El fabricante de la Red Geodésica del sensor es Geodesia eléctrica, Inc (EGI). Para información de contacto, por favor visite <a href="http://www.egi.com/company">http://www.egi.com/company</a> .

1. Preparación del montaje experimental <ol><li> Antes de la llegada de los participantes en el laboratorio, asegúrese de que el Sistema Geodésico EEG (GES) y los componentes de la computadora y el software de control del experimento (la estación de red) funcionan correctamente. </li><li> Eliminar todos los elementos innecesarios y molestos, potencialmente, de la sala de experimento. </li><li> Establecer la sala de experimentación, de acuerdo con el paradigma experimental en particular poniendo en práctica. Aquí se utiliza paradigmas que van desde equipo basado en tareas administra a través de software de presentación E-Prime a varios padres y el bebé y el niño experimentador paradigmas de interacción. </li><li> Asegúrese de que las cámaras de vídeo se cargan y organizar las cámaras en ángulo ideal para la configuración experimental actual. </li></ol> 2. El intercambio de información <ol><li> A la llegada de los participantes en el laboratorio, describe el protocolo de sensores geodésicos NET y explicar el experimento. </li><li> Después de asegurarse de que el participante tiene un buen conocimiento del protocolo experimental, asegúrese de que él o ella (o su tutor legal) firma un formulario de consentimiento antes de proceder con el experimento. </li><li> Para los estudios de EEG, a menudo es útil para obtener información de los participantes de la certeza de que se puede esperar a tener una influencia en la actividad eléctrica cerebral registrada. Por ejemplo, la información sobre la somnolencia, la última comida, y último sueño podría ser de su interés. En el laboratorio de Haley, dicha información se obtiene mediante la administración de cuestionarios estandarizados. Para ayudar a continuar el experimento de una manera oportuna, es recomendable tener dos experimentadores presente: una para administrar los cuestionarios, y uno para llevar a cabo los preparativos HCGSN se detalla a continuación. </li></ol> 3. Preparación para la aplicación del sensor HydroCel Geodésica Net <ol><li> Prepare la solución salina HydroCel electrolito de agua destilada, cloruro de potasio, y champú para bebé, asegurándose de que revuelva bien hasta que todo el cloruro de potasio se disuelve en la solución. </li><li> Con una cinta métrica, medir la circunferencia de la cabeza del participante, registrar las mediciones en centímetros. </li><li> Recuperar el tamaño adecuado HCGSN, es decir, la que abarca toda la gama de circunferencia de la cabeza en el que la circunferencia de la cabeza cae participante. </li><li> Sumergir el sensor de final de la HCGSN en la solución electrolítica y déjelo en remojo durante 5 minutos, asegurándose de mantener el extremo del conector alejado de cualquier líquido. Es recomendable utilizar un temporizador o un cronómetro para garantizar la sincronización exacta. </li><li> Abra el software de la estación de red en el ordenador de control y comenzar una sesión de control experimental para permitir mediciones cero y la ganancia que deben tomarse antes de conectar el conector HCGSN y recolección de datos. </li></ol> 4. La aplicación de la Red Geodésica HydroCel Sensor Con el fin de permitir el análisis válido y consistente de los datos recogidos EEG, el procedimiento de solicitud red debe estar altamente estandarizados. Esta normalización se logra mediante la adopción de medidas de la cabeza del participante (según lo descrito anteriormente) para asegurar la colocación precisa y consistente de los electrodos de un participante a participante. Si la posición neta no es óptima logró inicialmente, quitar la red y volver a aplicar. <ol><li> A la espera de la red de sensores a fin de remojo en la solución electrolítica, orientar al participante en la sala de experimentación e instruir a él o ella se sientan en una silla. La silla debe ser sin ruedas para evitar movimientos no deseados durante la aplicación de red de sensores. En el caso de un participante infantil, han tutor del niño sentado en la silla con el niño sentado en posición vertical sobre su regazo, con el niño por la cintura para que toda la cabeza del bebé es accesible y el bebé permanece todavía. </li><li> Con una cinta métrica y un lápiz marcador de China, localizar y marcar el vértice, tomando las siguientes medidas: <ol class="lalpha"><li> Oreja a oreja en la parte superior de la cabeza </li><li> Nasion al inion en la parte superior de la cabeza </li></ol> El vértice puede ser identificado como el punto en el que estas dos medidas cruz. </li><li> Retire la red de sensores del cubo de electrolitos y colocarlo sobre una toalla limpia y seca. Acaricie suavemente