Çocuklarda Yüksek Yoğunlukta EEG Recordings kortikal Kaynak Analizi

Özet

Son yıllarda, bilişsel nörobilim deneyler için elektriksel aktivitesinin kafa derisi ölçülen kortikal kaynaklarını tahmin artan bir ilgi olmuştur. Bu makalede, Londra Bebek Lab 2 yaşından yüksek yoğunluklu EEG elde edilir ve nasıl kayıtları çocuklarda kortikal kaynak tahmini için nasıl işlendiğini açıklar.

Özet

EEG geleneksel olarak yüksek zamansal ve uzaysal çözünürlüğü ile bir beyin tekniği olarak tarif edilir. Biyofizik modelleme ve sinyal işleme son gelişmeler mümkün bu kısıtlamayı ¹ aşmak için yüksek uzaysal çözünürlüğü sağlamak yapısal MR gibi diğer görüntüleme yöntemlerinin bilgi istismar yapmak. Bu temporal yüksek çözünürlük hem de uzamsal gerekli araştırmalar için özellikle yararlıdır. Buna ek olarak, nedeniyle kolay uygulama ve EEG kayıtları düşük maliyet, EEG gibi fonksiyonel MRI tahammül yok küçük çocuklar gibi nüfus, çalışan iyi tarar sık ​​sık tercih edilen yöntemdir. Ancak, nöral substratlar yapısal MR dan, anatomik bilgi yer aldığı araştırmak için hala gereklidir. En EEG analiz paketleri yetişkin anatomi dayalı standart kafa modelleri ile çalışır. Çocuklar için kullanılan bu modellerin doğruluğu, ² sınırlı olduğu için eşkompozisyon, ve baş mekansal yapılandırma gelişimi üzerinde ³ dramatik değişiklikler dokular.

Bu yazıda, yüksek yoğunluklu EEG kortikal jeneratörleri yeniden bireysel yapısal MRI taramaları ya da yaşa özel kafa modellere dayalı kafa modelini kullanan son bizim işin bir bakış sağlar. Bu makalede, EEG kayıtları işlenmiş ve laboratuar kurulumu, görev tasarımı, EEG ön işleme, MRI işleme ve EEG kanal seviyesi ve kaynak analizi de dahil olmak üzere Londra Bebek Lab pediatrik nüfus, analiz, nasıl elde edildiğini açıklar.

Giriş

Başkan Barack Obama, sağlık ve ekonomi ³ (http://www.whitehouse.gov/share/brain-initiative) için yüksek öneme sahip bilimsel keşif sonraki sınır olarak insan beynini nitelendirdi. Ancak, doğal bilimlerde herhangi bir diğer alan gibi, nörolojik ilerleme için metodolojiler ve analiz tekniklerindeki gelişmeler bağlıdır. İnsanlarda beyin fonksiyonu hakkında çalışmalarda yaygın olarak kullanılan iki non invaziv araçlar, manyetik rezonans görüntüleme (MRG) ve elektroensefalografi (EEG) vardır. Bu aracı farklı fiziksel özellikleri istismar ve benzersiz avantaj ve dezavantajları ile beyin fonksiyon farklı bakış açıları sağlamak. MRG yaşayan dokuların görüntüleri e....

Protokol

1 çocuk. Tasarımı EEG ve olaya ilişkin potansiyel deneyleri

Not: Basit bir deney küçük çocuklarda yüz işleme araştırmak için kullanılan olabilir, bu makalenin amaçları için tasarlanmıştır. Aşağıdaki bölümde, deney tanımlamak ve MATLAB R2012b ve Psychtoolbox V3.0.11 ^23,24 kullanarak uygulamak için nasıl açıklayacağız. Duygusal yüz ifadesi ^25'in NimStim kümesinden alınan Resimlerde, bu örnekte kullanılmıştır. Bu uyarıcı set istek üzerine araştırma amaçlı kullanılabilir ( http://www.macbrain.org/resources.htm ).

1. Uyaranlar arasındaki farklılıkları azaltma....

Sonuçlar

Bebekler ve çocuklar için Tasarımı ERP deneyler sık sık uzun tekrarlı deneyler ³⁰ tahammül sınırlı kapasitesi, meydan okuyor. Doğru kaynak rekonstrüksiyon ^1. 1. görüntüler çok küçük çocuklar ile birlikte kullanılabilir yüz işleme mekanizmalarının araştırılması için bir deney protokolü Şekil gürültü oranı yüksek bir sinyal gerektirir çünkü deneyci, kaynak yeniden başvurmayı planlıyor Bu sorun daha da ağırlaşmaktadır. Paradigma çocuklar yetişkin gönüllü b) arası uyar.......

Tartışma

Bu makale yaş çocuklar için uygun standart bir ERP paradigma uygun ortalama MRG şablonlar ve derinlik ağırlıklı asgari norm tahmin dayalı sınır eleman modelleri kullanılarak kortikal jeneratörler yeniden inşası için yüksek yoğunluklu EEG kayıt ve analizini açıklar. Bu paradigmada, yüzleri ve şifreli yüzler resimleri sunulmaktadır. Farklı yazarlar gelişme üzerinde ³⁵ yüz işleme mekanizmalarının geliştirilmesini araştırmak için bu paradigma kullandı. Kanal düzeyde, geçici kanallar oksipito hakkı üzerinde daha f.......

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi

Ad	Şirket	Katalog numarası	Yorumlar
Yüksek yoğunluklu EEG sensör ağı (128 veya 256 kanal)	HydroCel Jeodezik Sensör Ağı 128	Electrical Geodesic Inc., Oregon, ABD
EEG yüksek empanslı amplifikatör	NetAmps 200	Electrical Geodesic Inc., Oregon, ABD
Veri Toplama Bilgisayarı	PowerMac G4	Apple Inc, California, ABD
Uyarıcı Sunum Bilgisayarı	Optiplex 745	Dell Computers Inc., Texas, ABD
Uyarıcı Sunum Yazılımı	MATLAB R2012b with PsychToolBox	Brainard et al. 1997
EEG kayıt yazılımı	NetStation 4.5.1	Electrical Geodesic Inc., Oregon, ABD
EEG analizi yazılım	MATLAB R2012b	Mathworks Inc.
	EEGLAB	Delorme et al. 2004
	BrainStorm	Sylvain et al. 2001
MRI işleme yazılımı	FreeSurfer	Fischl et al. 2004
	OpenMEEG	Gramfort et. al. 2010
Delorme, A., & Makeig, S. EEGLAB: bağımsız bileşen analizi de dahil olmak üzere tek deneme EEG dinamiklerinin analizi için açık kaynaklı bir araç kutusu. Sinirbilim Yöntemleri Dergisi, 134(1), 9– 21, (2004).
Sylvain, B., John, C., Dimitrios, P., & Richard, M. Beyin fırtınası: MEG / EEG analizi için kullanıcı dostu bir uygulama. Hesaplamalı Zeka ve Sinirbilim, 1– 13, (2011).
Fischl, B. et al. İnsan serebral korteksini otomatik olarak parselleme. Serebral Korteks, 14(1), 11– 22, (2004).
Gramfort, A., Papadopoulo, T., Olivi, E., & Clerc, M. OpenMEEG: yarı statik biyoelektromanyetik için açık kaynaklı yazılım. OnLine, 9(1), 45, (2010).
Brainard, D. H. Psikofizik araç kutusu. Uzamsal görme, (1997).