Waiting
Login processing...

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

Medicine

EEG Mu Rhythm in typische en atypische ontwikkeling

Published: April 9, 2014 doi: 10.3791/51412

Summary

Beoordeling van de EEG mu ritme biedt een unieke methode voor de behandeling van hersenactiviteit en in combinatie met gedragsmatig gebaseerde testen, kan een krachtig hulpmiddel voor het ophelderen van aspecten van sociale cognitie, zoals imitatie, in klinische populaties.

Abstract

Elektro-encefalogram (EEG) is een effectieve, efficiënte en niet-invasieve wijze van beoordeling en registratie van hersenactiviteit. Gezien de uitstekende temporele resolutie, EEG worden gebruikt om de neurale respons met betrekking tot specifieke gedragingen, staten of externe stimuli onderzocht. Een voorbeeld van dit hulpprogramma is de beoordeling van het spiegelneuronen-systeem (MNS) bij de mens door het onderzoek van de EEG mu ritme. Het EEG mu ritme, oscillerende activiteit in de 8-12 Hz frequentiebereik opgenomen vanuit centraal gelegen elektroden, wordt onderdrukt wanneer een individu wordt uitgevoerd, of gewoon merkt, doelgerichte acties. Als zodanig, is voorgesteld om de activiteit van het MNS weerspiegelen. Er is een theorie dat disfunctie in het spiegelneuronen-systeem (MNS) speelt een bijdragende rol in de sociale tekorten van autisme spectrum stoornis (ASS). De MNS kan dan noninvasively in klinische populaties worden onderzocht door middel van EEG mu ritme verzwakking als een index voor de activiteit. De beschreven protOCOL biedt een weg naar sociale cognitieve functies in theorie gekoppeld aan de MNS bij personen met typische en atypische ontwikkeling, zoals ASD onderzoeken.

Introduction

Elektro-encefalogram (EEG) is een effectieve, efficiënte en niet-invasieve wijze van beoordeling en registratie van hersenactiviteit. Zoals neuronen vuren in de hersenen, kan de resulterende spanning wordt versterkt, opgetekend en grafisch weergegeven. De tijdsresolutie van EEG maakt de analyse zelfs korte veranderingen in de oscillatie patronen van de hersenen, en de analyse van de reactie van de hersenen op specifieke stimuli.

Ondanks het feit dat de oudste hersenen beeldvormende techniek, die dateren uit de late 19 e eeuw, EEG heeft nog steeds brede toepasbaarheid. Terwijl functionele magnetische resonantie imaging (fMRI) heeft uitstekende ruimtelijke resolutie, het heeft relatief slechte temporele resolutie. Dit betekent een belangrijke beperking van fMRI onderzoek, gezien de ongelooflijke snelheid waarmee processen in de hersenen. EEG heeft de mogelijkheid om elektrische hersenactiviteit op milliseconde niveau noodzakelijk, omdat potentiële inSight in de fasen van de verwerking van de hersenen.

Evoluerende technologieën hebben ook uitgebreid de toepasbaarheid van de EEG. Een toename van de dichtheid van registratiesystemen is toegestaan ​​voor de ontwikkeling van bronlokalisatietechnieken matiging enkele beperkingen EEG inzake ruimtelijke resolutie. Daarnaast hebben moderne systemen de individuele deelnemer set-up aanzienlijk gereduceerd, waardoor de beoordeling van eerder niet beschikbaar bevolking, zoals baby-en klinische monsters 1-3,28-30.