la red de sensores con la toalla para eliminar el exceso de solución de electrolitos. </li><li> Dar el extremo del conector de la HCGSN del participante o de un segundo experimentador de sostener durante la aplicación de red. </li><li> Levante el HCGSN, poniendo ambas manos en el interior de la red. Sostenga la red como que los pulgares son empujados con fuerza (pero con cuidado) a cada lado del electrodo central, la mayoría de los frontales y los dedos meñique se descansa firmemente sobre la banda de la conexión de la fila más posterior de los electrodos. Tenga cuidado de no estirar demasiado la red. Sus otros seis dedos deben estar sueltos dentro de la red para permitir que la parte central de caer inerte. </li><li> Agacharse o arrodillarse para que usted está en el ojonivel con el participante. </li><li> De atrás hacia adelante, tire de la red de sensores sobre la cabeza del participante. A menudo es útil tener presente un segundo experimentador al aplicar la red de sensores en un participante infantil, para distraer al niño y minimizar el movimiento de la cabeza. </li><li> Con los dedos, tire suavemente de la banda de la red y ajustar de forma que el electrodo vértice se encuentra en el vértice marcado previamente con el lápiz marcador de China. Apriete el oído y tirantes. Inspeccionar lugares anatómicos de referencia y la simetría red para ver si la red está en la posición correcta, y hacer los ajustes necesarios. </li></ol> 5. La medición de impedancias de electrodos EEG se mide como la diferencia de potencial (voltaje) entre el sitio de referencia y el sitio de medición. De alta impedancia en la interfase electrodo-cuero cabelludo produce una caída de tensión medida, la atenuación de la amplitud de la señal, y un aumento en la presencia de ruido. Aunque después de la adquisición de filtrado en algunos estudios (por ejemplo, los estudios convencionales ERP) puede deshacerse de este ruido, de alta impedancia por lo general pone en peligro la fidelidad de los datos adquiridos en el EEG. Por tanto, es importante hacer impedancias estén dentro de las especificaciones tolerable antes de comenzar a registrar los datos de EEG. <ol><li> Enchufe el conector de la HCGSN en el cable de interfaz y gire la palanca hasta que encaje en su lugar. Encender la cámara. </li><li> En la sala de control, abra una nueva sesión en la estación de red, escriba la información del participante, y haga clic en Iniciar sesión. Debido a que el vídeo y las señales de EEG d están sincronizados, un video en vivo desde la sala de experimento debe aparecer en la pantalla. </li><li> Seleccione el menú desplegable de paneles, Impedancia abierta, y haga clic en el botón de medición. Un montaje de la matriz de sensores HCGSN aparecerá en la pantalla. Arrastre la ventana hasta el borde de la pantalla de modo que se abre en el monitor en la sala de experimento. </li><li> Con una pipeta desechable rastrillo, a un lado el cabello de los participantes para que cada electrodo se asienta directamente sobre el cuero cabelludo de los participantes. </li><li> Se refieren a la ventana de medición de la impedancia que muestra el montaje HCGSN en el monitor. Sensores que no están haciendo un buen contacto con el cuero cabelludo se verá roja. Tome nota del número de electrodos del sensor. Use la pipeta y una pequeña cantidad de la solución electrolítica ya está preparado para mejorar la impedancia de estos sensores. Los electrodos en el montaje se pondrá verde como su impedancia es mejor. </li><li> Cuando impedancias son satisfactorios (es decir, cuando todos los electrodos en el montaje son de color verde), haga clic en el botón Guardar y Cerrar en la ventana de medición de impedancia en la sala de control. </li><li> En la estación de red, abra la pantalla de forma de onda densa. Desplazarse a través de las formas de onda y tenga en cuenta los canales que están mostrando el ruido de gran amplitud debido al contacto del cuero cabelludo pobres. </li></ol> 6. Tomando grabaciones de referencia Antes de comenzar el paradigma experimental, tomar algunas grabaciones de referencia d EEG de actividad eléctrica cerebral en reposo de los participantes. Grabaciones de descanso de referencia son importantes en estudios de EEG continuo d debido a que hay un alto grado de variabilidad en la actividad eléctrica del cerebro de los participantes para el participante. Como resultado, la mayoría de los continuos estudios de EEG d debe implementar un diseño dentro de los sujetos experimentales, el análisis de las diferencias entre cada condición experimental y una fase inicial de pre-experimento. Para el evento de los estudios relacionados con EEG, una fase inicial puede no ser necesario. <ol><li> Deje que el participante solo en el cuarto experimento e instruir a él o ella a