Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

במאמר זה, אנו מציגים פרוטוקול לחקור קליפת המוח הדיפרנציאלית ויזואלית מעורר דפוסי מורפולוגיים פוטנציאליים באמצעות גירוי של רשתות הגסיביות והגאליות באמצעות EEG בצפיפות גבוהה. מתוארים הדימוי החזותי והגירוי בתנועה, עם ובלי רטט זמני. ניתוח חזותי מורפולוגיים פוטנציאליים גם מתוארים.

Abstract

נייר זה מציג מתודולוגיה להקלטה וניתוח של פוטנציאל ויזואלי מעורר בקליפת המוח (CVEPs) בתגובה גירויים חזותיים שונים באמצעות 128 ערוצים בצפיפות גבוהה (EEG). המטרה הספציפית של הגירויים והניתוחים המתוארים היא לבחון אם ניתן לשכפל בעבר דפוסים מורפולוגיים שדווחו קודם לכן על ידי גירוי תנועה לכאורה, שנועד לעורר בו זמנית את המרכז רשתות ויזואליות, שימוש באובייקטים וגירויים בתנועה שנועדו לעורר בנפרד רשתות בקליפת הקור ויזואלית.  ארבע תבניות חזותיות מוצגות: 1. אובייקטים חזותיים אקראיים עם מצגת טמפורלית עקבית. 2. אובייקטים חזותיים אקראיים עם מצגת טמפורלית לא עקבית (או רטט).  3. תנועה חזותית דרך שדה רדיאלי של תנועה מרכזית עקבית נקודה ללא להתעצבן.  4. תנועה חזותית דרך שדה רדיאלי של תנועה מרכזית נקודה קוהרנטית עם להתעצבן.  ארבע תבניות אלה מוצגות בסדר מדומה-אקראי עבור כל משתתף.  ריצוד הוא הציג כדי לראות כיצד ההשפעות הקשורות לאנטי-מקרוב עלול להשפיע על המבנה של התגובה של התפתחות האובייקט התפתחות CVEP.  ניתוח EEG מתוארים בפרוטרוט, כולל צעדים של ייצוא נתונים ויבוא ועד לפלטפורמות עיבוד אותות, זיהוי והסרה של ערוץ רע, דחיית חפץ, ממוצע וסיווג מורפולוגית ממוצעת של CVEP סוג תבנית המבוסס על טווחי השהיה של פסגות הרכיבים. נתוני הנציג להראות כי הגישה מתודולוגית הוא באמת רגיש בתוך התוצאה של התפרצות האובייקט הדיפרנציאלי התפתחות מורפולוגית התפתחות דפוסי ואולי, לכן, להיות שימושי בהתמודדות עם המטרה מחקר גדול. בהינתן הרזולוציה הטמפורלית הגבוהה של EEG ואת היישום האפשרי של EEG בצפיפות גבוהה בניתוח לוקליזציה במקור, פרוטוקול זה הוא אידיאלי עבור החקירה של דפוסי מורפולוגית ברורים ומנגנונים עצביים המשמשים לייצר תגובות הדיפרנציאליות הללו.

Introduction

אלקטרונצלוגרפיה (EEG) הוא כלי המציע גישה זולה ולא פולשנית למחקר של עיבוד קליפת המוח, במיוחד בהשוואה לשיטות הערכה קורטיקלית כגון דימות תהודה מגנטית תפקודית (fMRI), פליטת פוזיטרון טומוגרפיה ממוחשבת (PET), והדמיית זנסור (DTI)1. EEG מספק גם רזולוציה גבוהה בזמן, אשר לא ניתן להשיג בעת שימוש באמצעים כגון fMRI, PET, או DTI2. הרזולוציה הטמפורלית הגבוהה היא קריטית בעת בחינת תפקוד זמני מרכזי כדי להשיג דיוק אלפית שניה של מנגנונים נוירולוגיים הקשורים לעיבוד של קלט או אירועים ספציפיים.  במערכת הראייה המרכזית, הפוטנציאלים הראקליים בעלי מראה בקליפת המוח (CVEPs) הם גישה פופולרית בחקר תהליכים עצביים נעולים זמן בקליפת מוחין.  תגובות CVEP נרשמות וממוצעים על פני מספר משפטי אירוע, וכתוצאה מכך רכיבי שיא (g., P1, N1, P2) הנובעים במרווחי זמן ספציפיים של אלפית שניה. העיתוי ומשרעת של התגובות האלה עצבי שיא יכול לספק מידע על מהירות עיבוד קורטיקלית ובגרות, כמו גם החסרונות בתפקוד הקורטיקלית3,4,5.

CVEPs הם ספציפיים לסוג הקלט החזותי שהוצג בפני הצופה. באמצעות גירויים מסוימים בפרדיגמת cvep, ניתן להתבונן בתפקוד של רשתות חזותיות שונות כגון זרם הגחוני, המעורב בעיבוד הצורה והצבע, או הקלט התאי המגנאל6,7, 8, ואת הזרם הגבי, אשר מעבד בעיקר תנועה או ממגנט קלט הסלולר9,10. CVEPs שנוצר על ידי רשתות אלה היה שימושי לא רק בהבנת טוב יותר מנגנונים נוירולוגיים בבסיס התנהגות, אלא גם בטיפול ממוקד של התנהגויות טיפוסיות באוכלוסיות קליניות. לדוגמה, הרכיבים שאיחרו ב-CVEP ברשתות המוגבות והגאליות דווחו אצל ילדים עם דיסלקציה, דבר המעיד על כך שהפונקציה החזותית בשתי רשתות אלה צריכה להיות ממוקדת בעת תכנון תוכנית התערבות11.  לכן, CVEPs הקליט באמצעות EEG מציעים כלי קליני רב עוצמה שדרכו להעריך הן תהליכים חזותיים אופייני טיפוסי.

במחקר שנערך לאחרונה, בצפיפות גבוהה EEG שימש כדי למדוד את התנועה לכאורה התפרצות CVEPs בדרך כלל לפתח ילדים, עם המטרה של בחינת התגובות CVEP משתנה והקשורים גנרטורים בקליפת המוח החזותית על פני פיתוח. המשתתפים הנצפים בפסיביות את גירויים התנועה הגלויים12,13,14,15, שהיו בעלי שינוי צורה ותנועה משני הצדדים, שנועדו לעורר בו זרמים בעלי מראות ובתים. נמצא כי כמחצית הילדים הגיבו עם צורת בארה ב. ו., או מורפולוגיה, המורכב של שלוש פסגות (P1-N1-P2, תבנית A).  מורפולוגיה זו היא תגובת CVEP קלאסי הנצפים לאורך הספרות. לעומת זאת, החצי השני של הילדים שהוצגו עם תבנית מורפולוגית המורכבת מחמש פסגות (P1-N1a-P2a-N1b-P2b, תבנית B). לידיעתנו, ההתרחשות האיתנה וההשוואה של דפוסי מורפולוגיים אלה לא נדונו בעבר בספרות CVEP באוכלוסיות של ילדים או מבוגרים, למרות מורפולוגיה משתנה שצוין גם בתנועה לכאורה וגם . התפרצות תנועה14,16 יתר על כן, אלה הבדלים מורפולוגיים לא היה ברור במחקר באמצעות שיטות אחרות הערכה פונקציונלית הקליפה, כגון fMRI או PET, בשל הרזולוציה הטמפורלית נמוך של צעדים אלה.

כדי לקבוע את הגנרטורים הקורטיקליים של כל שיא ב-cvep תבניות A ו-B, ניתוח לוקליזציה של המקור בוצעו, שהיא גישה סטטיסטית המשמש להערכת האזורים הקורטיקליים ביותר המעורבים בתגובה cvep12,13 . עבור כל שיא, ללא קשר לתבנית מורפולוגית, מקורות חזותיים ראשיים ומסודרים יותר זוהו כמקורות של האות CVEP.  לפיכך, נראה כי ההבדל העיקרי בבסיס מורפולוגיה CVEP המ, מעורר על ידי תנועה לכאורה היא כי אלה עם תבנית B להפעיל אזורים בקליפת העין החזותית פעמים נוספות במהלך העיבוד. מכיוון שסוגים אלה של דפוסים לא זוהו בעבר בספרות, מטרת העיבוד החזותי הנוסף באלה עם תבנית CVEP B לא ברורה.  לפיכך, המטרה הבאה בתחום זה של מחקר היא להשיג הבנה טובה יותר של הגורם של מורפולוגיה CVEP הדיפרנציאלי והאם דפוסים כאלה עשויים להתייחס להתנהגות חזותית באוכלוסיות טיפוסיות וקליניות.

הצעד הראשון בהבנת מדוע אנשים מסוימים עשויים להדגים מורפולוגיה אחת של CVEP לעומת אחר היא לקבוע אם התגובות האלה הן פנימיות או מסוימות בטבע.  במילים אחרות, אם אדם מדגים תבנית אחת בתגובה לגירוי חזותי, האם הם יגיבו עם דפוס דומה לכל גירוי?  או האם תגובה זו תלויה בגירוי, ספציפית לרשת החזותית או לרשתות המופעלות?

כדי לענות על שאלה זו, תוכננו שתי תבניות חזותיות פסיביות, שנועדו להפעיל בנפרד רשתות חזותיות ספציפיות. הגירוי המוצג במחקר הראשוני נועד לעירור הזרמים הראשוניים והגניהם בו; לפיכך, לא היה ידוע אם אחת או שתיהן הרשתות היו מעורבות ביצירת מורפולוגיה ספציפית של צורת גל. בגישה מתודולוגיים הנוכחית, הפרדיגמה שנועדה לעורר את הזרם הגחוני מורכב מאובייקטים הניתנים לזיהוי מאוד בצורות בסיסיות של ריבועים ועיגולים, מעורר CVEPs העצם התפרצות. הפרדיגמה שנועדה לעורר את הזרם הגבי מורכב מתנועה חזותית דרך שדה רדיאלי של נקודות תנועה מרכזית קוהרנטית במהירות קבועה לכיוון נקודת קיבוע, מעורר CVEPs תנועה התפרצות.

שאלה שנייה שעלתה כתוצאה מהמחקר הראשוני, האם המבנה הדיפרנציאלי של VEP יכול לנבוע מציפייה לגירויים עתידיים13. למשל, מחקרים הראו כי מלמעלה למטה הפעילות הקורטיקלית המתרחשים לפני גירוי היעד עשוי לחזות בעקבות המחקר הבאים תגובות התנהגותיות במידה מסוימת17,18,19. הפרדיגמה לכאורה תנועה במחקר הראשון מועסקים מסגרות לא אקראי של כוכב רדיאלי ומעגל עם מרווחי בין גירוי עקבי (איסיס) של 600 ms. עיצוב זה יכול לעודד את הציפייה ואת החיזוי של הגירוי המתקרב, עם פעילות נדנוד כתוצאה מכך המשפיעים על מורפולוגיה הבאים של cvep12,13,19.

כדי לטפל בבעיה זו, האובייקט החזותי ותבניות התנועה בפרוטוקול הנוכחי עוצבו עם האיסיס העקבית של אותו ערך זמני והאיסיס האקראיים עם ערכי זמן שונים (כלומר, ריצוד).  באמצעות גישה זו, ייתכן שניתן יהיה לקבוע כיצד וריאציה טמפורלית יכולה להשפיע על מורפולוגיה VEP בתוך רשתות חזותיות נפרדות. בסך הכל, מטרת הפרוטוקול המתואר היא לקבוע אם האובייקט החזותי וגירויים התנועה יהיו רגישים לווריאציות במבנה CVEP והאם הווריאציה הטמפורלית של הצגת גירויים תשפיע על מאפייני תגובת CVEP, כולל השהיית שיא, משרעת ומורפולוגיה. לצורך העיתון הנוכחי, המטרה היא לקבוע את הכדאיות של הגישה מתודולוגיים. זה שיערו כי הן אובייקטים חזותיים ואת התנועה עשוי לעורר מורפולוגיה משתנה (כלומר, דפוסי A ו-B יהיו נצפו על פני נושאים בתגובה שני גירויים) ושונות הזמן ישפיע על התפתחות האובייקט התפתחות מרכיבי CVEP.

Protocol

כל השיטות המתוארות כאן אושרו על ידי מועצת הסקירה המוסדית (IRB) עבור מחקר האדם באוניברסיטת טקסס באוסטין.

1. מאפייני גירויים

  1. יצירת גירויים אובייקט באמצעות תמונות קוד פתוח זמין דרך הבנק של גירויים סטנדרטית (בוס). מסד נתונים זה מורכב מתמונות סטנדרטיות המשמשות לאורך ניסויים קוגניטיביים חזותיים.  להורדת ארבע תמונות (לדוגמה, ball02, book01a, לבנה, button03) עם שיעור זיהוי גבוה (מעל 75%)20,21.
  2. ליצור גירויים תנועה באמצעות גרסה שונה של סקריפט הדגמה של ההדגמה, אשר זמין דרך הקוד הפתוח פסיכובוקס 3 סט של פונקציות המופעלות באמצעות MATLAB, כמו גם את הפונקציה של הסרט הזמין ב MATLAB (לראות את הקובץ המשלים).
    1. קבע את תצורת פרמטרי שדה הנקודה בהתאם לגודל מסך המצגת ולמרחק התצוגה.
    2. הזן 3600 עבור מספר מסגרות הסרט.
    3. הזן 80 (בס מ) עבור רוחב הצג.
    4. הזן מהירות נקודה ב-5 °/s.
    5. הזן שבר לכל החיים בנקודה מוגבלת של 0.05.
    6. הזן 200 עבור מספר הנקודות.
    7. הזן את הרדיוס המינימלי של השדה השנתי כ-1 ° והמקסימום כ-15 °.
    8. הזן 0.2 ° עבור הרוחב של כל נקודה.
    9. הזן 0.35 ° עבור הרדיוס של נקודת הקיבוע.
    10. ציין שנעשה שימוש בנקודות לבנות ברקע שחור.
    11. יצא את הסרט בתבנית avi.

