الحدث عالية الكثافة ذات الصلة الحصول على البيانات المحتملة في علم الأعصاب الإدراكي

Summary

ويستخدم تحت ذات الصلة بالحدث المحتملة (ERP) في علم الأعصاب الإدراكي تسجيل لتقنيات الحصول على البيانات ليست متاحة بسهولة ، وهذا الأسلوب في كثير من الأحيان القرار المكانية الفقراء. لتشجيع زيادة استخدام نظم تخطيط موارد المؤسسات في علم الأعصاب الإدراكي ، وتفاصيل المادة الرئيسية المشاركة في تقنيات عالية الكثافة اقتناء البيانات تخطيط موارد المؤسسات.

Abstract

التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (الرنين المغناطيسي الوظيفي) هو الطريقة المعتادة لتقييم وظائف المخ في مجال علم الأعصاب الإدراكي ، وذلك جزئيا بسبب الرنين المغناطيسي الوظيفي الحصول على البيانات وتقنيات تحليل ومتاحة بسهولة. الرنين المغناطيسي الوظيفي لديها القرار المكانية الزمانية القرار ممتازة ، ولكن الفقراء ، لا يمكن إلا أن هذه الطريقة تستخدم لتحديد الموقع المكاني للنشاط الدماغ المرتبطة عملية إدراكية معينة (ويكشف عن أي شيء تقريبا عن دورة وقت نشاط الدماغ). على النقيض من ذلك ، حدث ذات الصلة المحتملة (ERP) التسجيل ، وهو أسلوب يستخدم في كثير من الأحيان أقل بكثير من الرنين المغناطيسي الوظيفي ، والقرار الزماني ممتازة ، وبالتالي يمكن أن تتبع التحويرات الزمنية السريعة في النشاط العصبي. للأسف ، تستخدم تحت نظم تخطيط موارد المؤسسات في علم الأعصاب الإدراكي لتقنيات الحصول على البيانات ليست متاحة بسهولة ، وانخفاض كثافة تسجيل تخطيط موارد المؤسسات والقرار المكانية الفقراء. في محاولة لتشجيع زيادة استخدام نظم تخطيط موارد المؤسسات في علم الأعصاب الإدراكي ، وتفاصيل المادة الرئيسية المشاركة في تقنيات عالية الكثافة اقتناء البيانات تخطيط موارد المؤسسات. الأهم من ذلك ، نظم تخطيط موارد المؤسسات ذات الكثافة العالية تقديم وعد القرار الزماني المكاني قرار ممتاز وجيد (أو القرار المكانية ممتازة إذا اقترنت الرنين المغناطيسي الوظيفي) ، وهو أمر ضروري للقبض على ديناميات المكانية والزمانية وظيفة الدماغ البشري.

Protocol

أولا مقدمة

في مجال علم الأعصاب الإدراكي ، التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (الرنين المغناطيسي الوظيفي) أصبحت الطريقة القياسية للتحليل. شعبية الرنين المغناطيسي الوظيفي وينبع في جزء من الحصول على البيانات المتاحة بسهولة وتقنيات التحليل ، بالإضافة إلى نتائج التأويل بسهولة أن تسليط الضوء على مناطق الدماغ المرتبطة عملية إدراكية معينة. ومع ذلك ، والرنين المغناطيسي الوظيفي القرار الزمنية الفقراء ، وبالتالي لا يمكن تتبع ديناميات السريع الصدغي من الدماغ يعمل. إذا كان علماء الأعصاب الإدراكي الاستمرار في استخدام الرنين المغناطيسي الوظيفي في المقام الأول ، فإن الصورة الناتجة من وظيفة الدماغ تكون قاصرة بشدة. وتستخدم ذات الصلة بالحدث امكانات (نظم تخطيط موارد المؤسسات) في كثير من الأحيان أقل بكثير على الرغم من هذا الأسلوب يوفر القرار الزماني ممتازة. الغرض من هذه المادة هو بالتفصيل تقنيات عالية الرئيسيين المشاركين في اكتساب كثافة البيانات تخطيط موارد المؤسسات. ومن المؤمل أن هذه المعلومات سوف تعزز زيادة استخدام نظم تخطيط موارد المؤسسات في علم الأعصاب الإدراكي.

II. معدات الإعداد العام

وتقاس عادة البيانات تخطيط موارد المؤسسات في مكان مع مستوى منخفض من شدة المجال الكهرومغناطيسي المحيطة للحد من التداخل مع الإشارة العصبية. للحد من مثل هذا التدخل ، غالبا ما يتم قياس معدلات الحماية الفعلية في غرفة معدنية محمية (أي قفص فاراداي) ولكن قد يكون من الممكن العثور على مكان مكشوف مع مستوى مقبول من قوة الحقل المحيطة (1 ملغم أو أقل ، والتي يمكن قياسها باستخدام عداد الحقل الكهرومغناطيسي). كل قطب كهربائي يربط الى مكبر للصوت الذي بدوره يتصل بكمبيوتر الحصول على البيانات. ويستخدم جهاز كمبيوتر منفصل لعرض الحوافز. للحد من التداخل مع الإشارة العصبية ، وينبغي أن يضم العناصر الأساسية فقط بالطاقة داخل غرفة محمية أو بالقرب من مكان التسجيل ، مثل عرض الحوافز والاستجابة لوحة المفاتيح (على سبيل المثال ، يمكن استخدام المصابيح للمساعدة في تطبيق الكهربائي ولكن ينبغي أن يكون قطع التيار الكهربائي عنه أثناء التسجيل). ويمكن استخدام الفيديو لعرض التبديل إما الحصول على بيانات الكمبيوتر أو الكمبيوتر التحفيز العرض على شاشة واحدة. إذا تم استخدام غرفة محمية ، يمكن تشغيل جميع الكابلات من خلال قناة صغيرة في الجدار (أي بضع بوصات في القطر) أو باب متصدع. وينبغي أن يجلس المشاركون في كرسي مريح مع مساند الذراع والظهر على ارتفاع الكتف التي توفر الدعم للحد من العنق قطعة أثرية في العضلات ، ولكن يسمح بالوصول إلى أقطاب السفلي الخلفي للحد من مقاومة القطب اللاحقة. نستخدم غرفة محمية (التي شيدت من قبل شركاء عالميون في التدريع ، وشركة ، باسيك ، نيو جيرسي) و128 قناة Quik-Cap/SynAmps ² NeuroScan النظام (Compumedics الولايات المتحدة الأمريكية ، شارلوت في نورث كارولاينا).

III. الموضع سقف والرقمنة الكهربائي

هي جزء لا يتجزأ عادة أقطاب في سقف دنة الذي يخفف كثيرا من وقت التطبيق. ومع ذلك ، يتم إصلاح مواقع القطب النسبي في قبعة الذي يلغي إمكانية استخدام التشكيلات الكهربائي القياسية ، مثل نظام القطب ^10-20 يناير أو متغير أعلى كثافة مثل نظام القطب ^10-05 فبراير ، والتي هي على وجه التحديد على وضعه أساس مشارك فرد. لعرض النتائج النهائية في شكل موحد ، أملى علينا موقف عوز الكهربائي لكل مشارك في الموقع التقريبي من قبل النظام الكهربائي 10-5 (ثم تسمية كل من الأقطاب الكهربائية الخاصة بهم وفقا للمواقف التقريبية 10-5 النظام الكهربائي). عند تطبيق كأب ، ويضمن له التماثل بين اليمين واليسار ، مع أقطاب كهربائية توضع على خط الوسط خط الوسط من الرأس ، وبأن معظم أقطاب السفلي الخلفي ، ومتفوقة على الحدود الجمجمة والعنق لتجنب الرقبة قطعة أثرية في العضلات. في حين أن حزام الذقن ستحافظ على سقف كاف في الموقف ، ويمكن ربط الأشرطة الجانبية لحزام العرف على مستوى الخصر باستخدام السحابات الفيلكرو الوحشي تحسين الاتصال مع قطب في رأسه. ويمكن أيضا أقطاب المتاخمة للنظر أن تطبق من أجل إزالة اللاحقة لحركة العين أو التحف وميض.

على الرغم من أنه من المعقول أن نفترض أن التنسيب القطب متناسقة نسبيا عبر المشاركون ، والاختلافات في حجم الرأس والقطب الكهربائي موضع سقف انتاج تقلب الموقع. للتصدي لمثل هذه التقلبات ، يمكن قياس المواقع الكهربائي لكل مشارك. نستخدم FASTRAK بزليموس التحويل الرقمي (كولشستر ، VT) والذي يتضمن جهاز الإرسال ، وثلاثة أجهزة الاستقبال الذي يشن على الغطاء باستخدام الفيلكرو (لتصحيح الحركة مشارك) ، وقلم لتسجيل كل موقع القطب (هذا الجهاز متوافق مع SCAN Neuroscan ل/ 3DSpaceDx البرامج التي نستخدمها للحصول على البيانات). بغض النظر عن الذي يستخدم التحويل الرقمي ، ينبغي أن يكون الإعداد وفقا لمبادئ توجيهية محددة ، مثل تجنب القرب من الأجسام المعدنية الكبيرة وفصل الارسال والاستقبال الكابلات. يجب معايرة واختبار التحويل الرقمي للتأكد من دقتها ، وينبغي أن يكون انتقل ، إذا necessary ، إلى موقع مختلف حتى توطين المكانية دقيقة.