sentarse en silencio y minimizar el movimiento. Para los participantes infantiles, los padres / tutores deben permanecer en la habitación con el niño sentado tranquilamente en su regazo. En el laboratorio de Haley, una película titulada Baby Mozart, una combinación de audio-visual de la música clásica y coloridos diseños en movimiento, se juega para asegurar que los niños mantengan la calma y en silencio. Mientras que una fase inicial interactiva no siempre es ideal, que puede ser utilizado como una etapa previa a la línea de base para calmar al bebé antes de las grabaciones de referencia. </li><li> En la estación de red, haga clic en el botón Grabar para comenzar la grabación de vídeo y los datos de forma de onda. En la pantalla de forma de onda densa, marcadores de eventos se pueden insertar para vincular los eventos de comportamiento de la actividad eléctrica durante todo el experimento. Inserte una &quot;línea de base&quot; marcador de eventos en la pantalla de forma de onda. </li><li> Registro de base para un período de tiempo estándar. En el laboratorio de Haley, la fase inicial estándar dura 2 minutos. </li></ol> 7. La realización del experimento En d estudios de EEG, es esencial tener al menos dos experimentadores presente a lo largo del estudio. Un experimentador será responsable de interactuar con los participantes y la aplicación del paradigma de comportamiento, mientras que el segundo experimentador vigilará la forma de onda densa. <ol><li> Implementar el párrafo experimentalparadigma. </li><li> Monitor de la pantalla de forma de onda densa durante todo el experimento para determinar si los canales están mostrando cada vez los niveles de ruido. Aumentar el ruido puede ser el reflejo de impedancias en aumento. Niveles aceptables de impedancia puede ser recuperado mediante el uso de más solución electrolítica. Esto se debe hacer en una ruptura del protocolo experimental. </li></ol> 8. Debriefing del Participante <ol><li> Cuando el experimento se ha completado, con cuidado aflojar y remover los HCGSN de la cabeza del participante. Enjuague, desinfecte y seque la red. </li><li> Darle al participante una toalla con la que para limpiar cualquier exceso de solución de electrolitos. </li><li> Dar a los participantes los cuestionarios restantes que deben ser completados. </li></ol> 9. Análisis El mismo software de EGI utilizados para adquirir datos de Deeg también se utiliza para analizar los datos, lo que permite una transición suave y fácil de recolección de datos para el análisis de datos. Debido a que el HCGSN también recoge el ruido eléctrico proveniente del entorno, los primeros datos debe ser filtrada y limpiada antes de que pueda ser analizado. Todas las herramientas necesarias se incluyen en la estación de red. <ol><li> En la estación de red, haga clic en y abra el panel de forma de onda herramientas. Ejecute el archivo de datos adquiridos a través del filtro y las herramientas de detección de artefacto después de ajustar los parámetros deseados. La herramienta de detección de artefactos identifica los picos resultantes de parpadeos o movimientos de los ojos y detecta los canales mal. En muchos casos, más a mano la edición y la eliminación de artefactos puede ser necesario (sobre todo cuando se trabaja con la población infantil, en la que usted no puede controlar parpadeo y los movimientos). </li><li> Segmento de los datos a fin de separar las diferentes condiciones experimentales sobre la base de los marcadores de evento insertado. </li><li> Aplicar cualquier análisis deseado. En el laboratorio de Haley, análisis de frecuencia se utiliza para analizar cómo las frecuencias características de la actividad cerebral varía entre las condiciones experimentales y entre diferentes regiones cerebrales. Una disminución de la energía de las olas es potencialmente un reflejo de la creciente actividad de las neuronas de esa región. </li></ol> 10. Los datos representativos <img src="/files/ftp_upload/2759/2759fig1.jpg" alt="Figura 1" /> Figura 1. Raw formas de onda del EEG muestra las fluctuaciones de la tensión registrada (mV) a través del tiempo (s), en un solo electrodo (electrodo 30). Las ondas representan los datos recogidos durante el primer día de cada 1000 ms de tres fases experimentales: basal, la demostración y la memoria inmediata. <img src="/files/ftp_upload/2759/2759fig2.jpg" alt="Figura 2" /> Figura 2. Datos brutos recogidos en todo el cuero cabelludo (128 electrodos montaje) durante las tres fases experimentales (línea de base, la demostración, la memoria inmediata) de un niño participante. Los datos se presentan como un mapa topográfico e ilustra las diferencias en el nivel de superficie, la actividad eléctrica cerebral (mV) en todas las regiones del cerebro y la fase experimental de la tarea de títeres.

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La Red Geodésica Hydrocel Sensor de EGI, constituye un método no invasivo y fácil de aplicar-d de la obtención de datos de EEG de adultos e infantil participantes. Esta tecnología combina la alta resolución temporal y espacial, con una mayor oportunidad para la movilidad, lo que es ideal para su uso en el complejo de los paradigmas de comportamiento para investigar las actividades cognitivas que pueden reflejarse sólo en los cambios sutiles en la actividad eléctrica. Dado el interés creciente en la investigación del desarrollo de la cognición infantil y la escasez relativa de las técnicas de imagen cerebral adecuado para su uso en la población infantil, el uso de la HCGSN es probable que aumente, que nos lleva a una comprensión más profunda de la cognición infantil.

investigating social cognition in infants and adults using dense array electroencephalography (deeg)

Electroencefalografía denso conjunto (EEG d), que proporciona una ventana no invasivo para medir la actividad cerebral y una resolución temporal sin igual por cualquier otra tecnología actual 1,2 de imagen cerebral, se está utilizando cada vez más en el estudio del funcionamiento social cognitivo en niños y adultos . Mientras EEG d es permitir a los investigadores para examinar los patrones de actividad cerebral con un nivel sin precedentes de sensibilidad, los sistemas convencionales de EEG siguen enfrentándose a ciertas limitaciones, incluyendo: 1) la localización espacial de los pobres de resolución y la fuente de 3,4, 2) las molestias físicas de los sujetos de prueba de soportar la aplicación individual de electrodos múltiples a la superficie del cuero cabelludo, y 3) la complejidad de los investigadores de aprender a usar múltiples paquetes de software para recopilar y procesar datos. Aquí presentamos una visión general de una metodología establecida que representa una mejora significativa en las metodologías convencionales para el estudio de EEG en niños y adultos. A pesar de varias técnicas de análisis de software puede ser utilizado para establecer los índices indirectos de la localización de la fuente para mejorar la resolución espacial del EEG d, de la Red Geodésica HydroCel Sensor (HCGSN) por Geodesia Electrical, Inc. (EGI), una densa red sensorial que mantiene la misma distancia entre los electrodos de registro en todas las superficies adyacentes de la cabeza, mejora aún más la resolución espacial 4,5,6 en comparación con el estándar de los sistemas d EEG. El HCGSN de esponja se puede aplicar con rapidez y sin la abrasión del cuero cabelludo, por lo que es ideal para usar con los adultos 7,8, 9,10,11 niños, y niños de 12, tanto en la investigación clínica y 4,5,6,13,14 , 15 ajustes. Esta característica permite a un costo considerable ahorro de tiempo y reduciendo el tiempo medio de aplicación de red en comparación con otros sistemas de EEG d. Por otra parte, el HCGSN incluye aplicaciones unificadas, software perfecta para todas las fases de los datos, simplificando así la recogida, procesamiento y análisis de los datos d EEG. El HCGSN cuenta con un pedestal de electrodos de bajo perfil, que, cuando se llena con solución electrolítica, crea un microambiente sellado y una interfase electrodo del cuero cabelludo. En todos los sistemas geodésicos d EEG, sensores EEG detectar los cambios de voltaje provenientes de cuero cabelludo de los participantes, junto con una pequeña cantidad de ruido eléctrico proveniente del entorno de habitación. Las señales eléctricas de todos los sensores de la red de sensores geodésicas son recibidas simultáneamente por el amplificador, donde se procesan automáticamente envasados, y envió al equipo de adquisición de datos (DAC). Una vez recibida por el CAD, la actividad eléctrica del cuero cabelludo puede ser aislado de artefactos para el análisis utilizando las herramientas de filtrado y la detección de los artefactos incluidos en el software de EGI. Normalmente, la HCGSN se puede utilizar de forma continua durante sólo un máximo de dos horas, porque la solución electrolítica se seca con el tiempo, disminuyendo gradualmente la calidad de la interfaz del cuero cabelludo-electrodo. En el Laboratorio de Investigación de padre-hijo en la Universidad de Toronto, estamos usando d EEG para el estudio social de los procesos cognitivos como la memoria, la emoción, los objetivos, la intencionalidad, la anticipación y la función ejecutiva, tanto en los adultos y los participantes infantiles.

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Investigating Social Cognition in Infants and Adults Using Dense Array Electroencephalography dEEG

Electroencefalografía densa red se está utilizando cada vez más a los estudios sociales las funciones cognitivas en niños y adultos. Aquí se presenta una metodología establecida que representa una mejora significativa en las metodologías convencionales para el estudio de EEG en niños y adultos.

La investigación de la cognición social en niños y adultos usando electroencefalografía denso conjunto ( D EEG)

Dense array electroencephalography (dEEG), which provides a non-invasive window for measuring brain activity and a temporal resolution unsurpassed by any ...

investigating-social-cognition-infants-adults-using-dense-array

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Investigating Social Cognition in Infants and Adults Using Dense Array Electroencephalography (dEEG)

17.7K vistas.  University Toronto Scarborough. Electroencefalografía densa red se está utilizando cada vez más a los estudios sociales las funciones cognitivas en niños y adultos. Aquí se presenta una metodología establecida que representa una mejora significativa en las metodologías convencionales para el estudio de EEG en niños y adultos.

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Combining Behavioral Endocrinology and Experimental Economics: Testosterone and Social Decision Making

Behavioral endocrinological research in humans as well as in animals suggests that testosterone plays a key role in social interactions. Studies in rodents have shown a direct link between testosterone and aggressive behavior1 and folk wisdom adapts these findings to humans, suggesting that testosterone induces antisocial, egoistic or even aggressive behavior2. However, many researchers doubt a direct testosterone-aggression link in humans, arguing instead that testosterone is primarily involved in status-related behavior3,4. As a high status can also be achieved by aggressive and antisocial means it can be difficult to distinguish between anti-social and status seeking behavior.
We therefore set up an experimental environment, in which status can only be achieved by prosocial means. In a double-blind and placebo-controlled experiment, we administered a single sublingual dose of 0.5 mg of testosterone (with a hydroxypropyl-&beta;-cyclodextrin carrier) to 121 women and investigated their social interaction behavior in an economic bargaining paradigm. Real monetary incentives are at stake in this paradigm; every player A receives a certain amount of money and has to make an offer to another player B on how to share the money. If B accepts, she gets what was offered and player A keeps the rest. If B refuses the offer, nobody gets anything. A status seeking player A is expected to avoid being rejected by behaving in a prosocial way, i.e. by making higher offers.
The results show that if expectations about the hormone are controlled for, testosterone administration leads to a significant increase in fair bargaining offers compared to placebo. The role of expectations is reflected in the fact that subjects who report that they believe to have received testosterone make lower offers than those who say they believe that they were treated with a placebo. These findings suggest that the experimental economics approach is sensitive for detecting neurobiological effects as subtle as those achieved by administration of hormones. Moreover, the findings point towards the importance of both psychosocial as well as neuroendocrine factors in determining the influence of testosterone on human social behavior.

The procedure described in this protocol shows that testosterone administration and folk beliefs about testosterone may be associated with directly opposed social behaviors.

La combinación del comportamiento de Endocrinología Experimental y Economía: Decisión de la testosterona y sociales que

Behavioral endocrinological research in humans as well as in animals suggests that testosterone plays a key role in social interactions. Studies in ...

Investigación

Neurociencias

Electrophysiological Measurements and Analysis of Nociception in Human Infants

Pain is an unpleasant sensory and emotional experience. Since infants cannot verbally report their experiences, current methods of pain assessment are based on behavioural and physiological body reactions, such as crying, body movements or changes in facial expression. While these measures demonstrate that infants mount a response following noxious stimulation, they are limited: they are based on activation of subcortical somatic and autonomic motor pathways that may not be reliably linked to central sensory processing in the brain. Knowledge of how the central nervous system responds to noxious events could provide an insight to how nociceptive information and pain is processed in newborns.
The heel lancing procedure used to extract blood from hospitalised infants offers a unique opportunity to study pain in infancy. In this video we describe how electroencephalography (EEG) and electromyography (EMG) time-locked to this procedure can be used to investigate nociceptive activity in the brain and spinal cord.
This integrative approach to the measurement of infant pain has the potential to pave the way for an effective and sensitive clinical measurement tool.

