Summary

同時MEG / EEGおよび解剖学的に制約のある最小ノルム推定値を使用してマッピング皮質ダイナミクス:聴覚注意の例

Published: October 24, 2012
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Summary

我々は、磁気共鳴画像法(MRI)によって捕捉解剖学的情報と組み合わせ磁気と脳波(MEG / EEG)は、聴覚注意に関連付けられた皮質ネットワークのダイナミクスをマッピングするために使用します。

Abstract

磁気と脳波(MEG / EEG)は、カクテルパーティーの異なる音に通うように動的知覚と認知作業に関与皮質ネットワークを調査するために特に適した高時間分解能を提供する技術を神経画像診断されています。過去に多くの研究が、。 すなわち 、唯一のセンサレベルで記録されたデータを用いて磁場や外と頭皮上の電位が記録された、通常は刺激提示に時間ロックされている活動に焦点を当てている。た空間的にも時間的に単離·同定することができます異なる双極子パターンの数が少ないだけであるとき、事象関連フィールド/潜在的なこのタイプの分析は、特に有用である。あるいは、解剖学的情報を利用することによって、これらの異なるフィールドパターンは皮質上の電流源として定位させることができる。しかし、特定の刺激( 例えば 。に時間ロックされない場合があり、より持続的な応答のために手掛かり聴覚機能に基づいて2つの同時提示音声の数字の1を聞くための準備中)、または未知のアプリオリ複数の空間の場所に分散してもよいし、分散した大脳皮質の補充は十分に、限られた数を使用してキャプチャされない場合がありますフォーカル源。

ここでは、センサ情報と最小ノルム推定(MNE)の使用を通して皮質上の双極子活性化との関係を確立するために、個々の解剖学的MRIデータを採用して手順を説明します。この逆イメージングアプローチは、私たちに分散ソース解析するためのツールを提供しています。例示的な目的のために、我々はFreeSurferと多国籍企業のソフトウェア、両方自由に利用できるを使用して、すべての手順を説明します。我々は、私たちは、M /脳波センサー上に皮質に分布する双極子によって引き起こされる予想されるフィールドパターンを関連付けることができフォワードモデルを生成するために必要なMRIシーケンスと分析手順を要約します。 NEXトンは、環境的および生理学的汚染物からセンサデータのノイズ除去で私たちを容易にするために必要なプロセスを通っていきます。我々は、それによって各実験条件に関連する脳表面上の皮質双極子活性化の時系列(または "脳の映画")の家族を生産、皮質の空間にMEG / EEGセンサーデータを組み合わせると写像するための手順を概説します。最後に、私たちは、私たちは共通の皮質の座標空間に基づいて被験者集団( すなわち 。、グループレベルの分析を行う)の向こう側に科学的な推論を作ることを可能にするいくつかの統計的手法をハイライト表示されます。

Protocol

1。解剖学的データの収集と処理被写体の1磁化準備急速勾配エコー(MPRAGE)MRIスキャンを取得する。これは、特定のスキャンプロトコルが使用されているかに応じて5〜10分かかる場合があります。 FLASHの配列が標準MPRAGEシーケンス1から別の組織のコントラストを提供するように脳波データは、逆イメージング分析のために使用されている場合、2種類の追加、高速で低?…

Discussion

取得MEG / EEGデータから皮質への双極子の活性化を推定するために、我々は適切な解剖学的および生理学的に音の制約が適用されない限り、安定したユニークなソリューションを持っていない逆問題を、解決する必要があります。 MRIを用いて、我々の推定基準として最小ノルムを採用し、個々の科目について取得解剖学的制約を使用して、我々はセンサ測定値と一致している逆の皮質電流源推…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

作者は彼らの役に立つコメントについてマッティS.Hämäläinen、リラZölleiと3匿名の査読者に感謝したいと思います。資金源:R00DC010196(AKCL); T32DC000018(EDL); T32DC005361(RKM)。

Materials

Name of equipment / software Company / source
306-channel Vectorview MEG system Eleka-Neuromag Ltd,
1.5-T Avanto MRI scanner Siemens Medical Solutions
FreeSurfer http://freesurfer.net/
MNE software http://www.nmr.mgh.harvard.edu/martinos/userInfo/data/sofMNE.php
EEG electrodes Brain Products, Easycap GmbH
3Space Fastrak system Polhemus
Optical button box (FIU-932) Current Designs

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Citazione di questo articolo
Lee, A. K., Larson, E., Maddox, R. K. Mapping Cortical Dynamics Using Simultaneous MEG/EEG and Anatomically-constrained Minimum-norm Estimates: an Auditory Attention Example. J. Vis. Exp. (68), e4262, doi:10.3791/4262 (2012).

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