Waiting
Login processing...

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

Medicine

EEG Mu Rytm i typisk och atypisk utveckling

Published: April 9, 2014 doi: 10.3791/51412

Summary

Bedömning av EEG mu rytm ger en unik metod för att undersöka hjärnaktivitet och i kombination med beteendemässigt baserade analyser, kan vara ett kraftfullt verktyg för att belysa aspekter av social kognition, såsom imitation, i kliniska populationer.

Abstract

Elektroencefalografi (EEG) är en effektiv, effektiv och icke-invasiv metod för att bedöma och registrera hjärnaktivitet. Med tanke på den utmärkta tidsupplösning, kan EEG användas för att undersöka neurala svar relaterade till specifika beteenden, stater eller yttre stimuli. Ett exempel på detta verktyg är bedömningen av spegelneuron-systemet (MNS) hos människor genom undersökning av EEG mu rytm. EEG-mu rytm, oscillerande aktivitet i 8-12 Hz frekvensområdet registreras från centralt placerade elektroder, undertrycks när en individ exekverar, eller bara observerar, riktade mål åtgärder. Som sådan, har det föreslagits att reflektera aktiviteten av MNS. Det har teorin att dysfunktion i spegelneuron-systemet (MNS) spelar en bidragande roll i de sociala underskott i autism (ASD). De MNS kan sedan noninvasively undersökts i kliniska populationer med hjälp av EEG mu rytm dämpning som ett index för sin verksamhet. Den beskrivna protocol ger en väg för att undersöka sociala kognitiva funktioner teoretiskt kopplade till MNS hos personer med typisk och atypisk utveckling, t.ex. ASD.

Introduction

Elektroencefalografi (EEG) är en effektiv, effektiv och icke-invasiv metod för att bedöma och registrera hjärnaktivitet. Som nervceller brand i hjärnan, kan den resulterande spänningen förstärkas, registreras, och grafiskt. Den temporala upplösningen av EEG tillåter för analys av även korta förändringar i svängningsmönster i hjärnan, såväl som analys av hjärnans svar på specifika stimuli.

Trots att den äldsta hjärnavbildningsteknik, som går tillbaka till slutet av 19-talet, fortfarande har EEG omfattande tillämplighet. Medan funktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI) har utmärkt rumslig upplösning, den har relativt dålig tidsupplösning. Detta innebär en stor begränsning av fMRI bedömning med tanke på den otroliga hastighet med vilken processer sker i hjärnan. EEG har förmågan att bedöma elektrisk hjärnaktivitet på millisekund-nivå, vilket ger potential iNsight in faserna hos hjärnans bearbetning.

Utvecklingen av ny teknik har också utvidgat tillämpningen av EEG. En ökning av tätheten av inspelningssystem har möjliggjort utvecklingen av källlokaliseringstekniker, mildra några av EEG begränsningar beträffande rumslig upplösning. Dessutom har moderna system minskat den enskilde deltagaren ställtid avsevärt, vilket möjliggör en bedömning av tidigare otillgängliga populationer, till exempel spädbarn och kliniska prover 1-3,28-30.

Med tanke på den utmärkta tidsupplösning, kan EEG användas för att undersöka neurala svar relaterade till specifika beteenden, stater eller yttre stimuli. Ett exempel på detta verktyg är bedömningen av spegelneuron-systemet (MNS) hos människor. Spegelneuroner ursprungligen identifierades i apor med hjälp enda neuron inspelning 4, som visar en grupp avnervceller som svarade på både projektering och observation av motoriska handlingar. Denna direkt inspelning metod för att placera elektroder i hjärnan är sällan utnyttjas i människor, och endast i svåra kliniska fall. EEG har gett en metod för att bedöma MNS genom att övervaka EEG mu rytm. Denna svängning mönster i 8-12 Hz har visat sig dämpa EEG kraft som svar på utförandet och observation av motoriska handlingar, liknande aktiveringsmönster observerats hos apor 5-7. På samma sätt, stimulering av förmodade MNS hjärnregioner genom transkraniell magnetisk stimulering (t.ex. sämre frontal gyrus) upphäver EEG mu rytm 8 och EEG mu rytm undertryckande korrelerar med BOLD signaler från fMRI i förmodade spegel neuron regioner inom ämnen 9, ger ytterligare stöd att denna rytm index, åtminstone delvis, MNS aktivitet. Bedömning av EEG mu rytmen har tillåtet för en icke-invasiv bedömning av spegelneuron ageraivity hos människor.