The assessment and treatment of pain in infants is difficult because infants cannot verbally report their experience. In this video we describe quantitative electrophysiological methods and analysis techniques that can be used to measure the response to noxious events from the infant nervous system.

Las mediciones electrofisiológicas y Análisis de la nocicepción en los bebés humanos

Pain is an unpleasant sensory and emotional experience. Since infants cannot verbally report their experiences, current methods of pain assessment are ...

Super-resolution Imaging of Neuronal Dense-core Vesicles

Detection of fluorescence provides the foundation for many widely utilized and rapidly advancing microscopy techniques employed in modern biological and medical applications. Strengths of fluorescence include its sensitivity, specificity, and compatibility with live imaging. Unfortunately, conventional forms of fluorescence microscopy suffer from one major weakness, diffraction-limited resolution in the imaging plane, which hampers studies of structures with dimensions smaller than ~250 nm. Recently, this limitation has been overcome with the introduction of super-resolution fluorescence microscopy techniques, such as photoactivated localization microscopy (PALM). Unlike its conventional counterparts, PALM can produce images with a lateral resolution of tens of nanometers. It is thus now possible to use fluorescence, with its myriad strengths, to elucidate a spectrum of previously inaccessible attributes of cellular structure and organization.
Unfortunately, PALM is not trivial to implement, and successful strategies often must be tailored to the type of system under study. In this article, we show how to implement single-color PALM studies of vesicular structures in fixed, cultured neurons. PALM is ideally suited to the study of vesicles, which have dimensions that typically range from ~50-250 nm. Key steps in our approach include labeling neurons with photoconvertible (green to red) chimeras of vesicle cargo, collecting sparsely sampled raw images with a super-resolution microscopy system, and processing the raw images to produce a high-resolution PALM image. We also demonstrate the efficacy of our approach by presenting exceptionally well-resolved images of dense-core vesicles (DCVs) in cultured hippocampal neurons, which refute the hypothesis that extrasynaptic trafficking of DCVs is mediated largely by DCV clusters.

We describe how to implement photoactivated localization microscopy (PALM)-based studies of vesicles in fixed, cultured neurons. Key components of our protocol include labeling vesicles with photoconvertible chimeras, collecting sparsely sampled raw images with a super-resolution microscopy system, and processing the raw images to produce a super-resolution image.

Super-resolución de imagen de Neuronales vesículas de núcleo denso

Detection of fluorescence provides the foundation for many widely utilized and rapidly advancing microscopy techniques employed in modern biological and ...

Investigating the Function of Deep Cortical and Subcortical Structures Using Stereotactic Electroencephalography: Lessons from the Anterior Cingulate Cortex

Stereotactic Electroencephalography (SEEG) is a technique used to localize seizure foci in patients with medically intractable epilepsy. This procedure involves the chronic placement of multiple depth electrodes into regions of the brain typically inaccessible via subdural grid electrode placement. SEEG thus provides a unique opportunity to investigate brain function. In this paper we demonstrate how SEEG can be used to investigate the role of the dorsal anterior cingulate cortex (dACC) in cognitive control. We include a description of the SEEG procedure, demonstrating the surgical placement of the electrodes. We describe the components and process required to record local field potential (LFP) data from consenting subjects while they are engaged in a behavioral task. In the example provided, subjects play a cognitive interference task, and we demonstrate how signals are recorded and analyzed from electrodes in the dorsal anterior cingulate cortex, an area intimately involved in decision-making. We conclude with further suggestions of ways in which this method can be used for investigating human cognitive processes.

Stereotactic Electroencephalography (SEEG) is an operative technique used in epilepsy surgery to help localize seizure foci. It also affords a unique opportunity to investigate brain function. Here we describe how SEEG can be used to investigate cognitive processes in human subjects.