رابعا. الحد من ممانعات الكهربائي

بعد أن يتم ترقيم مواقع القطب ، يجب على المشاركين الجلوس في كرسي مريح التسجيل. بعض المشاركين تجد أكثر راحة عندما يكون مدسوس بخفة اليد منشفة مطوية بين أكتافهم والكرسي الخلفي. ثم ، ينبغي أن تكون غطاء متعدد القطب موصول مكبرات الصوت. يجب تخفيض مقاومة كل قطب كهربائي من النوع الذي هو دون عتبة محددة سلفا. يتم ذلك عن طريق حقن مادة هلامية تجري في كل افتتاح الكهربائي ، والتي سوف تسمح لتدفق الحالية بين فروة الرأس والقطب الفوقية. يجب القضاء على إمكانية المشاركة عبر التلوث ، حقنة جديدة معقمة وإبرة حادة تستعمل لطرف كل مشارك. ومن الملاحظ أنه على الرغم من 5 ك و Omegal هو عتبة مقاومة موحدة ، ويمكن استخدام عتبة أعلى إلى حد ما إذا كان الحقل الكهرومغناطيسي المحيطة قوة منخفضة جدا. نستخدم برنامج SCAN NeuroScan لقياس المعاوقة الكهربائي ، والذي يعرض مستوى مقاومة حسب اللون لجميع الأقطاب في الوقت الحقيقي. هناك عدد من التقنيات التي يمكن تسريع عملية الحد من مقاومة ، وهذا هو الجانب الأكثر استهلاكا للوقت من الحصول على البيانات تخطيط موارد المؤسسات. من المهم أن نأخذ في الاعتبار أن الهدف هو تقييد تطبيق هلام بين القطب وفروة الرأس المغطي على الفور. فمن المستحسن أن يد مسيطرة سيطرة على حقنة وتطبيق الجل بينما من جهة غير المهيمنة يؤدي وظائف أخرى. المحقنة مملوءة هلام يمكن إجراء ضد بقية الرأس مع عدم وجود عدم ارتياح المشاركين ، ولكن لا ينبغي أبدا أن تضغط على رأسه. أولا ، لمسرى معين ، غالبا ما يكون من المفيد إجراء بعض الدوائر مع حقنة في حين يستقر عند الرأس ، لتحريك الشعر التدخل. بعد هذا ، في حين تضغط برفق أسفل القطب مع اليد غير المهيمنة ، يجب أن يتم حقن كمية صغيرة من هلام في فروة الرأس ومن ثم ينبغي أن يتم سحبها من الحقنة مع الاستمرار في حقن هلام لجعل جسرا بين جل وفروة الرأس القطب. هلام انه يجب محو يبرز من فتح القطب قبالة مع الأنسجة والتخلص منها. في بعض الحالات ، وسوف تقوم بتوصيل أقطاب هلام المجاورة بحيث سيتم ربط ممانعات -- وهذا يقلل من القرار المكانية ولكن عادة ما تكون طفيفة للقلق لأن هناك عددا كبيرا من الأقطاب الكهربائية. ينبغي أولا هلام يمكن تطبيقها على أرض الواقع ، وأقطاب المرجعية ، وإذا كانت المجموعة الأولى من ممانعات الكهربائي تظل جميعها يجب إعادة تطبيق هلام عالية لهذه الأقطاب اثنين. كما هلام يصبح عادة أكثر موصل مع مرور الوقت ، استراتيجية واحدة هي حقن الجل في داخل رباعي الأقطاب فروة الرأس (مثل فروة الرأس الخلفي الأيمن) حتى عن ممانعات تبدأ في الانخفاض ، وضخ جل في أقطاب داخل رباعي المقبل حتى عن ممانعات تبدأ في الانخفاض ثم تنقل عبر الأرباع إعادة حقن الجل في مقاومة كهربائية أعلى. وينبغي التشديد على أن عملية تطبيق هلام ينبغي أبدا تسبب الانزعاج مشارك ، وينبغي أن أوضح أن المشاركين أنه ينبغي يعبرون أي إزعاج حتى يمكن إيقاف العمل المناظرة.