EEG ger en unik metod för att undersöka hjärnaktivitet och i kombination med beteendemässigt baserade analyser, kan det vara ett kraftfullt verktyg för att belysa aspekter av social kognition, såsom imitation, i kliniska populationer. Vidare, tillämpligheten av EEG för användning med befolkningar med kognitiva eller språksvårigheter möjliggör insikt i förmågor hos personer för vilka andra avbildningstekniker eller beteende paradigm kan vara mindre framgångsrikt använda. Den beskrivna protokollet ger en väg för att undersöka sociala kognitiva funktioner teoretiskt kopplade till spegelneuron-systemet hos personer med typisk och atypisk utveckling, till exempel autism.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Följande protokoll följer riktlinjerna från University of Washington granskningsnämnder.

Elektro Bedömning 1.

  1. Beredning av sessionen
    1. Rums förberedelse: placera manipulandum (se figur 1), en träkloss med en sensor fäst, som sänder en tidsstämplad markör till förvärv programvara när den fattade, på bordet inom gripa räckhåll för deltagaren. Aktivera EEG förvärv programvara och börja "ny session" (Figur S1).
    2. Netto preparatet: varm lösning av destillerat vatten (1 L), kaliumklorid (1 matsked) och babyschampo (1 tesked) till 104 ° F. Blöt 128-elektrod tät-array EEG-system i det uppvärmda saltlösning.
    3. Deltagare förberedelser: se till att deltagaren sitter bekvämt ca 75 cm från den stimulans presentationsskärmen och fullt med tanke på video cameran. Hitta och markera vertex på deltagarens huvud med en hud markör. Mät vertex genom att hitta skärningspunkten mellan mittpunkten mellan nasion och Inion och mittpunkten mellan preauriculars.
    4. Net ansökan: Placera EEG locket på deltagarens huvud så att vertex elektroden är placerad direkt över vertex märket. Kolla impedanser och se till att impedansen understiger tröskelvärdet är lämpligt för EEG-system som används (figur S2).
    5. Börja video tejpning session.
  2. Inspelning setup: Referens signal till vertex elektroden. Analoga filter mellan 0,1 och 100 Hz, förstärka signalen och digitalisera på 500 sampel / sekund.
  3. Stimulus presentation: nuvarande deltagare med tre villkor: observera, utföra och vila, anpassade från paradigmet utvecklats av Muthukumaraswamy och kollegor 5.
    1. Observera skick: Instruera deltagaren att sitta tyst och titta påen video på en person att greppa manipulandum. Varje försök bör pågå 6 sek. Tid för förinspelad video för observera rättegångar just för att se till att den observerade grepp sker vid exakt 3 sek. Övervaka deltagarens visuella uppmärksamhet under uppgiften, och markera prövningar under vilken de inte sköta skärmen för att kasseras vid efterbearbetning.
    2. Utför villkor: Instruera deltagaren att sitta tyst med höger hand vilar strax under manipulandum och, när han hörde en förinspelad auditiv kö, för att imitera manipulandum grab från observera tillståndet videoklippet. Varje försök bör pågå 6 sek. Se till att hörsel kö presenteras vid exakt 3 sekunder genom att förinspelning en auditiv spår som håller en genomgående tidsinställda köra cue och inter-rättegången intervall. Använda en sensor på manipulandum att exakt registrera den tid som deltagaren grepp uppstår (Figur S3).
    3. Övriga villkor: Instruera deltagaren att sitta quietly med ögonen öppna och passivt iaktta en liten hårkors på stimulans-monitorn. Registrering kontinuerlig EEG under vilotillståndet för 3 min.
    4. För både observera och utföra förhållanden, nuvarande randomiserade block om tio försök, för totalt fyrtio försök per tillstånd. Se till att bilden av manipulandum kvar på skärmen under hela observera och utföra block, även mellan försöken. Administrera resten skick vid slutförandet av de observerar och utför förhållanden.
  4. Databehandling
    1. Efter datainsamling, kontrollera igen impedanser. Notera eventuella ändringar impedansnivåerna. Avsluta förvärvs inspelningsprogram.
    2. Efterbehandling: Rereference EEG-signalen till genomsnittet. Segment kontinuerlig EEG-data i fyrtio 6-sec prövningar för varje tillstånd (Figur S4).
    3. Göra automatiska artefaktdetektering. Använd automatiserade algoritmer för att inspektera segment för rörelseartefakter genom att identifiera snabba genomsnitts amplituder exceeding 200 μV, differential genomsnittliga amplituder överstiger 100 μV, och noll varians över en viss rättegång (Figur S5).
    4. Genomför manuell artefakt upptäckt genom visuell inspektion av data och bekräfta med videorecension av sessionen för att ta bort alla rättegångar i observations skick förorenat med varje rörelse artefakt och alla försök i utförandet skick förorenat med varje rörelse artefakt något samband med grepp gest. Uteslut försök med betydande artefakt från analys. Släng alla prövningar som flaggade under förvärv som inte deltog. Undersök och notera andelen försöks avslag för varje diagnosgrupp som analyseras.
  5. Dataanalys
    1. Per Muthukumaraswamy et al. 5, segment rengjorda försök i 2 sek epoker som består av 1 sek av data innan grepp och 1 sek efter att både observera (som präglas av fotocellen) och köra (som markeras av manipulandum sensorn) förhållanden. Segment clutade 2 sek epoker från viloläge.
    2. Fast Fourier Transform (FFT) varje segment. Välj ett kluster av åtta elektroder på varje hemisfär som omger de standard C3 och C4 positioner för statistiska analyser (efter Muthukumaraswamy et al. 5 och Bernier et al. 3) (figur 2). För varje tillstånd, i genomsnitt makten över de inkluderade studierna för att beräkna effektspektra.
    3. Beräkna mu dämpning genom att undersöka den genomsnittliga effekten under antingen utförande eller observation av en motor handling, i förhållande till den genomsnittliga effekten under den vilande tillstånd, över 8-13 Hz. Använd logaritmen av detta förhållande för att bestämma graden av dämpning. Obs: ett negativt värde representerar dämpning under utförande eller observation, medan ett positivt värde representerar augmentation. Denna metod tar hänsyn till variationer mellan individer, och den icke-normalvärden som uttrycks i förhållande formulär. <br /> Note: Detta protokoll har utvecklats med hjälp av en 128-elektrod tät-array EEG-system med Net Station programvaruversion 4.1. Även om de grundläggande stegen är liknande över EEG-system, kan insamling och analys av protokollen varierar.