La investigación de la función de profunda cortical y estructuras subcorticales Usando estereotáctica Electroencefalografía: Lecciones de la corteza cingulada anterior

Stereotactic Electroencephalography (SEEG) is a technique used to localize seizure foci in patients with medically intractable epilepsy. This procedure ...

Studying Brain Function in Children Using Magnetoencephalography

Magnetoencephalography (MEG) is a non-invasive neuroimaging technique which directly measures magnetic fields produced by the electrical activity of the human brain. MEG is quiet and less likely to induce claustrophobia compared with magnetic resonance imaging (MRI). It is therefore a promising tool for investigating brain function in young children. However, analysis of MEG data from pediatric populations is often complicated by head movement artefacts which arise as a consequence of the requirement for a spatially-fixed sensor array that is not affixed to the child's head. Minimizing head movements during MEG sessions can be particularly challenging as young children are often unable to remain still during experimental tasks. The protocol presented here aims to reduce head movement artefacts during pediatric MEG scanning. Prior to visiting the MEG laboratory, families are provided with resources that explain the MEG system and the experimental procedures in simple, accessible language. An MEG familiarization session is conducted during which children are acquainted with both the researchers and the MEG procedures. They are then trained to keep their head still whilst lying inside an MEG simulator. To help children feel at ease in the novel MEG environment, all of the procedures are explained through the narrative of a space mission. To minimize head movement due to restlessness, children are trained and assessed using fun and engaging experimental paradigms. In addition, children's residual head movement artefacts are compensated for during the data acquisition session using a real-time head movement tracking system. Implementing these child-friendly procedures is important for improving data quality, minimizing participant attrition rates in longitudinal studies, and ensuring that families have a positive research experience.

This article introduces a child-friendly research protocol designed to improve data quality by reducing head movement during pediatric magnetoencephalography (MEG). We familiarize families with the MEG environment, train children to remain still using an MEG simulator, and correct for residual head movement artefacts using a real-time head movement detection system.

Estudiar la función cerebral en niños utilizando Magnetoencefalografía

Magnetoencephalography (MEG) is a non-invasive neuroimaging technique which directly measures magnetic fields produced by the electrical activity of the ...

Post-Movie Subliminal Measurement (PMSM), for Investigating Implicit Social Bias

New knowledge is continuously gained from a social environment that can influence how people respond to each other. Such responses often occur implicitly, at a subliminal perceptual level, and related brain mechanisms can be experimentally isolated by presenting the stimuli quickly. Subliminal presentation of faces that belong to different ethnicity groups, races, or gender has been shown to be successful in investigating social implicit responses. However, many implicit responses are based on knowledge previously gained about the faces (e.g., sexual orientation, political views, and socioeconomic status) and not solely on physical appearance. Here, a novel method called post-movie subliminal measurement (PMSM) is presented. When watching a socially engaging movie, a spectator gains knowledge about the protagonist and becomes familiar with his/her identity and world views. When the face of the protagonist is presented subliminally after the movie, it evokes an implicit neural response depending on what is learned about the protagonist. With a vast number of movies available, each depicting a variety of people with different identities, the PMSM method enables investigation of the brain&#39;s complex implicit biases in a manner that resembles real-life social perceptions.

Post-Movie Subliminal Measurement PMSM, for Investigating Implicit Social Bias

This protocol describes the use of movies to investigate brain mechanisms underlying implicit social biases during functional magnetic resonance imaging. When the face of a protagonist is presented after a movie subliminally, it evokes an implicit response based on knowledge of the protagonist gained during the movie.

Medición Subliminal Post-Película (PMSM), para investigar el sesgo social implícito

New knowledge is continuously gained from a social environment that can influence how people respond to each other. Such responses often occur implicitly, ...

Culture of Neurospheres Derived from the Neurogenic Niches in Adult Prairie Voles

Neurospheres are primary cell aggregates that comprise neural stem cells and progenitor cells. These 3D structures are an excellent tool to determine the differentiation and proliferation potential of neural stem cells, as well as to generate cell lines than can be assayed over time. Also, neurospheres can create a niche (in vitro) that allows the modeling of the dynamic changing environment, such as varying growth factors, hormones, neurotransmitters, among others. Microtus ochrogaster (prairie vole) is a unique model for understanding the neurobiological basis of socio-sexual behaviors and social cognition. However, the cellular mechanisms involved in these behaviors are not well known. The protocol aims to obtain neural progenitor cells from the neurogenic niches of the adult prairie vole, which are cultured under non-adherent conditions, to generate neurospheres. The size and number of neurospheres depend on the region (subventricular zone or dentate gyrus) and sex of the prairie vole. This method is a remarkable tool to study sex-dependent differences in neurogenic niches in vitro and the neuroplasticity changes associated with social behaviors such as pair bonding and biparental care. Also, cognitive conditions that entail deficits in social interactions (autism spectrum disorders and schizophrenia) could be examined.

