وأيد هذا العمل من قبل جبهة الخلاص الوطني منحة BCS0745880.

أولا مقدمة في مجال علم الأعصاب الإدراكي ، التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (الرنين المغناطيسي الوظيفي) أصبحت الطريقة القياسية للتحليل. شعبية الرنين المغناطيسي الوظيفي وينبع في جزء من الحصول على البيانات المتاحة بسهولة وتقنيات التحليل ، بالإضافة إلى نتائج التأويل بسهولة أن تسليط الضوء على مناطق الدماغ المرتبطة عملية إدراكية معينة. ومع ذلك ، والرنين المغناطيسي الوظيفي القرار الزمنية الفقراء ، وبالتالي لا يمكن تتبع ديناميات السريع الصدغي من الدماغ يعمل. إذا كان علماء الأعصاب الإدراكي الاستمرار في استخدام الرنين المغناطيسي الوظيفي في المقام الأول ، فإن الصورة الناتجة من وظيفة الدماغ تكون قاصرة بشدة. وتستخدم ذات الصلة بالحدث امكانات (نظم تخطيط موارد المؤسسات) في كثير من الأحيان أقل بكثير على الرغم من هذا الأسلوب يوفر القرار الزماني ممتازة. الغرض من هذه المادة هو بالتفصيل تقنيات عالية الرئيسيين المشاركين في اكتساب كثافة البيانات تخطيط موارد المؤسسات. ومن المؤمل أن هذه المعلومات سوف تعزز زيادة استخدام نظم تخطيط موارد المؤسسات في علم الأعصاب الإدراكي. II. معدات الإعداد العام وتقاس عادة البيانات تخطيط موارد المؤسسات في مكان مع مستوى منخفض من شدة المجال الكهرومغناطيسي المحيطة للحد من التداخل مع الإشارة العصبية. للحد من مثل هذا التدخل ، غالبا ما يتم قياس معدلات الحماية الفعلية في غرفة معدنية محمية (أي قفص فاراداي) ولكن قد يكون من الممكن العثور على مكان مكشوف مع مستوى مقبول من قوة الحقل المحيطة (1 ملغم أو أقل ، والتي يمكن قياسها باستخدام عداد الحقل الكهرومغناطيسي). كل قطب كهربائي يربط الى مكبر للصوت الذي بدوره يتصل بكمبيوتر الحصول على البيانات. ويستخدم جهاز كمبيوتر منفصل لعرض الحوافز. للحد من التداخل مع الإشارة العصبية ، وينبغي أن يضم العناصر الأساسية فقط بالطاقة داخل غرفة محمية أو بالقرب من مكان التسجيل ، مثل عرض الحوافز والاستجابة لوحة المفاتيح (على سبيل المثال ، يمكن استخدام المصابيح للمساعدة في تطبيق الكهربائي ولكن ينبغي أن يكون قطع التيار الكهربائي عنه أثناء التسجيل). ويمكن استخدام الفيديو لعرض التبديل إما الحصول على بيانات الكمبيوتر أو الكمبيوتر التحفيز العرض على شاشة واحدة. إذا تم استخدام غرفة محمية ، يمكن تشغيل جميع الكابلات من خلال قناة صغيرة في الجدار (أي بضع بوصات في القطر) أو باب متصدع. وينبغي أن يجلس المشاركون في كرسي مريح مع مساند الذراع والظهر على ارتفاع الكتف التي توفر الدعم للحد من العنق قطعة أثرية في العضلات ، ولكن يسمح بالوصول إلى أقطاب السفلي الخلفي للحد من مقاومة القطب اللاحقة. نستخدم غرفة محمية (التي شيدت من قبل شركاء عالميون في التدريع ، وشركة ، باسيك ، نيو جيرسي) و128 قناة Quik-Cap/SynAmps 2 NeuroScan النظام (Compumedics الولايات المتحدة الأمريكية ، شارلوت في نورث كارولاينا). III. الموضع سقف والرقمنة الكهربائي هي جزء لا يتجزأ عادة أقطاب في سقف دنة الذي يخفف كثيرا من وقت التطبيق. ومع ذلك ، يتم إصلاح مواقع القطب النسبي في قبعة الذي يلغي إمكانية استخدام التشكيلات الكهربائي القياسية ، مثل نظام القطب 10-20 يناير أو متغير أعلى كثافة مثل نظام القطب 10-05 فبراير ، والتي هي على وجه التحديد على وضعه أساس مشارك فرد. لعرض النتائج النهائية في شكل موحد ، أملى علينا موقف عوز الكهربائي لكل مشارك في الموقع التقريبي من قبل النظام الكهربائي 10-5 (ثم تسمية كل من الأقطاب الكهربائية الخاصة بهم وفقا للمواقف التقريبية 10-5 النظام الكهربائي). عند تطبيق كأب ، ويضمن له التماثل بين اليمين واليسار ، مع أقطاب كهربائية توضع على خط الوسط خط الوسط من الرأس ، وبأن معظم أقطاب السفلي الخلفي ، ومتفوقة على الحدود الجمجمة والعنق لتجنب الرقبة قطعة أثرية في العضلات. في حين أن حزام الذقن ستحافظ على سقف كاف في الموقف ، ويمكن ربط الأشرطة الجانبية لحزام العرف على مستوى الخصر باستخدام السحابات الفيلكرو الوحشي تحسين الاتصال مع قطب في رأسه. ويمكن أيضا أقطاب المتاخمة للنظر أن تطبق من أجل إزالة اللاحقة لحركة العين أو التحف وميض. على الرغم من أنه من المعقول أن نفترض أن التنسيب القطب متناسقة نسبيا عبر المشاركون ، والاختلافات في حجم الرأس والقطب الكهربائي موضع سقف انتاج تقلب الموقع. للتصدي لمثل هذه التقلبات ، يمكن قياس المواقع الكهربائي لكل مشارك. نستخدم FASTRAK بزليموس التحويل الرقمي (كولشستر ، VT) والذي يتضمن جهاز الإرسال ، وثلاثة أجهزة الاستقبال الذي يشن على الغطاء باستخدام الفيلكرو (لتصحيح الحركة مشارك) ، وقلم لتسجيل كل موقع القطب (هذا الجهاز متوافق مع SCAN Neuroscan ل/ 3DSpaceDx البرامج التي نستخدمها للحصول على البيانات). بغض النظر عن الذي يستخدم التحويل الرقمي ، ينبغي أن يكون الإعداد وفقا لمبادئ توجيهية محددة ، مثل تجنب القرب من الأجسام المعدنية الكبيرة وفصل الارسال والاستقبال الكابلات. يجب معايرة واختبار التحويل الرقمي للتأكد من دقتها ، وينبغي أن يكون انتقل ، إذا necessary ، إلى موقع مختلف حتى توطين المكانية دقيقة. رابعا. الحد من ممانعات الكهربائي بعد أن يتم ترقيم مواقع القطب ، يجب على المشاركين الجلوس في كرسي مريح التسجيل. بعض المشاركين تجد أكثر راحة عندما يكون مدسوس بخفة اليد منشفة مطوية بين أكتافهم والكرسي الخلفي. ثم ، ينبغي أن تكون غطاء متعدد القطب موصول مكبرات الصوت. يجب تخفيض مقاومة كل قطب كهربائي من النوع الذي هو دون عتبة محددة سلفا. يتم ذلك عن طريق حقن مادة هلامية تجري في كل افتتاح الكهربائي ، والتي سوف تسمح لتدفق الحالية بين فروة الرأس والقطب الفوقية. يجب القضاء على إمكانية المشاركة عبر التلوث ، حقنة جديدة معقمة وإبرة حادة تستعمل لطرف كل مشارك. ومن الملاحظ أنه على الرغم من 5 ك و Omegal هو عتبة مقاومة موحدة ، ويمكن استخدام عتبة أعلى إلى حد ما إذا كان الحقل الكهرومغناطيسي المحيطة قوة منخفضة جدا. نستخدم برنامج SCAN NeuroScan لقياس المعاوقة الكهربائي ، والذي يعرض مستوى مقاومة حسب اللون لجميع الأقطاب في الوقت الحقيقي. هناك عدد من التقنيات التي يمكن تسريع عملية الحد من مقاومة ، وهذا هو الجانب الأكثر استهلاكا للوقت من الحصول على البيانات تخطيط موارد المؤسسات. من المهم أن نأخذ في الاعتبار أن الهدف هو تقييد تطبيق هلام بين القطب وفروة الرأس المغطي على الفور. فمن المستحسن أن يد مسيطرة سيطرة على حقنة وتطبيق الجل بينما من جهة غير المهيمنة يؤدي وظائف أخرى. المحقنة مملوءة هلام يمكن إجراء ضد بقية الرأس مع عدم وجود عدم ارتياح المشاركين ، ولكن لا ينبغي أبدا أن تضغط على رأسه. أولا ، لمسرى معين ، غالبا ما يكون من المفيد إجراء بعض الدوائر مع حقنة في حين يستقر عند الرأس ، لتحريك الشعر التدخل. بعد هذا ، في حين تضغط برفق أسفل القطب مع اليد غير المهيمنة ، يجب أن يتم حقن كمية صغيرة من هلام في فروة الرأس ومن ثم ينبغي أن يتم سحبها من الحقنة مع الاستمرار في حقن هلام لجعل جسرا بين جل وفروة الرأس القطب. هلام انه يجب محو يبرز من فتح القطب قبالة مع الأنسجة والتخلص منها. في بعض الحالات ، وسوف تقوم بتوصيل أقطاب هلام المجاورة بحيث سيتم ربط ممانعات -- وهذا يقلل من القرار المكانية ولكن عادة ما تكون طفيفة للقلق لأن هناك عددا كبيرا من الأقطاب الكهربائية. ينبغي أولا هلام يمكن تطبيقها على أرض الواقع ، وأقطاب المرجعية ، وإذا كانت المجموعة الأولى من ممانعات الكهربائي تظل جميعها يجب إعادة تطبيق هلام عالية لهذه الأقطاب اثنين. كما هلام يصبح عادة أكثر موصل مع مرور الوقت ، استراتيجية واحدة هي حقن الجل في داخل رباعي الأقطاب فروة الرأس (مثل فروة الرأس الخلفي الأيمن) حتى عن ممانعات تبدأ في الانخفاض ، وضخ جل في أقطاب داخل رباعي المقبل حتى عن ممانعات تبدأ في الانخفاض ثم تنقل عبر الأرباع إعادة حقن الجل في مقاومة كهربائية أعلى. وينبغي التشديد على أن عملية تطبيق هلام ينبغي أبدا تسبب الانزعاج مشارك ، وينبغي أن أوضح أن