 413-497 (1993).
  2. Hämäläinen, M., Hari, R. Brain Mapping, The Methods. Toga, A. W., Mazziotta, J. C. Academic Press. 227-253 (2002).
  3. Sharon, D., Hämäläinen, M., Tootell, R. B., Halgren, E., Belliveau, J. W. The advantage of combining MEG and EEG: Comparison to fMRI in focally stimulated visual cortex. Neuroimage. 36, 1225-1235 (2007).
  4. Mäkelä, J. Three-dimensional integration of brain anatomy and function to facilitate intraoperative navigation around the sensorimotor strip. Human Brain Mapping. 12, 180-192 (2001).
Функциональные карты с одновременным МЭГ и ЭЭГ
Play Video
PDF DOI

Cite this Article

Liu, H., Tanaka, N., Stufflebeam, S., Ahlfors, S., Hämäläinen, M. Functional Mapping with Simultaneous MEG and EEG. J. Vis. Exp. (40), e1668, doi:10.3791/1668 (2010).More

Liu, H., Tanaka, N., Stufflebeam, S., Ahlfors, S., Hämäläinen, M. Functional Mapping with Simultaneous MEG and EEG. J. Vis. Exp. (40), e1668, doi:10.3791/1668 (2010).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter