A subscription to JoVE is required to view this content.
You will only be able to see the first 2 minutes.
The JoVE video player is compatible with HTML5 and Adobe Flash. Older browsers that do not support HTML5 and the H.264 video codec will still use a Flash-based video player. We recommend downloading the newest version of Flash here, but we support all versions 10 and above.
If that doesn't help, please let us know.
Gjennomføre samtidig elektroencefalografi og funksjonelle nær-infrarødspektroskopiopptak med en flanker oppgave
Chapters
Summary May 24th, 2020
Please note that all translations are automatically generated.
Click here for the English version.
Den nåværende protokollen beskriver hvordan du utfører samtidige EEG- og fNIRS-opptak og hvordan man inspiserer forholdet mellom EEG- og fNIRS-dataene.
Transcript
Målet med denne studien var å utvikle en arbeidsprotokoll for å avsløre neuro aktiveringsmønsteret, understreke flanker oppgaven ved hjelp av smeltet EEG og fNIRS neuro imaging teknikk. Samtidige fNIRS EEG-opptak gir mulighet for inspeksjon av forholdet mellom prefrontal cortex og ulike hendelser knyttet til de potensielle komponentene i hele hjernen. fNIRS i hjernebarken som ganske viktig lov i studiet av kognitiv behandling.
Vi vet at fNIRS er mest brukt til å inspisere den nevrovaskulære aktiviteten i frontallappen. er relatert til kognitive funksjoner i høy hjerne. Men den hemodynamiske responsen som fNIRS har møtt, kan bare lese aktivitetene med lav temporal oppløsning, men EEG kan tilby midlertidig funn og direkte måling av nevroaktiviteter.
Kombinasjonen av EEG- og fNIRS-opptak er i stand til å identifisere flere funksjoner og avsløre mer informasjon knyttet til hjernefunksjonene. I denne studien bruker du EEG fNIRS teknikker ble brukt for samtidige opptak av ERP komponenter og hemodynamisk respons med en flanker oppgave. Det er rasjonelt å anta at ERP-komponenter som assosierer med flankeroppgaven, kan vise betydelig korrelasjon med den hemododynamiske responsen.
For å tether denne antagelsen ble fNIRS satt opp og EEG-maskinen integrert sammen for å avsløre den komplekse nevrokognisjonsmetismen som tilsvarer hendelsen med flankeroppgave. Før eksperimenttesten signerte alle deltakerne informerte samtykkedokumenter. Studien ble godkjent av etikkkomiteen ved Universitetet i Macao.
Nummer én, maskinvare- og programvareinnstilling for samtidige EEG- og fNIRS-opptak. Konstruer en mulig hodehette for samtidige EEG- og fNIRS-opptak. Velg riktig cap størrelse i henhold til hodet omkrets av deltakerne.
I denne studien brukes en mellomstor hette siden den passer for de fleste unge eller voksne deltakere. Tegn oppsettet i henhold til eksperimentdesignen i litteraturen. Grav 22 hull inne i EEG-hetten for å holde fNIRS optodes i tråd med en spesielt ut frontal cortex.
Plasser 21 eller 71 EEG elektroder langs overflaten av EEG-hetten i henhold til 10-20 internasjonale systemet og monter ristene for optodene. Still inn avstanden mellom hvert kildedetektorpar som tre centimeter, og fest deretter optodene. I hver blå optodes er detektorer mens de røde er laserkilder.
Stille inn EEG- og fNIRS-porten i programvaren. Angi parallellporten, eksempel H378 i denne studien for EEG-systemet. Angi serielle porter, eksempel 600 i denne studien for fNIRS-systemet.
Porttypen og -nummeret bør endres angående ulike EEG- og fNIRS-oppsett. Ta kontakt med produsentene for mer informasjon. Forberedelse før eksperimentet.
Varm opp fNIRS-systemet med lasere. Slå den på i 30 minutter. Still inn alle nødvendige driftsinfler for fNIRS-målesystemet.