2. עיצוב פרדיגמה חזותית

  1. יצירת תבניות באמצעות תוכנה להצגת גירוי. צור צלבים קיבעון עם שליח בגודל חדש 18 גופן, מודגש, וממורכז על מסך המצגת.
  2. עיצוב הפרדיגמה של האובייקט החזותי ללא רטט זמני (כלומר, ערכי ה-ISI העקביים) על-ידי יצירת הצלב הקיבעון השחור על רקע לבן שהוצג עבור 500 ms, ואחריו אחד מארבעת האובייקטים שהוצגו בסדר אקראי: כדור, ספר, לבנים, או כפתור.
    1. הצג כל אובייקט עבור 600 ms (איור 1A).  הצג את כל האובייקטים 75 פעמים, עבור סך של 300 מבחנים ומשך הפרדיגמה של 5.5 min.
  3. עיצוב הפרדיגמה של האובייקט החזותי עם להתעצבן הזמן להכיל את הצלב באותו קיבעון שחור על רקע לבן, המוצג לתקופה של 500 או 1,000 ms ואחריו אחד מארבעת האובייקטים, לאורך 600 או 1000 ms (איור 1B).
    1. יצירת ארבעה מבחנים באמצעות תוכנת מצגת גירוי: הצלב קיבעון עם משך של 500 ms, ואחריו אובייקט עבור 600 ms; לחצות קיבעון עם משך של 500 ms, ואחריו אובייקט עבור 1,000 ms; לחצות קיבעון עם משך של 1,000 ms, ואחריו אובייקט עבור 600 ms; ו לחצות קיבעון עם משך של 1,000 ms ואחריו אובייקט עבור 1,000 ms.
      1. . לאקראי את המבחנים להציג כל ניסיון 19 פעמים, ששיאה ב 304 מבחנים וכתוצאה מכך זמן צפייה של כ 7.85 דקות.
  4. צור את הפרדיגמה תנועה חזותית ללא להתעצבן הזמן על ידי יצירת הצלב קיבעון לבן ממורכז על רקע שחור, לאורך 500 ms, ואחריו הסרט תנועה חזותית, אשר נחתך להציג במשך כ 1,000 ms (איור 2A).
    1. חזור על רצף זה סך של 300 פעמים, למשך צפייה של כ-7.5 דקות.
  5. צור את הפרדיגמה תנועה חזותית עם להתעצבן הזמן באמצעות הצלב הקיבעון זהה, לאורך מרווחי 500, 750, או 1,000 ms.
    1. לאחר כל קיבוע קיבעון, להציג את הסרט תנועה חזותית עם משך של כ 600 או 1,000 ms (איור 2B).
    2. ליצור שישה מבחנים: לחצות קיבעון עם משך של 500 ms, ואחריו סרט עבור 600 ms, לחצות את הקיבעון עם משך של 750 ms, ואחריו סרט עבור 600 ms, הצלב קיבעון עם משך של 1,000 ms, ואחריו סרט עבור מספר 600 ms , לחצות קיבעון עם משך של 500 ms ואחריו סרט עבור 1000 ms, לחצות קיבעון עם משך של 750 ms ואחריו סרט עבור 1,000 ms ו הצלב קיבעון עם משך של 1,000 ms ואחריו סרט עבור 1,000 ms.
      1. לאקראי מבחנים אלה, כאשר כל אחד מהם מוצג 50 פעמים.  הציגו סך של 300 מבחנים, לתקופת צפייה של כ-7.75 דקות.

