-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

TR

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Calculus
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Biopharma

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
<<<<<<< HEAD
K12 Schools
Biopharma
=======
K12 Schools
>>>>>>> dee1fd4 (fixed header link)

Language

tr_TR

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Calculus

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Neuroscience
Sinirsel aktivite ve bağlanırlığı İntrakraniyal EEG veri SPM yazılım programıyla analiz
Sinirsel aktivite ve bağlanırlığı İntrakraniyal EEG veri SPM yazılım programıyla analiz
JoVE Journal
Neuroscience
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Journal Neuroscience
Analyzing Neural Activity and Connectivity Using Intracranial EEG Data with SPM Software

Sinirsel aktivite ve bağlanırlığı İntrakraniyal EEG veri SPM yazılım programıyla analiz

Full Text
9,896 Views
06:50 min
October 30, 2018

DOI: 10.3791/58187-v

Wataru Sato*1, Takanori Kochiyama*2, Shota Uono3, Naotaka Usui4, Akihiko Kondo5, Kazumi Matsuda5, Keiko Usui6, Motomi Toichi7, Yushi Inoue5

1Kokoro Research Center,Kyoto University, 2Brain Activity Imaging Center,Advanced Telecommunications Research Institute International, 3Department of Neurodevelopmental Psychiatry, Habilitation and Rehabilitation, Graduate School of Medicine,Kyoto University, 4National Epilepsy Center, 5Shizuoka Institute of Epilepsy and Neurological Disorders, 6Department of System Neuroscience,Sapporo Medical University, 7Faculty of Human Health Science, Graduate School of Medicine,Kyoto University

AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study presents analytical protocols for analyzing intracranial electroencephalography (iEEG) data using Statistical Parametric Mapping (SPM) software. The two main approaches include time-frequency statistical parametric mapping analysis for assessing neural activity and dynamic causal modeling (DCM) for evaluating intra- and inter-regional connectivity.

Key Study Components

Area of Science

  • Neuroscience
  • Electrophysiology
  • Cognitive neuroscience

Background

  • Intracranial EEG data provides insights into neural activity and connectivity.
  • Time-frequency analysis reveals the dynamics of spectral components.
  • Dynamic causal modeling identifies connectivity patterns related to sensory inputs.

Purpose of Study

  • To develop methods for detailed analysis of iEEG data.
  • To enable exploration of how neural connectivity changes during cognitive processes.
  • To validate the approaches with neural activity during specific tasks.

Methods Used

  • SPM12 software is utilized for data analysis.
  • The key model is based on intracranial EEG from human subjects.
  • Time-frequency analysis involves continuous wavelet decomposition with Morlet wavelets.
  • DCM is applied to assess intrinsic connectivity and modulatory effects of different conditions.

Main Results

  • Time-frequency maps show neural activity associated with different cognitive phases.
  • DCM reveals excitatory and inhibitory connectivity patterns between brain regions.
  • The analysis demonstrates significant temporal and frequency profiles relevant to cognitive processing.

Conclusions

  • The study illustrates effective methodologies for iEEG data analysis.
  • These approaches enhance the understanding of neural oscillations and connectivity in cognitive neuroscience.
  • Findings have implications for modeling neural mechanisms underlying cognitive functions.

Frequently Asked Questions

What are the advantages of using SPM software for iEEG analysis?
SPM software provides robust statistical tools for analyzing spatiotemporal data, allowing for sophisticated models of neural activity and connectivity.
How is time-frequency analysis implemented in this method?
Time-frequency analysis involves preprocessing iEEG data, applying continuous wavelet transformation with specific parameters, and visualizing results as time-frequency maps.
What types of connectivity patterns can be identified using dynamic causal modeling?
DCM can identify both intrinsic neural connections and the modulatory effects of sensory inputs on neural states, helping to elucidate the dynamics of connectivity during cognitive tasks.
How does this study enhance understanding of cognitive processes?
By analyzing neural activity and connectivity, the study provides insights into how different brain regions interact during cognitive processing, contributing to the understanding of brain function.
What limitations should be considered when using these analytical approaches?
Considerations include the quality of the iEEG recordings, the assumptions made in statistical models, and the complexity of interpreting connectivity results across different cognitive states.

Biz istatistik parametrik eşleme (SPM) yazılımını kullanarak kafa içi elektroansefalografi verileri çözümlemek için kullanılan iki analitik protokol mevcut: zaman-frekans istatistiksel parametrik eşleme analizi için sinirsel aktivite ve dinamik nedensel içi ve arası regional bağlantısı için indüklenen tepkilerin modelleme.

Bu yöntem bilişsel nörobilim alanında anahtar sorulara cevap yardımcı olabilir. Bu tekniğin en büyük avantajı, yüksek uzamsal zamansal evrimler üzerinde nöral aktivite ve bağlantı analiz edebilirsiniz. İntrakraniyal EEG verilerinin analizine başlamak için SPM12'yi ayarlayın ve MEG EEG analitik menüsünü seçin.

İlk olarak, önceden tanımlanmış parametrelere dayalı Morlet dalgacıkları ile sürekli dalgaayrış ayrışması kullanarak her bir deneyin önceden işlenmiş intrakranial EEG verileri için zaman frekansı analizini yapın. Spektral bileşenlerin zamansal evrimini ortaya çıkarmak için, dört ila 300 hertz frekans aralığını kullanarak 1, 000 ila 2, 000 milisaniye tüm dönem için yedi döngülü Morlet dalgacıkları kullanarak dalgacık ayrışma yapın. Daha sonra, ana dalga dalgacıkını ve döngü sayısını belirleyin ve döngü sayısının zaman frekansı çözümlerini kontrol ettiğini ve tahmin kararlılığını sağlamak için beşten büyük olması gerektiğini unutmayın.

Zaman ve frekans aralıklarını belirleyin. Ardından, kenar efektlerini kaldırmak için ortaya çıkan zaman frekansı eşlemlerini otomatik olarak kırpın. Burada, haritalar 200 ila 500 milisaniye kırpılır.

Olayla ilgili güç değişikliklerini daha iyi görselleştirmek ve normalliği iyileştirmek için zaman frekansı haritaları için zaman frekansı yeniden ölçeğini seçerek istenirse veri dönüşümü ve temel düzeltme gerçekleştirin. Ardından, zaman frekansı eşlemlerini iki boyutlu görüntülere dönüştürün. Ayrıca, denekler arası değişkenliği telafi etmek ve rasgele alan teorisi varsayımlarına uymak için önceden tanımlanmış tam genişlikte yarım maksimum değere sahip bir Gauss çekirdeği ni kullanarak da pürüzsüz.

Şimdi SPM menüsünde ikinci düzeyi belirt'i seçin ve analiz edilecek 2B görüntüleri girin. Daha sonra model tahminini seçerek genel doğrusal modeli çalıştırın. Son olarak, rasgele alan teorisine dayalı zaman frekansı verileri üzerinde istatistiksel çıkarımlar gerçekleştirmek için sonuçları seçin.

Burada görülenler gibi önceden tanımlanmış eşiklere sahip önemli ölçüde etkinleştirilmiş zaman frekansı kümelerini algıla. SPM menüsünde DCM seçerek dinamik nedensel modelleme çözümlemesi başlatın. Ardından IND seçeneğini seçin ve önceden işlenmiş intrakranial EEG verilerini almak için yeni veriler seçin.

Ardından, ilgi süresi penceresini, ilgi sıklığını, kullanılacak dalgacık döngülerinin sayısını, ilgi koşullarını ve koşullara yönelik kontrastları belirtmek için MEG EEG menüsünü kullanın. Zaman penceresini 1 ila 500 milisaniye olarak ayarlayın. Bir hertz adımda dört ila 100 hertz beş döngülü Morlet dalgacıkları kullanın.

