Blok Tasarımı Uygulayan İşlevsel Yakın Kızılötesi Spektroskopi Deneyinden Nitel ve Karşılaştırmalı Kortikal Aktivite Veri Analizleri

F-N-I-R-S veya fNIRS verilerinin yorumlanması, veriler genellikle niceliklendirilemediğinden acemi kullanıcılar için zor olabilir. İki ücretsiz yöntem kullanan protokolümüz bu verilerin daha iyi anlaşılmasını sağlar. Bu tekniğin temel avantajı, iki nitel, GLM tabanlı istatistiksel parametrik haritalama ve çok kanallı karşılaştırmalı hiyerarşik karma model kullanılarak yapılan veri analizinin artması ve güvenilirliğidir.

Bir fNIRS deneyi gerçekleştirmeden önce, fNIRS cihazını karanlık, gürültüsüz bir alana yerleştirin ve uluslararası 10-20 sisteminin merkezine karşılık gelen konum, başlık başlığının 245 numaralı tutucusunda bulunacak şekilde, konunun başına tam bir kafa fNIRS kayıt kapağı yerleştirin. İşaretleme etiketini referans konum noktalarına yapıştırın ve 15 perspektiften referans noktaları da dahil olmak üzere prob konumlarıyla birlikte öznenin kafasının resimlerini çekin. 32 optodlu 48 kanallı sistemi, ilgi alanları olarak frontal ve parietal alanlar üzerinde iki taraflı olarak bir baş başlığına yerleştirin ve mekansal kaydı belirlemek için 3D sayısallaştırıcı yazılımını kullanın.

Tüm kafa için resim verilerini taradıktan sonra, otomatik ölçümle konunun uzamsal koordinatlarını belirleyin ve verileri Origin ve Others dosyaları olarak kaydedin. Bir fNIRS analizi yapmak için, deneğin rahat bir pozisyona geçmesini sağlayın ve deneğe gözlerini kapatması talimatını verin. Daha sonra deneğe başlatma ve durdurma ipuçlarını bildirin ve deneğin her görev için aynı dik duruşu koruyarak blok tasarım görevini gerçekleştirmesini sağlayın.

Nitel bir genel doğrusal model analizi gerçekleştirmek için NIRS-SPM yazılımını kullanmak için, MATLAB yazılımında NIRS-SPM programını başlatın ve açılır menüden NIRS sistem seçeneğini seçin. Yükle düğmesini seçin. NIRS kanal konumunun uzamsal kaydını algılamak için bağımsız ve 3D Sayısallaştırıcı ile onay kutularını seçin.

Gerçek Koordinatlardan MNI Alanına, koordinat referans noktasını ve koordinat problarını/kanal dosyalarını seçmek için iletişim kutusunu kullanın. Kayıt'a tıklayın ve uzamsal tahmine geçmek için noktaları seçin. Tamam'a tıklayın ve MNI koordinatını oluşturulan beyne yansıtın.

Dorsal View'ı seçin ve Kaydet'e tıklayın. 1. Düzeyi Belirtin bölümünde, NIRS veri dosya adını ve SPM dizinini seçin. Hemoglobin onay kutusunu işaretleyin ve tasarım ve saniye belirtin'i seçin.

Başlangıç vektörünü ve sürelerini seçin ve belirtildiği gibi deney koşullarının süresi ile çarpılan bir başlangıç vektörü girin. Trendi azaltmak için Wavelet-MDL'yi seçin. Ön renklendirme yöntemini, alçak geçiren filtreyi kullanın ve hrf'yi seçin.

Seri bağıntı için doğru, hiçbiri'ni seçin. Zamansal korelasyonları tahmin etmek için, tek bir bireyi analiz etmek için Bireysel Analiz'i kontrol edin. Bir grup denek için zamansal korelasyonları tahmin etmek için, Grup Analizini kontrol edin, ardından standartlaştırılmış beyin için hemoglobin seviyesindeki değişikliklere dayalı olarak aktivasyon haritasını hesaplayın.

Hiyerarşik karma modele dayalı çok kanallı karşılaştırmalı bir analiz gerçekleştirmek için, uygun bir istatistiksel analiz yazılım programı açın ve alçak geçiren filtre ile işlenen en yakın veri dosyasındaki oksijenli ve oksijensiz hemoglobin konsantrasyonu değişikliklerinin metin belgesini elektronik tablo yazılımı virgülle ayrılmış değerler dosyasına dönüştürün. Her özne için müdahale öncesi ve sonrası verileri içe aktarmak için komutları kullanın ve belirtildiği gibi her kanal için müdahale öncesi ve sonrası veri komutunu çalıştırın. Çıktı sonuçlarından elde edilen verilere dayanarak, elektronik tablodaki her kanalın değişiklik, dinlenme ve görev başı değerlerindeki müdahale öncesi ve sonrası farkları girin.

Ardından, sabit etki türü üç testinin etkileşim öğesinin pay ve payda serbestlik derecelerini ve F ve P değerlerini elektronik tabloya girin. 10 inme hastasının bu temsili grup analizinde, robot yardımlı rehabilitasyondan hemen sonra ölçülen hemisferde birincil motor korteksin kortikal aktivitesinde, eğitimden önce gözlemlenene kıyasla bir artış gözlendi. Müdahale öncesi ve sonrası karşılaştırılan bu çok kanallı grup analizinde, NIRS-SPM'de gözlenenle aynı beyin bölgesi olan müdahaleden sonra birincil motor kortekste artmış bir kortikal aktivite gözlendi.

Yöntemlerimiz, hareket bozuklukları, serebrovasküler hastalıklar ve nöropsikiyatrik bozukluklar gibi çeşitli nörolojik bozukluklar için müdahale öncesi ve sonrası analiz yapmak için kullanılabilir. Dirsek hareketleri yerine, araştırmacılar bacak hareketleri gibi diğer blok tasarım görevlerini de uygulayabilirler. Ek olarak, protokolümüz çeşitli ortamlarda tedavi etkilerini ortaya çıkarmak için yararlıdır.