Summary
ويرد التخطيط الدماغي-الرنين المغناطيسي الوظيفي المتعدد الوسائط التصوير الأسلوب، المعروفة باسم المصدر الزمانية المكانية EEG الرنين المغناطيسي الوظيفي مقيدة التصوير الأسلوب، هنا. تستخدم طريقة عرض الخرائط الفرعية مشروط النشطة الرنين المغناطيسي الوظيفي، أو بريورس، لتوجيه التخطيط الدماغي مصدر الترجمة على نحو يحسن الدقة المكانية ويحد من نتائج خاطئة.
Abstract
المخ (EEG) والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (الرنين المغناطيسي الوظيفي) وهما من الأساليب الأساسية موسع لتحديد نشاط الدماغ. أساليب النقل المتعدد الوسائط قد سعت إلى الجمع بين عالية الدقة الزمنية للتخطيط الدماغي بالدقة المكانية للرنين المغناطيسي الوظيفي، ولكن الطابع المعقد لهذا النهج حاليا بحاجة إلى التحسين. ويصف البروتوكول المعروضة هنا مؤخرا نمواً الزمانية المكانية المحدودة الرنين المغناطيسي الوظيفي EEG مصدر التصوير الأسلوب، الذي يسعى إلى تصحيح التحيز المصدر وتحسين التخطيط الدماغي-الرنين المغناطيسي الوظيفي مصدر التعريب من خلال توظيف دينامية من المناطق الفرعية الرنين المغناطيسي الوظيفي. وتبدأ العملية بجمع البيانات متعدد الوسائط من المتزامنة التخطيط الدماغي والرنين المغناطيسي الوظيفي بالأشعة، توليد نماذج ثلاثية الأبعاد القشرية، والتخطيط الدماغي المستقل وتجهيز الرنين المغناطيسي الوظيفي. وتنقسم الخرائط التنشيط المجهزة الرنين المغناطيسي الوظيفي ثم بريورس متعددة، وفقا للموقع والمنطقة المحيطة به. وتؤخذ هذه بريورس في اثنين من مستوى هرمي خوارزمية بايزي للتعريب مصدر التخطيط الدماغي. لكل إطار من المصلحة (المعرفة بواسطة المشغل)، وسيتم تحديد شرائح محددة من الخريطة التنشيط الرنين المغناطيسي الوظيفي نشطة لتحسين معلمة معروفة كدليل على نموذج. سوف تستخدم هذه لينة القيود المفروضة على نشاط القشرية التي تم تحديدها، زيادة خصوصية المتعدد الوسائط التصوير أسلوب تقليل عبر الحديث وتجنب النشاط الخاطئة في مناطق أخرى مشروط النشطة الرنين المغناطيسي الوظيفي. ينشئ الأسلوب خرائط القشرية للنشاط والدورات الزمنية، التي قد تتخذ كنتائج نهائية، أو تستخدم كأساس لإجراء تحاليل إضافية (تحليلات للارتباط والعلاقة السببية، إلخ) بينما الأسلوب هي محدودة نوعا ما بالطرائق (لن تجد يجينفيسيبلي مصادر)، هو عموما متوافقة مع معظم برامج معالجة الرئيسية، وهي مناسبة لمعظم الدراسات نيورويماجينج.
Introduction
يمكن اعتبار المخ (EEG) والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (الرنين المغناطيسي الوظيفي) طرائق neuroimaging مع ميزات تكميلية. الرنين المغناطيسي الوظيفي يلتقط نشاط الدماغ مع واسعة النطاق الزمني، كما الإشارات الفسيولوجية غير مباشر قياس نشاط الخلايا العصبية الأساسية مع الأزمنة فقراء (بما يقارب ثانية)1،2. على النقيض من ذلك، تدابير التخطيط الدماغي مباشرة النشاط الكهربية الديناميكية للدماغ بدقة عالية جداً الزمانية (مستوى ميلي ثانية)، لكن القرار المكانية الفقراء3،4. وأدت هذه الخصائص للنهج المتعدد الوسائط مصمم لتحسين الجوانب المواتية لكل أسلوب الفردية5. الاستخدام المتزامن للتخطيط الدماغي والرنين المغناطيسي الوظيفي يسمح للأزمنة ممتازة للتخطيط الدماغي تكون جنبا إلى جنب مع عالية الدقة المكانية للرنين المغناطيسي الوظيفي للتغلب على القيود المرتبطة بالرنين المغناطيسي الوظيفي الواسطة أو EEG.
طرق لدمج التخطيط الدماغي والرنين المغناطيسي الوظيفي تبدأ بالرنين المغناطيسي الوظيفي-وأبلغ EEG مصدر الترجمة6،7. هذا الأسلوب يستخدم المعلومات المكانية المستمدة من الرنين المغناطيسي الوظيفي لتحسين التخطيط الدماغي مصدر الترجمة، بيد عيب واحد أن التحيز المكانية المحتملة الناجمة عن تطبيق الرنين المغناطيسي الوظيفي "الثابت-قيداً" – المعلومات المكانية المستمدة من الرنين المغناطيسي الوظيفي يعتبر الحقيقة المطلقة. وهذا يثير مسألتين كبير أنه يجب التوفيق بين6–8. أولاً، يجب أن تعتبر أن استخدام خريطة ثابتة لتناقضات الدم الأكسجين مستوى تعتمد (غامق) قد قصد تعزيز أي نشاط الخاطئة التي تقع داخلها، بينما التخميد النشاط الحقيقي خارجها. ثانيا، قد تؤثر في العرض التقديمي للنشاط الحقيقي ضمن النتائج الحديث المتبادل من المصادر التي تحدث خارج الخريطة التنشيط جريئة أو تسبب النشاط الخاطئة. وعلى الرغم من ذلك، استخدام عالية الدقة المكانية للرنين المغناطيسي الوظيفي لتوفير المعرفة المكانية السابقة يظل حل مواتية5، كما يمكن أن تكون نماذج من التخطيط الدماغي المشكلة العكسية مقيدة في الحواس التشريحية والوظيفية على حد سواء.
في هذه الورقة، ونظهر مصدر الزمانية المكانية EEG الرنين المغناطيسي الوظيفي مقيدة التصوير النهج الذي يتناول مسألة عدم التطابق الزمني بين التخطيط الدماغي والرنين المغناطيسي الوظيفي عن طريق حساب مجموعة فرعية الأمثل من بريورس الرنين المغناطيسي الوظيفي استناداً إلى النظرية الافتراضية التسلسل هرمي نموذجي9. بريورس الرنين المغناطيسي الوظيفي يتم حسابها بطريقة تستند إلى بيانات من windows معينة من الفائدة في بيانات التخطيط الدماغي، مما يؤدي إلى ضيق الوقت-البديل الرنين المغناطيسي الوظيفي. النهج المقترح يستخدم عالية الدقة الزمنية للتخطيط الدماغي لحساب تعيين كثافة الحالية لنشاط القشرية، أبلغ عالية الدقة المكانية للرنين المغناطيسي الوظيفي في طريقة الوقت البديل، وانتقائية مكانياً بدقة الصور الديناميكية العصبية النشاط.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
صمم بروتوكول المقدمة هنا ويؤديها وفقا لجميع المبادئ التوجيهية للبحوث البشرية الأخلاقية المنصوص عليها "المجالس الاستعراض المؤسسي" لجامعة هيوستن ومعهد بحوث الميثودية هيوستن.
1-المتزامنة تسجيل EEG/الرنين المغناطيسي الوظيفي
- الحصول على الموافقة المستنيرة من المشاركين. شرح إلى مشارك والغرض وإجراء الدراسة، فضلا عن تدابير السلامة الهامة لعملية تسجيل البيانات التخطيط الدماغي/الرنين المغناطيسي الوظيفي المتزامنة.
-
إعداد الحد الأقصى التخطيط الدماغي والتحقق من مقاومة خارج غرفة التصوير بالرنين المغناطيسي-الماسح الضوئي.
- وضع حد أقصى EEG حجم مناسب، السلبي، والمتوافقة مع التصوير بالرنين المغناطيسي على الرأس في هذا الموضوع. قم بوضع أقطاب كهربائية حسب 10 – 20 الدولي وصفها النظام10.
- على برنامج تسجيل EEG، تحقق من مقاومة أقطاب الأرض ومرجع. للقيام بذلك، انقر فوق علامة التبويب 'مقاومة' وحدد نوع القطب في واجهة المستخدم البرامج (انظر الشكل 1).
ملاحظة: التعليمات الدقيقة هنا محددة للبرمجيات المستخدمة في هذه الوثيقة (انظر الجدول للمواد)، وقد تحتاج إلى أن تتكيف مع النظم الأخرى. - لكل قطب، استخدم حقنه بحقن جل اﻻلكتروﻻيت مسرى، ثم استخدم مسحه القطن لنشر جل تأمين الاتصال الكهربائي الجلد.
- كما يقلل المقاومة، الاستمرار في رصد القيم باستخدام البرنامج المناسب (ضبط مقياس مقاومة حسب الضرورة، اعتماداً على الإعداد) لرصد مستوى مقاومة بشكل صحيح (انظر الشكل 1). تستمر حتى تصل إلى أقطاب جميع مستويات مقاومة أقل من 10 kΩ لضمان إشارة عالية الجودة.
ملاحظة: كل المواد المدرجة واستخدمت هنا، يعتبر غير آمنة لأي قطب كهربائي بمستوى مقاومة أعلاه 50 kΩ في البيئة السيد11. هذا قد يتغير استناداً إلى تصميم كاب المختارة وإعدادات التصوير بالرنين المغناطيسي، لذا يرجى استشارة الشركة المصنعة للمعدات وأخصائيي التصوير بالرنين المغناطيسي التأكد من سلامة الإعداد التجريبية.
- كما يقلل المقاومة، الاستمرار في رصد القيم باستخدام البرنامج المناسب (ضبط مقياس مقاومة حسب الضرورة، اعتماداً على الإعداد) لرصد مستوى مقاومة بشكل صحيح (انظر الشكل 1). تستمر حتى تصل إلى أقطاب جميع مستويات مقاومة أقل من 10 kΩ لضمان إشارة عالية الجودة.
-
إعداد الأجهزة المتزامنة في EEG/الرنين المغناطيسي الوظيفي.
- حالما يتم إعداد كاب EEG، هذا الموضوع انتقل إلى السيد-الماسح الضوئي مع إعداد الأجهزة المبينة في الشكل 2.
ملاحظة: قد تتغير بعض التفاصيل عن هذا الرقم، اعتماداً على النظام قيد الاستخدام. - قم بإعداد عرض النموذج التجريبي. استخدام جهاز عرض الموجود في غرفة المراقبة، خلف زجاج النافذة التي تواجه الجبهة من السيد-الماسح الضوئي (انظر الشكل 2). استخدام مرآة عرض ملف الرئيسي للسماح بالمواضيع لعرض شاشة العرض دون تحريك الرأس أو العينين أثناء الاستلقاء.
- عرض صورة عينة على شاشة الكمبيوتر للتأكد من أن مواضيع يمكن عرض بشكل مريح الشاشة، وأنه سيتم عرض هذا النموذج بشكل صحيح. إجراء أي تعديلات ضرورية على الأجهزة أو البرامج.
- حالما يتم إعداد كاب EEG، هذا الموضوع انتقل إلى السيد-الماسح الضوئي مع إعداد الأجهزة المبينة في الشكل 2.
-
نموذج تجريبي (انظر الشكل 3)-
- الإيعاز إلى هذا الموضوع بالبقاء لا يزال، وإجراء أولى فحص التصوير بالرنين المغناطيسي تشريحية T1 المرجحة. إذا كان ذلك ممكناً، استخدام مجال رؤية التي تصل من الجزء السفلي من المخيخ إلى الجزء العلوي من الرأس، بما في ذلك الجمجمة والجلد.
- بدء تسجيل بيانات التخطيط الدماغي (انظر الشكل 4).
- انقر فوق الأزرار المناسبة لبدء التسجيل التصوير بالرنين المغناطيسي، والشروع في نموذج اهتمام في برنامج العرض في وقت واحد. تحقق من تسجيل بيانات التخطيط الدماغي لضمان جودة الإشارة، وإذا رغبت في ذلك، يجري تسجيل العلامات المناسبة.
- عند استخدام الإعداد الموصوفة هنا، أولاً انقر فوق "تشغيل" في برنامج العرض وأدخل رقم الموضوع وعدد المحاكمات. وسيشرع النموذج عند تأكيد هذه الإعدادات.
ملاحظة: نموذج المستخدمة هنا يتألف من 10 المحاكمات التي قد أثارت استجابة محرك دافع عاطفياً عن طريق التحفيز البصري. لكل محاكمة، سئل عن مواضيع للراحة أولاً لمدة 50 ثانية مشاهدة شاشة خضراء، بعد مواجهة الصورة غير سارة (الصور المقابلة للدهشة أو الغضب أو الاشمئزاز) أو عدم كريهة (الصور المقابلة للسعادة أو الحياد)12 وقدم عرضت 10 س. خمس صور من كل فئة في ترتيب عشوائي، وطلب من المواضيع الضغط على كرة عند تحديد وجه كغير سارة، والاستمرار في الضغط حتى اختفت. - استخدام تسلسل ذكر التدرج "صدى مستو التصوير" (GR-برنامج التحصين الموسع) لتسجيل الرنين المغناطيسي الوظيفي (مستحسن)؛ تخصيص لتناسب المعدات والنموذج.
ملاحظة: تسلسل المستخدمة هنا تشمل: صدى الوقت (TE) = 35 مرض التصلب العصبي المتعدد؛ وقت التكرار (TR) = 1,500 مرض التصلب العصبي المتعدد؛ شريحة سمك = 5 مم؛ انعكاس الزاوية = 90 °؛ تباعد بكسل: 2.75 مم × 2.75 مم. وقد يكون من الضروري استخدام تسلسل التصوير بالرنين المغناطيسي التي تستغرق وقتاً أطول قليلاً من عرض النموذج نفسه، لضمان أن يتم تسجيل النموذج الكامل دون القطع.