Dalgacık döngüsü için varsayılan ayarı kullanın. Araştırma ilgi alanına göre zaman-frekans aralıklarını belirleyin. Kenar efektlerini kaldırmak için hesaplama sırasında 512 milisaniye lik bir zaman penceresinin otomatik olarak kullanılabileceğini unutmayın.

DCM çerçevesine dayanarak, nöral durumlar üzerindeki duyusal girdileri temsil eden sürüş girdileri ve nöral durumlar arasında temel bağlantıyı somutlaştıran içsel bağlantıları tanımlayın. Ayrıca, null ve varsayımsal modeller için deneysel manipülasyonlar yoluyla içsel bağlantılar üzerinde modüler etkileri tanımlayın. Modülasyon türünü doğrusal veya doğrusal olmayan olarak tanımlayın.

Şimdi içsel doğrusal ve doğrusal olmayan bağlantıları, sürüş girişlerini ve modülasyon girişlerini belirtin. Önceki uyarıcı başlangıç süresi ve süresi gibi gerekirse ilgili parametrelerin varsayılan ayarlarını değiştirin. Ardından modelleri tahmin etmek için DCM'yi tersine çevirin.

Bundan sonra, frekans-frekans modüler bağlantı parametresi görüntülerini kaydetmek için sonuçları görüntü olarak kaydet'i seçin. Ardından, en uygun ağ modelini belirlemek için BMS'yi seçerek rastgele bir etki Bayesian Model Seçimi analizi gerçekleştirin. Değerlendirme ölçütleri olarak modeli beklenen olasılıkları ve katılım olasılıklarını kullanın.

Daha sonra kazanan model parametrelerini kullanarak modüler bağlantıların çapraz frekans desenleri ile ilgili çıkarımlar yapın. Şimdi, görüntülere dönüştür'ü seçerek modüler bağlantı parametresi görüntülerini düzleştirin. Sonra genel doğrusal model çözümlemesi gerçekleştirmek için ikinci düzey belirtin kullanın.

Son olarak, 2B SPMT değerlerini hesaplamak için sonuçları seçin. Burada, tam genişlikyarı maksimum sekiz hertz olarak ayarlanmış ve önemli değerler 0,05'ten az P düzeltilmemiş yükseklik eşiği kullanılarak araştırmacı olarak tanımlanmıştır. Fazların işlenmesi sırasında Inferior Oksipital Girus veya IOG aktivitesinin zamansal ve frekans profillerini araştırmak için zaman frekansı analizleri yapılmıştır.

Burada dik faz ve dik mozaik koşulları için doğru IOG aktivitesinin zaman-frekans haritalarını görüyoruz. Dik faz ve dik mozaik için SPMT verileri de gösterilmiştir. İşlevsel ağ modelleri burada gösterilmiştir.

IOG ve amigdala arasındaki bağlantılara dik faz karşı dik mozaik modüler giriş ve her bölgeye kendi kendine bağlantı sekiz olası kombinasyonları araştırıldı. Sıklık modülatör kaplin parametreleri ve Dik faz için SPMT değerleri karşı Dik mozaik IOG karşı amigdala ve amigdala karşı IOG modülasyonu burada gösterilmiştir. Mavi-siyan alanları inhibitör bağlantı gösterirken kırmızı-sarı alanlar önemli uyarıcı bağlantı gösterir.