3. הסכמת משתתפים, היסטוריית אירועים והקרנת חזון

  1. קבלו את המשתתף בעת ההגעה. קבל הסכמה מושכלת על ידי הצגת המשתתף בהסכמה להשתתפות בטופס המחקר. הסבירו את טופס ההסכמה למשתתף וענו על שאלות שעולות.
  2. יש למלא את המשתתף בטופס היסטוריית מקרה הכולל מידע על שפה מקורית, התנגדות, מצב שמיעה, מצב ראייה, ואבחנות אחרות שיכול להיות למשתתף (למשל, פסיכולוגי ונוירולוגי). אל תכלול משתתפים המדווחים על אובדן שמיעה ו/או אבחנות נוירולוגיות, כגון פציעה מוחית טראומטית.  כלול את כל המשתתפים האחרים.
  3. ללוות את המשתתף מתוך המעבדה כדי להשלים את הקרנת חזון באמצעות תרשים Snellen לקבוע חדות חזותית. האם המשתתף עומד במרחק של 20 מטר מהתרשים ומתחיל בכיסוי העין השמאלית שלו כדי לקבוע את חדות העין הימנית, ולאחר מכן להחליף עיניים כדי לקבוע את העין השמאלית החזותית. חישוב חדות ראייה בהתבסס על שורת הטקסט הקטנה ביותר שמשתתף יכול לחזור על אחד לפחות ממחצית המספר הכולל של אותיות.
    הערה: לדוגמה, אם המשתתף חוזר על 5 מתוך 8 האותיות בקו 20/20, חדות הראייה מחושבת כ20/20 בעין זו.
  4. לווה את המשתתף לחדר ההקלטה של EEG. המשתתף יושב על הכיסא המיועד במרכז של תא כפול חומה מגנטי מסוכך חסין.

4. הכנת EEG

  1. מדוד את היקף הראש של המשתתף בסנטימטרים ובחר את גודל הרשת EEG המתאים. למדוד ולסמן את נקודת האמצע של הקרקפת (באמצע בין nasion/inion וימין ושמאל הסטואידים) למיקום של האלקטרודה ההפניה.
  2. הכינו תמיסה של מים חמים (1 L) מעורבב עם שמפו לתינוקות (5 מ ל) ואשלגן כלוריד (11 גרם/10 סמ ק), המגביר את מוליכות החשמל בין האלקטרודות והקרקפת, המובילה לריקודי המתח הנמוכים יותר ויחס מוגבר של אות לרעש.
  3. הציבו את רשת EEG בפתרון. אפשר לרשת להשרות את התמיסה למשך 5 דקות לפני הצבת הקרקפת של המשתתף.
  4. הפעל את מחשב הגירוי-מצגת ומחשב רכישת EEG.
  5. הניחו מגבת או חומר סופג אחר סביב צווארו של המשתתף כדי למנוע מהפתרון לטפטף על בגדיו.
  6. חבר את רשת EEG למגבר. הנחה את המשתתף לסגור את עיניה בזמן הצבת רשת ה-EEG כדי למנוע מהפתרון לטפטף לתוך עיניה.
  7. החזק את רשת ה-EEG בשתי הידיים והתפשט למקומו בראשו של המשתתף. ודא שהרשת ממוקמת באופן סימטרי על ראש הקרקפת, עם אלקטרודה התייחסות בנקודת האמצע של הקרקפת שנמדדה. הדק את קווי הסנטר והעינית לרשת כדי להבטיח חיבור מאובטח בין הקרקפת לאלקטרודות. שאל את המשתתף אם הוא או היא נוחים ואם יש לכוונן משהו.
  8. בדוק את הערכים המתאימים עכבה האלקטרודות, עם היעד הממוצע של 10 kΩ.
  9. כדי להפחית את ערכי העכבה בעקבות מיקום רשת האלקטרודה, להשתמש בפיפטה 1 mL כדי להחיל את הפתרון אשלגן כלוריד על הקרקפת/אלקטרודות כי יש עכבה גבוהה. המשך בתהליך זה עד שיהיו מושגת הערכים הראויים לריקודים ברחבי האלקטרודות.