- عند استخدام الإعداد الموصوفة هنا، أولاً انقر فوق "تشغيل" في برنامج العرض وأدخل رقم الموضوع وعدد المحاكمات. وسيشرع النموذج عند تأكيد هذه الإعدادات.
2. تحليل بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي الهيكلية وتوليد نموذج إلى الأمام
- تطبيق تجزئة كاملة وإعادة البناء للأسطح المختلفة من هذا الموضوع T1 المرجحة التشريحية التصوير بالرنين المغناطيسي وحدة التخزين باستخدام ال فريسورفير تحليل صورة جناح13،14.
ملاحظة: سيتم إنشاء مجلد يحتوي على كافة تجزئة النواتج التي فريسورفير. -
أسلوب عنصر حدود (BEM) 3-طبقة محددة موضوع طراز هندسي التالية استخدام الإرشادات المتوفرة في (https://martinos.org/mne/dev/manual/appendix/bem_model.html)15 تتوفر واجهة المستخدم الرسومية (GUI) لتوليد تأكد أنه لا يوجد تداخل في الطبقات.
- فتح تطبيق آكسس. انقر فوق "ملف" >> "تحميل السطح". انتقل إلى الدليل مواضيع في المجلد فريسورفير. قم بفتح المجلد "بم". قم بفتح المجلد "مستجمعات المياه". تحميل الملفات الأربعة الموجودة هنا ('outer_skin_surface' و 'outer_skull_surface'، 'brain_surface' و 'inner_skull_surface').
- حرك مربعات التمرير التحديد شريحة وابحث عن التداخل في الطبقات السطحية الأصفر. في حالة حدوث تداخل، التحقق من صحة بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي لأخطاء أو عيوب تشريحية، واستخدام واجهة المستخدم الرسومية أدوات الرسم لتوضيح الطبقات.
- تحميل بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي الأصلي في تطبيق آكسس بواسطة النقر فوق "الملف" >> "تحميل وحدة التخزين". انتقل إلى المجلد الموضوع وفتح المجلد "الرنين المغناطيسي". ثم انقر فوق الدليل "الأصلية" وفتح بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي الهيكلية الموجودة هناك (يجب أن يكون تنسيق or.nii in.mgz). انقر فوق "موافق".
- عرض الصورة رمادي الرأس. انظروا إلى طبقات مختلفة من الرمادي والأسود حول الدماغ. التأكد من أن هذه الطبقات لا تملك أي ثغرات أو المخالفات. استخدم أداة "منتقي الألوان" وحدد فوكسل من طبقة إلى تصحيح.
- قم بالتبديل "يدوي فوكسل تحرير"، وانقر فوق رسم على الصورة. استخدم هذا لملء أي عيوب في الصورة بالرنين المغناطيسي. إجراء تصحيح لكل الطبقات والشرائح التصوير بالرنين المغناطيسي، التي تحدث فيها عيوب.
ملاحظة: كما يمكن استخدام فوكسل "بوليويري" و "لايف واير" أدوات التحرير بدلاً من "حر".
- إنشاء مساحة المصدر استناداً إلى هندسة السطح بيل.
-
تنفيذ محاذاة الاستشعار EEG الخاصة بهذا الموضوع (مثلاً، والترجمة، والتناوب) إلى مساحة التصوير بالرنين المغناطيسي استخدام تراكب نموذج الرأس فريسورفير (الشكل 5). حفظ التحويل.
- افتح التطبيق MNE_analyze. انقر فوق "ملف" >> "حمولة السطح". انتقل إلى المجلد الذي يحتوي على البيانات الموجودة في هذا الموضوع وتحميل سطح بيل.
- انقر فوق "ملف" >> "تحميل جهاز الالتقاط الرقمي البيانات وحدد ملف التخطيط الدماغي للفائدة (وينبغي أن تحتوي على بيانات جهاز الالتقاط الرقمي). انقر فوق "عرض" >> "إظهار عارض". بمجرد ظهور المشاهد واجهة المستخدم الرسومية، انقر فوق "خيارات"، وتأكد من أن "فروة الرأس"، ويتم اختيار خيارات "بيانات جهاز الالتقاط الرقمي". أقطاب هنا تظهر باللون الأحمر، مع الاعتماد النقاط باللون الأصفر.
- في الإطار الرئيسي (لا العارض)، حدد "ضبط" >> "تنسيق محاذاة". استخدام 'GUI تنسيق محاذاة'، استخدام الأسهم وأزرار مجسم للتحول وتناوب أقطاب التخطيط الدماغي في العارض. ضبط قدر الضرورة. حالما يتم المحاذاة، انقر فوق "حفظ..." في الجزء السفلي من '"تنسيق محاذاة واجهة المستخدم الرسومية"' لحفظ المحاذاة.
ملاحظة: عادة، توزيعاً حتى الأقطاب الكهربائية في جميع أنحاء فروة الرأس مع محاذاة الاعتماد جيد المطلوب.
- إنشاء النموذج إلى الأمام بتوفير النموذجي BEM الخاصة بهذا الموضوع والفضاء المصدر، وتحويل أجهزة الاستشعار EEG استخدام برمجيات المؤسسات متعددة الجنسيات15.
3. تحليل بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي
- أداء المستوى الأول (موضوع الفردية) الرنين المغناطيسي الوظيفي التحليل الإحصائي باستخدام أسلوب النموذج الخطي العام (GLM) للحصول على التنشيط جريئة خرائط للمهام المتعلقة بالفائدة. تصحيح لمقارنات متعددة كاللازمة16، استخدام النهج القائم على الكتلة التي بنيت في خط الأنابيب تحليل مجموعة فريسورفير.
- إجراء تحليل لمستوى المجموعة على جميع المواضيع، إذا رغبت في ذلك، للحصول على خريطة التنشيط جريئة لجميع المواضيع في الفضاء القياسية (منين أو تاليراتش).
ملاحظة: مركز جامعة أوكسفورد "التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي مكتبة البرامج الدماغ" (فمريب) (FSL)17 وتحليل نيورويماجيس الوظيفية (أعلن)18 الحزم كلا تسمح لتحليل البيانات الرنين المغناطيسي الوظيفي على نفس السطوح التي تم إنشاؤها بواسطة فريسورفير، يجعلها ملائمة للتحليل اللاحق. -
استخدم أداة التصور تكسورفير لإجراء تحديد المنطقة من الفائدة (ROI) بتحميل الخريطة التنشيط الرنين المغناطيسي الوظيفي (مستوى الأفراد ومستوى المجموعة)، وتحديد عتبة المطلوب تصحيحها فرانكلين روزفلت19 (ف < 0.05 يستخدم هنا ).
ملاحظة: رويس المحددة من خرائط التنشيط مستوى الأفراد ستكون بمثابة بريورس الخاصة بهذا الموضوع المكانية المستمدة من الرنين المغناطيسي الوظيفي للتعريب المصدر اللاحقة.- استخدام خريطة تفعيل الرنين المغناطيسي الوظيفي على الطبقة السنجابية، استخراج الرقع السطحية باستخدام خوارزمية العلامات متصلة.
ملاحظة: استخدمت التحلل دولماجي مندلسون في هذا المثال. - دون تقسيم التصحيحات على أساس العلامات أطلس الدماغ مسبقاً، حتى يتم تقسيم أي تصحيح للنشاط الذي يغطي أكثر من منطقة واحدة.
ملاحظة: أطلس المستخدمة هنا كان20 (متوفر من فريسورفير) أطلس DKT4021. يمكن أن تكون اﻷطالس المتخصصة أو اختياره، استناداً إلى تفضيلات التجريبية.
- استخدام خريطة تفعيل الرنين المغناطيسي الوظيفي على الطبقة السنجابية، استخراج الرقع السطحية باستخدام خوارزمية العلامات متصلة.
- المشروع المكتسبة بمستوى المجموعة رويس (والتي حاليا في الفضاء القياسية) العودة إلى الأماكن مصدر الفردية لكل موضوع. بعد إجراء تجزئة التصوير بالرنين المغناطيسي الهيكلية الفردية في هذا الموضوع (الخطوة 2، 1)، يتم توفير تحويلات تنسيق بين هذا الموضوع والفضاء القياسية في ملفات lh.sphere.reg و rh.sphere.reg، الموجودة في المجلد "تصفح" لهذا الموضوع مجلد إخراج فريسورفير.
ملاحظة: جميع المواضيع سوف وبالتالي مشاركة نفس مجموعة رويس، ولكن في نموذج محدد الخاصة بهم. انظر الشكل 6 للحصول على أمثلة لنتائج الرنين المغناطيسي الوظيفي ورويس الناتجة عن ذلك.
4. تحليل بيانات التخطيط الدماغي
ملاحظة: قد تكون التفاصيل في هذا القسم خاصة بالبرمجيات المستخدمة (انظر الجدول للمواد لمزيد من التفاصيل). الرجاء الرجوع إلى الوثائق المناسبة في حالة استخدام حزم البرمجيات المختلفة.
- إجراء تصحيح التحف التدرج الماسح الضوئي من خلال الطرح القالب. لهذا، انقر فوق الزر "تصحيح السيد" في قائمة "معالجة الإشارات الخاصة"، وحدد المعلمات المناسبة في برنامج تحليل EEG واجهة المستخدم الرسومية (انظر الشكل 7). إدخال المعلمات المناسبة لتسلسل الماسح الضوئي الذي تم اختياره والتصميم التجريبي.
ملاحظة: معلمات الابتدائي تشمل: القنوات وقت التكرار (TR) للتصوير بالرنين المغناطيسي مسح، مسح نوع (معشق أو مستمر) والتصوير بالرنين المغناطيسي حجم علامات (أو طريقة الكشف عن التدرج والزناد التدرج)، للتصحيح، وقالب قطعة أثرية. - إزالة القطع الأثرية كارديوباليستيك من خلال الطرح القالب. لهذا، انقر فوق الزر "تصحيح بناء القدرات" في قائمة "معالجة الإشارات الخاصة"، وحدد المعلمات المناسبة في تحليل البرمجيات واجهة المستخدم الرسومية.
ملاحظة: تشمل المعلمات الضرورية هنا الحد الأدنى والحد الأقصى من معدل ضربات القلب والقالب قطعة أثرية وقناة ECG، ارتباط قالب وقنوات للتصحيح. - تطبيق الترشيح. حدد الزر لترشيح أي أي آر في الجزء العلوي من تحليل واجهة المستخدم الرسومية، تحت "تنقية البيانات". على سبيل المثال، تطبيق عالية تمرير عند 0.05 هرتز، تمرير المنخفضة في 40 هرتز، والشق مرشح على ترددات خطوط الطاقة (60 هرتز)، مع لفة إيقاف 48 dB/هرتز.
ملاحظة: بعد تطبيق مرشح تمرير المنخفضة عند تردد قطع 40 هرتز، الدرجة 60 هرتز-عامل التصفية ليس ضروريا تماما، ولكن يستخدم كضمان ضد أي ترددات خطوط الطاقة المتبقية التي قد نجا بسبب إيقاف لفة في تصفية الحواف. - إجراء تصحيح العين قطعة أثرية، علاوة على تحليل واجهة المستخدم الرسومية: حدد "تحويل" >> "رفض/الحد من القطع الأثرية" >> "ICA تصحيح العين".
- تقسيم البيانات التخطيط الدماغي إلى العهود التي تستند إلى وقت ما قبل وما بعد التحفيز المحدد، فيما يتعلق بعلامات توقيت الحدث. للقيام بذلك، حدد "تحويل" >> "الجزء المتعلق بتحليل الوظائف" >> "تجزئة"، ثم اختر العلامة الفائدة وجزء الوقت من الفائدة.
ملاحظة: ينبغي اختيار أطوال تجزئة لتتناسب مع النموذج ونشاط الدماغ المتوقعة للفائدة. -
إجراء الرفض قطعة أثرية شبه التلقائي أو اليدوي: حدد "تحويل" >> "رفض/الحد من القطع الأثرية" >> "رفض قطعة أثرية". عند مطالبتك بذلك، تحديد معايير للتحف داخل علامات التبويب الثلاثة من واجهة المستخدم الرسومية والمضي قدما كما هو موضح في واجهة المستخدم الرسومية.
- في علامة التبويب '"أسلوب التفتيش"'، اختر اختر "شكل تلقائي" أو "شبه تلقائياً"، أو "يدوياً تحديد القطع الأثرية" وضع شبه تلقائي (مستحسن). ثم حدد "علامة" أو "إزالة القطع الأثرية"، وحدد إذا التصحيحات لقناة واحدة.
- في علامة التبويب '"اختيار القناة"'، قم بتحديد القنوات التي سيتم تصحيحها للقطع الأثرية.
- في علامة التبويب 'معايير'، حدد الأساس الذي سيتم تحديد القطع الأثرية. إجراء تحديدات هنا لتناسب الاحتياجات التجريبية. انقر فوق "موافق" بعد تحديد المعايير، والتحف سوف يكون تحديد و/أو رفض وفقا للتحديدات.
-
إجراء تصحيح خط الأساس والمحاكمة في المتوسط (إذا كان قابلاً للتطبيق).
- لإجراء تصحيح خط الأساس: حدد "تحويل" >> "الجزء المتعلق بتحليل الوظائف" >> "تصحيح الأساس". متوسط البيانات مجزأة: حدد "تحويل" >> "الجزء المتعلق بتحليل الوظائف" >> "متوسط".
5-الزمانية المكانية الرنين المغناطيسي الوظيفي القيود — مثلاً "مصدر التصوير"
- تحديد حجم النافذة والنافذة تداخل الحجم (المكالمات لحجم نافذة 40 مللي ثانية مع 50% (20 مللي) تتداخل الإعداد الافتراضي).
- حدد مجموعة رويس الخاصة بهذا الموضوع (تم الحصول عليها في الخطوة 3) كالمجموعة السابقة المكانية. الخوارزمية لكل شريحة التخطيط الدماغي، ثم تقدير مجموعة من الأوزان لمجموعة فرعية بريورس المكاني الذي يزيد من الأدلة النموذجي، ويحسب مصفوفة التباين المصدر تبعاً لذلك.
- استخدام مصفوفة التباين المصدر الناتجة عن ذلك، أداء التعريب المصدر للجزء المتعلق بالتخطيط الدماغي الذي يتم تحليلها، وتسفر عن المصدر نتائج الكثافة الحالية.
- نفذ الخطوات 5.2 و 5.3 لجميع قطاعات التخطيط الدماغي، وإذا لزم الأمر، تلخيص نتائج الكثافة الحالية لكل الوقت شرائح في وقت واحد الكثافة الحالية كاملة-بالطبع بحساب متوسط الجزء المتداخلة.
ملاحظة: سيؤدي إلى هذه الخطوة في وقت دورة كثافة الحالية لنشاط القشرية في كل نقطة المصدر المحدد في الخطوة 2، 3 (هذا الرقم عادة أمر عدة آلاف) (الشكل 8). -
استخراج الوقت الممثل الحالي الكثافة--دورة في كل من رويس.
- حدد الأسلوب المفضل لتلخيص الوقت-الدورات التدريبية من نقاط المصدر متعددة داخل عائد الاستثمار في دورة وقت إشارة واحدة: متوسط، ايجينفارياتي الأولى، و ما إلى ذلك
- كرر الخطوات من 5، 1 إلى 5، 5 لجميع المواضيع.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
التخطيط الدماغي مصدر التعريب على المستوى الأساسي ينطوي على حل للمشكلة إلى الأمام ومعكوس. ويبين الشكل 5جالمكونات المطلوبة لبناء وحل المشكلة إلى الأمام. استخدام صورة T1 موضوع محدد، ثلاث طبقات – المخ والجمجمة والجلد – كانت مجزأة ومزجها. هذه الطبقات بمثابة مدخلات لتوليد نموذج BEM. وبالمثل، مجزأة من الرنين المغناطيسي الهيكلية طبقة رمادية-المسألة في هذا الموضوع واستخدامه لبناء الفضاء المصدر. وكانت مواقع أجهزة الاستشعار EEG المشترك المسجلة على الطراز الرأس باستخدام سلسلة من التحولات هندسية صارمة. عندما شيد، نموذج الأمام يمثل النشاط كيف الكهربائية التي تنشأ من أي مكان في الفضاء المصدر سوف تؤدي إلى القياسات المحتملة في كل موقع أجهزة الاستشعار EEG في فروة الرأس.
الرنين المغناطيسي الوظيفي يوفر الصور الثلاثية الأبعاد لنشاط الدماغ الوظيفية مع القرار المكانية ممتازة ودقتها. تحليل التقليدية الرنين المغناطيسي الوظيفي يتبع أساليب GLM لتحديد فوكسيلس الدماغ المنشط إلى حد كبير من مهمة معينة. نموذجي ونتيجة لهذا التحليل مخطط تفعيل الرنين المغناطيسي الوظيفي: خارطة الدماغ واحد تسليط الضوء على فوكسيلس النشطة، التي يمكن توقع على سطح المادة الرمادية، كما هو موضح في الشكل 6A. كذلك نقسم خرائط التنشيط التي تم الحصول عليها إلى الخرائط الفرعية، كل بصفتها مسبق مكانية محتملة لإضفاء الطابع المحلي على إمكانيات فروة الرأس تقاس بالتخطيط الدماغي في أي إطار زمني معين (الشكل 6ب). الشكل 8 يمثل التخطيطي تركيزاً تحليل مصدر الرنين المغناطيسي الوظيفي الزمانية المكانية لقيود الموصوفة أعلاه. يتم استخدام مجموعة جزئية مناسبة فقط خريطة تفعيل الرنين المغناطيسي الوظيفي لإنشاء تعمير مصدر التخطيط الدماغي للجزء EEG البيانات المقابلة في حجم الإطار المحدد. كما يتم تحليل كافة الإطارات الزمنية EEG، يتحقق بإعادة بناء كاملة لنشاط القشرية بطريقة معينة سباتيوتيمبورالي أن يخفف من التحيز المكانية لتطبيق بريورس الرنين المغناطيسي الوظيفي نفسه في جميع النقاط الزمنية EEG.
أظهرنا المزيد من تطبيق ناجح لأسلوب التحليل مصدر الرنين المغناطيسي الوظيفي الزمانية المكانية مقيدة عند تطبيقها لتفعيل البصرية/موتور مهمة دراسة9، التي كانت تتابع نشاط الدماغ من المدخلات البصرية لإنتاج السيارات استعاد مع درجة عالية من الدقة الزمانية المكانية (الشكل 9). بينما هناك بعض الاعتماد على اختيار المستخدم لحجم النافذة، وكانت نتائج التصوير المصدر أعيد بناؤها عموما قوية إلى معتدلة التغييرات، كما هو مبين في الشكل 10. وتحقيقا لهذه الغاية، ينبغي اختيار حجم الإطار بالمجرب ليناسب دراسة خاصة بهم (أي، حجم نافذة كبيرة جداً يمكن أن يثبت أنها خاطئة للنشاط السريع أو ذبذبات، بينما حجم نافذة قصيرة جداً قد تفوت أدنى تردد الإشارات ) (الشكل 10).