We established the conditions to culture neural progenitor cells from the subventricular zone and dentate gyrus of the adult brain of prairie voles, as a complementary in vitro study, to analyze the sex-dependent differences between neurogenic niches that could be part of functional plastic changes associated with social behaviors.

Cultura de las Neuroesferas Derivadas de los Nichos Neurogénicos en Voles de La Pradera Adulta

Neurospheres are primary cell aggregates that comprise neural stem cells and progenitor cells. These 3D structures are an excellent tool to determine the ...

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.

Adquisición confiable de datos de electroencefalografía durante la electroencefalografía simultánea y la RMN funcional

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

Optrode Array for Simultaneous Optogenetic Modulation and Electrical Neural Recording

During the last decade, optogenetics has become an essential tool for the investigation of neural signaling due to its unique capability of selective neural modulation or monitoring. As specific types of neuronal cells can be genetically modified to express opsin proteins, optogenetics enables optical stimulation or inhibition of the selected neurons. There have been several technological advances in the optical system for optogenetics. Recently, it was proposed to combine the optical waveguide for light delivery with electrophysiological recording to simultaneously monitor the neural responses to optogenetic stimulation or inhibition. In this study, an implantable optrode array (2x2 optical fibers) was developed with embedded multichannel electrodes. 
A light-emitting diode (LED) was employed as a light source, and a microfabricated microlens array was integrated to provide sufficient light power at the tip of the optical fibers. The optrode array system comprises the disposable part and the reusable part. The disposable part has optical fibers and electrodes, while the reusable part has the LED and electronic circuitry for light control and neural signal processing. The novel design of the implantable optrode array system is introduced in the accompanying video in addition to the procedure of the optrode implantation surgery, optogenetic light stimulation, and the electrophysiological neural recording. The results of in vivo experiments successfully showed time-locked neural spikes evoked by the light stimuli from hippocampal excitatory neurons of mice.

Here, we present the fabrication method of an optrode system with optical fibers for light delivery and an electrode array for neural recording. In vivo experiments with transgenic mice expressing channelrhodopsin-2 show the feasibility of the system for simultaneous optogenetic stimulation and electrophysiological recording.

Optrode Array para modulación optogenética simultánea y grabación neuronal eléctrica

During the last decade, optogenetics has become an essential tool for the investigation of neural signaling due to its unique capability of selective ...

Brain Mapping Using a Graphene Electrode Array

Cortical maps represent the spatial organization of location-dependent neural responses to sensorimotor stimuli in the cerebral cortex, enabling the prediction of physiologically relevant behaviors. Various methods, such as penetrating electrodes, electroencephalography, positron emission tomography, magnetoencephalography, and functional magnetic resonance imaging, have been used to obtain cortical maps. However, these methods are limited by poor spatiotemporal resolution, low signal-to-noise ratio (SNR), high costs, and non-biocompatibility or cause physical damage to the brain. This study proposes a graphene array-based somatosensory mapping method as a feature of electrocorticography that offers superior biocompatibility, high spatiotemporal resolution, desirable SNR, and minimized tissue damage, overcoming the drawbacks of previous methods. This study demonstrated the feasibility of a graphene electrode array for somatosensory mapping in rats. The presented protocol can be applied not only to the somatosensory cortex but also to other cortices such as the auditory, visual, and motor cortex, providing advanced technology for clinical implementation.

We present a graphene array-based brain mapping procedure to reduce the invasiveness and improve spatiotemporal resolution. Graphene array-based surface electrodes exhibit long-term biocompatibility, mechanical flexibility, and suitability for brain mapping in a convoluted brain. This protocol allows for constructing multiple forms of sensory maps simultaneously and sequentially.

Mapeo cerebral con una matriz de electrodos de grafeno

Cortical maps represent the spatial organization of location-dependent neural responses to sensorimotor stimuli in the cerebral cortex, enabling the ...