خامسا تسجيل البيانات

قبل ان يسجل بدء ، ينبغي تشجيع المشاركين للوصول الى وضع مريح ، والاسترخاء ، للحد من القطع الأثرية عضلة الرقبة ، وتجنب حركات الرأس التي قد تنتج الاتصال بين أقطاب الخلفي والمقعد الخلفي. وينبغي التأكيد على أن المشارك يجب عليهم أثناء التسجيل لا تزال نسبيا ، وحركة كبيرة للكرسي (التي عادة ما تحتوي على إطار معدني) يمكن أن تخلق التداخل الكهرومغناطيسي. ويتعين على المشاركين ثم تلقي استجابة لوحة المفاتيح وجميع المعدات غير الضرورية بالقرب من المشاركين ، مثل أضواء ، ويجب إزالة أو إيقاف. للسماح لتحليل الحدث اللاحقة ذات الصلة ، لا بد من الإشارة بداية كل حدث التحفيز / فجرها الكمبيوتر التحفيز وتلقيها وتخزينها جنبا إلى جنب مع البيانات الكهربية. نرسل هذه النبضات الزناد في كل بداية التحفيز عن طريق المنفذ المتوازي عبر البريد رئيس البرامج (برامج أدوات علم النفس ، وشركة ، بيتسبرغ ، بنسلفانيا) ، والتي تشمل تهيئة الميناء المخصصة المضمنة وتحريك النصوص التي هي متاحة بحرية ³ ، ومشغلات هما تلقيها وتخزينها بواسطة برنامج SCAN. وينبغي الإشارة منفذ التكوين دبوس الرافضة لضمان استخدام القيم الحدية صالح. ذات الصلة ، ومعظم مكبر للصوت عالية تمرير إعدادات التصفية مقبولة والهدف هو مجرد إزالة مكونات التردد المنخفض جدا (مثل العاصمة) التي لا تمت بصلة إلى استجابة عصبية عابرة. في المقابل ، مقبولة المنخفضة تمرير إعدادات التصفية اعتمادا على البيئة التسجيل. في بيئات متدنية جدا مع التداخل الكهرومغناطيسي المحيطة يمكن استخدام مرشح تمرير منخفض مع قطع التردد العالي جدا (مثل 200 هرتز) ، والتيح يقلل من تشويه للاستجابة العصبية التي لا تحتوي على ترددات أعلى. ويمكن في بيئات ذات مستويات أعلى من التدخل ، وقطع أدنى تردد (مثل 80 هرتز) وتصفية 60 هرتز درجة أن تستخدم مثل هذه التي يهيمن عليها الاستجابة الكهربية بواسطة الإشارة العصبية. علما أنه يمكن أيضا أن تتم التصفية في البرامج بعد الحصول على البيانات ، على الرغم من تصفية في المرحلة مكبر للصوت ينتج في كثير من الأحيان أقل تشويه الإشارة.

سادسا. تنظيف كاب

يجب أن يكون الحد الأقصى مسرى متعددة تنظيفها وتطهيرها على الفور بعد تسجيل البيانات كاملة. نبدأ تمرغ الغطاء في ماء دافئ لمدة 5-10 دقائق ثم شطف كل قطب كهربائي مع تدفق المياه الجارية لإزالة شاملة في كل من هلام إجراء. يمكن أن تستخدم في نهاية حادة من مسحة عصا خشبية القطن لمسح الفتحات الموجودة في الأقطاب الكهربائية. ثم أننا نقع في سقف حمام الماء الدافئ والصابون (تتألف من 4 ليترات من الماء و 1-2 أوقية من الطلب) لمدة 30 دقيقة لضمان تمت إزالة جميع هلام ، تليها شامل الشطف بالماء. لتجنب التلوث عبر مشارك ، يجب أن يكون الحد الأقصى للغارقة 15-30 دقيقة في مزيج الماء / مطهر مناسب (مثل 4 أجزاء من الماء لEnvirocide جزء 1) ومن ثم ينبغي أن تشطف جيدا بالماء. عندما شنقا حتى الحد الأقصى لتجف ، يجب أن يوضع بشكل متناظر ودون توتر لأنها قد لا تزال تحتفظ ببعض درجة من موقفها والتجفيف ، والتي لو غير النظامية يمكن أن تقلل من سهولة للحد من مقاومة لاحقة.

سابعا. تحليل نظرة عامة

البيانات السابقة للتجهيز وتتألف من ⁴ خطوات متعددة بما في ذلك الاستبعاد من الأقطاب الكهربائية التي كانوا على اتصال والفقراء أو متقطعة ، وإزالة وميض من التحف ، وتصحيح خط الأساس ، وتصفية إضافية عالية أو منخفضة تمر مرور. ويتبع ما قبل المعالجة من قبل المتوسط ​​، حدث ذات الصلة ، ويمكن تحسين القرار المكانية من خلال إجراء تخطيط موارد المؤسسات توطين المصدر ^5. نستخدم برامج التحليل بيسا (Gräfelfing ، ألمانيا) عن المتوسط ​​المرتبطة حدث قبل المعالجة ، والتوطين المصدر (بيسا يقدم بانتظام دورات التحليل لمدة يومين) ، مع مزيد من التحليلات التي أجريت على الملفات ذات الصلة بالحدث تصديرها المتوسط ​​باستخدام البرامج النصية المخصصة مكتوب في MATLAB (وMathWorks ، ناتيك ، MA).