Skulle oppsettet, inkludert EEG og fNIRS målesystemer til deltaker. Mål og merk CZ-punktet i henhold til 10-20 internasjonale systemet. Identifiser elektrodeposisjonen til CZ ved halvparten av avstanden mellom og halvparten av avstanden mellom venstre og høyre interorbitale innrykk.
Plasser den fremre delen av hetten langs deltakernes panne først, og trekk deretter ned den fremre økten på hetten mot nakken. Validerer stillingene. Merk at det anbefales sterkt at EEG-elektroder først skal stilles inn og deretter de nærmeste optodene.
Hvis EEG ledende gel dekker hullene for plassering av nærmeste optodes, bør den være ren for å forhindre kontaminering av optoder. Forberedelse til EEG-opptakene. Fyll ledende gel ved å sette inn en stump nål gjennom hullene i EEG elektroderist.
Plasser alle elektroder i EEG elektroder rutenettet i henhold til nivåene. Åpne EEG-programvaren og inspiser signalkvaliteten på elektrodene. Juster elektrodene på nytt ved å fylle på ledende gel hvis signalkvaliteten ikke oppfylte kravene.
Forberedelse til fNIRS-opptakene. Forsiktig ikke utsette deltakerne øyne for laserstrålen av kilden direkte. Plasser de optiske fibrene langs holderarmene festet til fNIRS-målesystemet og ekstra holderen.
Pass på at fibrene er ryddige og ryddige. Sett den optiske kilden og detektorene inn i hullene i henhold til oppsettet. Test signalkvaliteten.
Hvis en kanal ikke har et signal-til-støyforhold på høyt nivå. Eksempel, hvis kanalen er merket med gult, bytter du forsiktig deltakerhår rundt de optiske sondene for å sikre at ingenting eksisterer mellom den optiske sonden og skallen. Hvis trinn 2.8.3 ikke kan forbedre signalkvaliteten, skrur du opp signalintensiteten.
Hvis det er for mye signal. Eksempel hvis kanalen er merket med rødt, skrur du ned signalintensiteten. Kjør eksperimentet.
Start eksperimentet når signalene er stabile med utmerket signal-til-støy-forhold og deltakerne er kjent med eksperimentinstruksjonene. Etter eksperimentet lagrer og eksporterer du dataene fra EEG fNIRS. Fjern EEG-elektroder og fNIRS optiske prober forsiktig.
Måling av tredimensjonale 3D MNI koordinater av fNIRS optodes med 3D-digitalisering. La deltakerne sitte i en stol og bruke brillene med en sensor. Åpne digitaliseringsprogramvaren på datamaskinen.
Kontroller at 3D-digitaliseringssystemet er i forbindelse med datamaskinen via en passende com-port. Last inn oppsettet for optodes satt i filen. Flytt 3D-digitaliseringsstilene som samsvarer med nøkkelposisjonene.
NZ, LZ, venstre øre, høyre øre, CZ langs skjermen og trykk på knappen på pekepennen. Lokaliser optisk kilde og detektorer. Eksporter 3D-koordinatfilen.
Dataanalyse. fNIRS dataanalyse. Behandle 3D MNI-koordinater-filen ved hjelp av registreringsalternativet i fNIRS SPM med MetLife 2019.
Velg frittstående spesiell registrering med 3D-digitalisering. Velg tidligere, lagre den andre og opprinnelse tekstfil. Registrering. Forhåndsprosesser fNIRS-signaler med Homer2-programvare i henhold til følgende trinn.
Anvendelsen av den endrede korrigeringen av bevegelsesartefakt. Deretter passerer du filtrering 0,015 hertz til 0,2 hertz. Normaliser en mer dynamisk signalalitud ved å dele gjennomsnittsverdiene.
Generer fNIRS-dataene for hver kanal som baserer seg på en 3D-digitalisert informasjon. Velg kanalene som har en registreringssannsynlighet på 100 % eller mer i SFC i henhold til regresjonsberegningen av fNIRS SPM for videre analyse. Eksporter toppverdiene til HbO.