المشاركين أنه ينبغي يعبرون أي إزعاج حتى يمكن إيقاف العمل المناظرة. خامسا تسجيل البيانات قبل ان يسجل بدء ، ينبغي تشجيع المشاركين للوصول الى وضع مريح ، والاسترخاء ، للحد من القطع الأثرية عضلة الرقبة ، وتجنب حركات الرأس التي قد تنتج الاتصال بين أقطاب الخلفي والمقعد الخلفي. وينبغي التأكيد على أن المشارك يجب عليهم أثناء التسجيل لا تزال نسبيا ، وحركة كبيرة للكرسي (التي عادة ما تحتوي على إطار معدني) يمكن أن تخلق التداخل الكهرومغناطيسي. ويتعين على المشاركين ثم تلقي استجابة لوحة المفاتيح وجميع المعدات غير الضرورية بالقرب من المشاركين ، مثل أضواء ، ويجب إزالة أو إيقاف. للسماح لتحليل الحدث اللاحقة ذات الصلة ، لا بد من الإشارة بداية كل حدث التحفيز / فجرها الكمبيوتر التحفيز وتلقيها وتخزينها جنبا إلى جنب مع البيانات الكهربية. نرسل هذه النبضات الزناد في كل بداية التحفيز عن طريق المنفذ المتوازي عبر البريد رئيس البرامج (برامج أدوات علم النفس ، وشركة ، بيتسبرغ ، بنسلفانيا) ، والتي تشمل تهيئة الميناء المخصصة المضمنة وتحريك النصوص التي هي متاحة بحرية 3 ، ومشغلات هما تلقيها وتخزينها بواسطة برنامج SCAN. وينبغي الإشارة منفذ التكوين دبوس الرافضة لضمان استخدام القيم الحدية صالح. ذات الصلة ، ومعظم مكبر للصوت عالية تمرير إعدادات التصفية مقبولة والهدف هو مجرد إزالة مكونات التردد المنخفض جدا (مثل العاصمة) التي لا تمت بصلة إلى استجابة عصبية عابرة. في المقابل ، مقبولة المنخفضة تمرير إعدادات التصفية اعتمادا على البيئة التسجيل. في بيئات متدنية جدا مع التداخل الكهرومغناطيسي المحيطة يمكن استخدام مرشح تمرير منخفض مع قطع التردد العالي جدا (مثل 200 هرتز) ، والتيح يقلل من تشويه للاستجابة العصبية التي لا تحتوي على ترددات أعلى. ويمكن في بيئات ذات مستويات أعلى من التدخل ، وقطع أدنى تردد (مثل 80 هرتز) وتصفية 60 هرتز درجة أن تستخدم مثل هذه التي يهيمن عليها الاستجابة الكهربية بواسطة الإشارة العصبية. علما أنه يمكن أيضا أن تتم التصفية في البرامج بعد الحصول على البيانات ، على الرغم من تصفية في المرحلة مكبر للصوت ينتج في كثير من الأحيان أقل تشويه الإشارة. سادسا. تنظيف كاب يجب أن يكون الحد الأقصى مسرى متعددة تنظيفها وتطهيرها على الفور بعد تسجيل البيانات كاملة. نبدأ تمرغ الغطاء في ماء دافئ لمدة 5-10 دقائق ثم شطف كل قطب كهربائي مع تدفق المياه الجارية لإزالة شاملة في كل من هلام إجراء. يمكن أن تستخدم في نهاية حادة من مسحة عصا خشبية القطن لمسح الفتحات الموجودة في الأقطاب الكهربائية. ثم أننا نقع في سقف حمام الماء الدافئ والصابون (تتألف من 4 ليترات من الماء و 1-2 أوقية من الطلب) لمدة 30 دقيقة لضمان تمت إزالة جميع هلام ، تليها شامل الشطف بالماء. لتجنب التلوث عبر مشارك ، يجب أن يكون الحد الأقصى للغارقة 15-30 دقيقة في مزيج الماء / مطهر مناسب (مثل 4 أجزاء من الماء لEnvirocide جزء 1) ومن ثم ينبغي أن تشطف جيدا بالماء. عندما شنقا حتى الحد الأقصى لتجف ، يجب أن يوضع بشكل متناظر ودون توتر لأنها قد لا تزال تحتفظ ببعض درجة من موقفها والتجفيف ، والتي لو غير النظامية يمكن أن تقلل من سهولة للحد من مقاومة لاحقة. سابعا. تحليل نظرة عامة البيانات السابقة للتجهيز وتتألف من 4 خطوات متعددة بما في ذلك الاستبعاد من الأقطاب الكهربائية التي كانوا على اتصال والفقراء أو متقطعة ، وإزالة وميض من التحف ، وتصحيح خط الأساس ، وتصفية إضافية عالية أو منخفضة تمر مرور. ويتبع ما قبل المعالجة من قبل المتوسط ​​، حدث ذات الصلة ، ويمكن تحسين القرار المكانية من خلال إجراء تخطيط موارد المؤسسات توطين المصدر 5. نستخدم برامج التحليل بيسا (Gräfelfing ، ألمانيا) عن المتوسط ​​المرتبطة حدث قبل المعالجة ، والتوطين المصدر (بيسا يقدم بانتظام دورات التحليل لمدة يومين) ، مع مزيد من التحليلات التي أجريت على الملفات ذات الصلة بالحدث تصديرها المتوسط ​​باستخدام البرامج النصية المخصصة مكتوب في MATLAB (وMathWorks ، ناتيك ، MA).

<ol>
	<li>Jasper, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ten-twenty+electrode+system+of+the+International+Federation.">The ten-twenty electrode system of the International Federation.</a> Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 10, 371-375 (1958).</li><li>Oostenveld, R., Praamstra, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+five+percent+electrode+system+for+high-resolution+EEG+and+ERP+measurements.">The five percent electrode system for high-resolution EEG and ERP measurements.</a> Clin. Neurophysiol. 112, 713-719 (2001).</li><li>Slotnick, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+retinotopic+reactivation+during+spatial+memory.">Rapid retinotopic reactivation during spatial memory.</a> Brain Res. 1268, 97-111 (2009).</li><li>Slotnick, S. D., Handy, T. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Source+localization+of+ERP+generators.+In+Event-Related+Potentials:+A+Methods+Handbook.">Source localization of ERP generators. In Event-Related Potentials: A Methods Handbook.</a> , 149-166 (2004).</li></ol>

الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

high density event-related potential  data acquisition in cognitive neuroscience

التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (الرنين المغناطيسي الوظيفي) هو الطريقة المعتادة لتقييم وظائف المخ في مجال علم الأعصاب الإدراكي ، وذلك جزئيا بسبب الرنين المغناطيسي الوظيفي الحصول على البيانات وتقنيات تحليل ومتاحة بسهولة. الرنين المغناطيسي الوظيفي لديها القرار المكانية الزمانية القرار ممتازة ، ولكن الفقراء ، لا يمكن إلا أن هذه الطريقة تستخدم لتحديد الموقع المكاني للنشاط الدماغ المرتبطة عملية إدراكية معينة (ويكشف عن أي شيء تقريبا عن دورة وقت نشاط الدماغ). على النقيض من ذلك ، حدث ذات الصلة المحتملة (ERP) التسجيل ، وهو أسلوب يستخدم في كثير من الأحيان أقل بكثير من الرنين المغناطيسي الوظيفي ، والقرار الزماني ممتازة ، وبالتالي يمكن أن تتبع التحويرات الزمنية السريعة في النشاط العصبي. للأسف ، تستخدم تحت نظم تخطيط موارد المؤسسات في علم الأعصاب الإدراكي لتقنيات الحصول على البيانات ليست متاحة بسهولة ، وانخفاض كثافة تسجيل تخطيط موارد المؤسسات والقرار المكانية الفقراء. في محاولة لتشجيع زيادة استخدام نظم تخطيط موارد المؤسسات في علم الأعصاب الإدراكي ، وتفاصيل المادة الرئيسية المشاركة في تقنيات عالية الكثافة اقتناء البيانات تخطيط موارد المؤسسات. الأهم من ذلك ، نظم تخطيط موارد المؤسسات ذات الكثافة العالية تقديم وعد القرار الزماني المكاني قرار ممتاز وجيد (أو القرار المكانية ممتازة إذا اقترنت الرنين المغناطيسي الوظيفي) ، وهو أمر ضروري للقبض على ديناميات المكانية والزمانية وظيفة الدماغ البشري.

Watch this Scientific Journal Video about High Density Event-related Potential  Data Acquisition in Cognitive Neuroscience at JoVE.com

High Density Event-related Potential  Data Acquisition in Cognitive Neuroscience

ويستخدم تحت ذات الصلة بالحدث المحتملة (ERP) في علم الأعصاب الإدراكي تسجيل لتقنيات الحصول على البيانات ليست متاحة بسهولة ، وهذا الأسلوب في كثير من الأحيان القرار المكانية الفقراء. لتشجيع زيادة استخدام نظم تخطيط موارد المؤسسات في علم الأعصاب الإدراكي ، وتفاصيل المادة الرئيسية المشاركة في تقنيات عالية الكثافة اقتناء البيانات تخطيط موارد المؤسسات.

الحدث عالية الكثافة ذات الصلة الحصول على البيانات المحتملة في علم الأعصاب الإدراكي

Functional magnetic resonance imaging (fMRI) is currently the standard method of evaluating brain function in the field of Cognitive Neuroscience, in part ...

high-density-event-related-potential-data-acquisition-cognitive

Research

JoVE Journal

Neuroscience

12.5K Views.  Boston College. ويستخدم تحت ذات الصلة بالحدث المحتملة (ERP) في علم الأعصاب الإدراكي تسجيل لتقنيات الحصول على البيانات ليست متاحة بسهولة ، وهذا الأسلوب في كثير من الأحيان القرار المكانية الفقراء. لتشجيع زيادة استخدام نظم تخطيط موارد المؤسسات في علم الأعصاب الإدراكي ، وتفاصيل الم...

Video: High Density Event-related Potential  Data Acquisition in Cognitive Neuroscience

Applications of EEG Neuroimaging Data: Event-related Potentials, Spectral Power, and Multiscale Entropy

When considering human neuroimaging data, an appreciation of signal variability represents a fundamental innovation in the way we think about brain signal. Typically, researchers represent the brain's response as the mean across repeated experimental trials and disregard signal fluctuations over time as "noise". However, it is becoming clear that brain signal variability conveys meaningful functional information about neural network dynamics. This article describes the novel method of multiscale entropy (MSE) for quantifying brain signal variability. MSE may be particularly informative of neural network dynamics because it shows timescale dependence and sensitivity to linear and nonlinear dynamics in the data.

Neuroimaging researchers typically consider the brain's response as the mean activity across repeated experimental trials and disregard signal variability over time as "noise". However, it is becoming clear that there is signal in that noise. This article describes the novel method of multiscale entropy for quantifying brain signal variability in the time domain.

تطبيقات EEG البيانات تصوير الأعصاب: الإمكانيات ذات الصلة بالحدث، والسلطة، الطيفية، ومتعددة النطاقات الانتروبيا

When considering human neuroimaging data, an appreciation of signal variability represents a fundamental innovation in the way we think about brain ...

Somatosensory Event-related Potentials from Orofacial Skin Stretch Stimulation

Cortical processing associated with orofacial somatosensory function in speech has received limited experimental attention due to the difficulty of providing precise and controlled stimulation. This article introduces a technique for recording somatosensory event-related potentials (ERP) that uses a novel mechanical stimulation method involving skin deformation using a robotic device. Controlled deformation of the facial skin is used to modulate kinesthetic inputs through excitation of cutaneous mechanoreceptors. By combining somatosensory stimulation with electroencephalographic recording, somatosensory evoked responses can be successfully measured at the level of the cortex. Somatosensory stimulation can be combined with the stimulation of other sensory modalities to assess multisensory interactions. For speech, orofacial stimulation is combined with speech sound stimulation to assess the contribution of multi-sensory processing including the effects of timing differences. The ability to precisely control orofacial somatosensory stimulation during speech perception and speech production with ERP recording is an important tool that provides new insight into the neural organization and neural representations for speech.

This paper introduces a method for obtaining somatosensory event-related potentials following orofacial skin stretch stimulation. The current method can be used to evaluate the contribution of somatosensory afferents to both speech production and speech perception.

الحسية الجسدية الإمكانيات المتعلقة الحدث من الجلد فموي وجهي تمتد تحفيز

Cortical processing associated with orofacial somatosensory function in speech has received limited experimental attention due to the difficulty of ...

High-density Electroencephalographic Acquisition in a Rodent Model Using Low-cost and Open-source Resources

Advanced electroencephalographic analysis techniques requiring high spatial resolution, including electrical source imaging and measures of network connectivity, are applicable to an expanding variety of questions in neuroscience. Performing these kinds of analyses in a rodent model requires higher electrode density than traditional screw electrodes can accomplish. While higher-density electroencephalographic montages for rodents exist, they are of limited availability to most researchers, are not robust enough for repeated experiments over an extended period of time, or are limited to use in anesthetized rodents.1-3 A proposed low-cost method for constructing a durable, high-count, transcranial electrode array, consisting of bilaterally implantable headpieces is investigated as a means to perform advanced electroencephalogram analyses in mice or rats.

Procedures for headpiece fabrication and surgical implantation necessary to produce high signal to noise, low-impedance electroencephalographic and electromyographic signals are presented. While the methodology is useful in both rats and mice, this manuscript focuses on the more challenging implementation for the smaller mouse skull. Freely moving mice are only tethered to cables via a common adapter during recording. One version of this electrode system that includes 26 electroencephalographic channels and 4 electromyographic channels is described below.

Instructions for the low-cost construction and surgical implantation of a chronic transcranial high-density electroencephalographic montage into mice are provided. Signal recording, extraction, and processing techniques are also described.

عالية الكثافة الكهربي شراء في القوارض نموذج باستخدام منخفضة التكلفة والمصدر المفتوح الموارد

Advanced electroencephalographic analysis techniques requiring high spatial resolution, including electrical source imaging and measures of network ...

How to Find Effects of Stimulus Processing on Event Related Brain Potentials of Close Others when Hyperscanning Partners

The partners of each pair must be able to pass the McGill Friendship Questionnaire without communicating. Each partner is then seated in front of a screen in one of two adjacent rooms. These rooms are separated by a glass window through which participants communicate to maintain feelings of togetherness while being fitted with the EEG cap. After checking for adequate EEG signals, the glass is covered by a curtain to prevent visual communication. Then, partners must be silent but are instructed to try to feel in the presence of their partner during the entire experiment. Just before it starts, participants are told that each of them will be presented with one image at a time and that these images will occur at the same time for both of them on their own screen. They are also instructed that, for each trial, the simultaneous images will always be different. However, unbeknownst to them, trials are randomized: only half of them are consistent with this instruction and actually include two different images. These trials form the DSC, that is, the different-stimuli condition. The other half of the trials are inconsistent with the instruction. They include two identical images and form the ISC (identical-stimuli condition). After the experiment, participants are sorted into two groups: those who reported that they felt in the presence of their partner during the majority of the trials and those who reported they did not. The impact of the stimulus processing of the partner is found by subtracting the mean voltages of the ERPs of the ISC (inconsistent with the instructions) from the ERPs of the DSC (consistent with the instructions) in at least two time windows (TWs): firstly, in the 75 to 150 ms TW, where the absolute values of these subtractions are greater, especially at right frontal sites, in those who felt in the presence of their partner than in those who did not; secondly, in the LPP time window (i.e., from 650 to 950 ms post onset), where ERPs are significantly less positive in the DSC than in the ISC in those in whom the raw results of the early (75-150ms) subtractions are negative.

This protocol describes key steps involved in assessing the sensitivity of the brain of one person to the stimulus processing of a close other by selecting pairs of partners, recording their electroencephalogram (EEG) simultaneously and computing their event-related brain potentials (ERPs).

كيفية "العثور على آثار للتحفيز تجهيز" على "الأحداث المتصلة الدماغ إمكانيات الوثيق الغير" عند "الشركاء هايبرسكانينج"

The partners of each pair must be able to pass the McGill Friendship Questionnaire without communicating. Each partner is then seated in front of a screen ...

Data Acquisition and Analysis In Brainstem Evoked Response Audiometry In Mice

Brainstem evoked response audiometry (BERA) is of central relevance in the clinical neurophysiology. As other evoked potential (EP) techniques, such as visually evoked potentials (VEPs) or somatosensory evoked potentials (SEPs), the auditory evoked potentials (AEPs) are triggered by the repetitive presentation of identical stimuli, the electroencephalographic (EEG) response of which is subsequently averaged resulting in distinct positive (p) and negative (n) deflections. In humans, both the amplitude and the latency of individual peaks can be used to characterize alterations in synchronization and conduction velocity in the underlying neuronal circuitries. Importantly, AEPs are also applied in basic and preclinical science to identify and characterize the auditory function in pharmacological and genetic animal models. Even more, animal models in combination with pharmacological testing are utilized to investigate for potential benefits in the treatment of sensorineural hearing loss (e.g., age- or noise-induced hearing deficits). Here we provide a detailed and integrative description of how to record auditory brainstem-evoked responses (ABRs) in mice using click and tone-burst application. A specific focus of this protocol is on pre-experimental animal housing, anesthesia, ABR recording, ABR filtering processes, automated wavelet-based amplitude growth function analysis, and latency detection.

