Sabit devlet uyarılmış potansiyelleri zaman evrim Izleme için bir yöntem

Nöral entrainment duyusal uyaranların periyodik olarak nöral aktivite senkronizasyonudur. Bu senkronizasyon, elektroensefalogram fazındaki salınımlar duyusal uyaranlara kilitlenmiş sabit durum uyarılmış potansiyeli, yani salınımları üretir. Sabit durum uyarılmış tepkilergenlik klasik yorumu, sürekli bir nöral yanıt faz-uyarıcı kilitli varsayar, artı rasgele bir arka plan gürültü uyarıcı ile ilgili olmayan.

Stereotipik yanıt, uyarıcının tekrarlanan sunumu üzerinden ortalama elde edilebilir. Bu yaklaşım, uyarana uzun süreli maruz kalma ile ortaya uyarılmış potansiyel adaptasyon durumunda olduğu gibi, yanıtın dinamikleri yok sayar. Hayvan modellerinde, kortikal beyin bölgelerinde oluşturulan işitsel sabit durum tepkisi, ve genlik modüle tonları sürekli sunumu ekler.

İnsanlarda, son zamanlarda sabit durum görsel olarak çağrılan potansiyelin temel frekans gücünün sadece% 30 deneklerin sabit olduğu gösterilmiştir. Araştırmanın odak noktası entrainment dinamikleri olduğunda, biz yanıtın zamansal evrimfarklı bağımsız deneysel çalışır aynı olacağını varsayabiliriz. Bu nedenle, bağımsız çalışır arasında her çağda sinyal ortalaması biz salınımlı tepki uzun vadeli dinamikleri doğru bir temsil sağlar.

Bu varsayıma dayanarak, sabit durum tepkisinin zaman evrimini karakterize etmek için bir yöntem geliştirdik. Yöntem, kayıtlar içinde sonraki dönemlerin ortalamasını almak yerine, aynı deneysel durumun birkaç kaydını elde etmektir. Farklı kayıtlarda aynı zaman penceresine karşılık gelen çağlar ortalamadır.

Bu çalışmada, bir yanıt örneği olarak sabit durum görsel olarak uyarılmış potansiyelleri kullanarak yöntemin ayrıntılı bir açıklamasını salıyoruz. Ancak, metodoloji diğer duyusal uyaranların sabit durum yanıtlarını analiz etmek için kullanılabilir. Son olarak, tek deneme yöntemleri ile karşılaştırma dayalı metodoloji avantajları ve dezavantajları savuruyoruz nöral entrainment analiz etmek için kullanın.

Konuya hoş geldin. Konuyu dostane bir ortamda konuşmaya davet edin, bu çalışmanın amaçlarını ve alaka düzeyini açıklayın. İlgili teknik ayrıntıların açıklamasını sağlayın.

Tüm sorularını iyice cevaplayın. İstenirse herhangi bir zamanda deneme oturumunu kesintiye uğratmasına izin verildiğini açıkça belirtin. Gönüllüden Konu Bilgilendirilmiş Onayı okumasını ve ilgili formu imzalamasını isteyin.

Etanol ile kafa derisi temizleyin, bir çözüm 95%ölü deri hücrelerinin tabakası kaldırmak ve onu kapsayacak sebum. Bu adım elektrotlar ve kafa derisi arasındaki empedans azaltmak için önemlidir. Deneyde kullanılacak elektrot kapağının boyutunu tanımlamak için kafa çevresini ölçün.

Deneğe elektrot kapağıtakmasını isteyin. Kapağın rahat ama doğru bir şekilde konumlandırılması için talimatları sağlayın. Nasion ve inion arasındaki mesafeyi ölçün.

Aynı şekilde, sol ve sağ ön auriküler noktalar arasındaki mesafeyi ölçün. Elektrot kapağının konumunu düzeltin. Deney için düşünülen elektrot konumları iletken jel koyun.

Kayıt sitelerinin sayısı gerektiğinde değişebilir. Genellikle, bir radyo sistemi kullanarak 64 kafa derisi yerlerden kayıt. Kayıt elektrotlarını doğru yerlere yerleştirin.

Gönüllüye deney odasına kadar eşlik edin ve deneğe rahat bir pozisyonda oturmasını isteyin. Elektrookülogramı kaydetmek için perioküler konumlara harici elektrotlar yerleştirin. Bu sinyaller, yanıp sönen ve göz hareketleri tarafından indüklenen EEG yapıtlarının düzeltilmesi için sonraki adımlarda kullanılacaktır.

EEG satın alma sistemini açmak ve elektrot empedansını kontrol edin. Empedansı, gerektiği gibi, üreticinin talimatlarına göre düzeltin. EOG'nin dış elektrotlar tarafından doğru şekilde kaydedildiğinden emin olmak için deneğe göz kırpmasını ve gözleri farklı yönlere taşımasını isteyin.

Ekranın konumunu nesnenin görüş açısına göre dikey yönde ayarlayın. Ekranımız, 50x50 cm siyah ekranın ortasında yer alan dört ışık yayan diyotlardan oluşur, çünkü kare köşeleri 5x5 cm'dir. Katılımcılar ekrandan yaklaşık 70 santimetre yükseklikte otururlar, böylece LED'lerin karesi yaklaşık dört derecelik bir görsel açıyı kontrol eder.

Ekranın parlaklık düzeyini katılımcıların rahat seviyesinin üst sınırına ayarlayın. Görsel uyarım parametrelerini ayarlayın. Deneylerimizde, ışık yoğunluğunun 10Hz'de modüle edildiği sürekli bir görsel uyarım sunulmaktadır.

Deneyde gerekli olan süre için uyarıcıyı sunun. Uyarımı iki dakika duraklat. Stimülasyon süresinden üç kat daha uzun duraklar önerilir.

Sunu adımlarını 30 kez yineleyin. Deneyin 30 koşusu, ölçümlerin gürültü oranına yüksek bir sinyal sağlayacaktır. Bununla birlikte, deneysel protokolde daha fazla sayıda tekrar uygulanabilir.

Standart yordamları kullanarak EEG'yi kaydedin. Deneme çalıştırmaları tek bir dosyada depolanabilir veya her çalıştırma için farklı bir dosya oluşturulabilir. Sonraki adımlar standart bir EEG işleme karşılık gelir.

Bu işlem çevrimdışı gerçekleştirilir ve uygun şekilde değiştirilebilir. Ortalama bir başvuru kullanarak kaydı yeniden başvurun. Bant geçiş filtresi EEG sinyali, kesip frekansları gerektiği gibi değiştirilebilir.

Gerekirse elektrot koordinatlarını uluslararası 10-20 Sistemine dönüştürün. Uygun yordamları kullanarak oküler yapıları kaldırın. Bu amaçla farklı teknikler kullanılabilir.

EEG verilerini ve uygun uzunluktaki dönemlerini segmentleyin. EEG yapıları içeren çağı kaldırın. Detrend EEG dönemlerini akım sürüklenmelerini yönlendirmek için.

Çağı, N satırları ve M sütunlarından oluşan ve N'nin kayıt sayısını ve çağların sayısını temsil eden M sütunlarından oluşan bir veri matrisi olarak yeniden düzenleyin. Sütun akıllıca, ortalama veri kümesi. Bu amaçla, farklı kayıtlarda aynı zaman penceresine karşılık gelen otuz çağın zaman etki alanında ortalamaya alınması gerekir.

Fast Fourier Dönüşümü'nu kullanarak ortalamanın sonunda sabit durum tepkisinin genliğini hesaplayın. Sabit durum tepkisinin genliği, duyusal uyaranların genlik modülasyonlarının frekansında elde edilen spektral genlik olarak tanımlanır. Vektör, kalan gürültü düzeyini hesaplamak için yanıtın frekansının her iki tarafındaki bir ek şahin fft kutusu sayısının genliğini ortalamaya çıkarır.

Uyarılma döneminde parametrelerin evrimini araştırmak için sütun dizininin bir fonksiyonu olarak sabit durum tepkisinin ve RNL'nin genliğini çizin. Sonuç -ları. Şekil 2, SSVEP'nin dalga formundaki değişimlerin, çağların ortalama sütunundan kaynaklanan değişiklikleri göstermektedir. Otuz kayıt elde edildi.

Stimülasyona kilitlenen nöral salınım süresi, sütun akıllıca ortalama yapıldıkça belirginleşti. Önemli ölçüde, SSVEP'nin oluşturulduğu dönem, birinci sütuna karşılık gelen izlerden gözlemlenebilir. Bu sütunda, 02 saniye lik ön uyaran taban çizgisi çizilir.

Bu nedenle, burada açıklanan prosedür nöral entrainment zaten kurulduktan sonra salınım yanıtının dinamikleri sadece karakterize sağlar, ama aynı zamanda nöral salınımların angajman. SSVEP ortalama genliği sütunların ilk dönemlerinin ortalama sırasında azaldı ve daha sonra stabilize eğilimindedir. Bu davranış, ortalama olarak zayıflatılan ilk ortalama çağlarda hesaplanan yanıt genliğine gürültünün nispeten yüksek katkısı ile açıklanabilir.

Ortalama çağ sayısı arttıkça artık gürültü seviyesinin standart sapması nispeten sabit kalmıştır, bu da kayıt koşullarının deneysel bölüm boyunca sabit olduğunu göstermektedir. Yukarıda sunulan sonuçlar, en yüksek sinyaldeki değişiklikleri ölçümlerin gürültü oranına göre belirlemiştir. Ortalama ilerledikçe, ortalama çağların sayısı yaklaşık olarak 18'e yükseldikçe, en yüksek sinyalin gürültü oranına oranı arttı.

Ortalama dönem sayısındaki diğer artışlar sinyalin kalitesini önemli ölçüde etkilemedi. Son olarak, sabit durum görsel uyarılmış potansiyel genlik dinamikleri ve artık gürültü düzeyi Şekil 4'te temsil edilir Bu dinamikler, sütunun sonunda hesaplanan yanıt parametreleri çizilerek elde edilmiştir.

Bu konuda, tepki genliği yavaş yavaş ilk 12 saniye boyunca artmıştır, uyarıcı başlangıcı aşağıdaki. Üç çağın uzunluğuna karşılık gelen zaman. Uyarıcı devam ettikçe, yanıt takip eden 12 saniye boyunca sürekli olarak azaldı ve sonrasında nispeten sabit kaldı.

Bu parametre stimülasyon döneminde nispeten sabit olduğundan, bu sonuçlar RNL'nin davranışı ile açıklanamaz. Uyarıcı başlangıcından sonra SSVEP genlik artışı, nöral entrainment stabilizasyonu ile sonuçlanan entegrasyon süreçleri ile açıklanabilir. Genlik sonraki azalma sürekli stimülasyon SSVEP adaptasyon u öneriyor.

Bununla birlikte, bu hipotezlerin uygun numune boyutuna sahip kontrollü deneylerde test edilmesi gerekir. Bağımsız çalıştırmaların zaman etki alanı ortalamasından sonra sabit durum yanıtlarının genliğini hesaplamak, yalnızca zamana kilitlenmiş salınımları, ortalamadan sağ kurtulanları analiz etmek anlamına gelir. Bu yordam, bireysel denemelerde yanıtın dinamikleri ile ilgili bilgileri filtreleyebilir.

Ancak, gürültü oranına yeterince yüksek bir sinyal garanti eder. Tepkiler elektrofizyolojik eşiğe yakın olduğunda bu husus özellikle önemli olabilir, bu durum, ölçümün düşük sinyal-gürültü oranı nedeniyle entrainment'in saptanması nın tehlikeye atılabileceği bir durumdur.