5. הקלטת EEG

  1. הנחה את המשתתף להתמקד בגירויים החזותיים שיופיעו בצג. מרחק הצפייה הוא כ 65 אינצ'ים.
  2. השתמש במחולל מספרי פסבדו אקראי כדי לקבוע את סדר המצגת לארבעת התפיסות החזותיות.
  3. התחל את המשימות החזותיות והקלטת EEG.
  4. לעקוב אחר ההקלטה EEG כנדרש. אם EEG מתמשך מראה מיוגניים גבוהה או 60 Hz פעילות, להשהות את הניסוי כדי לבדוק בדיקה מבדיקה של אלקטרודה-הקרקפת קישוריות.
  5. חזור על שלבים 5.3 ו-5.4 עבור הפרדיגמה של האובייקט החזותי, האובייקט החזותי עם הפרדיגמה להתעצבן הזמן, הפרדיגמה תנועה חזותית, ואת התנועה החזותית עם הפרדיגמה להתעצבן הזמן.
  6. בתום הניסוי, הורה למשתתף לסגור את עיניו, כדי למנוע מהפתרון להיכנס לעיניה בעת הסרת הרשת. להתחיל על ידי התרופפות את הסנטר ואת קווי נטו העינית, ולאחר מכן להסיר את הרשת על ידי משיכת בעדינות את רצועת הסנטר למעלה מעל הראש של המשתתף, והקפד למשוך לאט כדי להבטיח את הרשת לא יהיה מסובך בשיער של המשתתף.
  7. נתק את רשת EEG. מהמגבר התחילו את תהליך החיטוי על ידי הצבת כובע ה-EEG פנימה והחוצה של דלי מלא מים ושטיפה מתחת לברז. ואז, ליצור את פתרון החיטוי על ידי הוספת כ 2 ליטר של מים כדי דלי חיטוי וערבוב 15 מ ל של חיטוי עם המים.
  8. לטבול את סוף החיישן של הרשת של החיטוי. קבע שעון עצר עבור 10 דקות; עבור 2 דקות הראשון, ברציפות לצלול את הרשת למעלה ולמטה. תשאיר את הרשת ספוגה. לשארית ה -10 דקות
  9. הוציאו רשת EEG מפתרון חיטוי. מניחים את רשת EEG פנימה והחוצה של דלי האלקטרודה מלאה במים ומתחת מים זורמים לשטוף. . אני חוזר ארבע פעמים  הניחו לרשת להתייבש באוויר.

6. מנתח EEG

  1. ייצוא קבצי EEG עבור ניתוחים ב MATLAB דרך ארגז הכלים EEGLAB באמצעות מסנן 1 הרץ high-pass, פילוח סביב כל ניסוי (או אירוע) של 100 ms טרום גירוי ו 500 ms לאחר גירוי תקופות.
  2. יבא נתונים באמצעות ארגז הכלים של EEGLAB.
    1. בחר את אפשרות הקובץ מהתפריט הנפתח ולחץ על ייבוא נתונים.  בחר באמצעות פונקציות EEGLAB ותוספים מהתפריט.  הקלק הבא על תבנית קובץ הייצוא המתאימה.
  3. הקצה מחדש מיקומי ערוצים בהתבסס על סוג מונטמי האלקטרודה המשמשים בבחירת ' עריכה ' מהתפריט הנפתח ובחירת מיקומי ערוצים.  לחץ על לחפש לצפות למעלה ובחר את האליפסות כדי לאתר את הנתיב של הקובץ מונטאז של האלקטרודה של עניין.
  4. הקצה זמנים לפני ואחרי הגירוי למועדי ההתחלה והסיום של התקופה. הזן ערך של-0.1 s בתיבה שעת התחלה .
  5. נתונים בסיסיים נכונים בהתאם למרווח טרום הגירוי.
  6. זיהוי והסרה של ערוצים פגומים באמצעות הסתברות לסף ציון Z של 2.5.
    1. לוודא זיהוי מוצלח והסרה של ערוצים פגומים על ידי התוויית כל אלקטרודות. להסיר באופן ידני ערוצים עם הגברה מתח ממוצע מחוץ לטווח של +/-30 μV.
  7. לבצע דחיית החפץ על ידי הזנת ערכים של-100 μV ו-+ 100 μV.
    הערה:     שיטה זו יעילה בהסרת פעילות עינית המתועדת באלקטרודות עינית (126, 127). עם זאת, ייתכן שיהיה צורך להסיר באופן ידני מבחנים עם חפץ המתרחש משרעת מתח קטן (כלומר, בתוך הטווח +/-100 μV) עבור משתתפים מסוימים.
    1. שימו לב לערוצים שהיו גרועים עבור מקטעים שלמים (כלומר, עם מתח מחוץ לטווח +/-100 μV) ומודגשים באדום. הסר באופן ידני את הערוצים הפגומים אם הם מהווים 60% או יותר מהמשפטים שנדחו. חזור על שלב זה כמה פעמים שיידרש.
    2. בצע את הפעולות להסרת הפריטים כפי שמתואר קודם לכן. ודא כי המינימום של 100 מטאטא מתקבלים. הסר מבחנים המסומנים לדחייה.
  8. העלילה ערוץ 75 (שווה ערך לאוז), או הערוץ (ים) של עניין, לסווג דפוסים מורפולוגיים. לפני התוויית ערוץ זה, הקפד לבצע תיקון בסיסי טרום גירוי.
  9. בחר תבנית אם מורפולוגיה CVEP מתאפיינת בפסגה חיובית גדולה בקירוב 100-115 אלפיות הבאה (P1), ואחריה פסגה שלילית בקירוב כ-140-180 ms (N1) ופסגה חיובית בקירוב 165-240 ms (P2).
  10. בחר תבנית B אם מורפולוגיה CVEP מתאפיינת בשיא חיובי גדול ב כ 100-115 ms (P1), ואחריו שיא שלילי ב כ 140-180 ms (N1a), שיא חיובי ב כ 180-240 ms (P2a), לאחר מכן שיא שלילי ב כ 230-280 ms (N1b) ופסגה חיובית ב כ 260-350 ms (P2b).
  11. הוסף ערכות נתונים בודדות בהתאם לתבנית המורפולוגית שנצפתה באופן חזותי כדי ליצור ממוצע קבוצתי. שם ושמור את קובץ קבוצת הנתונים הממוזג החדש.
  12. הצג קבצים מצורפים כממוצע על-ידי התוויית הערוץ (ים) של עניין.