Brainstem evoked response audiometry is an important tool in clinical neurophysiology. Nowadays, brainstem evoked response audiometry is also applied in the basic science and preclinical studies involving both pharmacological and genetic animal models. Here we provide a detailed description of how auditory brainstem responses can be successfully recorded and analyzed in mice.

الحصول على البيانات وتحليلها في الدماغ أثار استجابة القياس السمعي في الفئران

Brainstem evoked response audiometry (BERA) is of central relevance in the clinical neurophysiology. As other evoked potential (EP) techniques, such as ...

How to Obtain Reliable Visual Event-related Potentials in Newborns

The present study discusses the characteristics of visual event-related potentials (VEPs) and outlines methodological steps for obtaining reliable measurements in newborns. Obtaining high-quality, reliable VEPs is crucial for the early detection of abnormal development of the central nervous system in at-risk newborns, and for implementing successful early interventions. Recommendations are based on a previous study which showed that when post-conceptional age, polysomnography-identified sleep stages, and light-emitting diodes (LEDs) googles as the luminous source are controlled, no more than 4 repetitions of VEP averages are required to obtain replicable recordings, variability decreases, and reliable VEPs can be obtained. By controlling for these sources of variability and using statistical analyses, we were able to clearly and reliably identify the amplitude and latency of three main components (NII, PII and NIII) present in 100% of newborns (n = 20) during active sleep. Recording VEPs during awake states, quiet sleep and transitional sleep is not recommended because VEP morphology may differ significantly from one average to the next, leading to the risk of misleading clinical prognoses. Moreover, it is easier to obtain VEPs during active sleep because this state can be clearly and reliably identified at this stage of development, sleep cycles are short enough to allow measurements to be taken in a reasonable time, and the method does not require new o expensive equipment.

Several important points for obtaining high-quality reliable visual evoked potentials (VEPs) in newborns while minimizing variability and the risk of misleading prognoses are presented.

كيفيه الحصول علي الفعاليات البصرية المتعلقة بالاحداث في حديثي الولادة

The present study discusses the characteristics of visual event-related potentials (VEPs) and outlines methodological steps for obtaining reliable ...

Reliable Acquisition of Electroencephalography Data during Simultaneous Electroencephalography and Functional MRI

Simultaneous electroencephalography (EEG) and functional magnetic resonance imaging (fMRI), EEG-fMRI, combines the complementary properties of scalp EEG (good temporal resolution) and fMRI (good spatial resolution) to measure neuronal activity during an electrographic event, through hemodynamic responses known as blood-oxygen-level-dependent (BOLD) changes. It is a non-invasive research tool that is utilized in neuroscience research and is highly beneficial to the clinical community, especially for the management of neurological diseases, provided that proper equipment and protocols are administered during data acquisition. Although recording EEG-fMRI is apparently straightforward, the correct preparation, especially in placing and securing the electrodes, is not only important for safety but is also critical in ensuring the reliability and analyzability of the EEG data obtained. This is also the most experience-demanding part of the preparation. To address these issues, a straightforward protocol that ensures data quality was developed. This article provides a step-by-step guide for acquiring reliable EEG data during EEG-fMRI using this protocol that utilizes readily available medical products. The presented protocol can be adapted to different applications of EEG-fMRI in research and clinical settings, and may be beneficial to both inexperienced and expert operators.

This article provides a straightforward protocol for acquiring good quality electroencephalography (EEG) data during simultaneous EEG and functional magnetic resonance imaging by utilizing readily available medical products.

اكتساب موثوق لبيانات تخطيط كهربية الدماغ أثناء التصوير الكهربائي المتزامن والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي

Simultaneous electroencephalography (EEG) and functional magnetic resonance imaging (fMRI), EEG-fMRI, combines the complementary properties of scalp EEG ...