Gezien de uitstekende temporele resolutie, EEG worden gebruikt om de neurale respons met betrekking tot specifieke gedragingen, staten of externe stimuli onderzocht. Een voorbeeld van dit hulpprogramma is de beoordeling van het spiegelneuronen-systeem (MNS) bij de mens. Spiegelneuronen werden oorspronkelijk geïdentificeerd in apen met behulp van enkel neuron opname 4, waaruit een groepneuronen die reageerden op de uitvoering en het observeren van motorische handelingen. Deze directe opnamemethode plaatsen van elektroden in de hersenen wordt zelden gebruikt in de mens, en alleen in ernstige klinische gevallen. EEG heeft een werkwijze verschaft voor de beoordeling van de MNS door monitoring van de EEG mu ritme. Deze oscillatie patroon in de 8-12 Hz bereik is aangetoond EEG macht te verminderen in reactie op de uitvoering en waarneming van motorische activiteiten, vergelijkbaar met de activatie patroon waargenomen in apen 5-7. Evenzo, stimulatie van vermeende MNS hersengebieden door transcraniële magnetische stimulatie (bijvoorbeeld de inferieure frontale gyrus) afschaft EEG mu ritme 8 en EEG mu ritme onderdrukking correleert met BOLD signalen van fMRI in vermeende spiegelneuronen regio's binnen vakken 9, extra ondersteuning te bieden dat dit ritme indexen, althans gedeeltelijk, MNS activiteit. Beoordeling van de EEG mu ritme heeft toegestaan ​​voor een niet-invasieve evaluatie van spiegelneuronen activity bij mensen.

EEG een unieke methodiek voor de behandeling van hersenactiviteit en in combinatie met gedragsmatig gebaseerde testen, kan het een krachtig hulpmiddel voor het ophelderen aspecten van sociale cognitie, zoals imitatie, in klinische populaties. Verder is de toepasbaarheid van EEG signalen voor gebruik bij populaties met cognitieve of taalimpairments maakt inzicht in mogelijkheden van personen waarvoor andere beeldvormingstechnieken of gedragsparadigma's kunnen minder succesvol gebruiken. De beschreven protocol biedt een weg naar sociale cognitieve functies in theorie gekoppeld aan het spiegelneuronen-systeem bij personen met typische en atypische ontwikkeling, zoals Autisme Spectrum Stoornis onderzoeken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Het volgende protocol voldoet aan de richtlijnen van de Universiteit van Washington Institutional Review Board.

