16 Nisan 2010
Olay-ilişkili potansiyel (ERP) kayıt altındaki veri toplama teknikleri hazır değildir, çünkü Kognitif Nörobilim kullanılmaktadır ve bu yöntem genellikle kötü uzaysal çözünürlüğe sahiptir. Kognitif Nörobilim, yüksek yoğunluklu ERP veri toplama dahil mevcut makalede temel teknikleri ERP artan kullanımı teşvik etmek.
Yüksek yoğunluklu olaylarla ilgili potansiyeller veya ERP'ler, işleyen insan beyninin hızlı zamansal dinamiklerinin izlenmesine izin verir. Yüksek yoğunluklu ERP verileri elde etmek için, elektrot kapağı önce katılımcının kafasına yerleştirilir ve elektrot konumları, denekler arasındaki değişkenliği ve kafa şeklini karşılamak için sayısallaştırılır. Elektrot empedansları daha sonra her elektroda jel enjekte edilerek azaltılır.
Katılımcıya görsel uyaranlar sunulurken veriler elde edilir. Kayıt bittiğinde elektrot kapağı iyice temizlenir. Elde edilen veriler, belirli bir bilişsel süreçle ilişkili beyin aktivitesinin mekansal ve zamansal dinamiklerini incelemek için kullanılır.
Merhaba, ben Boston College Psikoloji Bölümü'ndeki Hafıza ve Algı Laboratuvarı'ndan Scott Slotnik. Bugün size yüksek yoğunluklu olaylarla ilgili potansiyel veri toplama için bir protokol göstereceğiz. Laboratuvarımızda, görsel öğeler için hafıza sırasında beyin aktivitesinin uzay-zamansal dinamiklerini incelemek için bu prosedürü kullanıyoruz.
Öyleyse başlayalım. Olayla ilgili potansiyeller veya ERP'ler, insan beyni işlevinin uzamsal zamansal dinamiklerini mükemmel zamansal çözünürlükle yakalamak için bir yöntem sağlar. Veriler tipik olarak korumalı bir odada ölçülür ve elektrotlar tarafından alınan nöral sinyalle etkileşimi en aza indirir.
Her elektrot bir amplifikatöre bağlanır ve bu da korumalı odanın dışında oturan bir veri toplama bilgisayarına bağlanır. Nöral sinyale olası müdahale nedeniyle uyaran sunumu için ayrı bir bilgisayar kullanılır. Korumalı bölmenin içine, uyarıcı ekranı ve yanıt klavyesi gibi yalnızca temel elektrikli bileşenler yerleştirilmelidir.
Deneyler sırasında katılımcılar, boyun kas artefaktını en aza indirmek için omuz desteği sağlayan kolçakları ve sırt yüksekliği olan rahat bir sandalyeye oturtulur. Elektrot kapağının nasıl yerleştirileceğini görerek başlayalım. Bir katılımcı elektrotlar, kapağı uygularken on beş elektrot sistemine göre kapak yerleştirme elektrodunu oz'yi konumlandırmak için uygulama süresini önemli ölçüde azaltan bir spandeks kapağa gömülüdür, orta hat üzerine yerleştirilmiş orta hat elektrotları ile sol sağ simetriye sahip olduğundan emin olun.
Ayrıca, boyun kası artefaktını önlemek için en arka inferior elektrotların kafatası boyun sınırından üstün olduğundan emin olun. Kapak yerine oturduktan sonra, kafa ile yanal elektrot temasını iyileştirmek için yan kayışları bir çene kayışı veya bel hizasında özel yapım bir kemer ile takın. Denekler arasında elektrot yerleşimi ve kafa şeklindeki değişkenliği ele almak için göz hareketinin veya göz kırpma artefaktlarının daha sonra kaldırılmasına izin vermek için gözlere bitişik elektrotlar uygulayın, elektrot konumları her katılımcı için bir polyus hızlı sayısallaştırıcı ile ölçülür.
Sayısallaştırıcı, bir verici, kapağa monte edilen üç alıcı ve kapak yerindeyken ve elektrot sayısallaştırma tamamlandığında her bir elektrot konumunu kaydetmek için bir kalem içerir. Elektrot empedansları koltuğunu azaltmaya geçelim, katılımcı kayıt koltuğunda rahatça oturuyor. Bazı katılımcılar, katlanmış bir el havlusu omuzları ile sandalyenin arkalığı arasına hafifçe sıkıştırıldığında bunu daha rahat bulurlar.
Şimdi, çoklu elektrot kapağını amplifikatörlere takın. Daha sonra, her bir elektrotun empedansı, yaklaşık beş kilo ohm'un altına düşecek şekilde azaltılmalıdır. Bu, laboratuvarımızda, her bir elektrot açıklığına iletken bir jel enjekte etmek için steril bir şırınga ve künt uçlu iğne kullanılırken, nöros tarama tarama yazılımı ile gerçek zamanlı empedansları ölçerek gerçekleştirilir.
Çok kanallı kaydın en çok zaman alan yönü olan empedans azaltma sürecini hızlandırabilecek bir dizi teknik vardır. Topraktan veya referans elektrottan başlayarak, şırınga kafaya yaslanırken şırınga ile birkaç daire çizmek için baskın elinizi kullanın. Araya giren saçı hareket ettirmek için şırıngayı katılımcının kafasına bastırmadığınızdan emin olun.
Jel uygulama işlemi asla katılımcıya rahatsızlık vermemelidir. Daha sonra, baskın olmayan elinizle elektrodu hafifçe bastırırken, kafa derisine az miktarda jel enjekte edin ve ardından enjekte etmeye devam ederken şırıngayı çekin. Saçlı deri ile elektrot deliğinden dışarı çıkan elektrot arasında bir jel köprüsü oluşturulan jel bir mendil ile silinmeli ve bu noktada atılmalıdır.