الشكل 1 : فحص مقاومة فروة الرأس EEG. لقطة شاشة من مسجل البرمجيات واجهة المستخدم، مع أسهم تشير إلى الرموز الرئيسية في الخطوة 1، 2 من البروتوكول. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 2 : التخطيطي لتزامن التخطيط الدماغي/الرنين المغناطيسي الوظيفي تسجيل إعداد الأجهزة – عدم الانتباه إلى الجدول. (1) الماسح الضوئي؛ (2) مشارك يرتدين تبلور EEG كاب السلبي؛ (3) التخطيط الدماغي مكبرات الصوت والسلطة حزمة متصلة بكاب EEG؛ (4) كابلات الألياف البصرية الاتصال مكبرات الصوت إلى محول USB 2 (يعرف أيضا باسم بوا)؛ (5) بوا، واجهة بين مكبرات الصوت والكمبيوتر تسجيل؛ (6) البيانات اقتناء جهاز الكمبيوتر؛ (7) نموذج عرض الكمبيوتر، مجهزة بطاقة express لإخراج الحدث توقيت علامات؛ (8)-الترانزستور الترانزستور منطق (TTL) الزناد كابل، تقديم علامات توقيت الحدث من جهاز عرض الكمبيوتر وجهاز الماسح الضوئي السيد إلى بوا؛ (9) إشارة الأجهزة الماسح الضوئي MR لتوفير علامات التوقيت في البداية (10) اقتناء شريحة/حجم الرنين المغناطيسي الوظيفي الجديد وتزامن ساعة (11)؛ (12) ساعة مزامنة الجهاز، الذي يوفر المزامنة بين الساعة من التخطيط الدماغي مكبرات الصوت وساعة MR-الماسح الضوئي؛ (13) واجهة الوحدة النمطية، التواصل بين السيد-الماسح الضوئي وجهاز التزامن على مدار الساعة؛ (14) رصد للعرض المرئي لنموذج تجريبي؛ (15) زجاج النافذة لعرض الغرفة الماسح الضوئي من غرفة التحكم. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 3 : نموذج تجريبي- عرض هذا الموضوع مجموعة من المحفزات البصرية، المنتمين إلى إحدى الفئتين التاليتين: نتمنى الوجه والوجه غير سارة12. في كل محاكمة، سيظهر خط شاشة s خضراء 50 كان أولاً، متبوعاً بحافز بصرية s 10 تم اختيارها عشوائياً. وكان الموضوع للضغط على كرة مطاطية مع صفحته/صفحتها اليد اليمنى لكامل مدة الحافز الذي سيظهر، إذا اعتبرت الصورة على وجه غير سارة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 4 : لقطة شاشة لتسجيل بيانات التخطيط الدماغي. مقطع تمثيلي بيانات التخطيط الدماغي أثناء عملية التسجيل. (أ) بيانات "الفترة من التخطيط الدماغي" مع نبض الرنين المغناطيسي الوظيفي-التسلسل في واقع الأمر، التحف MR-الماسح الضوئي واضحة. (ب) "فترة التخطيط الدماغي" البيانات دون تسلسل نبض الرنين المغناطيسي الوظيفي، لا التحف MR-الماسح الضوئي واضحة مرئية. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 5 : توليد نموذج إلى الأمام. (أ) محاذاة أقطاب التخطيط الدماغي على مساحة النموذج الرئيسي. الدوائر الحمراء وزرقاء تمثل مواقع أجهزة الاستشعار EEG رقمية، وتمثل الدوائر الصفراء نقطة الاعتماد على التخطيط الدماغي رقمية: ترك ناسيون، برياوريكولار، وحق برياوريكولار. (ب) خيارات لعملية المحاذاة الاستشعار، بما في ذلك التحويل اليدوي، مثل الترجمة، والتناوب من مساحة الاستشعار EEG (الخطوة 2، 4 من البروتوكول). (ج) الموضوع BEM نموذجية محددة التي تم إنشاؤها، بما في ذلك حجرات 3: الدماغ (3)، (4) الجمجمة، والجلد (5). المساحة مصدر موزعة على السطح الطبقة السنجابية (1). (2) يتم محاذاة مواقع أجهزة الاستشعار EEG في النموذج. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الرقم 6 : الرنين المغناطيسي الوظيفي خريطة التنشيط واستخراج المناطق ذات الاهتمام. (أ) الرنين المغناطيسي الوظيفي تفعيل خريطة تظهر على السطح مضخمة وتيسيرا للتفتيش. لون المناطق تلوينها باللون الأحمر والأصفر تنشط كثيرا (فتصحيح < 0.05). (ب) مناطق تمثيلية 8 الفوائد المستخرجة من الخريطة التنشيط الرنين المغناطيسي الوظيفي. ملاحظة الفصل القائم على نظام أطلس للنشاط الحركي في بريورس 3. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 7 : لقطة شاشة لمحلل برامج واجهة المستخدم — إزالة الآثار MR-الماسح الضوئي. (أ) قبل تصحيح قطعة أثرية الماسح الضوئي: (أ) قسم بيانات التخطيط الدماغي قبل بدء تسلسل نبض الرنين المغناطيسي الوظيفي؛ (ب) مقطع البيانات التخطيط الدماغي أثناء تسلسل نبض الرنين المغناطيسي الوظيفي في واقع الأمر، التحف الماسح الضوئي مرئية بوضوح؛ (ج) محتوى التردد (FFT) في مقطع البيانات في (ب)؛ (د) وحدات محلل البرمجيات التحليل المدمج لتصحيح قطعة أثرية التدرج الماسح الضوئي وتصحيح قطعة أثرية كارديوباليستيك. (ب) بعد تصحيح قطعة أثرية الماسح الضوئي: (أ) قسم بيانات التخطيط الدماغي بعد إزالة الآثار MR-الماسح الضوئي؛ (ب) محتوى التردد (FFT) في مقطع البيانات في (أ). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 8 : التخطيطي الشامل لعملية التحليل- (أ) التخطيط الدماغي تجهيز البيانات وإطار التحديد حجم. (ب) الرنين المغناطيسي الوظيفي تحليل البيانات، يليها استخراج المناطق ذات الاهتمام لاستخدامها بريورس المكانية لتحليل المصدر. (ج) إجراء تحليل للمصدر في كل قطاع التخطيط الدماغي، المحدد بواسطة تداخل إطار الأحجام وفي المئة. (د) استكمال بناؤها نشاط القشرية على مدى الزمن--الفائدة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الرقم 9 : النشاط القشرية أعيد بناؤها من موضوع ممثل واحد خضع نموذج التنشيط البصرية/موتور. المصدر نتائج إعادة الإعمار من المتناقضة طريقتين: الزمانية المكانية الرنين المغناطيسي الوظيفي مقيدة (أعلى) والرنين المغناطيسي الوظيفي الثابتة على الوقت مقيدة التصوير المصدر (أسفل). الشكل المستنسخ بإذن من المرجع9. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الرقم 10 : إعادة النشاط الوقت-الدورة التدريبية في القشرة cingulate باستخدام أحجام مختلفة من الإطارات. (أ) الوقت-دورات النشاط أعيد بناؤها باستخدام أحجام الإطارات الأصغر وأظهرت نتائج مشابهة جداً (الارتباط R > 0.95). (ب) استخدام أحجام الإطارات الأكبر أدى التفاوت عالية (R < 0.7). الشكل المستنسخ بإذن من المرجع9. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
وقد أظهرنا هنا الخطوات اللازمة لاستخدام أسلوب تحليل مصدر الرنين المغناطيسي الوظيفي الزمانية المكانية مقيدة لتحليل تكامل التخطيط الدماغي/الرنين المغناطيسي الوظيفي. التخطيط الدماغي والرنين المغناطيسي الوظيفي قد أصبحت راسخة الأساليب الأساسية للتصوير غير إينفاسيفيلي نشاط الدماغ، على الرغم من أنها تواجه صعوبة في قراراتهما المكانية والزمانية الخاصة بكل منها. بينما تم وضع أساليب للاستفادة من خصائص ملائمة لكل، مقيدة الرنين المغناطيسي الوظيفي الحالي من أساليب التعريب مصدر التخطيط الدماغي غالباً ما تعتمد على قيود بسيطة الرنين المغناطيسي الوظيفي، والتي قد تكون عرضه للتحيز والحديث المتبادل التي تحد من الدقة المكانية ( مثلاً، إذا كان النشاط الحقيقي يحدث خارج خريطة التصوير بالرنين المغناطيسي، سيؤدي إلى قيود ثابتة المصدر الحقيقي تتضاءل، في حين سيتبع قمم كاذبة في مجاورة المناطق النشطة التصوير بالرنين المغناطيسي. وبالمثل، نشاط الخاطئة أو المستندة إلى الضوضاء في منطقة نشطة بالرنين المغناطيسي سوف تتعزز كما لو كان صحيحاً). الرنين المغناطيسي الوظيفي الزمانية المكانية لقيود النهج الذي سعت إلى تحسين في هذا استخدام القيود الرنين المغناطيسي الوظيفي متغير في نموذج النظرية الافتراضية التسلسل هرمي طبقتين. ويقدر مصدر النشاط الحالي من بيانات التخطيط الدماغي بطريقة نافذة منزلقة. خريطة تفعيل الرنين المغناطيسي الوظيفي ينقسم أولاً إلى سوبمابس متعددة، كل منها بوصفها مسبق مكانية المحتملة لمصادر القشرية. مجموعة فرعية من هذه بريورس المكانية بشكل انتقائي كالقيود لحل مشكلة التخطيط الدماغي معكوس. وهكذا، تدمج البيانات التخطيط الدماغي والرنين المغناطيسي الوظيفي بطريقة محددة مكانياً وزمنياً. يستبدل هذا فعلياً خريطة تفعيل الرنين المغناطيسي الوظيفي التقليدي مع مجموعة من المناطق ذات الاهتمام التي يمكن تطبيقها متفاوتاً استناداً إلى أدلة من بيانات التخطيط الدماغي، أسفر عن نهج يستند إلى البيانات التي تحد من التحيز والخطأ.