2. Prov karakterisering

  1. Identifiera potentiella patientgrupp för deltagande i paradigm genom forsknings register, tidigare deltagare listor eller remisser från området kliniker och kliniker.
  2. Screen potentiella deltagare för sannolikheten för att uppfylla diagnoskriterierna för klinisk konstruktion (t.ex. autism) och identifiera eventuella utestängande kriterier, t.ex. förekomst av skallskada, tumör, beslag historia, eller användning av antikonvulsiv eller barbiturat läkemedel som kan förvränga elektrofysiologiska signal.
  3. Bekräfta diagnostisk status för patientgruppen med hjälp av guld standardiserade diagnostiska instrument (t.ex. Autism Diagnostic Interview-Reövervakad (ADI-R 11) och Autism Diagnostic Observation Schedule-Generic (ADOS-G, 12) som administreras av expert kliniker efter Diagnostic and Statistical Manual - 5: e upplagan (DSM-5) kriterier 13.
  4. Identifiera kontrollprov matchas på relevanta variabler av intresse, såsom ålder, kön, kognitiv förmåga, etc.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Typiska vuxna, barn och spädbarn har konsekvent visat mu rytm under både projektering och observation av åtgärder inom en mängd olika paradigm och stimuli 5, 14-30. Dämpning i detta frekvensband är konsekvent lokaliserade över centrala elektroder (Figur 3) visar att detta inte är minskning av alfa makt som bokförs i andra hårbotten regioner. På samma sätt är dämpning i denna frekvens under observation av rörelsen begränsas till observation av biologiskt baserade rörelse och förtryck är inte heller det helt enkelt från rörelse passerar genom synfältet, t.ex. studsande bollar (Figur 4). Mu dämpning som svar på en händelse, till exempel utförande eller observation av en målinriktad gripa åtgärder, demonstreras av minskningen av spektral effekt följt av en återgång till utgångsnivåer (Figur 5).