תוצאות

איור 3 ואיור 4 להראות את האובייקט המייצג-התחלתה ואת התנועה התפתחות תוצאות cvep של חמישה משתתפים, בגילאי 19-24 שנים, אשר הציג בפסיביות כל פרדיגמה חזותית. עיצוב זה התיר התבוננות של תגובות CVEP העולה על ידי אובייקטים חזותיים (עם וללא להתעצבן) ואת התנועה החזותית (עם ובל...

Discussion

המטרה של דו ח מתודולוגי זה הייתה להעריך את הכדאיות בהקלטת המבנה הדיפרנציאלי של CVEP באמצעות עצמים חזותיים וגירויים בתנועה במיוחד כדי לעורר בנפרד זרמים גטים ומוטים במשימות צפייה פסיבית6 ,7,8, שניהם עם ובלי וללא וריאציה של איסיס (להתעצבן)

Disclosures

. למחברים אין מה לגלות

Acknowledgements

מחקר זה היה נתמך על ידי אוניברסיטת טקסס באוסטין מודי המכללה להענקת פרס הכנה ואוניברסיטת טקסס במשרד אוסטין של סגן נשיא המחקר מחקר מיוחד מענק.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
E-Prime 2.0Psychology Software Tools, IncUsed in data acquisition
Net Amps 400Electrical Geodesics, IncUsed in data acquisition
Net Station Acquisition V5.2.0.2Electrical Geodesics, IncUsed in data acqusition
iMac (27-inch)AppleUsed in data acquisition
Optiplex 7020 ComputerDellStimulus computer
HydroCel GSN EEG netElectrical Geodesics, IncUsed in data acqusition
1 ml pipetteElectrical Geodesics, IncUsed to lower impedances
Johnson's Baby ShampooJohnson & JohnsonUsed in impedance solution
Potassium Chloride (dry)Electrical Geodesics, IncUsed in impedance solution
Control III Disinfectant GermicideControl IIIUsed in disinfectant solution
32-inch LCD monitor VizioUsed to present stimuli
Matlab (R2016b)MathWorksUsed in data analysis
EEGlab v14.1.2Swartz Center for Computational Neuroscience, University of California, San Diegohttps://sccn.ucsd.edu/eeglab/index.phpUsed in data analysis
BOSS DatabaseBank of Standardized Stimulihttps://sites.google.com/site/bosstimuli/Used in generation of visual object stimuli 
Psychtoolbox-3Psychophysics Toolbox Version 3 (PTB-3)http://psychtoolbox.org/Used in generation of visual motion stimuli