EEG databehandling. Last inn den rå EEG-datamappen i EEG-laboratoriet ved hjelp av plugins. Velg BOC plugin for BDF-filen i denne studien.
Merk, vennligst velg passende plugin i henhold til EEG datafilformat. Angi informasjon om kanalplassering for EEG-laboratoriet. Last inn den tilsvarende plasseringsfilen for hetten.
Vi refererer i elektroder i ERP lab som er en plugin av EEG lab. Velg kanalene, plasser den i masselagringen som refererte elektroder. Pakk ut EEG-data basert på hendelses- og hyllefilene i ERP-laboratoriet.
Filtrer EEG-datasegmentet i ERP-laboratoriet ved hjelp av IIR-filteret. Ved å filtrere de lave frekvensene med en cutoff på 30 Hertz og ved å filtrere de høye frekvensene med en kurve på 0,1 Hertz. Fjern okulære EEG artefakter i Bendon komponentanalyse i EEG lab.
Avvis EEG-datasegment med amplitudeverdier som overskrider området fra positiv 100 til negativ 100 mikrovolt på hvilken som helst kanal i ERP-laboratoriet. EEG-datasegmentet i ERP-laboratoriet. Merk at dette er den vanligvis brukte dataanalysemetoden og programvaren for forhåndsbehandling av EEG- og fNIRS-data.
Det er mange behandlingsprogramvare og metoder tilgjengelig. Korrelasjonsberegning. Generer forholdet mellom fNIRS og EEG-opptak med Pearson korrelasjonsanalyse.
Representative resultater. fNIRS headset plassering og kanaler konfigurasjon. Den digitaliserte optodes layout konverteres til MNI koordinatsystemet og overlappet langs hjernebarken.
HbO-signal for alle kanaler knyttet til flankeroppgaven. De rosa kurvene betegner kongruent tilstand mens de grønne indikerer den kongruent tilstand. ERP-signal for FZ- og FCZ-elektroder.
De svarte kurvene definerer den urimelige tilstanden, mens de røde betegner den kongruenttilstanden. Korrelasjon mellom ERP N200 og fNIRS signal langs SFC for urimelig tilstand. Oppsummert kombinere EEG og fNIRS neuro imaging ble utført for å kartlegge hjernen aktivering involvert flankert ved å registrere nevrosignaler av hele hjernen og hemodynamisk respons av prefrontal cortex.
Vi klarte å skaffe EEG- og fNIRS-dataene med en flankeroppgave. Vårt funn viste at fNIRS hemodynamisk respons og ERP N200 komponenter er betydelig korrelert som viser forskjellig perspektiv på kognitiv mekanisme forbundet med flanker oppgaven. Våre multimodale neuro imaging resultater støtter en viktig rolle i kombinert EEG og fNIRS teknikk i å bidra til hjernen som baner en ny vei for å forbedre forståelsen av nevromekanismen for ulike kognitiv behandling.
Related Videos
You might already have access to this content!
Please enter your Institution or Company email below to check.
has access to
Please create a free JoVE account to get access
Login to access JoVE
Please login to your JoVE account to get access
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Please enter your email address so we may send you a link to reset your password.
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Your JoVE Unlimited Free Trial
Fill the form to request your free trial.
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Thank You!
A JoVE representative will be in touch with you shortly.
Thank You!
You have already requested a trial and a JoVE representative will be in touch with you shortly. If you need immediate assistance, please email us at subscriptions@jove.com.
Thank You!
Please enjoy a free 2-hour trial. In order to begin, please login.
Thank You!
You have unlocked a 2-hour free trial now. All JoVE videos and articles can be accessed for free.
To get started, a verification email has been sent to email@institution.com. Please follow the link in the email to activate your free trial account. If you do not see the message in your inbox, please check your "Spam" folder.