1. Electrofysiologische Assessment

  1. Voorbereiding van de sessie
    1. Voorbereiding van de kamer: plaats de manipulandum (zie figuur 1), een houten blok met een sensor die is aangesloten, die een tijdstempel marker stuurt naar acquisitie software wanneer het wordt begrepen, op de tafel binnen grijpen bereik van de deelnemer. Activeer EEG acquisitie software en beginnen "nieuwe sessie" (figuur S1).
    2. Netto voorbereiding: warme oplossing van gedestilleerd water (1 L), kaliumchloride (1 eetlepel), en babyshampoo (1 theelepel) tot 104 ° C. Soak 128-elektrode dichte array EEG-systeem in de verwarmde zoutoplossing.
    3. Participant preparaat: zorgen dat de deelnemer comfortabel ongeveer 75 cm van de stimulus monitor goed vastzit gezien de videocameratijdperk. Zoek en markeer de vertex op het hoofd van de deelnemer met een huid marker. Meet de vertex door het vinden van de kruising van het middelpunt tussen de nasion en de INION en het middelpunt tussen preauriculars.
    4. NET applicatie: Plaats de EEG cap op het hoofd van de deelnemer zodanig dat de vertex elektrode direct over de vertex merkteken wordt geplaatst. Controleer impedanties en ervoor zorgen dat impedanties onder de drempel geschikt voor het EEG systeem wordt gebruikt (figuur S2).
    5. Begin video taping sessie.
  2. Opname-instelling: Verwijzing signaal naar de vertex elektrode. Analoog filter tussen 0,1 en 100 Hz, versterken het signaal, en digitaliseren bij 500 samples / sec.
  3. Stimulus: aanwezig deelnemer met 3 voorwaarden: observeren, uitvoeren en rust, aangepast van het paradigma ontwikkeld door Muthukumaraswamy en collega's 5.
    1. Let op voorwaarde: Instrueer deelnemer om rustig te zitten en te kijkeneen video van een persoon grijpen de manipulandum. Elke proef moet 6 sec duren. Tijd bespeelde video voor de acht proeven juist dat de waargenomen greep voordoet precies 3 sec. Monitor deelnemer visuele aandacht tijdens de taak, en markeer trials waarin zij niet wonen op het scherm tijdens de post-processing te worden weggegooid.
    2. Uitvoeren voorwaarde: Instrueer deelnemer om rustig te zitten met de rechterhand rustend net onder de manipulandum en, bij het horen van een vooraf opgenomen auditieve cue, de manipulandum grijper imiteren van het observeren aandoening videoclip. Elke proef moet 6 sec duren. Zorg ervoor dat de auditieve cue op precies 3 sec wordt gepresenteerd door de opnamen van een auditieve track die zorgt voor een consistent getimed uitvoeren cue en inter-trial interval. Maken gebruik van een sensor op de manipulandum precies de tijd dat de greep van de deelnemer optreedt (figuur S3) op te nemen.
    3. Rusttoestand: Instrueer deelnemer te zitten quietgevoerd met open ogen en passief observeren een kleine crosshair op de stimulus monitor. Continue EEG tijdens de rest voorwaarde voor 3 minuten.
    4. Voor zowel observeren en voorwaarden uit te voeren, aanwezig gerandomiseerde blokken van tien proeven, voor een totaal van veertig proeven per conditie. Zorg ervoor dat het beeld van de manipulandum blijft op het scherm gedurende het observeren en uitvoeren van blokken, ook tussen studies. Dien de rusttoestand bij de voltooiing van het observeren en uitvoeren omstandigheden.
  4. Data Processing
    1. Na het verzamelen van gegevens, controleer impedanties. Let op eventuele wijzigingen in impedantie niveaus. End acquisitie software opname.
    2. Post-processing: Rereference EEG-signaal van het gemiddelde. Segment continue EEG data in veertig 6-sec proeven voor elke conditie (figuur S4).
    3. Voeren geautomatiseerde detectie van artefact. Gebruik geautomatiseerde algoritmen om segmenten voor beweging artefacten inspecteren door het identificeren snel gemiddelde amplitudes exceeding 200 mV, differentiële gemiddelde amplitudes groter dan 100 mV, en nul variantie over een bepaalde studie (Figuur S5).
    4. Voeren handmatige artefact detectie door visueel data inspecteren en te bevestigen met een video review van de sessie om alle proeven in de toestand observatie verontreinigd zijn met een beweging artefact en alle proeven in de toestand uitvoering verontreinigd zijn met een beweging artefact los van de greep gebaar te verwijderen. Proeven uit te sluiten met aanzienlijke artefact uit de analyse. Gooi alle proeven die werden gemarkeerd tijdens acquisitie als niet bijgewoond. Onderzoeken en nota tarief van proef afwijzing voor elke diagnostische groep onder analyse.
  5. Data-analyse
    1. Per Muthukumaraswamy et al.. 5, segment schoongemaakt proeven in 2 sec tijdperken bestaande uit 1 sec van gegevens voordat de greep en 1 sec na voor zowel het observeren (zoals aangegeven door de fotocel) en uitvoeren (zoals aangegeven door de manipulandum sensor) omstandigheden. Segment cleunde 2 sec tijdperken van de rest staat.
    2. Fast Fourier transformatie (FFT) elk segment. Selecteer een cluster van acht elektroden op elk halfrond rond de standaard C3 en C4 posities voor statistische analyses (volgende Muthukumaraswamy et al.. 5 en Bernier et al.. 3) (Figuur 2). Voor elke voorwaarde, het gemiddelde van de macht over de opgenomen studies aan de macht spectra te berekenen.
    3. Bereken mu demping door onderzoek van de gemiddelde vermogen tijdens de uitvoering of waarneming van een bewegend handelen ten opzichte van het gemiddelde vermogen in de rusttoestand, in de 8-13 Hz bereik. Gebruik de log van deze verhouding tot de mate van demping te bepalen. Let op: een negatieve waarde vertegenwoordigt verzwakking tijdens de uitvoering of observatie, terwijl een positieve waarde vertegenwoordigt vergroting. Deze methode houdt rekening variabiliteit tussen individuen en de abnormaliteit van deze waarden in verhouding vorm. <br /> Let op: Dit protocol werd ontwikkeld met behulp van een 128-elektrode dichte array EEG systeem met Net Station-software versie 4.1. Terwijl de basisstappen zijn vergelijkbaar in EEG-systemen, kan verwerven en analyseren van protocollen variëren.