المنهجية المقدمة هنا يستند إلى الأساليب المتاحة (فريسورفير، FSL، إلخ)، ويقوم بإنشاء نماذج القشرية وعمليات التخطيط الدماغي وبيانات الرنين المغناطيسي الوظيفي. بينما بعض الإجراءات المذكورة هنا تجعل استخدام برامج محددة، ومعظم هذه البرامج متاحة مجاناً تحت ترخيص جنو. الاستثناء لهذا سيكون "محلل برينفيسيون"، على الرغم من أن أساليب منفصلة قد يكون استخدم لهذا الغرض، وكذلك (على وجه التحديد يجلاب22 مع فمريب المكونات في يجلاب، المقدمة من23،فمريب24). وبالمثل، الزمانية المكانية المحدودة الرنين المغناطيسي الوظيفي EEG مصدر التصوير أسلوب يجعل استخدام بنية بيانات بسيطة نسبيا لكي بريورس الرنين المغناطيسي الوظيفي والأطالس، السماح لهم باستيراده من عدد من المصادر، بما في ذلك مجموعات أخرى للتصوير، أو مصادر المعرفة من قبل المستخدم . القيد الوحيد في هذا الصدد من المناسب على التخطيط المطلوب للنموذج الموضوع مع القمم المعينة على النحو المناسب.
المعلمات العامة تجهيز الموصوفة أعلاه مخطط الطرق المستخدمة عادة في هذه التجارب. ومرة أخرى، الجدير بالذكر أنه لا توجد أية قيود تقنية خطيرة فيما يتعلق باختيار هذه المعلمات – أساليب الترشيح وتعديل البيانات يمكن إضافتها أو إزالتها من خط الأنابيب لتناسب أي تجربة. الأهم اختيار حجم الإطار، كما هذا يؤثر تأثيراً مباشرا على حساب تطبيق الأدلة وما يترتب عليها من طراز بريورس الرنين المغناطيسي الوظيفي. في حين تؤدي الاختلافات في حجم النافذة من حوالي 40 – 150 مللي تحولات طفيفة فقط في الطول الموجي الناتجة، التمديد بعد ذلك تشكل خطرا على الاستقرار وقد تتسبب في بعض المناطق لتكون فاعلا أو ملثمين غير لائق. حجم إطار أكبر وبشكل أكثر تحديداً، قد تكون أكثر فائدة عند الترددات المنخفضة للفائدة، في حين قد يكون حجم إطار أصغر المفضل عند التركيز على أعلى تردد الذبذبات. التداخل والتحول من إطار انزلاق ينبغي أيضا النظر هنا، كما أنه له تأثير على تعقيد العملية الحسابية وقد تصبح باهظة بسبب الموارد اللازمة للتحليل. بغض النظر عن المعلمات الدقيقة المحددة، الخطوات التالية تعتبر ذات أهمية حاسمة في العملية: 1) الحصول على بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي التشريحية والبيانات المتزامنة التخطيط الدماغي/الرنين المغناطيسي الوظيفي؛ 2) الجيل 3D النموذجي؛ 3) التصوير بالرنين المغناطيسي تحليل البيانات؛ 4) إزالة MR-قطعة أثرية من بيانات التخطيط الدماغي؛ 5) العمليات الحسابية الأمامية والعكسية؛ 6) توليد عائدات الاستثمار؛ 7) اختيار انزلاق النافذة بريورس دوروا والتعريب المصدر. ويعرض هذا الإجراء هنا خط الأنابيب والطريقة التي يمكننا تطويرها واستخدامها لتحقيق نتائج دينامية إيجابية عموما. ينبغي ملاحظة أن العديد من التفاصيل – بالضبط أساليب التعريب، حساب الأدلة، والأساليب الإحصائية، معلمات التخطيط الدماغي والرنين المغناطيسي الوظيفي، إلخ – ويمكن تعديلها لتناسب تفضيلات المستخدم.
ويعتبر أسلوب تحليل مصدر الرنين المغناطيسي الوظيفي الزمانية المكانية مقيدة خطوة جديرة بالملاحظة في تكامل التخطيط الدماغي والرنين المغناطيسي الوظيفي، إلا أنها تخضع لبعض القيود البسيطة. وبينما نرى زيادة في نوعية المصادر العميقة أعيد بناؤها، هذا الأسلوب لا يزال رهنا بالقيود الشاملة من طرائق فردية؛ إذا كان مصدر بالغ ما يكفي لتكون غير مرئية فعالة للتخطيط الدماغي، فإنه لم يتم التقاط بهذا الأسلوب. وثانيا، تحليل يركز على نماذج ثلاثية الأبعاد لسطح بيل، وسوف لا إعادة بناء أي المناطق الداخلية، بغض النظر عن أي نشاط الفسيولوجية المحددة بالرنين المغناطيسي الوظيفي.