Standardized Data Acquisition for Neuromelanin-Sensitive Magnetic Resonance Imaging of the Substantia Nigra

The dopaminergic system plays a crucial role in healthy cognition (e.g., reward learning and uncertainty) and neuropsychiatric disorders (e.g., Parkinson's disease and schizophrenia). Neuromelanin is a byproduct of dopamine synthesis that accumulates in dopaminergic neurons of the substantia nigra. Neuromelanin-sensitive magnetic resonance imaging (NM-MRI) is a noninvasive method for measuring neuromelanin in those dopaminergic neurons, providing a direct measure of dopaminergic cell loss in the substantia nigra and a proxy measure of dopamine function. Although NM-MRI has been shown to be useful for studying various neuropsychiatric disorders, it is challenged by a limited field-of-view in the inferior-superior direction resulting in the potential loss of data from the accidental exclusion of part of the substantia nigra. In addition, the field is lacking a standardized protocol for the acquisition of NM-MRI data, a critical step in facilitating large-scale multisite studies and translation into the clinic. This protocol describes a step-by-step NM-MRI volume placement procedure and online quality control checks to ensure the acquisition of good-quality data covering the entire substantia nigra.

This protocol shows how to acquire neuromelanin-sensitive magnetic resonance imaging data of the substantia nigra.

الحصول على بيانات موحدة للتصوير بالرنين المغناطيسي الحساس للميلانين العصبي للمادة السوداء

The dopaminergic system plays a crucial role in healthy cognition (e.g., reward learning and uncertainty) and neuropsychiatric disorders (e.g., ...

Acquisition of Resting-State Functional Magnetic Resonance Imaging Data in the Rat

Resting-state functional magnetic resonance imaging (rs-fMRI) has become an increasingly popular method to study brain function in a resting, non-task state. This protocol describes a preclinical survival method for obtaining rs-fMRI data. Combining low dose isoflurane with continuous infusion of the &#945;2 adrenergic receptor agonist dexmedetomidine provides a robust option for stable, high-quality data acquisition while preserving brain network function. Furthermore, this procedure allows for spontaneous breathing and near-normal physiology in the rat. Additional imaging sequences can be combined with resting-state acquisition creating experimental protocols with anesthetic stability of up to 5 h using this method. This protocol describes the setup of equipment, monitoring of rat physiology during four distinct phases of anesthesia, acquisition of resting-state scans, quality assessment of data, recovery of the animal, and a brief discussion of post-processing data analysis. This protocol can be used across a wide variety of preclinical rodent models to help reveal the resulting brain network changes that occur at rest.

This protocol describes a method for obtaining stable resting-state functional magnetic resonance imaging (rs-fMRI) data from a rat using low dose isoflurane in combination with low dose dexmedetomidine.

الحصول على Resting-الدولة وظيفية بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي في الجرذ

Resting-state functional magnetic resonance imaging (rs-fMRI) has become an increasingly popular method to study brain function in a resting, non-task ...

Measurement of the Directional Information Flow in fNIRS-Hyperscanning Data using the Partial Wavelet Transform Coherence Method

Social interaction is of vital importance for human beings. While the hyperscanning approach has been extensively used to study interpersonal neural synchronization (INS) during social interactions, functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) is one of the most popular techniques for hyperscanning naturalistic social interactions because of its relatively high spatial resolution, sound anatomical localization, and exceptionally high tolerance of motion artifacts. Previous fNIRS-based hyperscanning studies usually calculate a time-lagged INS using wavelet transform coherence (WTC) to describe the direction and temporal pattern of information flow between individuals. However, the results of this method might be confounded by the autocorrelation effect of the fNIRS signal of each individual. For addressing this issue, a method termed partial wavelet transform coherence (pWTC) was introduced, which aimed to remove the autocorrelation effect and maintain the high temporal-spectrum resolution of the fNIRS signal. In this study, a simulation experiment was performed first to show the effectiveness of the pWTC in removing the impact of autocorrelation on INS. Then, step-by-step guidance was offered on the operation of the pWTC based on the fNIRS dataset from a social interaction experiment. Additionally, a comparison between the pWTC method and the traditional WTC method and that between the pWTC method and the Granger causality (GC) method was drawn. The results showed that pWTC could be used to determine the INS difference between different experimental conditions and INS's directional and temporal pattern between individuals during naturalistic social interactions. Moreover, it provides better temporal and frequency resolution than the traditional WTC and better flexibility than the GC method. Thus, pWTC is a strong candidate for inferring the direction and temporal pattern of information flow between individuals during naturalistic social interactions.

This protocol describes partial wavelet transform coherence (pWTC) for calculating the time-lagged pattern of interpersonal neural synchronization (INS) to infer the direction and temporal pattern of information flow during social interaction. The effectiveness of pWTC in removing the confounds of signal autocorrelation on INS was proved by two experiments.

قياس تدفق المعلومات الاتجاهية في بيانات fNIRS-hyperscanning باستخدام طريقة تماسك تحويل المويجات الجزئية

Social interaction is of vital importance for human beings. While the hyperscanning approach has been extensively used to study interpersonal neural ...