2. Sample Karakterisering

  1. Identificeer potentiële patiëntenpopulatie voor deelname aan paradigma door onderzoek registers, vorige deelnemer lijsten, of verwijzingen van gebied klinieken en artsen.
  2. Scherm potentiële deelnemers kans op het ontmoeten van diagnostische criteria voor klinische construct (bv. Autisme Spectrum Stoornis) en eventuele uitsluitingscriteria, zoals de aanwezigheid van hoofdletsel, tumor, inbeslagneming geschiedenis, of het gebruik van anti-epileptische of barbituraat medicatie die kunnen verstoren het identificeren van de elektrofysiologische signaal.
  3. Bevestigen diagnostische status van patiëntenpopulatie door het gebruik van gouden standaard diagnostische instrumenten (bv. Autism Diagnostic Interview-ReVised (ADI-R 11) en de Autism Diagnostic Observation Schedule-Generic (ADOS-G, 12) beheerd door deskundige arts volgende Diagnostic and Statistical Manual - 5 e editie (DSM-5) criteria 13.
  4. Identificeer controlemonster gematched op relevante variabelen van belang zijn, zoals leeftijd, geslacht, cognitieve vaardigheden, enz.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Typische volwassenen, kinderen en zuigelingen hebben consistent aangetoond mu ritme zowel tijdens de uitvoering en observatie van de acties in een verscheidenheid van paradigma's en stimuli 5, 14-30. Demping in deze frequentieband wordt consequent gelokaliseerd over het centrum van elektroden (figuur 3) dat aangeeft dat dit geen vermindering van alfa vermogen dat wordt opgenomen met andere hoofdhuid regio. Evenzo wordt verzwakking in deze frequentie gedurende de observatie van beweging beperkt tot de waarneming van biologisch gebaseerde beweging en onderdrukking niet alleen ontlokt beweging door het gezichtsveld, zoals stuiterende ballen (figuur 4). Mu onderdrukking in reactie op een gebeurtenis, zoals de uitvoering of observatie van een doelgericht grijpen actie, wordt aangetoond door de daling van de spectrale macht, gevolgd door een terugkeer naar de uitgangswaarden (figuur 5).

Er zijnacht onafhankelijke studies en een gepoolde analyse van de EEG mu ritme en sociale cognitie in de ASD bevolking. Hoewel de bevindingen van mu onderdrukking zowel tijdens de observatie en de uitvoering van de acties zijn consistent waargenomen bij normaal ontwikkelende individuen, zijn bevindingen met betrekking tot de mu ritme in ASD variabele geweest. Een eerste studie 31 van het EEG-mu-ritme in vergelijking personen met ASS in de leeftijd van 6-46 jaar op een leeftijd en geslacht gematchte controle groep. De ASD groep toonde mu demping alleen tijdens de uitvoering van de acties, en niet tijdens de observatie. Dit zelfde patroon werd herhaald bij volwassen mannen met ASS in vergelijking met een groep van leeftijd en IQ afgestemd typische peers, en deze groep de mate van verzwakking mu significant gerelateerd aan imitatie vermogen 3. Ook een derde studie geen mu onderdrukking te vinden tijdens het bekijken van de mens uitgevoerde acties 5-7 jaar oude kinderen met ASS, maar deed in de leeftijd en het geslacht matched typische leeftijdsgenoten 32. Een tweede studie van Oberman et al.. 33, gevonden typische mu onderdrukking in een monster van 13 8-12 jarige kinderen met ASS tijdens de observatie van de acties wordt weergegeven door bekende mensen (moeders), maar niet tijdens de observatie van acties van onbekende mensen 33. Drie studies hebben nagelaten groep verschillen in mu onderdrukking tussen personen met ASS en controlegroepen te vinden. Tijdens de observatie van acties die worden uitgevoerd door mensenhanden, geen verschillen in mu demping gevonden tussen 8-13 jaar oude kinderen met ASS en leeftijd en IQ geëvenaard normaal ontwikkelende kinderen 34 of tussen de 11-26 jaar oude personen met ASS en leeftijd, geslacht, en IQ geëvenaard leeftijdsgenoten 35.