استخدام التخطيط الدماغي في تركيبة مع بريورس الرنين المغناطيسي الوظيفي مقسمة وشروط تطبيقها، ونحن قد ولدت خوارزمية تصوير المتقدمة، سباتيوتيمبورالي محددة. وأظهرت نتائج فورية أن الخوارزمية لديه قدرة المتزايدة لإعادة بناء المصادر العميقة، وأقل عرضه التحدث عبر من نظيرتها، الرنين المغناطيسي الوظيفي الوقت الثابتة التقليدية مقيدة التصوير المصدر. علاوة على ذلك، الأسلوب قابل للتخصيص إلى حد كبير ويمكن أن تكون أكثر ملاءمة لكل تطبيق، أو المستخدمة كأساس للتحليلات اللاحقة. تعطي هذه الخصائص الزمانية المكانية الرنين المغناطيسي الوظيفي مقيدة مصدر تحليل الأسلوب المحتملة كأسلوب تحليل بشكل مستقل قادر على، ومؤسسة للبحث في المستقبل.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
Acknowledgments
أيد هذا العمل جزئيا DK082644 المعاهد الوطنية للصحة وجامعة هيوستن.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| BrainAmp MR Plus | Brain Products | Amplifiers for EEG recording, MR-compatible | |
| BrainAmp ExG MR | Brain Products | Amplifier for auxilary sensor (EMG), MR-compatible | |
| BrainAmp Power Pack | Brain Products | Provide power to amplifiers in the MR environment | |
| Ribbon Cables | Brain Products | Connects the Power Pack to Amplifiers | |
| SyncBox | Brain Products | Synchronize MR scanner clock with EEG amplifier clock | |
| BrainCap MR | Brain Products | Passive-electrode 64-channel EEG cap, MR-compatible | |
| BrainVision Recorder | Brain Products | EEG data recording software (steps 1.2-1.4.2) | |
| BrainVision Analyzer 2.0 | Brain Products | EEG analysis software (steps 4.1-4.6) | |
| USB 2 Adapter (also known as BUA) | Brain Products | Interface between the amplifiers and data acquisition computer | |
| Fiber Optic Cables | Brain Products | Connects the EEG cap in the MR scanner to the Recording Computer | |
| SyncBox Scanner Interface | Brain Products | Synchronize MR scanner clock with EEG amplifier clock | |
| Trigger Cable | Brain Products | Used to send scanner/paradigm triggers to the recording computer | |
| ABRALYT HiCl EEG Electrode Gel | EasyCap | Abrasive EEG gel for passive electrode in MR environment | |
| Ingenia 3.0T MR system | Philips | 3.0 T MRI system | |
| Patriot Digitizer | Polhemus | EEG channel location digitization | |
| MATLAB r2014a | MathWorks | Programming base for the DBTN algorithm (steps 3.3-3.4 and 5.1-5.7) | |
| Pictures of Facial Affect | Paul Eckman Group | A series of emotionally valent faces used as stimuli | |
| E-Prime 2.0 | Psychology Software Tools, Inc | Presentation Software (step 1.4.3) | |
| Bipolar skin EMG electrode | Brain Products | Used to detect muscle activity. | |
| POLGUI | MATLAB software for digitization | ||
| Freesurfer | Software used in steps 2.1-2.4, and steps 3.1-3.2 | ||
| MNE | Software used in step 2.5 |
References
- Belanger, M., Allaman, I., Magistretti, P. J. Brain energy metabolism: focus on astrocyte-neuron metabolic cooperation. Cell Metab. 14 (6), 724-738 (2011).
- Logothetis, N. K. The underpinnings of the BOLD functional magnetic resonance imaging signal. J Neurosci. 23 (10), 3963-3971 (2003).
- Michel, C. M., et al. EEG source imaging. Clin Neurophysiol. 115 (10), 2195-2222 (2004).
- Ramon, C., Schimpf, P. H., Haueisen, J. Influence of head models on EEG simulations and inverse source localizations. Biomed Eng Online. 5, 10 (2006).
- Mosher, J. C., Spencer, M. E., Leahy, R. M., Lewis, P. S. Error bounds for EEG and MEG dipole source localization. Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 86 (5), 303-321 (1993).
- Hamalainen, M. S., Ilmoniemi, R. J. Interpreting magnetic fields of the brain: minimum norm estimates. Med Biol Eng Comput. 32 (1), 35-42 (1994).
- Pascual-Marqui, R. D. Review of methods for solving the EEG inverse problem. International journal of bioelectromagnetism. 1 (1), 75-86 (1999).
- Rosa, M. J., Daunizeau, J., Friston, K. J. EEG-fMRI integration: a critical review of biophysical modeling and data analysis approaches. J Integr Neurosci. 9 (4), 453-476 (2010).
- Nguyen, T., et al. EEG Source Imaging Guided by Spatiotemporal Specific fMRI: Toward an Understanding of Dynamic Cognitive Processes. Neural Plast. 2016, 10 (2016).
- Klem, G. H., Luders, H. O., Jasper, H. H., Elger, C. The ten-twenty electrode system of the International Federation. The International Federation of Clinical Neurophysiology. Electroencephalogr Clin Neurophysiol Suppl. 52, 3-6 (1999).
- Mullinger, K. J., Castellone, P., Bowtell, R. Best current practice for obtaining high quality EEG data during simultaneous FMRI. J Vis Exp. (76), (2013).
- Ekman, P., Friesen, W. V. Pictures of Facial Affect. , Consulting psychologists Press. (1976).
- Dale, A. M., Fischl, B., Sereno, M. I. Cortical surface-based analysis. I. Segmentation and surface reconstruction. Neuroimage. 9 (2), 179-194 (1999).
- Fischl, B., Sereno, M. I., Dale, A. M. Cortical surface-based analysis. II: Inflation, flattening, and a surface-based coordinate system. Neuroimage. 9 (2), 195-207 (1999).
- Gramfort, A., et al. MNE software for processing MEG and EEG data. Neuroimage. 86, 446-460 (2014).
- Hagler, D. J., Saygin, A. P., Sereno, M. I. Smoothing and cluster thresholding for cortical surface-based group analysis of fMRI data. Neuroimage. 33 (4), 1093-1103 (2006).
- Jenkinson, M., Beckmann, C. F., Behrens, T. E., Woolrich, M. W., Smith, S. M. Fsl. Neuroimage. 62 (2), 782-790 (2012).
- Cox, R. W. AFNI: software for analysis and visualization of functional magnetic resonance neuroimages. Comput Biomed Res. 29 (3), 162-173 (1996).
- Genovese, C. R., Lazar, N. A., Nichols, T. Thresholding of statistical maps in functional neuroimaging using the false discovery rate. Neuroimage. 15 (4), 870-878 (2002).
- Klein, A., Tourville, J. 101 labeled brain images and a consistent human cortical labeling protocol. Front Neurosci. 6, 171 (2012).
- Fischl, B., et al. Automatically parcellating the human cerebral cortex. Cereb Cortex. 14 (1), 11-22 (2004).
- Delorme, A., Makeig, S. EEGLAB: an open source toolbox for analysis of single-trial EEG dynamics including independent component analysis. J Neurosci Methods. 134 (1), 9-21 (2004).
- Iannetti, G. D., et al. Simultaneous recording of laser-evoked brain potentials and continuous, high-field functional magnetic resonance imaging in humans. Neuroimage. 28 (3), 708-719 (2005).
- Niazy, R. K., Beckmann, C. F., Iannetti, G. D., Brady, J. M., Smith, S. M. Removal of FMRI environment artifacts from EEG data using optimal basis sets. Neuroimage. 28 (3), 720-737 (2005).