Det har förekommitåtta oberoende studier och en sammanslagen analys av EEG-mu rytm och social kognition i ASD befolkningen. Även om resultaten av mu dämpning under både observation och genomförande av åtgärder har konsekvent observerats hos normalutvecklade individer, har iakttagelser angående mu rytmen i ASD varit varierande. En inledande studie 31 i EEG-mu rytmen jämfört individer med ASD i åldrarna 6-46 år till en ålder och kön matchad kontrollgrupp. Den ASD grupp visade mu dämpning endast under genomförandet av åtgärderna, och inte under observation. Samma mönster upprepade sig till vuxna män med ASD jämfört med en grupp av ålder och IQ matchade typiska kamrater, och i denna grupp graden av mu dämpning var signifikant relaterad till imiterande förmåga 3. Likaså misslyckades en tredje studie för att hitta mu dämpning under visning av åtgärder mänskliga-utförs i 5-7 år gamla barn med ASD, men gjorde i ålder och kön matched typiska kamrater 32. En andra studie av Oberman et al. 33, fann typiska mu dämpning i ett urval av 13 8-12 år gamla barn med ASD under observation av åtgärder som visas av kända personer (mödrar), men inte under observationen av åtgärder som utförts av obekant människor 33. Tre studier har misslyckats med att hitta gruppskillnader i mu dämpning mellan individer med ASD-och kontrollgrupper. Under observationen av åtgärder som utförts av mänskliga händer, var inga skillnader i mu dämpning hittas mellan 8-13 år gamla barn med ASD och ålder och IQ matchas typiskt utvecklade barn 34 eller mellan 11-26 år gamla individer med ASD och ålder, kön, och IQ matchade kamrater 35.

Slutligen Bernier och kollegor 36 fann inga skillnader mellan barn med ASD, möte guld standardiserade diagnostiska kriterier, samt ålder och kön matchade kamrater på mu dämpning under observation av goal riktade åtgärder, men hittade ett signifikant samband mellan EEG mu rytm och beteendemässigt bedömda imitation förmågor. Detta tyder på att skillnaderna i EEG-mu dämpning som observerats kan spegla skillnader i förmågan att imitera, snarare än att vara ett direkt resultat av ASD 36.

Dessa experiment tyder på att undersökning av EEG mu rytmen är ett användbart redskap för att belysa mekanismer relaterade till social kognition i både typiska och kliniska populationer.

Figur 1
Figur 1. Manipulandum. För att noggrant undersöka observation och genomförande av ett målinriktat grepp, är deltagarna i uppdrag att utföra en enkel hand grepp om manipulandum eller observera en modell att ta tag i manipulandum. När manipulandum greppas, en tidlåst signalen sänds till datainsamling dator för senare, off-line segmentering av varje försök.

Figur 2
Figur 2. Tät elektrod cap bly val för att fånga mu rytm aktivitet.

Figur 3
Figur 3. Karaktäristisk topografi dämpning av mu rytm vilket framgår av individ med typisk utveckling (man, ålder 9,2 år) under iakttagande målinriktad gripa åtgärder. Mu rytm dämpning återspeglas i hårbotten topografi som minskad amplitud över centralt belägna elektroder.

Figur 4 . Figur 4 Spectral makten under observationen av biologisk rörelse och icke-biologisk rörelse i 11 barn (medelålder 10,8 år (intervall = 8-15 år;. 3 hanar, 8 kvinnor) i genomsnitt spektral effekt i mu frekvens (8-13 Hz) inspelad från centralt placerade elektroder under observationen av biologisk rörelse (en animerad dansare) dämpas i förhållande till utgångsvärdet medan mu makten inte dämpas under observationen av icke-biologisk rörelse (en animerad boll). Loggen trans av förhållandet mellan makt (mikrovolt 2 ) för varje tillstånd över baslinjen indikerar större minskning av makten i den biologiska rörelsen tillståndet genom den mer negativa effektvärde.