Tenslotte Bernier en collega's 36 vonden geen verschillen tussen kinderen met ASS, ontmoeting gouden standaard diagnostische criteria, en leeftijd en geslacht gematched leeftijdsgenoten op mu demping tijdens de observatie van goal gerichte acties, maar vonden een significant verband tussen de EEG mu-ritme en gedragsmatig onderzocht imitatie vaardigheden. Dit suggereert dat de verschillen in EEG mu verzwakking die zijn waargenomen verschillen in het vermogen om bootsen kan wijzen, in plaats van een direct gevolg van ASS 36.

Deze experimenten suggereren dat het onderzoek van de EEG mu ritme is een waardevol instrument voor het ophelderen van de mechanismen die verband houden met sociale cognitie in zowel typische en klinische populaties.

Figuur 1
Figuur 1. Manipulandum. Om de waarneming en uitvoering van een doelgerichte greep nauwkeurig te onderzoeken, worden de deelnemers geïnstrueerd om een ​​eenvoudige hand-greep van de manipulandum uitvoeren of een model grijpen de manipulandum observeren. Wanneer de manipulandum wordt begrepen, een tijdvergrendeld signaal naar de data-acquisitie computer gestuurd voor later, off-line segmentering van elke proef.

Figuur 2
Figuur 2. Dichte kap met elektroden lead selectie voor het vastleggen van mu ritme activiteit.

Figuur 3
Figuur 3. Kenmerkend topografie van verzwakking van de mu-ritme zoals aangetoond door hun typische ontwikkeling (mannetje, leeftijd 9,2 jaar) met inachtneming doelgericht grijpen actie. Mu ritme demping wordt weerspiegeld in de hoofdhuid topografie verminderd amplitude via centraal gelegen elektroden.

Figuur 4 . Figuur 4 Spectral vermogen tijdens de observatie van biologische beweging en niet-biologische beweging in 11 kinderen (gemiddelde leeftijd 10,8 jaar (range = 8-15 jaar;. 3 mannetjes, 8 vrouwtjes) Averaged spectrale macht in de mu frequentie (8-13 Hz) opgenomen vanuit centraal gelegen elektroden tijdens de observatie van de biologische beweging (een geanimeerde danser) wordt verzwakt ten opzichte van de uitgangswaarde, terwijl mu stroom niet wordt verzwakt tijdens de observatie van niet-biologische beweging (een geanimeerde bal). De log-transformatie van de verhouding van de (microvolts 2 ) voor elke conditie ten opzichte van baseline duidt op een grotere vermindering van de macht in de biologische beweging conditie door middel van de meer negatieve vermogenswaarde.

Figuur 5
Figuur 5. Event-rekend spectrale macht demping. Mu vermogen (8-13 Hz van het centrum van leads) verzwakt ten opzichte van de uitgangswaarde tijdens de uitvoering (gemiddeld vermogen van meer dan 20 greep trials) en observatie (gemiddeld vermogen van meer dan 30 acht proeven) voor activiteiten in een normaal ontwikkelende 6 jaar oud mannetje.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

De succesvolle verwerving, verwerking en analyse van elektrofysiologische gegevens met betrekking tot de mu-ritme en de toepassing op klinische populaties vereist 1) de toepassing van EEG methodologische instrumenten, 2) voorzichtig artefact detectie en datareductie, 3) nauwkeurige identificatie van het mu-ritme, en 4) een nauwkeurige omschrijving van de klinische populatie en de identificatie van geschikte controlegroepen.

Passende EEG methodologie vereist goed functionerende en geïntegreerde apparatuur, goede kap keuze en plaatsing, nauwkeurige versterking en de timing van het signaal, kan een vrije, artefactvrij signaal, een goed signaal verwezen, adequaat gesegmenteerd (als event-related) proeven, zorgvuldig berekende vermogen transformaties, aandacht voor de stimuli, en natuurlijk, een paradigma en prikkels die de cognitieve vermogens onderzochte wekken.