İlk elektrot empedansları setinin tümü yüksek kalırsa, jel genellikle zamanla daha iletken hale geldiğinden, jel toprağa ve referans elektrotlara yeniden uygulanmalıdır. Bir strateji, tüm empedanslar azalmaya başlayana kadar sağ arka kafa derisi gibi bir kafa derisi kadranı içindeki elektrotlara jel enjekte etmektir. Ardından, tüm empedanslar azalmaya başlayana kadar bir sonraki kadran içinde elektrotlara jel enjekte edin ve ardından kadranlar arasında geçiş yapın.
Jeli en yüksek empedanslı elektrotlara yeniden enjekte etmek. Bazı durumlarda, iletken jel, empedanslar bağlanacak şekilde bitişik elektrotlara bağlanacaktır. Bu, uzamsal çözünürlüğü azaltır, ancak empedansları azaltılmış çok sayıda elektrot olduğu için genellikle küçük bir endişe kaynağıdır.
Bir kayıt oturumuna başlamadan önce verilerin nasıl kaydedileceğini görelim. Katılımcıyı rahat, rahat bir pozisyona geçmesi ve hareketsiz kalması için teşvik edin. Bu, kas ve hareket artefaktlarını en aza indirecektir.
Katılımcı rahat olduğunda, ona bir yanıt klavyesi verin ve sonraki etkinlikle ilgili analizlere izin vermek için katılımcının yakınındaki ışıklar gibi gerekli olmayan tüm ekipmanları çıkarın veya kapatın. Her uyaran olayının başlangıcı, uyaran bilgisayarı tarafından bildirilmeli veya tetiklenmeli ve elektrofizyolojik verilerle birlikte saklanmalıdır. Her uyaran başlangıcında, özel satır içi bağlantı noktası başlatmayı içeren ePrime programları ve ücretsiz olarak kullanılabilen tetikleme komut dosyaları aracılığıyla paralel bağlantı noktası aracılığıyla tetikleme darbeleri gönderiyoruz.
Bu tetikleyiciler, tarama yazılımı tarafından alınır ve saklanır. Elektrofizyolojik verileri kaydederken, geçici nöral yanıtla ilgisi olmayan DC gibi çok düşük frekanslı bileşenleri çıkarmak için standart bir yüksek geçiren filtre kullanın. Çok az parazit olan ortamlarda, 200 hertz gibi çok yüksek frekans kesme değerine sahip bir alçak geçiren filtre, daha yüksek düzeyde ortam elektromanyetik paraziti olan ortamlarda kullanılabilir.
80 hertz civarında bir kesme ve 60 hertz çentik filtresi olan bir alçak geçiren filtre kullanılabilir, bu nedenle yanıta nöral sinyal hakimdir. Şimdi kapağı nasıl temizleyeceğimizi görelim. Bir seans bittikten sonra, kayıt tamamlandıktan hemen sonra çoklu elektrot kapağı iyice temizlenmeli ve dezenfekte edilmelidir.
Kapağı beş ila 10 dakika ılık suda bekleterek ve ardından her elektrodu akan bir su akışıyla durulayarak başlayın. İletken jelin tamamını tamamen çıkarmak için, elektrotlardaki delikleri temizlemek için tahta bir çubuk pamuklu çubuğun kör ucunu kullanın. Ardından, tüm jelin çıkarıldığından emin olmak için kapağı dört litre su ve bir ila iki ons kadran sabunu içeren sabunlu ılık su banyosunda 30 dakika bekletin, ardından kapağı suyla iyice durulayın.
Çapraz katılımcı kontaminasyonunu önlemek için, kapak dört parça, bir parçaya su ve ide gibi bir su dezenfektan karışımına 1530 dakika son bir kez batırılmalı ve ardından kapağı kuruması için asarken tekrar su ile iyice durulanmalıdır. Simetrik olarak ve gerilimsiz olarak yerleştirilmelidir, çünkü kurutma pozisyonunun bir dereceye kadar korunabilir, bu da sonraki empedans azaltma kolaylığını azaltabilir. Bazı temsili sonuçlara bir göz atarak toparlayalım.
Şimdi, ERP veri toplama ve analizini takiben bazı temsili sonuçlar göstereceğiz. Sola ve sağa doğru kafa derisi voltaj topografyası, daha önce sırasıyla sağ ve sol görme alanında sunulan öğeler için doğru hafıza sırasında görsel kortikal bölgelerin hızlı rettino konu yeniden aktivasyonunu yansıtır. Bu prosedürü kullanırken size yüksek yoğunluklu ERP verilerini nasıl elde edeceğinizi gösterdim.
Katılımcı konforunun her zaman önce geldiğini hatırlamak önemlidir. İşte bu kadar. İzlediğiniz için teşekkürler ve deneylerinizde iyi şanslar.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu makale, Bilişsel Sinirbilimde yüksek yoğunluklu olay-ilişkili potansiyel (ERP) kayıt tekniklerini ele almaktadır. Beyin aktivitesinin hızlı zamansal dinamiklerini izlemek için bu yöntemlerin önemini vurgulamaktadır.
High density ERP data acquisition enables precise tracking of rapid temporal dynamics in brain function, addressing a critical gap in cognitive neuroscience where fMRI lacks temporal resolution. This method supports mechanistic de-risking of neural targets by linking cognitive processes to spatiotemporal brain activity patterns. Improved signal quality through standardized electrode placement and impedance reduction enhances data reliability for target validation in neuropsychiatric drug discovery.
This method fits within the discovery continuum from hypothesis testing through lead identification, providing electrophysiological validation of target engagement prior to preclinical investment.