You have full access to this content through Seoul National University of Education
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.
Genomföra samtidig elektroencefalografi och funktionell nära infraröd spektroskopi inspelningar med en Flanker Uppgift
Summary May 24th, 2020
Please note that all translations are automatically generated.
Click here for the English version.
Det aktuella protokollet beskriver hur man utför samtidiga EEG- och fNIRS-inspelningar och hur du inspekterar förhållandet mellan EEG- och fNIRS-data.
Transcript
Syftet med denna studie var att utveckla ett arbetsprotokoll för att avslöja neuro aktiveringsmönstret, understryka flanker uppgiften genom att använda smält EEG och fNIRS neuro imaging teknik. Den samtidiga fNIRS EEG inspelningar möjliggör inspektion av förhållandet mellan den prefrontala cortex och olika händelser relaterade till de potentiella komponenterna i hela hjärnan. fNIRS i hjärnbarken vilken ganska viktig lag i studiet av kognitiv bearbetning.
Vi vet att fNIRS används mest för att inspektera den neurovaskulära aktiviteten i frontalloben. är relaterad till höga hjärnans kognitiva funktioner. Men det hemodynamiska svar som fNIRS mötte kan bara läsa aktiviteterna med låg tidsmässig upplösning men EEG kan erbjuda tillfälliga fynd och direkt mätning av neuroaktiviteter.
Kombinationen av EEG och fNIRS inspelningar kan identifiera fler funktioner och avslöja mer information relatera med hjärnfunktionerna. I denna studie använder du EEG fNIRS-teknikerna användes för samtidiga inspelningar av ERP-komponenter och haemodynamic svar med en flanker uppgift. Det är rationellt att anta att ERP-komponenter associerar med flanker uppgiften kan uppvisa betydande korrelation med haemodynamic svar.
För att tjudra detta antagande, fNIRS inrättas och EEG-maskinen integrerades tillsammans för att avslöja komplexa neuro kognition metism motsvarar händelsen med flanker uppgift. Inför experimenttestet undertecknade alla deltagare informerade samtyckesdokument. Studien godkändes av etikkommittén vid Universitetet i Macau.
Nummer ett, hårdvara och mjukvara inställning för samtidiga EEG och fNIRS inspelningar. Konstruera en genomförbar huvudlock för samtidiga EEG och fNIRS inspelningar. Välj rätt kapsylstorlek enligt huvudomkretsen för deltagarna.
I denna studie används ett medelstort tak eftersom det är lämpligt för de flesta ungdomar eller vuxna deltagare. Rita layouten enligt experimentdesignen i litteraturen. Gräva 22 hål inuti EEG locket för att hålla fNIRS optodes i linje med en särskilt ut främre cortex.
Placera 21 eller 71 EEG-elektroder längs ytan av EEG-locket enligt 10-20 internationella systemet och montera galler för optoderna. Ställ in avståndet mellan varje källa detektor par som tre centimeter och sedan fixa optoderna. I varje den blå optoderna är detektorer medan de röda är laserkällor.
Inställning av EEG och fNIRS-porten i programvaran. Ställ parallellporten, exempel H378 i denna studie för EEG-systemet. Ställ in de seriella portarna, exempel 600 i denna studie för fNIRS-systemet.
Porttypen och numret bör modifieras avseende olika EEG- och fNIRS-uppställningar. Kontakta tillverkarna för mer information. Förberedelse före experimentet.
Värm upp fNIRS-systemet med laser. Koppla på den i 30 minuter. Ställ in alla nödvändiga driftstillselare för fNIRS mätsystem.
Ska uppställningen, inklusive EEG- och fNIRS-mätsystemen till deltagaren. Mät och märk CZ-punkten enligt det internationella systemet 10-20. Identifiera elektrodpositionen för CZ vid hälften av avståndet mellan och hälften av avståndet mellan vänster och höger interorbital inbuktningar.
Placera den främre delen av locket längs deltagarna pannan först och dra sedan ner den bakre sessionen av locket mot halsen. Validering av befattningarna. Observera, det rekommenderas starkt att EEG-elektroder bör först ställas in och därefter närmaste optoderna.
Om EEG ledande gel täcker hålen för placering av närmaste optodes det bör vara ren för att förhindra kontaminering av optoderna. Förberedelse för EEG-inspelningarna. Fyll ledande gel genom att föra in en trubbig nål genom hålen i EEG elektrod galler.
Placera alla elektroder i EEG-elektrodernas rutnät enligt nivåerna. Öppna EEG-programvaran och inspektera elektrodernas signalkvalitet. Justera elektroder genom att återfylla ledande gel om signalkvaliteten inte kunde uppfylla kraven.
Förberedelse för fNIRS-inspelningarna. Försiktighet utsätt inte deltagare ögon för laserstråle av källan direkt. Placera de optiska fibrerna längs hållararmarna som är fästa vid fNIRS-mätsystemet och extrahållaren.
Se till att fibrerna är snyggt och prydligt. Sätt in den optiska källan och detektorerna i hålen enligt layouten. Testa signalkvaliteten.