14 hoewel tijdens event-related duidelijk en betrouwbaar aangetoond kunnen worden geanalyseerd 17,37. Gezien de kleine signaal-ruisverhouding, kan gemakkelijk obscure veranderingen in de spectrale macht in dit ritme artefact. Hierdoor zorgvuldige artefact opsporing door geautomatiseerde programma of handmatig onderzoek van de elektrode te dragen gegevens voor de identificatie van de mu ritme. Verschillen tussen groepen in de hoeveelheid artefact geobserveerd en verwijderd moeten worden vastgelegd waarborgen waargenomen groepsverschillen niet als gevolg van data artefact of artefact verwijderingsproces. De uiteindelijke gegevens van het EEG monster bij evenementgerelateerde analyses zoals beschreven in dit protocol moet artefactvrij proeven en een voldoende aantal proeven ontbreken daarvan bevatten om de mate van demping nauwkeurig vastleggen, of voor een bepaalde aandoening.

Ontwikkeling overwegingen zijn belangrijk voor neurofysiologische werk. Verzwakking van de mu-ritme is opgeslagen in reactie op de waarneming van doelgerichte acties individuen van 8 maanden age naar volwassenheid 28-29,38. Belangrijk, terwijl zij de mate van verzwakking waargenomen in de kindertijd is veel kleiner dan die vastgesteld bij volwassenen 39-40. Dit patroon onderstreept het belang van onderzoek naar ontwikkelingsstoornissen invloeden op neurale ritmes en bijpassende controle populaties aan experimentele groepen op ontwikkelingsniveau.

Tot slot, om dit werk in klinische populaties te voeren, de zorgvuldige beoordeling van de klinische populatie is nodig om ervoor te zorgen groepen voldoende worden gedefinieerd. De inclusionary en uitsluitingscriteria voor de klinische en vergelijking groepen moeten duidelijk worden omschreven en zorgvuldig overwogen. Bijvoorbeeld, het gebruik van gouden standaard diagnostische instrumenten essentieel is om klinische populaties. Zonder een duidelijk diagnostisch protocol, voor heterogene klinische populaties, de cognitieve construct onder studie kan enorm verschillen binnen een losjes gedefinieerde klinische groep. Tight, diagnostische definities reduceren die kans. Indien bepaalde subpopulaties van een klinisch monster worden uitgesloten, dat moet worden geïdentificeerd als het invloed generaliseerbaarheid van de bevindingen. Bijvoorbeeld, terwijl de uitsluiting van personen met epilepsie uit een studie van ASS helpt het EEG-signaal dat kan worden onttrokken de opname van personen met comorbide aanvallen reinigen, verandert dit het generaliseren van de conclusies, gezien de hoge prevalentie van aanvallen bij mensen met ASD.

De hierboven beschreven protocol voorziet in een laan met een EEG-index van het spiegelneuronen-systeem in klinische populaties in een niet-invasieve manier te onderzoeken. Het vereist weinig communicatieve vaardigheden waardoor voor de toepassing op fysieke handicap en niet-invasief, gemakkelijk aan te brengen, en biedt een uitstekende resolutie om cognitieve constructen gerelateerd aan sociale vaardigheden te begrijpen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs verklaren geen concurrerende financiële belangen.

Acknowledgments

Dit werk werd ondersteund door een subsidie ​​van de Stichting Simons (SFARI # 89638 RB).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Geodesic EEG System EGI N/A Any EEG system, not only EGI based systems, is applicable for the described study
MATLAB software MATLAB N/A Any mathematical, statistical software that can work with matrices is applicable
Netstation software EGI N/A Any EEG acquisition software is applicable for the described study
Manipulandum custom N/A Any object that is coregistered with data acquisition software to signal a successful grasp