Figur 5
Figur 5. Händelse-rerade spektral effektdämpning. Mu effekt (8-13 Hz från centrala ledningar) dämpar förhållande till baslinjen under utförandet (genomsnitt makt över 20 grepp försök) och observation (genomsnitt makt över 30 observera rättegångar) av åtgärder i ett typiskt utvecklade 6 år gamla hane.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Den framgångsrika förvärv, förädling och analys av elektrofysiologiska data om mu rytm och ansökan till kliniska populationer kräver 1) tillämpningen av EEG metodverktyg, 2) noggrann artefakt upptäckt och datareduktion, 3) exakt identifiering av mu rytm, och 4) korrekt karakterisering av den kliniska populationen och identifiering av lämpliga kontrollgrupper.

Lämplig EEG metodik kräver väl fungerande och integrerad utrustning, lämplig mössa val och placering, korrekt förstärkning och tidpunkten för signalen, en tydlig, obehindrat, artefaktfria signal, en korrekt referens signal, lämpligt segmenterad (om händelserelaterade) studier, noggrant beräknade effekt transformationer, uppmärksamhet på stimuli, och, naturligtvis, ett paradigm och stimuli som framkallar den kognitiva kapaciteten under utredning.

14 men kan vara tydligt och tillförlitligt sätt visat under händelserelaterade analyser 17,37. Med tanke på den lilla signal-brus-förhållande, kan lätt obskyra förändringar av spektral kraft i denna rytm artefakt. Som ett resultat, är det nödvändigt med noggrann artefakt upptäckt genom automatiserade program eller manuell undersökning av bidragande elektrod uppgifter för identifiering av den mu rytm. Eventuella skillnader mellan grupperna i mängden artefakten observeras och tas bort måste registreras för att säkerställa observerade gruppskillnader är inte som ett resultat av data artefakt eller artefakten borttagningsprocessen. Den slutliga EEG uppgifter prov, i fråga om händelserelaterade analyser såsom beskrivs i detta protokoll, skall innehålla artefakt gratis försök och ett tillräckligt antal försök att exakt fånga graden av dämpning, eller brist på sådan, för ett givet tillstånd.

Utvecklings överväganden är viktiga för neurofysiologisk arbete. Dämpning av mu rytmen har spelats in som svar på observation av mål riktade åtgärder i individer från 8 månaders age till vuxen ålder 28-29,38. Huvudsakligen samtidigt närvarande, är graden av dämpning observerades i spädbarnsåldern och barndomen är mycket mindre än den som observeras hos vuxna från 39 till 40. Detta mönster understryker vikten av att betrakta utvecklings påverkan på neurala rytmer och matchande kontrollgrupper till experimentella grupper på utvecklingsnivå.

Slutligen, för att utföra detta arbete i kliniska populationer, som är nödvändigt för att en noggrann bedömning av den kliniska populationen att säkerställa grupper är tillräckligt definierade. De inclusionary och utestängande kriterier för de kliniska och jämförelsegrupperna måste beskrivas tydligt och genomtänkt. Till exempel är nödvändigt för att fastställa kliniska populationer användningen av guldstandard diagnostiska instrument. Utan en tydlig diagnostisk protokoll, för heterogena kliniska populationer, kan den kognitiva konstruktion som studeras skiljer sig ordentligt inom en löst definierad klinisk group. TiGHT, diagnostiska definitioner minskar denna sannolikhet. Om vissa subpopulationer av ett kliniskt prov utesluts, behov som identifieras som den påverkar den generaliserbarhet av resultaten. Till exempel, medan uteslutning av personer med epilepsi från en studie av ASD hjälper till att rengöra EEG-signalen som kan skymmas av införandet av individer med samtidiga kramper, ändrar detta generaliserbarhet av resultaten med tanke på den höga förekomsten av kramper hos personer med ASD.

Protokollet som beskrivs ovan ger en väg för att undersöka en EEG-index av spegeln neuron systemet i kliniska populationer i en icke-invasiv sätt. Det kräver lite kommunikativ förmåga vilket gör det möjligt för programmet att osäkra individer och är icke-invasiv, lätt att applicera, och ger utmärkt upplösning för att förstå kognitiva konstruktioner med anknytning till sociala förmågor.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna förklarar inga konkurrerande ekonomiska intressen.

Acknowledgments

Detta arbete stöddes av ett bidrag från Simons Foundation (sfari # 89.638 till 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

Medicin elektroencefalografi (EEG) mu rytm imitation autism social kognition spegelneuron-system
EEG Mu Rytm i typisk och atypisk utveckling
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