Om en kanal inte har en hög nivå signal/brus ratio. Exempel, om kanalen är märkt i gult försiktigt byta deltagare hår som omger den optiska sonder för att säkerställa att ingenting finns mellan den optiska sonden och skallen. Om steg 2.8.3 inte kan förbättra signalkvaliteten skruva upp signalintensiteten.
Om det finns för mycket signal. Exempel om kanalen är markerad med rött, vrid ner signalintensiteten. Kör experimentet.
Starta experimentet när signalerna är stabila med utmärkt signal-brusförhållande och deltagarna är bekanta med experimentinstruktionerna. Efter experimentet, spara och exportera data från EEG fNIRS. Ta bort EEG-elektroder och fNIRS optiska sonder noggrant.
Mätning av tredimensionella, 3D MNI koordinater av fNIRS optodes med 3D-digitizer. Låt deltagarna sitta i en stol och bära glasögonen med en sensor. Öppna digitaliserarprogramvaran på datorn.
Se till att 3D-digitizer-systemet är i samband med datorn via en lämplig com-port. Ladda layouten för optodes som i fil. Flytta 3D-digitizer stilar ger nyckelpositionerna.
NZ, LZ, vänster öra, höger öra, CZ längs skärmen och tryck på knappen på pennan. Lokalisera optisk källa och detektorer. Exportera 3D-koordinatfilen.
Dataanalys. fNIRS dataanalys. Bearbeta 3D MNI-koordinaterfilen genom att använda registreringsalternativet i fNIRS SPM med MetLife 2019.
Välj stand alone specialregistrering med 3D-digitalisera. Välj den tidigare, spara det andra och ursprung textfil. Registrering. Pre-process fNIRS signaler med Homer2 programvara enligt följande steg.
Tillämpningen av den modifierade Motion artefaktkorrigering. Sedan passera filtrering 0,015 hertz till 0,2 hertz. Normalisera en mer dynamisk signalamplitud genom att dividera genomsnittsvärdena.
Generera fNIRS-data för varje kanal som baserar sig på en 3D-digitaliserad information. Välj de kanaler som har en registreringssannolikhet på 100 %eller mer i SFC enligt regressionsberäkningen av fNIRS SPM för vidare analys. Exportera toppvärdena för HbO.
EEG-databehandling. Ladda den råa EEG-datamappen i EEG-labbet genom att använda insticksmodulerna. Välj BOC plugin för BDF fil i denna studie.
Obs, vänligen välj lämplig plugin enligt EEG-datafilformatet. Ställ in kanalplatsinformationen för EEG-labb. Ladda motsvarande platsfil av locket.
Vi refererar i elektroder i ERP-labb som är en plugin av EEG-labbet. Välj kanaler, placera den i masslagringen som refererade elektroder. Extrahera EEG-data baserat på händelse- och bin-filerna i ERP-labbet.
Filtrera EEG-datasegmentet i ERP-labbet med hjälp av IIR-filtret. Genom att filtrera de låga frekvenserna med en cutoff på 30 Hertz och genom att filtrera de höga frekvenserna med en kurva på 0,1 Hertz. Ta bort okulär EEG artefakter inom Bendon komponent analys i EEG lab.
Avvisa EEG-datasegment med amplitudvärden som överstiger intervallet från positiva 100 till den negativa 100 mikrovolten vid valfri kanal i ERP-labb. datasegmentet EEG i ERP-labbet. Obs, dessa är den allmänt använda dataanalysmetoden och programvaran för förbehandling av EEG- och fNIRS-data.
Det finns många bearbetningsprogram och metoder tillgängliga. Korrelationsberäkning. Generera förhållandet mellan fNIRS och EEG-inspelningar med Pearson korrelationsanalys.
Representativa resultat. fNIRS headset placering och kanaler konfiguration. Den digitaliserade optodernas layout omvandlas till MNI-koordinatsystemet och överlappas längs hjärnbarken.
HbO-signal för alla kanaler som är associerade med flanker-uppgiften. De rosa kurvorna som betecknar kongruent tillstånd medan de gröna anger det kongruenta tillståndet. ERP-signal för FZ- och FCZ-elektroder.
De svarta kurvorna definierar det inkongruenta tillståndet medan de röda betecknar det kongruenta tillståndet. Korrelation mellan ERP N200 och fNIRS signal längs SFC för inkongruent skick. Sammanfattningsvis kombinera EEG och fNIRS neuro imaging utfördes för att kartlägga hjärnan aktiveringen inblandade flankerad genom att registrera neuro signaler hela hjärnan och haemodynamic svar prefrontal cortex.
Vi förvärvade framgångsrikt EEG och fNIRS data med en flanker uppgift. Vår slutsats visade att fNIRS haemodynamic svar och ERP N200 komponenter är betydligt korrelerade som uppvisar olika perspektiv av kognitiv mekanism som är associerade med flanker uppgiften. Våra multimodala neuro imaging resultat stödja en viktig roll kombinerad EEG och fNIRS teknik för att bidra till hjärnan som banar en ny väg för att förbättra förståelsen av neuro mekanism för olika kognitiv bearbetning.
Please enter your institutional email to check if you have access to this content
has access to
BackLogin to access JoVE
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.
To receive a free trial, please fill out the form below.
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
Thank You
Thank You