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Kuhl, P. K., Coffey-Corina, S., Padden, D., Dawson, G. Links between social and linguistic processing of speech in preschool children with autism: behavioral and electrophysiological. 8, (2005).
  2. McPartland, J., Dawson, G., Webb, S. J., Panagiotides, H., Carver, L. J. Event-related brain potentials reveal anomalies in temporal processing of faces in autism spectrum disorder. J. Child Psychol. Psychiatry. 45, 1235-1245 (2004).
  3. Bernier, R., Dawson, G., Webb, S., Murias, M. EEG mu rhythm and imitation impairments in individuals with autism spectrum disorder. Brain Cogn. 64, 228-237 Forthcoming.
  4. Rizzolatti, G., Fadiga, L., Gallese, V., Fogassi, L. Premotor cortex and the recognition of motor actions. Brain Res. Cogn. Brain. 3, 131-141 (1996).
  5. Muthukumaraswamy, S. D., Johnson, B. W., McNair, N. A. Mu rhythm modulation during observation of an object-directed grasp. Brain Res. Cogn. Brain Res. 19, 195-201 Forthcoming.
  6. Pineda, J. A. The functional significance of mu rhythms: translating "seeing" and "hearing" into "doing". Brain Res. Brain Res. Rev. 50, 57-68 (2005).
  7. Vanderwert, R. E., Fox, N. A., Ferrari, P. F. The mirror mechanism and mu rhythm in social development. Neurosci. Lett. 540, 15-20 (2013).
  8. Keuken, M. C., et al. The role of the left inferior frontal gyrus in social perception: an rTMS study. Brain Res. , 1383-13196 (2011).
  9. Braadbaart, L., Williams, J. H., Waiter, G. D. Do mirror neuron areas mediate mu rhythm suppression during imitation and action observation. Int. J. Psychophysiol. , 99-105 (2013).
  10. Rogers, S., Cook, I., Greiss-Hess, L. Mature Imitation Task. Unpublished coding manual. , M.I.N.D. Institute, University of California - Davis. Forthcoming.
  11. Lord, C., Rutter, M., Le Couteur, A. Autism Diagnostic Interview-Revised: a revised version of a diagnostic interview for caregivers of individuals with possible pervasive developmental disorders. J. Autism Disord. 24, 659-685 (1994).
  12. Lord, C., et al. The autism diagnostic observation schedule-generic: a standard measure of social and communication deficits associated with the spectrum of autism. J. Autism Dev. Disord. 30, 205-223 (2000).
  13. American Psychiatric Association (APA). Diagnostic and statistical manual of mental. disorders, Edition. , Forthcoming.
  14. Gastaut, H. J., Bert, J. EEG changes during cinematographic presentation; moving picture activation. of the EEG. Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 6, 433-444 (1954).
  15. Muthukumaraswamy, S. D., Johnson, B. W. Changes in rolandic mu rhythm during observation of a precision grip. Psychophysiology. 41, 152-156 (2004).
  16. Chatrian, G. E., Petersen, M. C., Lazarte, J. A. The blocking of the rolandic wicket rhythm and some central changes related to movement. Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 11, 497-510 (1959).
  17. Pfurtscheller, G., Neuper, C., Andrew, C., Edlinger, G. Foot and hand area mu rhythms. Int. J. Psychophysiol. 26, 121-135 (1997).
  18. Arroyo, S., et al. Functional significance of the mu rhythm of human cortex: an electrophysiologic study with subdural electrodes. Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 87, 76-87 (1993).
  19. Babiloni, C., et al. Human cortical electroencephalography (EEG) rhythms during the observation of simple aimless movements: a high-resolution EEG study. Neuroimage. 17, 559-572 (2002).
  20. Babiloni, C., et al. Human movement-related potentials vs desynchronization of EEG alpha rhythm: a high-resolution EEG study. Neuroimage. 10, 658-665 (1999).
  21. Babiloni, C., et al. Transient human cortical responses during the observation of simple finger movements: a high-resolution EEG study. Hum. Brain. 20, 148-157 (2003).
