Functional Mapping mit Simultaneous MEG und EEG

Summary

Wir verwenden Magnetenzephalographie (MEG) und Elektroenzephalographie (EEG) zu Hirnareale bei der Verarbeitung von einfachen sensorischen Stimuli beteiligt Karte.

Abstract

Wir verwenden Magnetenzephalographie (MEG) und Elektroenzephalographie (EEG) zu lokalisieren und zu bestimmen, die zeitliche Entwicklung in Hirnareale bei der Verarbeitung von einfachen sensorischen Stimuli beteiligt. Wir verwenden somatosensorische Reize an die Hand somatosensorischen Bereiche zu lokalisieren, auditive Reize, die auditiven Kortex, visuelle Reize in vier Quadranten des Gesichtsfeldes zu finden, um den frühen visuellen Arealen zu finden. Diese Art von Experimenten sind für die funktionelle Zuordnung in epileptischen und Hirntumorpatienten zur eloquenten Kortex zu lokalisieren. In der Grundlagenforschung Neurowissenschaften ähnlichen experimentellen Protokolle werden verwendet, um die Orchestrierung von kortikale Aktivität zu untersuchen. Die Übernahme-Protokoll enthält Verfahren zur Qualitätssicherung, vorbehaltlich Vorbereitung für den kombinierten MEG / EEG-Studie, und den Erwerb von evozierten-Response-Daten mit somatosensorischen, auditive und visuelle Reize. Wir zeigen auch, Analyse der Daten mit den entsprechenden aktuellen Dipol-Modell und kortikal-constrained Minimum-Norm-Schätzungen. Anatomische MRT-Daten in die Analyse zur Visualisierung und zur Ableitung von Grenzen des Gewebes Grenzen für Vorwärts-Modellierung und kortikalen Lage und Orientierung Einschränkungen für die Minimum-Norm Schätzungen angestellt.

Protocol

1. Überprüfen Sie System-Tuning und Datenqualität

1. Überprüfen Sie die Stimmung der MEG-System. Verwenden Sie die Tuning-und Lärmmessungen Software mit dem MEG-System zur Verfügung gestellt, um zu überprüfen, dass alle Kanäle richtig eingestellt sind und dass der durchschnittliche Lärmpegel liegt unter 3 fT / cm oder 3 fT auf planaren Gradiometer und Magnetometer MEG Kanälen.
2. Sammeln Sie ein Segment des leeren Raumes Daten. Erfassung von Daten mit dem abgeschirmten Raum void Subjekt für 5 Minuten für die Qualitätssicherung und Störgeräuschschätzung.

2. Richten Sie die Reize und Datenerfassung Parameter.

1. Richten Sie die somatosensorische, auditive und visuelle Reize mit einem Stimulus Computer, Projektor außerhalb des Schildes Raum installiert, und eine somatosensorische elektrischen Stimulator (Grass Modell S88).

3. Betreff Vorbereitung

1. Bevor ein MEG / EEG-Studie, muss jedes Fach füllen mehrere Formen in Bezug auf Sicherheit und Zustimmung.
2. Überprüfen Sie, dass Thema ist frei von magnetischen Materialien. Bringen Sie das Thema in den abgeschirmten Raum und beginnen MEG Datenerfassung zu prüfen, ob die Daten nicht enthalten Zeichen der magnetischen Artefakte. Wenn nötig, verwenden Sie einen Degausser, um Artefakte aus magnetischen Gegenstände in den Körper wie zahnärztliche Arbeit zu reduzieren.
3. Setzen Sie auf EEG-Haube, injizieren leitenden Gel, und überprüfen Sie die Impedanzen. Die Impedanzen sollten unter 10 kOhm sein.
4. Setzen Sie auf EOG-Elektroden und der Referenzelektrode.
5. Setzen Sie auf Kopf-Stellungsanzeige (HPI) Spulen. Position der vier HPI Spulen, so dass sie unter dem von der MEG-Sensor-Array und weit voneinander entfernt abgedeckt wird.
6. Digitalisieren fiducial Sehenswürdigkeiten, HPI Spulen, EEG-Elektroden und Kopfform.
7. Verschieben Sie das Motiv in den Scanner.

4. Die Datenerfassung für jede Sinnesmodalität

1. Set up Stimulationsprotokolle auf den Reiz Computer. Für die somatosensorische Median-Nervenstimulation, bringen Sie die Elektroden auf der linken und rechten Handgelenk und schrittweise Erhöhung der Reizintensität, so dass der Reiz Niveau über den Motor Schwelle. Für die auditive Stimulation, die Ohrhörer einlegen und prüfen, ob der Reiz Niveau angemessen ist. Für die visuelle Stimulation, positionieren Sie den Back-Leinwand vor dem Thema und prüfen Sie, ob der Stimulus korrekt dargestellt wird.
2. Starten Sie die Datenerfassung und Kontrolle der Datenqualität. Auf der Rohdaten-Display, ob alle Kanäle richtig funktionieren und enthalten keine Artefakte.
3. Messen Sie die Kopfposition. Rufen Sie die Kopfposition Messung aus dem Erwerb Konsole und prüfen Sie, ob die Ergebnisse den Vorgaben der Software verhängt erfüllen.
4. Sparen Sie von Rohdaten und Online-Mittelung.
5. Starten Reiz Lieferung
6. Sobald alle Stimuli präsentiert wurden, speichern Rohdaten und on-line-Durchschnitt.

5. Datenanalyse

In der Datenanalyse werden wir anatomischen MRT-Daten für die Visualisierung der Ergebnisse zu verwenden, für die Bestimmung der Formen von Gewebe Fächer für uns Modellierung und zum Einschränken der lMEG / EEG-Daten, um die kortikale Oberfläche. Wir nutzen sowohl die aktuelle Dipol-Modell und eine verteilte kortikal eingeschränkt Minimum-Norm-Lösung in der Analyse. Der Ablauf der verteilten Quellcode-Analyse ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1. Insgesamt Workflow für die Analyse von MEG / EEG mit kortikal-constrained Minimum-Norm-Schätzungen.

Discussion

Magnetenzephalographie (MEG) und Elektroenzephalographie (EEG) sind die einzigen nicht-invasive Methoden, um die Gehirnaktivität mit einer feinen zeitlichen Auflösung aufzuzeichnen. MEG ist besonders gut für die Untersuchung kortikaler Aktivität geeignet. Dieser Artikel zeigt, kombiniert MEG / EEG Datenerfassung und-analyse zu bestimmen Hirnaktivität mit der Bearbeitung von einfachen sensorischen Stimuli assoziiert. Diese Art von Experimenten sind sowohl in der Grundlagenforschung Neurowissenschaften und klinischen Studien verwendet. Wenn das Gehirn-Aktivierung ist Schwerpunkt gilt der aktuelle Dipol-Modell und den Ort der Aktivität kann mit einer Genauigkeit von etwa 5 mm bestimmt werden. In komplexeren Situationen kann kortikal-constrained Quelle schätzt, eingesetzt, um die räumlich-zeitlichen Muster der Aktivierung zu enthüllen. Diese Modelle beschäftigen anatomischen MRT-Daten für die Visualisierung, die Bestimmung der Geometrie der Gewebegruppen für Vorwärts-Modellierung und für die kortikale Lage und Orientierung Einschränkungen.