Bu videoyu izledikten sonra, SPM yazılımını kullanarak nöral aktivite ve bağlantı tespit etmek için intrakranial EEG verilerini analiz etmek için iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos

Sign In Start Free Trial

Explore More Videos

Neuroscience sayı: 140 çapraz-frekans kaplin dinamik nedensel (DCM) modelleme yüz gama salınım aşağı oksipital gyrus kafa içi elektroansefalografi (EEG) zaman-frekans analizi

Related Videos

Eşzamanlı MEG / EEG ve Anatomik-kısıtlı Minimum norm Tahminleri Kullanarak Eşleme Kortikal Dinamiği: Bir İşitsel Dikkat Örneği

08:45

Eşzamanlı MEG / EEG ve Anatomik-kısıtlı Minimum norm Tahminleri Kullanarak Eşleme Kortikal Dinamiği: Bir İşitsel Dikkat Örneği

Related Videos

15.2K Views

Olay İlişkili Potansiyeller, Spektral Güç ve Çok Ölçekli Entropi: EEG beyin görüntüleme Veri Uygulamaları

11:15

Olay İlişkili Potansiyeller, Spektral Güç ve Çok Ölçekli Entropi: EEG beyin görüntüleme Veri Uygulamaları

Related Videos

34.4K Views

FMRI-güdümlü Transkranial Manyetik Stimülasyon sırasında kaydedilen EEG Veri Görsel Uyarılmış Potansiyelleri ayıklanıyor

09:36

FMRI-güdümlü Transkranial Manyetik Stimülasyon sırasında kaydedilen EEG Veri Görsel Uyarılmış Potansiyelleri ayıklanıyor

Related Videos

14.2K Views

Yüksek Çözünürlüklü EEG Kayıtlar kullanarak Odak Epilepsi Preklinik Rat Modelleri Beyin Kaynak Görüntüleme

08:20

Yüksek Çözünürlüklü EEG Kayıtlar kullanarak Odak Epilepsi Preklinik Rat Modelleri Beyin Kaynak Görüntüleme

Related Videos

15.8K Views

Stereotaktik Elektroensefalografi kullanarak Derin KORTİKAL Fonksiyonu ve subkortikal yapıları incelenmesi: Ön Singulat Korteks Dersler

09:00

Stereotaktik Elektroensefalografi kullanarak Derin KORTİKAL Fonksiyonu ve subkortikal yapıları incelenmesi: Ön Singulat Korteks Dersler

Related Videos

12.8K Views

Görev Özgü Sinir Efficiencies Karşılaştırma için Elektroensefalografi Ölçümler kullanmak: Mekansal Zeka Görevleri

06:57

Görev Özgü Sinir Efficiencies Karşılaştırma için Elektroensefalografi Ölçümler kullanmak: Mekansal Zeka Görevleri

Related Videos

11.9K Views

Epilepsi Hastalarında Beyin uyarılabilmenin Bağlantı ile ilgili değerlendirmek için bir Multimodal imaging- ve Uyarım tabanlı Yöntemi

08:23

Epilepsi Hastalarında Beyin uyarılabilmenin Bağlantı ile ilgili değerlendirmek için bir Multimodal imaging- ve Uyarım tabanlı Yöntemi

Related Videos

11.7K Views

Eşzamanlı EEG ve fonksiyonel MRI kayıt ve entegrasyon analiz dinamik Kortikal faaliyet görüntüleme için

11:28

Eşzamanlı EEG ve fonksiyonel MRI kayıt ve entegrasyon analiz dinamik Kortikal faaliyet görüntüleme için

Related Videos

12.2K Views

Non-invaziv Elektroensefalogramlar Kullanarak Kortikal Bağlantının İstatistiksel Modellemesi

08:51

Non-invaziv Elektroensefalogramlar Kullanarak Kortikal Bağlantının İstatistiksel Modellemesi

Related Videos

6K Views

Flanker Görevi ile Eşzamanlı Elektroensefalografi ve Fonksiyonel Yakın Kızılötesi Spektroskopi Kayıtlarının Yapılması

13:18

Flanker Görevi ile Eşzamanlı Elektroensefalografi ve Fonksiyonel Yakın Kızılötesi Spektroskopi Kayıtlarının Yapılması

Related Videos

8.2K Views

JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
  • Biopharma
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • JoVE Newsroom
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code