  22. Cochin, S., Barthelemy, C., Lejeune, B., Roux, S., Martineau, J. Perception of motion and qEEG activity in human adults. Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 107, 287-295 (1998).
  23. Cochin, S., Barthelemy, C., Roux, S., Martineau, J. Observation and execution of movement: similarities demonstrated by quantified electroencephalography. Eur. J. Neurosci. 11, 1839-1842 (1999).
  24. Cochin, S., Barthelemy, C., Roux, S., Martineau, J. Electroencephalographic activity during perception of motion in childhood. Eur. J. Neurosci. 13, 1791-1796 (2001).
  25. Martineau, J., Cochin, S. Visual perception in children: human, animal and virtual movement activates different cortical areas. Int. J. Psychophysiol. 51, 37-44 (2003).
  26. Lepage, J. F., Theoret, H. EEG evidence for the presence of an action observation-execution matching system in children. Eur. J. Neurosci. 23, 2505-2510 (2006).
  27. Marshall, P. J., Bar-Haim, Y., Fox, N. A. Development of the EEG from 5 months to 4 years of age. Clin. Neurophysiol. 113, 1199-1208 (2002).
  28. Southgate, V., Johnson, M. H., El Karoui, I., Csibra, G. Motor system activation reveals infants' on-line prediction of others' goals. Psychol. Sci. 21, 355-359 (2010).
  29. Nystrom, P., Ljunghammar, T., Rosander, K., von Hofsten, C. Using mu rhythm desynchronization to measure mirror neuron activity in infants. Dev. Sci. 14, 327-335 (2011).
  30. Southgate, V., Johnson, M. H., Osborne, T., Csibra, G. Predictive motor activation during action observation in human infants. Biol. , 769-772 (2009).
  31. Oberman, L. M., et al. EEG evidence for mirror neuron dysfunction in autism spectrum disorders. Brain Res. Cogn. Brain Res. 24, 190-198 (2005).
  32. Martineau, J., Cochin, S., Magne, R., Barthelemy, C. Impaired cortical activation in autistic children: is the mirror neuron system involved. Int. J. Psychophysiol. 68, 35-40 (2008).
  33. Oberman, L. M., Ramachandran, V. S., Pineda, J. A. Modulation of mu suppression in children with autism spectrum disorders in response to familiar or unfamiliar stimuli: the mirror neuron hypothesis. Neuropsychologia. 46, 1558-1565 (2008).
  34. Raymaekers, R., Wiersema, J. R., Roeyers, H. EEG Study of the Mirror Neuron System in Children with High Functioning Autism. Brain Res. , 113-121 (2009).
  35. Fan, Y. T., Decety, J., Yang, C. Y., Liu, J. L., Cheng, Y. Unbroken mirror neurons in autism spectrum disorders. J. Child Psychol. Psychiatry. 51, 981-988 (2010).
  36. Bernier, R., Aaronson, B., McPartland, J. The role of imitation in the observed heterogeneity in EEG mu rhythm in autism and typical development. Brain Cogn. 82, 69-75 (2013).
  37. Pfurtscheller, G., Lopesda Silva,, H, F. Event-related EEG/MEG synchronization and desynchronization: basic principles. Clin. Neurophysiol. 110, 1842-1857 (1999).
  38. Marshall, P. J., Young, T., Meltzoff, A. N. Neural correlates of action observation and execution in 14‐month‐old infants: An event‐related EEG desynchronization study. Dev. Sci. , 474-480 (2011).
  39. Marshall, P. J., Meltzoff, A. N. Neural mirroring systems: Exploring the EEG mu rhythm in human infancy. Dev. Cogn. Neurosci. , 110-123 (2011).
  40. Oberman, L., McCleery, J., Hubbard, E., Bernier, R., Pineda, J. Developmental changes in mu suppression to observed actions in individuals with autism spectrum disorders. Soc. Cogn. Affective Neurosci. 8, 300-304 Forthcoming.

Tags

Geneeskunde Elektro-encefalografie (EEG) mu ritme imitatie autisme spectrum stoornis sociale cognitie spiegelneuronen-systeem
EEG Mu Rhythm in typische en atypische ontwikkeling
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Bernier, R., Aaronson, B., Kresse,More

Bernier, R., Aaronson, B., Kresse, A. EEG Mu Rhythm in Typical and Atypical Development. J. Vis. Exp. (86), e51412, doi:10.3791/51412 (2014).

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