References

  1. Lascano, A. M., Lalive, P. H., Hardmeier, M., Fuhr, P., Seeck, M. Clinical evoked potentials in neurology: A review of techniques and indications. Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 88 (8), 688-696 (2017).
  2. Mehta, R. K., Parasuraman, R. Neuroergonomics: A review of applications to physical and cognitive work. Frontiers in Human Neuroscience. 7, 889 (2013).
  3. Kuba, M., Kubova, Z., Kremlacek, J., Langrova, J. Motion-onset VEPs: Characteristics, methods, and diagnostic use. Vision Research. 47 (2), 189-202 (2007).
  4. Tobimatsu, S., Celesia, G. G. Studies of human visual pathophysiology with visual evoked potentials. Clinical Neurophysiology. 117 (7), 1414-1433 (2006).
  5. Tremblay, E., et al. Delayed early primary visual pathway development in premature infants: High density electrophysiological evidence. PLoS One. 9 (9), e107992 (2014).
  6. Allison, T., Puce, A., Spencer, D. D., McCarthy, G. Electrophysiological studies of human face perception. I: Potentials generated in occipitotemporal cortex by face and non-face stimuli. Cerebral Cortex. 9, 415-430 (1999).
  7. Grill-Spector, K. The neural basis of object perception. Current Opinions in Neurobiology. 13, 159-166 (2003).
  8. Mitchell, T. V., Neville, H. J. Asynchronies in the development of electrophysiological responses to motion and color. Journal of Cognitive Neuroscience. 16, 1363-1374 (2004).
  9. Armstrong, B. A., Neville, H. J., Hillyard, S. A., Mitchell, T. V. Auditory deprivation affects processing of motion, but not color. Cognitive Brain Research. 14, 422-434 (2002).
  10. Donner, T. H., Siegel, M., Oostenveld, R., Fries, P., Bauer, M., Engel, A. K. Population activity in the human dorsal pathway predicts the accuracy of visual motion detection. Journal of Neurophysiology. 98, 345-359 (2007).
  11. Bonfiglio, L., et al. Defective chromatic and achromatic visual pathways in developmental dyslexia: Cues for an integrated intervention programme. Restorative Neurology and Neuroscience. 35 (1), 11-24 (2017).
  12. Campbell, J., Sharma, A. Visual cross-modal re-organization in children with cochlear implants. PLoS ONE. 11 (1), e0147793-e0147718 (2016).
  13. Campbell, J., Sharma, A. Distinct visual evoked potential morphological patterns for apparent motion processing in school-aged children. Frontiers in Human Neuroscience. 10 (71), 277 (2016).
  14. Doucet, M. E., Gosselin, F., Lassonde, M., Guillemot, J. P., Lepore, F. Development of visual-evoked potentials to radially modulated concentric patterns. Neuroreport. 16 (6), 1753-1756 (2005).
  15. Doucet, M. E., Bergeron, F., Lassonde, M., Ferron, P., Lepore, F. Cross-modal reorganization and speech perception in cochlear implant users. Brain. 129 (12), 3376-3383 (2006).
  16. Kubova, Z., et al. Difficulties of motion-onset VEP interpretation in school-age children. Documenta Ophthalmologica. 128, 121-129 (2014).
  17. Gould, I. C., Rushworth, M. F., Nobre, A. C. Indexing the graded allocation of visuospatial attention using anticipatory alpha oscillations. Journal of Neurophysiology. 105, 1318-1326 (2011).
  18. Hanslmayr, S., Aslan, A., Staudigl, T., Klimesch, W., Hermann, C. S., Bauml, K. H. Prestimulus oscillations predict visual perception performance between and within subjects. Neuroimage. 37, 1465-1543 (2007).
  19. Toosi, T., Tousi, E. K., Esteky, H. Learning temporal context shapes prestimulus alpha oscillations and improves visual discrimination performance. Journal of Neurophysiology. 118 (2), 771-777 (2017).
  20. Brodeur, M. B., Dionne-Dostie, E., Montreuil, T., Lepage, M. The Bank of Standardized Stimuli (BOSS), a new set of 480 normative photos of objects to be used as visual stimuli in cognitive research. PLoS One. 5 (5), e10773 (2010).
  21. Brodeur, M. B., et al. The Bank of Standardized Stimuli (BOSS): Comparison between French and English norms. Behavior Research Methods. 44, 961-970 (2012).
  22. Suttle, C., Harding, G. Morphology of transient VEPs to luminance and chromatic pattern onset and offset. Vision Research. 39 (8), 1577-1584 (1999).
  23. Campbell, J., Sharma, A. Cross-modal re-organization in adults with early stage hearing loss. PLoS One. 9 (2), e90594 (2014).
  24. Campbell, J., Sharma, A. Compensatory changes in cortical resource allocation in adults with hearing loss. Frontiers in Systems Neuroscience. 7, 71 (2013).
  25. Debener, S., Hine, J., Bleeck, S., Eyles, J. Source localization of auditory evoked potentials after cochlear implantation. Psychophysiology. 45 (1), 20-24 (2008).
  26. Gilley, P. M., Sharma, A., Dorman, M. F. Cortical reorganization in children with cochlear implants. Brain Research. 1239, 56-65 (2008).
  27. Neuner, I., Arruba, J., Felder, J., Shah, N. J. Simultaneous EEG-fMRI acquisition at low, high and ultra-high magnetic fields up to 9.4 T: Perspectives and challenges. Neuroimage. 15 (102), 71-79 (2014).
  28. Schulte-Korne, G., Bartling, J., Deimel, W., Remschmidt, H. Visual evoked potential elicited by coherently moving dots in dyslexic children. Neuroscience Letters. 357 (3), 207-210 (2004).
  29. Zhang, R., Hu, Z., Roberson, D., Zhang, L., Li, H., Liu, Q. Neural processes underlying the “same”- “different” judgment of two simultaneously presented objects—an EEG study. PLoS One. 8 (12), e81737 (2013).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

147EEGEEGLAB

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved