EEG Mu Ritmo no desenvolvimento típico e atípico

Summary

Avaliação do ritmo EEG mu fornece uma metodologia única para examinar a atividade cerebral e quando combinado com ensaios baseados comportamental, pode ser uma ferramenta poderosa para elucidar aspectos da cognição social, como a imitação, em populações clínicas.

Abstract

Eletroencefalografia (EEG) é um método eficaz, eficiente e não invasivo de avaliar e registrar a atividade cerebral. Dada a excelente resolução temporal, o EEG pode ser usado para examinar a resposta neuronal relacionada com comportamentos específicos, estados ou estímulos externos. Um exemplo deste utilitário é a avaliação do sistema de neurônios-espelho (MNS) em seres humanos através do exame do ritmo EEG mu. O ritmo EEG mu, atividade oscilatório na faixa de freqüência Hz 8-12 gravado a partir de eletrodos localizados centralmente, é suprimida quando um executa individuais, ou simplesmente observa, ações voltadas gol. Como tal, tem sido proposto que reflectem a actividade das MNS. Foi teorizado que a disfunção do sistema de neurônios-espelho (MNS) desempenha um papel que contribui para os déficits sociais do transtorno do espectro do autismo (ASD). Os MNS pode então ser examinado de forma não invasiva em populações clínicos usando EEG mu ritmo atenuação como um índice para a sua actividade. O prot descritoocol fornece uma avenida para examinar funções sociais cognitivos teoricamente ligados aos MNS em indivíduos com desenvolvimento típico e atípico, como ASD.

Introduction

Eletroencefalografia (EEG) é um método eficaz, eficiente e não invasivo de avaliar e registrar a atividade cerebral. Como os neurónios fogo no cérebro, a tensão resultante pode ser amplificado, gravada, e representada graficamente. A resolução temporal do EEG permite a análise do mesmo breves alterações nos padrões de oscilação do cérebro, assim como a análise da resposta do cérebro a estímulos específicos.

Apesar de ser a mais antiga técnica de imagens do cérebro, que remonta ao final do ^século 19, EEG ainda tem ampla aplicabilidade. Embora a ressonância magnética funcional (fMRI) tem excelente resolução espacial, tem relativamente baixa resolução temporal. Isto representa uma grande limitação da avaliação fMRI dada a incrível velocidade com que os processos ocorrem no cérebro. EEG tem a capacidade de avaliar a atividade elétrica do cérebro ao nível de milissegundos, proporcionando potencial iNsight nas fases de processamento do cérebro.

Tecnologias em desenvolvimento também têm expandido a aplicabilidade do EEG. Um aumento na densidade de sistemas de gravação tem permitido o desenvolvimento de técnicas de localização de fonte, mitigar alguns dos limites de EEG em relação resolução espacial. Além disso, os sistemas modernos têm reduzido o participante set-up tempo individual significativamente, permitindo a avaliação das populações anteriormente indisponíveis, tais como amostras clínicas ^1-3,28-30 infantil e.

Dada a excelente resolução temporal, o EEG pode ser usado para examinar a resposta neuronal relacionada com comportamentos específicos, estados ou estímulos externos. Um exemplo deste utilitário é a avaliação do sistema de neurônios-espelho (MNS) em seres humanos. Os neurônios-espelho foram inicialmente identificados em macacos usando única gravação neurônio ^4, evidenciando um grupo deneurônios que responderam simultaneamente a execução ea observação de ações motoras. Este método de gravação direta de colocar eletrodos no cérebro raramente é utilizado em seres humanos, e apenas em casos clínicos terríveis. EEG tem proporcionado um método para avaliar os MNS pela monitorização do ritmo EEG mu. Este padrão de oscilação no intervalo de 8-12 Hz demonstrou atenuar potência EEG em resposta à execução de acções e observação do motor, semelhantes ao padrão de activação observada em macacos ^{de 5-7.} Da mesma forma, a estimulação das regiões cerebrais putativos MNS através de Estimulação Magnética Transcraniana (por exemplo, o giro frontal inferior) abole EEG ritmo mu ⁸ e supressão ritmo EEG mu se correlaciona com sinais BOLD de fMRI em regiões de neurônios espelho putativos em assuntos ^9, fornecendo apoio adicional de que este ritmo índices, pelo menos em parte, a atividade MNS. Avaliação do ritmo EEG mu permitiu uma avaliação não invasiva de ato de neurônios-espelhoivity em humanos.

EEG fornece uma metodologia única para examinar a atividade cerebral e quando combinado com ensaios baseados comportamentalmente, ele pode ser uma ferramenta poderosa para elucidar aspectos da cognição social, como a imitação, em populações clínicas. Além disso, a aplicabilidade do EEG para uso com populações com deficiências cognitivas ou de linguagem permite a introspecção em habilidades dos indivíduos para os quais outras técnicas de imagem ou paradigmas comportamentais podem ser utilizar menos sucesso. O protocolo descrito fornece uma avenida para examinar funções sociais cognitivos teoricamente ligados ao sistema de neurônios-espelho em indivíduos com desenvolvimento típico e atípico, como o Transtorno do Espectro do Autismo.

Protocol

O protocolo seguinte adere às diretrizes do Conselho de Revisão Institucional da Universidade de Washington. 1. Avaliação eletrofisiológica Preparação de Sessão Preparação da sala: coloque o manipulandum (ver Figura 1), um bloco de madeira com um sensor ligado, que envia um marcador com carimbo de tempo para aquisição de software quando ele é apreendido, em cima da mesa dentro de agarrar alcance do participante. Ative software de aquisição …

Representative Results

Adultos típicos, crianças e bebés têm consistentemente demonstrado ritmo mu tanto durante a execução e observação de ações através de uma variedade de paradigmas e estímulos 5, 14-30. Atenuação nesta faixa de frequências é consistentemente localizada através de eletrodos centrais (Figura 3), indicando que esta não é a redução do poder de alfa que é registrado em outras regiões do couro cabeludo. Da mesma forma, a atenuação nesta frequência durante a observação de m…

Discussion

A bem-sucedida aquisição, processamento e análise de dados eletrofisiológicos relacionados ao ritmo mu ea aplicação de populações clínicas requer 1) a aplicação de ferramentas metodológicas de EEG, 2) detecção de artefato cuidadoso e redução de dados, 3) a identificação precisa do ritmo mu, e 4) a caracterização precisa da população clínica e identificação de grupos de controle apropriados.

Metodologia apropriada EEG requer bom funcionamen…

Materials

Geodesic EEG System	EGI	N/A	Any EEG system, not only EGI based systems, is applicable for the described study
MATLAB software	MATLAB	N/A	Any mathematical, statistical software that can work with matrices is applicable
Netstation software	EGI	N/A	Any EEG acquisition software is applicable for the described study
Manipulandum	custom	N/A	Any object that is co-registered with data acquisition software to signal a successful grasp