Das vorliegende Protokoll beschreibt, wie gleichzeitige EEG- und fNIRS-Aufzeichnungen durchgeführt werden und wie die Beziehung zwischen eEG- und fNIRS-Daten überprüft wird.
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Methodenartikel
Durchführung gleichzeitiger Elektroenzephalographie und funktioneller Nahinfrarot-Spektroskopie-Aufnahmen mit einer Flanker-Aufgabe
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Gleichzeitige EEG- und fNIRS-Aufnahmen bieten eine ausgezeichnete Gelegenheit, den neuronalen Mechanismus der kognitiven Verarbeitung vollständig zu verstehen, indem die Beziehung zwischen den neuronalen und hämodynamischen Signalen untersucht wird. EEG ist eine elektrophysiologische Technologie, die die schnelle neuronale Aktivität des Kortex messen kann, während fNIRS auf den hämodynamischen Reaktionen beruht, um die Aktivierung des Gehirns abzuleiten. Die Kombination von EEG und fNIRS Neuroimaging-Techniken können mehr Funktionen identifizieren und mehr Informationen im Zusammenhang mit der Funktion des Gehirns offenbaren. In diesem Protokoll wurden verschmolzene EEG-fNIRS-Messungen für gleichzeitige Aufnahmen evoziert-elektrischer Potentiale und hämodynamischer Reaktionen während einer Flanker-Aufgabe durchgeführt. Darüber hinaus wurden die entscheidenden Schritte zum Aufbau des Hard- und Softwaresystems sowie die Verfahren zur Datenerfassung und -analyse detailliert zur Verfügung gestellt und diskutiert. Es wird erwartet, dass das vorliegende Protokoll einen neuen Weg zur Verbesserung des Verständnisses der neuronalen Mechanismen ebnen kann, die verschiedenen kognitiven Prozessen zugrunde liegen, indem die EEG- und fNIRS-Signale verwendet werden.
Einleitung
Diese Studie zielt darauf ab, ein Arbeitsprotokoll zu entwickeln, um das neuronale Aktivierungsmuster aufzudecken, das der Flanker-Aufgabe zugrunde liegt, indem verschmelzende EEG- und fNIRS-Neuroimaging-Techniken verwendet werden. Interessanterweise ermöglichen die gleichzeitigen fNIRS-EEG-Aufnahmen die Untersuchung der Beziehung zwischen den hämodynamischen Signalen im präfrontalen Kortex und verschiedenen ereignisbezogenen Potentialkomponenten (ERP) des gesamten Gehirns, die mit der Flanker-Aufgabe verbunden sind.
Die Integration verschiedener nichtinvasiver neuroimagingrischer Modalitäten, einschließlich der funktionellen Nahinfrarotspe....
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Protokoll
Vor den Experimentellen Tests unterzeichneten alle Teilnehmer Einwilligungsdokumente in Kenntnis der Sachlage. Das Protokoll für diese Studie wurde von der Ethikkommission der Universität Macau genehmigt.
1. Hardware- und Softwareeinstellung für gleichzeitige EEG- und fNIRS-Aufnahmen
- Erstellen Sie eine Kopfkappe für gleichzeitige EEG-fNIRS-Aufnahmen.
- Wählen Sie die entsprechende Kappengröße entsprechend dem Kopfumfang der Teilnehmer aus. Verwenden Sie in dieser Studie eine mittelgroße Kappe, da sie für die meisten jugendlichen und erwachsenen Teilnehmer geeignet ist.
- Entwerfen Sie das Layout von fNIRS-Optoden zu....
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Ergebnisse
Abbildung 2 zeigt die HbO-Signale für alle Kanäle, während in Abbildung 3 die ERPs bei Fz und FCz für die beiden Bedingungen der Flanker-Aufgabe angezeigt werden. Figure 4 veranschaulichte die Pearson-Korrelationsanalyseergebnisse zeigten, dass die fNIRS-Signale in SFC eine signifikante Korrelation mit der ERP-N200-Komponente bei Fz für den inkongruenten Zustand aufwiesen (P<0.05). Dies ist jedoch n.......
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Diskussion
In diesem Protokoll wurden kombinierte EEG- und fNIRS-Aufnahmen durchgeführt, um die Gehirnaktivierungsmuster mit einem ereignisbezogenen Flanker-Paradigma zu untersuchen, indem die neuronalen Signale des gesamten Gehirns und gleichzeitige hämodynamische Reaktionen des präfrontalen Kortex aufgezeichnet wurden. Die ERP-Ergebnisse zeigten, dass N200 bei Fz in der Lage war, die kongruenten und inkongruenten Bedingungen signifikant zu unterscheiden (P=0,037). In der Zwischenzeit zeigten die HbO-Signale in SFC (Kanäle 21) auc.......
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Offenlegungen
Die Autoren haben nichts zu verraten.
Danksagungen
Diese Arbeiten wurden zum Teil im High Performance Computing Cluster (HPCC) durchgeführt, der vom Informations- und Kommunikationstechnologiebüro (ICTO) der Universität Macau unterstützt wird. Diese Studie wurde von MYRG2019-00082-FHS und MYRG 2018-00081-FHS Stipendien der University of Macau in Macau unterstützt und auch vom Science and Technology Development Fund, Macau SAR (FDCT 0011/2018/A1 und FDCT 025/2015/A1) finanziert.
....Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| EEG-Kappe | EASYCAP GmbH | - | |
| EEG-Anlage | BioSemi | - | - |
| fNIRS-Anlage | TechEn-CW6 | Anlage |
Referenzen
- Kennan, R. P., et al. Simultaneous recording of event-related auditory oddball response using transcranial near infrared optical topography and surface EEG. NeuroImage. 16 (3), Pt 1 587-592 (2002).
- Horovitz, S. G., Gore, J. C.
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Nachdrucke und Genehmigungen
