ברצוננו להודות למוח מוצרי GmbH לספק את הציוד שלהם, מומחיות ולעזור בהפקת את העבודה הזאת. כמו כן, אנו רוצים להודות לגלין ספנסר, אוניברסיטת נוטינגהם, בסיוע עם הייצור של וידאו. אנו מודים גם להנדסה ולמדעים פיסיקלית מועצה למחקר (EPSRC), EP/J006823/1 ואוניברסיטת נוטינגהם למימון מחקר זה.

1. הכנת ההתקנה הניסיונית <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טרם הגעתו של הנושא להגדיר את ציוד ה-EEG בחדר הבקרה שבו מפעיל הסורק יהיה לשבת. חבר את המחשב הנייד לחומרת ה-EEG כפי שמוצג באיור 1. הערה: כל מפעיל מהתקנים היקפיים וסורק MR חייב להיות משכי זמן של יותר מ -200 μsec להיות מזוהה על ידי מערכת ה-EEG. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להגדיר את מחשב הגירוי; במחקר זה, אנו משתמשים בגירוי חזותי; סמנים לקרוא לתוך מקליט BrainVision בתחילת וסוף כל תקופת גירוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להבטיח את סביבת העבודה להקלטת נתונים מוגדר לרזולוציה הטמפורלית הגבוהה ביותר הקיימת והגדרות סינון נכונות. עבור רוב מחקרי AC-צימוד עם מסנן של 0.016-250 הרץ הוא אופטימלי אם כי ייתכן שיהיה צורך במסנן (1 kHz) נמוך לעבור גבוה יותר DC-צימוד או אם אותות בתדר עצביים נמוכים או גבוהים במיוחד הם בעלי העניין, בהתאמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדקו מ &#39;arkers מהסורק ומצגת גירוי כדי לוודא שהם מוקלטים על ידי מערכת ה-EEG בצורה נכונה. הפעל את הסנכרון של הסורק ושעוני EEG באמצעות לוח בקרת מקליט BrainVision. לאחר מכן בדוק אם סנכרון הסתיים בהצלחה, ואם להגדיר את זה נכון והסמל הירוק &quot;סנכרון ב&quot; הנקודה תופיע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להגדיר את סורק MR בדרך המקובלת, כאן אנחנו משתמשים בגוף לשדר סליל RF וראש ערוץ 32 יקבל סליל RF. במידת האפשר, עדיף להשתמש בסליל לשדר את הראש בגודל כדי למזער את הסיכון של חימום RF של כובע EEG וכבלים כרוכים בכך. עם זאת ברוב הסורקים, סליל שידור הראש לא יכול לשמש בשילוב עם סליל מקלט רב אלמנט, מה שמוביל לתת אופטימלי להגדיר עבור רכישה של נתוני ה-fMRI (בפרט הדמיה האצה מקבילה אינו אפשרי). אנחנו משתמשים בזה ספציפי בראש יקבל סליל משום שהיא משלבת יציאת גישה המאפשרת את הכבלים מכובע EEG לרוץ לאורך עמ &#39;ישרath מחוץ לסורק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להבטיח את רצפי MR שיופעל מוגדרים. רצף fMRI חייב להשתמש TR הפרוסה שהוא כפול של תקופת שעון ה-EEG (200 μsec). אם אתם משתמשים במערכת MR פיליפס ניתן להשתמש במחשבון תזמון פיליפס כדי לקבוע את הפרוסה האפשרית ושילובי TR. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע בדיקה סופית שכל ציוד הקלטה כצפוי. </li></ol> 2. הגעה נושא <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שאל את הנושא כדי להגיע עם שיער נקי ובגדים נוחים, לא מתכתיים לובשים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסבר לנושא מטרת הניסוי ומה שיקרה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שאל כפוף למילוי טפסים המשמשים כדי לקבוע, כי אין אינדיקציות-קונטרה לMR סריקה וכי הסכמות הכפופות להשתתפות בניסוי. בדקו את הטפסים לפני שתמשיך. במחקר זה באישור ועדת האתיקה המקומית הושג וכל המקצועות נתנו הסכמה מדעת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדוד את היקף הראשND בחר את הכובע בגודל המתאים (כלומר הכובע זמין הקטן ביותר שהוא גדול יותר מגודל הראש). מניחים את הכובע על ראשו מתחיל בחלק הקדמי של הראש ומושך אחורה. מקם את הכובע בצורה נכונה, אלקטרודה Cz כך שהוא מוצב במחצית הדרך בין nasion וInion ומרוכז גם של שמאל וימין. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חברו את האלקטרודות לראשו על ידי: נע שיער מהדרך, החלת אלכוהול ולאחר מכן ג&#39;ל Abralyte. צרף את האלקטרודה א.ק.ג. לבסיס של הגב בשיטה דומה לזו המשמשת לכובע את האלקטרודות. אלקטרודה זו משמשת למדידת הדופק. המיקום בבסיס של הגב מומלץ למקסם את האות לרעש של R-השיא בשמץ א.ק.ג. כמו גם לנוחות נושא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לעבוד על אנשי הקשר, כדי להפחית את העכבות של אלקטרודות על הראש כדי פחות מ -10 kΩ (לא כולל את ההתנגדות של הנגדים הפנימיים בכל אלקטרודה). א.ק.ג. והתנגדות EOG עשוי להיות גבוהים יותר כאותות חזקיםאה וקשרים טובים יכולים להיות קשים להשגה, אבל חייבים להישמר מתחת 50kΩ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדקו את איכות נתוני ה-EEG היא משביעת רצון על ידי הבדיקה חזותית את הנתונים המופיעים על מסך הצג. </li></ol> 3. מחוץ להקלטה של ​​סורק MR (אופציונלי: נדרש רק אם ברצונך להשוות איכות נתונים EEG מבפנים ומחוץ לסורק MR) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדרת מנגנון המצגת וציוד EEG מחוץ לסורק (במיקום שבו השדה המגנטי הוא נמוך). ודא שההתקנה היא דומה ככל האפשר לזה המשמש בתוך הסורק MRI (בפרט הנושא צריך להיות שכיבה ויש להשתמש בתהליך דומה של הצגת גירוי). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבצע את הניסוי, ורשום את הנתונים באופן דומה לזה המשמש בתוך הסורק (ראה סעיף 4). </li></ol> 4. הגדרת נושא בתוך הסורק MRI <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שאל את הנושא לשבת בזמן שאתה seלא את ציוד ה-EEG בחדר סורק MRI. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח את המגבר לחדר מוגן ולמקם אותו על שולחן בחלק האחורי של הסורק. צרף את המגבר לכבל סיב אופטי ארוך. להעביר את כבל הסיב האופטי דרך מוליך גל ולצרף אותו למתאם ה-USB BrainAmp בחדר הבקרה (איור 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הרשמה המטופל במטופל סורק MR נתוני הבסיס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח את הנושא לחדר ושואל אותם לשכב על המיטה של ​​הסורק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תן את אטמי אוזניים בכפוף, ראש נייד ולחצן שיחה, ולהבטיח כי הם חשים בנוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שים את סליל הראש מעל לראשו של נבדק. את כבלי EEG חייבים לעזוב את סליל הראש לאורך הנתיב הקצר ביותר האפשרי. עכשיו כרית ראשו של נבדק כדי למזער את תנועת ראש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להעביר את הנושא לסורק נשא, על מנת להבטיח שאלקטרודות FP1 FP2 ונמצאים בisocentre של הסורק MRI בZ-הכיוון. זה בדרך כלל מושגת על ידי יישור שתי אלקטרודות אלה עם האור שהוא used למצב את הנושא לפני שהם נכנסים לשעמם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף את כובע EEG למגבר בחלקו האחורי של הסורק. ודא שאין בלולאות חוט המוביל EEG (כמו אלה יכולים להוביל לחימום RF וגם לגרום לממצאי ה-EEG גדולים יותר כדי להיות מושרה) ושהכבלים מבודדים מתנודות סורק MR ככל האפשר, כאן אנו משתמשים בקרן בטון לסירוגין כדי להשיג את הבידוד הזה. </li></ol> 5. הקלטה בתוך הסורק <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שיחה לנושא מחדר הקונסולה כדי לאשר שהם יכולים לשמוע את מפעיל הסורק והם בסדר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנסיין שני מתחיל ניטור EEG, בדיקת אלקטרודות רועשת בעקבות, כמו גם עבור &quot;סנכרון ב&quot; נקודה הירוקה בתחתית המסך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ההשפעה ברורה של cryo-משאבות בהקלטה ניתן לראות (ראה איור 2). לכן, כבה את המשאבות הללו במהלך רכישת נתונים, בעקבות הנחיות יצרן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שאל את הנושא כדי להעביר הראש eir על ידי כמות קטנה. החשיבות של שמירה על הראש עדיין ניתן לראות את המתח גדול בהקלטת EEG שתוצאה מתנועות ראש קטנה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק את ההקלטה של ​​פעילות עצבית על ידי לשאול את הנושא כדי לפתוח ולסגור את עיניהם. חפש פעילות אלפא העורפית. זה יהיה מבחן אם אתה מודד אותות פיסיולוגיים ולא רעש. אם לא ניתן לראות אות אלפא על נושא (אשר מתרחש בחלק מהמקצועות) זה אפשרי לבדיקת פעילות עצבית על ידי ביצוע ריצה של פרדיגמה הניסויית קצרה ללא הפעלת סורק MRI ולחפש את הפוטנציאל עורר בממוצע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חפץ הדופק באופן ברור ניתן לראות בנתוני הגולמיים (ראה איור 2) ובמיוחד על אלקטרודות מעל המקדשים. השתמש עקבות א.ק.ג. לתקן חפץ זה בזמן אמת באמצעות RecView (או בחבילות תוכנת עיבוד פוסט). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שכל סריקת MRI מתחילה ההדרגתיים יגרום לחפצים גדולים בנתוני ה-EEG. &lt;/ Em&gt; </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כאשר ניסוי fMRI הוא מוכן להתחיל, - עם מערכת הצגת הגירוי במצב מוכן - ואז תתחיל לשמור את נתוני ה-EEG על ידי ביצוע השלבים המוצגים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עכשיו להתחיל בניסוי, שבודק את הסמנים מהצגת הגירוי והסורק MRI שניתן לראות בBrainVision מקליט. כאן הגירוי מורכב משחמט רדיאלי שדה מלא ב 100% בניגוד. שיעור ההיפוך הוא 2 הרץ כך שעוררה תגובה תתרחש בכל 500 אלפיות שנייה וסמן ממוקם בקובץ ה-EEG בכל היפוך תמונה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> איכות נתוני EEG תופיע להיות עניים מאוד, אבל זה יכול להיות ניקה, או באופן מקוון בRecView או במהלך עיבוד הודעה. על מנת שתיקון artefact השיפוע לעבודה מבלי להתפשר על ההקלטה של ​​אותות עצביים, הצגת הגירוי לא חייב להיות נעולה לTR והתדירות של חזרת גירוי לא חייבת להיות שווה לתדירות חזרת פרוסה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שיפוע artefact תיקון מ &#39;UST להתבצע לפני תיקון artefact דופק (ראה איורים 3 ו -4). הנתונים עשויים להיות לאחר מכן מפולחים לפי מצגת גירוי וניתח עם טכניקות רבות; הפשוט ביותר שהוא בממוצע לחקירה של תגובות עורר (ראה איור 6). </li></ol> 6. תחקיר הנושא <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר שהסריקה הושלמה, לקחת את הנושא מחוץ לסורק ולעזור להם להמריא כובע EEG. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאפשר להם לחפוף את השיער שלהם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עכשיו הם חופשיים לעזוב. </li></ol> 7. לנקות בסוף הניסוי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לארוז את ציוד ה-EEG כנדרש במעבדה שלך. אם יצרן MR דורש זאת, לוודא כי חומרת הסנכרון אינה מחובר לחשמל בסוף כל פגישה ולא השאירה תצורף לאלקטרוניקת הסורק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבסוף, יש לנקות כובע EEG. כדי לעשות זאת, יש להשרות את הפקק במים (בדרך כלל לapproximately 5 דקות) או בתערובת מים וחומר חיטוי (חומר החיטוי יש לבחור על פי ספקטרום וחיטוי המלצת הפתוגן הרלוונטי של יצרן הכובע. זמן חשיפה וריכוז חומר חיטוי חייב לפעול על פי הנחיות של יצרן חומר החיטוי.). לאחר מכן להשתמש במברשת שיניים כדי לנקות משם ג&#39;ל שיורית. חשוב מאוד לנקות את המכסה באופן מלא כדי להבטיח את הביצועים הנכון של הכובע בעת שימוש בהמשך. </li></ol> 8. אנליזה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כאן, ניתוח EEG זמן אמת הודגם, אולם זה גם אפשרי ובדרך כלל רצוי לפרסם-לעבד את נתוני ה-EEG. ניתן לעשות זאת במספר חבילות כגון ניתוח מוח מוצרי מנתח 2 או EEGLAB. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שיפוע ותיקון חפץ דופק יכולים להתבצע תוך שימוש במגוון שיטות כגון: חפץ ממוצע חיסור 18,19 (משמש בדרך כלל עבור תיקון צבע, ולעתים קרובות משמש לתיקון חפץ דופק), אנאלי רכיב עצמאייסיס 20,21 או בסיס אופטימלי קובע 22 (לתיקון חפץ דופק). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נתונים לאחר מכן ניתן לנתח בזמן או תחום התדר להסתכל על תגובות שעוררו ופעילות תנודתית מתמשכת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנה, הקלטנו עקבות א.ק.ג. באמצעות מערכת מוצרי המוח כדי להשיג מידע נחוץ לתיקון חפץ דופק. בהתקנה הסטנדרטית עקבות א.ק.ג. נרשמת באמצעות אלקטרודה ייעודית הניחה על גביו של הנושא. במעבדה שלנו אנו משתמשים גם פתרון שאינו סטנדרטי, המעסיק vectrocardiogram על מנת ליצור את עקבות לב (פתרון זה זמין רק עם ציוד הניטור הפיזיולוגי פיליפס). אנחנו מצאנו את זה יכול להיות שימושי אם לא ניתן להשיג עקבות נקיות באמצעות א.ק.ג. הקונבנציונלי ההגדרה. </li></ol>

<ol>
	<li>Kilner, J. M., Mattout, J., Henson, R., Friston, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hemodynamic+correlates+of+EEG:+A+heuristic.">Hemodynamic correlates of EEG: A heuristic.</a> Neuroimage. 28, 280-286 (2005).</li><li>Goldman, R. I., Stern, J. M., Engel, J., Cohen, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+EEG+and+fMRI+of+the+alpha+rhythm.">Simultaneous EEG and fMRI of the alpha rhythm.</a> Neuroreport. 13, 2487-2492 (2002).</li><li>Laufs, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endogenous+Brain+Oscillations+and+Related+Networks+Detected+by+Surface+EEG-Combined+fMRI.">Endogenous Brain Oscillations and Related Networks Detected by Surface EEG-Combined fMRI.</a> Human Brain Mapping. 29, 762-769 (2008).</li><li>Debener, S., Ullsperger, M., Siegel, M., Engel, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-trial+EEG-fMRI+reveals+the+dynamics+of+cognitive+function.">Single-trial EEG-fMRI reveals the dynamics of cognitive function.</a> Trends in Cog. Sci. 10, 558-563 (2006).</li><li>Eichele, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+the+spatiotemporal+evolution+of+neuronal+activation+with+single-trial+event-related+potential+and+functional+MRI.">Assessing the spatiotemporal evolution of neuronal activation with single-trial event-related potential and functional MRI.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 102, 17789-17803 (2005).</li><li>Lemieux, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electroencephalography-correlated+functional+MR+imaging+studies+of+epileptic+activity.">Electroencephalography-correlated functional MR imaging studies of epileptic activity.</a> Neuroimaging Clinics of North America. 14, 487 (2004).</li><li>Grouiller, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=With+or+without+spikes:+localization+of+focal+epileptic+activity+by+simultaneous+electroencephalography+and+functional+magnetic+resonance+imaging.">With or without spikes: localization of focal epileptic activity by simultaneous electroencephalography and functional magnetic resonance imaging.</a> Brain. 134, 2867-2886 (2011).</li><li>Debener, S., Mullinger, K. J., Niazy, R. K., Bowtell, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Properties+of+the+ballistocardiogram+artefact+as+revealed+by+EEG+recordings+at+1.5,+3+and+7+Tesla+static+magnetic+field+strength.">Properties of the ballistocardiogram artefact as revealed by EEG recordings at 1.5, 3 and 7 Tesla static magnetic field strength.</a> Int. J. of Psychophys. 67, 189-199 (2008).</li><li>Yan, W. X., Mullinger, K. J., Brookes, M. J., Bowtell, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+Gradient+Artefacts+in+Simultaneous+EEG/fMRI.">Understanding Gradient Artefacts in Simultaneous EEG/fMRI.</a> Neuroimage. 46, 459-471 (2008).</li><li>Yan, W. X., Mullinger, K. J., Geirsdottir, G. B., Bowtell, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physical+modelling+of+pulse+artefact+sources+in+simultaneous+EEG/fMRI.">Physical modelling of pulse artefact sources in simultaneous EEG/fMRI.</a> Human Brain Mapping. 31, 604-620 (2010).</li><li>Mullinger, K. J., Brookes, M. J., Stevenson, C. M., Morgan, P. S., Bowtell, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exploring+the+feasibility+of+simultaneous+EEG/fMRI+at+7+T.">Exploring the feasibility of simultaneous EEG/fMRI at 7 T.</a> Magnetic Resonance Imaging. 26, 607-616 (2008).</li><li>Mullinger, K. J., Yan, W. X., Bowtell, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reducing+the+Gradient+Artefact+in+Simultaneous+EEG-fMRI+by+Adjusting+the+Subject's+Axial+Position.">Reducing the Gradient Artefact in Simultaneous EEG-fMRI by Adjusting the Subject's Axial Position.</a> NeuroImage. 54, 1942-1950 (2011).</li><li>Mandelkow, H., Halder, P., Boesiger, P., Brandeis, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synchronization+facilitates+removal+of+MRI+artefacts+from+concurrent+EEG+recordings+and+increases+usable+bandwidth.">Synchronization facilitates removal of MRI artefacts from concurrent EEG recordings and increases usable bandwidth.</a> Neuroimage. 32, 1120-1126 (2006).</li><li>Mullinger, K. J., Morgan, P. S., Bowtell, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+Artefact+Correction+for+Combined+Electroencephalography/Functional+MRI+by+means+of+Synchronization+and+use+of+VCG+Recordings.">Improved Artefact Correction for Combined Electroencephalography/Functional MRI by means of Synchronization and use of VCG Recordings.</a> Journal of Magnetic Resonance Imaging. 27, 607-616 (2008).</li><li>Chia, J. M., Fischer, S. E., Wickline, S. A., Lorenz, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Performance+of+QRS+detection+for+cardiac+magnetic+resonance+imaging+with+a+novel+vectorcardiographic+triggering+method.">Performance of QRS detection for cardiac magnetic resonance imaging with a novel vectorcardiographic triggering method.</a> Journal of Magnetic Resonance Imaging. 12, 678-688 (2000).</li><li>Fischer, S. E., Wickline, S. A., Lorenz, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+Real-Time+R-Wave+Detection+Algorithm+Based+on+the+Vectorcardiogram+for+Accurate+Gated+Magnetic+Resonance+Acquisitions.">Novel Real-Time R-Wave Detection Algorithm Based on the Vectorcardiogram for Accurate Gated Magnetic Resonance Acquisitions.</a> Magnetic Resonance In Medicine. 42, 361-370 (1999).</li><li>Jansen, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motion-related+artefacts+in+EEG+predict+neuronally+plausible+patterns+of+activation+in+fMRI+data.">Motion-related artefacts in EEG predict neuronally plausible patterns of activation in fMRI data.</a> Neuroimage. 59, 261-270 (2012).</li><li>Allen, P. J., Josephs, O., Turner, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Method+for+removing+Imaging+Artifact+from+Continuous+EEG+Recorded+during+Functional+MRI.">A Method for removing Imaging Artifact from Continuous EEG Recorded during Functional MRI.</a> Neuroimage. 12, 230-239 (2000).</li><li>Allen, P. J., Poizzi, G., Krakow, K., Fish, D. R., Lemieux, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+EEG+Events+in+the+MR+Scanner:+The+Problem+of+Pulse+Artifact+and+a+Method+for+Its+Subtraction.">Identification of EEG Events in the MR Scanner: The Problem of Pulse Artifact and a Method for Its Subtraction.</a> Neuroimage. 8, 229-239 (1998).</li><li>Briselli, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+independent+component+ballistocardiogram+analysis-based+approach+on+artifact+removing.">An independent component ballistocardiogram analysis-based approach on artifact removing.</a> Magnetic Resoance Imaging. 24, 393-400 (2006).</li><li>Mantini, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Complete+artifact+removal+for+EEG+recorded+during+continuous+fMRI+using+independent+component+analysis.">Complete artifact removal for EEG recorded during continuous fMRI using independent component analysis.</a> Neuroimage. 34, 598-607 (2007).</li><li>Naizy, R. K., Bechmann, C. F., Iannetti, G. D., Brady, J. M., Smith, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Removal+of+fMRI+environment+artifacts+from+EEG+data+using+optimal+basis+sets.">Removal of fMRI environment artifacts from EEG data using optimal basis sets.</a> Neuroimage. 28, 720-737 (2005).</li><li>Eichele, T., Moosmann, M., Wu, L., Gutberlet, I., Debener, S., Ullsperger, M., Debener, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Simultaneous EEG and fMRI: recording, analysis and application. 1, (2010).</li><li>Sandmann, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+activation+of+auditory+cortex+reflects+maladaptive+plasticity+in+cochlear+implant+users.">Visual activation of auditory cortex reflects maladaptive plasticity in cochlear implant users.</a> Brain. 135, 555-568 (2012).</li><li>Brookes, M. J., Mullinger, K. J., Stevenson, C. M., Morris, P. G., Bowtell, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+EEG+source+localisation+and+artifact+rejection+during+concurrent+fMRI+by+means+of+spatial+filtering.">Simultaneous EEG source localisation and artifact rejection during concurrent fMRI by means of spatial filtering.</a> NeuroImage. 40, 1090-1104 (2008).</li></ol>

ההפקה של מאמר זה מומנה על ידי מוח המוצרים GmbH. פיירלואיג&#39;י Castellone הנו עובד של מוח המוצרים GmbH, המייצר כמה מכשירים ותוכנות המשמשים במאמר זה.

עצה כללית מאז הפריסה הפיסית של כל חדרי הסורק שונה שאנו מכירים בכך שייתכן שלא נוכל למקם את מגברי EEG שלך מחוץ לשעמם של המגנט. במקרה זה פשרה טובה היא למקם את המגברים על כרית גומי עבה, כדי לנתק אותם מתנודות הסורק כמו הרבה אפשרי. אם אתה מוצא כי תיקון חפץ השיפוע לא עובד טוב, ואז לבדוק את הזמנים בין נפח או סמנים פרוס, כפי שסביר להניח שבמקרה זה TR כי כבר קלט לקונסולת MR הוא לא בדיוק TR כי הוא נוצר . במקרה זה יהיה עליך לפנות ליצרן סורק MR הרלוונטי לקבלת סיוע נוסף. הצעדים החשובים ביותר בתהליך של רכישת נתונים EEG במהלך fMRI בו זמנית הם לאלה שננקטו כדי להבטיח שכל מקורות הרעש החיצוניים שמוזערו (למשל משאבות cyrocooler ורטט של ציוד ה-EEG). להלתיקון חפץ שיפוע אופטימלי W חשוב על מנת להבטיח כי את שעוני סורק EEG וMR מסונכרנים, TR פרוסה הוא כפול של תקופת שעון הסורק ושהנושא ממוקם בצורה אופטימלית. על מנת להבטיח טכניקות תיקון ממצא דופק אופטימליות רבות דורשות עקבות לב נקיות שממנו ניתן לאתר R-פסגות, אנו מציעים שזה יכול להיות הטוב ביותר להשיג באמצעות VCG, למרות שזה גם אפשרי עם יתרון א.ק.ג. בעמדה טובה. אם אתם משתמשים בא.ק.ג. אז מומלץ למקם את זה בבסיס של חזרה למקסם את יחס האות לרעש של R-השיא עם יתרון נוסף של אתר זה להיות קל יותר מאשר לגשת לעמדה קרובה ללב 23. מיצוב א.ק.ג. היתרון על תוצאות החזה בממצא תנועה עקב נשימה להתווסף לעקבות מיתרון זה, כמו גם גורם לחפץ השיפוע משתנה לאורך זמן. זה יכול לגרום ללהרוות ו / או תיקון חפץ שיפוע עקבות לא עובד עקב השתנות תבניתולכן אינו מומלץ. דיון כללי EEG-fMRI הוא כלי רב עוצמה ללימוד תפקוד מוח, כפי שהרזולוציה הגבוהה הזמנית של EEG יכול להיות משולב עם הרזולוציה מרחבית הגבוהה של fMRI. נכון להיום, מספר המחקרים השתמש בגישה רבת מודלים זה כדי להשיג הבנה טובה יותר של תפקוד המוח. EEG-fMRI הוחל על מתנדבים בריאים על מנת לחקור את הקשר בין מקצבי oscillatory (נמדד עם EEG) ותגובות חמצון דם (באמצעות fMRI BOLD) לדוגמה: 2,3. כמו כן, נעשה שימוש כדי ללמוד אם מאפיינים של האות עוררה יכולים להסביר את השונות באות BOLD על בסיס ניסוי על ידי ניסוי 4,5. במחקרים קליניים השימוש העיקרי של הטכניקה היה לחקור את מוקדים אפילפטיים פריקות interictal אשר קשה מטבעו למקם הלא פולשני 6,7. דוגמאות אלו מראות את כוחו של מתאר לעצמי רב מודלים זהכלי ing. עם זאת, כדי לאפשר המחקר של תופעות כאלה, זה חשוב לנו גישה לאיכות הטובה ביותר האפשרית של נתונים EEG ו-MRI. כדי להשיג זאת בתוך הסורק MRI חשוב לי ההגדרה ניסיונית הטובה ביותר וגם לבחור את שיטות הניתוח המתאימות ביותר. את שיטות הניתוח האופטימליות תהיה במידה מסוימת תלויות בשאלת המחקר של עניין, כפי ששיטות התיקון המשמשות להסרת של חפצים. לדוגמה בגודל ובמספר התנועות שהתרחשו במהלך ההקלטה יקבעו את השילוב היעיל ביותר של אלגוריתמים להסרת לכלוך השיפוע. עם זאת, ניסיוני ההגדרה של חומרת EEG ו fMRI האופטימלי הוא עצמאי יחסית של שאלות מחקר מסוימות. להנחיות המפורטות כאן ולכן הם בעלי ערך כללי ויכולה להיות מיושמות בניסויים תוך שימוש בחומרת EEG וסורק MR שונה מאשר בעבר. כאן יש לנו הפגנו את שיטות הרכישה ששאולד להיות אחריו כדי להשיג נתונים EEG ו fMRI באיכות גבוהה. אנו משמשים גירוי חזותי המבוסס על הפרדיגמה גירוי העסיק בעבר 24. עם זאת, ניתן להחיל את אותן טכניקות לאיסוף נתונים ללא תלות בפרדיגמה המשמשת כדי לעורר את פעילות המוח של עניין. בעת בחירת הפרדיגמה שלך יש לציין שאיכות נתוני ה-EEG שניתן להשיג בעת הקלטה בתוך סביבת MR עם טכניקות זמינות כרגע למשתמשים (ותאר כאן) עדיין מקום כמה מגבלות על פעילות המוח אשר עשוי להיחקר: יש קשיים מסוימים בהקלטת פעילות EEG בנמוך (&lt;5 הרץ) ותדירות גבוהה (&gt; 80 הרץ) להקות שבו דופק שייר וחפצי שיפוע עשויים להימצא. בנוסף, יש להקפיד בעת בחירה בפרדיגמה כך שהאפשרות של תנועת נושא הקשור למשימה ממוזערת. זו בעיה, כי ממצא תנועה בתוך נתוני ה-EEG הם לעתים קרובות קשה לחפצים נכונים ויכול להיות קטניםקשה לזהות באופן ברור, למרות שהם עדיין יכולים לשלוט אותות עצביים. ממצא תנועה אלה עלול לגרום למתאמים מזויפים אך מתקבלים על הדעת עם נתוני ה-fMRI 17. שיטות עיבוד להודעה בו זמנית EEG-fMRI הן רבות וכפי שהדיון כזה שלהם היא מעבר להיקף של עבודה זו. כפי שהוזכר קודם לכן השיפוע וניתן להסיר חפץ דופק באמצעות מספר הטכניקות הכוללות ממוצע חפץ 18,19 חיסור, ניתוח מרכיבים עצמאי 20,21, בסיס אופטימלי קובע 22 וbeamformers 25. לעתים קרובות שילוב של שיטות אלה יכול להיות מועסק 23 וביצועים מהשיטות תלויים בגורמים כגון עוצמת השדה המגנטית ואת הפרדיגמה בשימוש. השיטות שלאחר העיבוד האופטימליות למחקר ספציפי יהיו תלויות גם באותות כדי לחלץ מן הנתונים, בין אם מדוברים במקצבי oscillatory או פוטנציאלים מעוררים עשויים להיות השפעה על פושיטות עיבוד st מועסקות. בעוד שיש רב על מחקר מתמשך מיקוד רכישה ושיטות ניתוח נתונים משופרות עבור סימולטני EEG-fMRI, זה כבר אפשרי, תוך שימוש בטכניקות שתוארו כאן, כדי לענות על שאלות חשובות במדעי המוח הדורשים שילוב של הרזולוציה מרחבית הגבוהה של fMRI ו רזולוציה של זמן מצוין של ה-EEG.

Electroencephalography סימולטני (EEG) ודימות בתהודה מגנטית תפקודית (fMRI) מאפשר רזולוציה של זמן המצוין של EEG להיות בשילוב עם דיוק מרחבי הגבוה של fMRI. ישנן מספר דרכים שבה ניתן לשלב את הנתונים משתי שיטות הללו 1, אבל כל להסתמך על רכישת נתונים EEG ו fMRI באיכות גבוהה. נכון להיום, בו זמנית EEG-fMRI נעשה שימוש כדי לחקור את הקשר בין מקצבי oscillatory (נמדד עם EEG) ותגובות חמצון דם (באמצעות דם רמת חמצון תלוי (BOLD) fMRI) למשל 2,3. כמו כן, נעשה שימוש כדי לחקור האם המאפיינים של האות עוררה יכולים להסביר את השונות באות BOLD על בסיס ניסוי על ידי ניסוי 4,5. במחקרים קליניים השימוש העיקרי של הטכניקה היה לחקור את מוקדים אפילפטיים פריקות interictal, אשר יכול לסייע בתכנון ניתוח וכרגע קשים למקם הלא פולשני6,7. כדי להשיג את השילוב של נתוני ה-EEG וה-fMRI שהוא רצויים, היא הכרחית כדי לקבל נתונים באיכות גבוהה משני אופנים. עם זאת, נתוני ה-EEG שנרכשו במהלך fMRI בו זמנית מושפעים מכמה חפצים, כולל artefact השיפוע (בשל השדות המגנטיים המשתנים הנדרשים לfMRI), artefact הדופק (צמוד למחזור הלב) וחפצי תנועה (כתוצאה מתנועות בחזקה שדה מגנטי של הסורק, כמו גם פעילות שרירים). ממצאים אלה הם גדולים יותר באופן משמעותי מהפעילות העצבית של עניין, ולכן הפחתה (במקור) ותיקון של החפצים (דרך שלאחר העיבוד) שניהם צורך כדי לאפשר יישום מוצלח של סימולטני EEG-fMRI. השיטות שלאחר העיבוד הזמינות כרגע לתיקון השיפוע וחפצים דופק דורשות מספר הקריטריונים כדי להיות מרוצה במהלך רכישת נתונים על מנת לייצר נתונים EEG באיכות גבוהה. במהלך העשור הקודם optיש imal ניסיוני הגדרה להקלטת נתונים באיכות גבוהה התפתח כהבנה של הגורמים של חפצי 8-10 השתפר שלנו ושלמדנו איך לשנות את השיטות ניסיוניות על מנת להפחית את החפצים במקור 11,12 ועל מנת לשפר את ביצועים של אלגוריתמי תיקון לאחר העיבוד. התפתחויות אלה כוללים שיפור הדגימה של גל השיפוע דרך סנכרון של שעוני סורק 13,14 והשימוש בvectocardiogram 15,16 לספק עקבות לב נקיות יותר א.ק.ג. המסורתי. עקבות vectocardiogram נגזרת מארבע אלקטרודות המונחות על החזה עם מסנן נמוך לעבור מחמירה המועסק 14-16. כתוצאה מכך היא העקבות מושפעות יחסית על ידי חפצים הדרגתיים ואינה רגיש לחפץ זרימת הדם מה שהופך את איתור R-שיא קל יותר. עם זאת, את המתקן כדי להקליט vectocardiogram אינו זמין בכל סורקי MRI, ולכן יהיה רק ​​הזכיר בקצרה בסעיף זהTudy. החשיבות של צמצום של חפצים וניקוי קפדני של נתונים כבר מסומנת על ידי ההפגנה האחרונה שממצא התנועה שנרשם בנתוני ה-EEG יכול לתאם עם פעילות BOLD שאינה קשורה למשימה של עניין, בהפקת תוצאות מזויפות אם טיפול לא נלקח קיצוני לאורך תהליך ניסיון 17. השיטה שהוצגה כאן מייצגת את הגישה האופטימלית הנוכחית לקבלת נתונים EEG ו fMRI באיכות גבוהה בו זמנית באמצעות חומרת MR ורצפי דופק אשר זמינות באופן נרחב, יחד עם ציוד EEG מסופק באופן מסחרי. יישום שיטת הרכישה הציעה, בשיתוף עם השימוש בשיטות שלאחר העיבוד מתאימים, יניבו נתונים EEG ו fMRI שניתן להשתמש בם כדי לענות על מספר השאלות חשובות במדעי המוח.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Name of Reagent/Material</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3T MR scanner</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Here we use a Philips Achieva but any MR scanner should work.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BrainVision Recorder</td>
			<td>Brain Products GmbH</td>
			<td>BP-00010</td>
			<td>1st License item</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BrainVision RecView</td>
			<td>Brain Products GmbH</td>
			<td>BP-00051</td>
			<td>basis module</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BrainAmp MR plus</td>
			<td>Brain Products GmbH</td>
			<td>BP-01840</td>
			<td>single amplifier</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BrainAmp USB Adapter</td>
			<td>Brain Products GmbH</td>
			<td>BP-02041</td>
			<td>BUA64</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SyncBox</td>
			<td>Brain Products GmbH</td>
			<td>BP-02675</td>
			<td>SyncBox complete</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fibre Optic cables and USB connectors</td>
			<td>Brain Products GmbH</td>
			<td>BP-02300 (FOC5) BP-02310 (FOC20) BP-02042 USB2 Cable)</td>
			<td>These come with the above listed equipment.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BrainCap MR</td>
			<td>EASYCAP GmbH</td>
			<td>BP-03000-MR</td>
			<td>32 channel EEG cap for use in MR</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Abralyte 2000 conductive Gel</td>
			<td>Brain Products GmbH</td>
			<td>FMS-060219</td>
			<td>Conductive and abrasive gel to connect electrodes to scalp</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopropyl Alcohol BP</td>
			<td>Brain Products GmbH</td>
			<td>FMS-060224</td>
			<td>To be applied before Abralyte Gel. Isopropylalcohol 70% (60 ml)-for degreasing the skin</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton tipped swab</td>
			<td>Brain Products GmbH</td>
			<td>FMS-060234</td>
			<td>For application of Abralyte and Isopropyl Alcohol. Cotton Swabs Non-sterile, 100 pieces</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

best current practice for obtaining high quality eeg data during simultaneous fmri

סימולטני EEG-fMRI מאפשר רזולוציה של זמן המצוין של EEG להיות בשילוב עם דיוק מרחבי הגבוה של fMRI. את הנתונים משתי שיטות אלה יכולים להיות משולבים במספר הדרכים, אך כל להסתמך על רכישת נתונים EEG ו fMRI באיכות גבוהה. נתוני ה-EEG שנרכשו במהלך fMRI בו זמנית מושפעים מכמה חפצים, כולל artefact השיפוע (עקב שיפועי שדה מגנטי משתנים הנדרשים לfMRI), artefact הדופק (צמוד למחזור הלב) וחפצי תנועה (כתוצאה מתנועות במגנטית חזק שדה של הסורק, ופעילות שרירים). שיטות עיבוד הודעה לתיקון השיפוע וחפצי דופק בהצלחה דורשות מספר הקריטריונים כדי להיות מרוצים במהלך רכישת נתונים. מזעור תנועת הראש במהלך EEG-fMRI הוא גם הכרחי להגבלת הדור של חפצים. אינטראקציות בין תדר הרדיו (RF) פולסים הנדרשים לבדיקת MRI והדואר חומרת EEG עלולה להתרחש ועלולה לגרום לחימום. זה רק סיכון משמעותי אם הנחיות בטיחות לא מרוצים. עיצוב חומרה והגדרה, כמו גם בחירה זהירה של שרצפי MR מנוהלים עם חומרת EEG ההווה ולכן יש לקחת בחשבון. הנושאים הנ&quot;ל מדגישים את החשיבות של הבחירה של פרוטוקול הניסוי המועסק בעת ביצוע ניסוי EEG-fMRI בו זמנית. בהתבסס על מחקרים קודמים אנו מתארים ניסוי אופטימלי ההגדרה. זה מספק נתוני ה-EEG באיכות גבוהה במהלך fMRI בו זמנית בעת שימוש במערכות ה-EEG וfMRI מסחריים, עם סיכוני בטיחות לנושא ממוזער. אנו מדגימים הגדרה זו בניסוי EEG-fMRI באמצעות גירוי חזותי פשוט. עם זאת, ניתן להשתמש בו הרבה יותר גירויים מורכבים. כאן אנו מראים EEG-fMRI הגדרה באמצעות מוח מוצרי GmbH (Gilching, גרמניה) MRplus מערכת ה-EEG, 32 ערוץ בשיתוף עם Achieva פיליפס (הטוב ביותר, הולנד) 3T MR סורק, אם כירבים של הטכניקות ניתנים להעברה למערכות אחרות.

איור 3 מציג את איכות האות צפויה כאשר אין חפץ תיקון שבוצע. ברור כי כל פעילות עצבית מוסווה. מופעי 3C דמות שחפץ השיפוע מתרחש בתדרים שונים שהם הרמוניות של התדירות של רכישת נתח ברצף fMRI, המשתרע כל תחום התדרים של ההקלטה. איור 4 מראה את חפץ הדופק המתגלה ברגע חפץ השיפוע הוסר בשיטה שלאחר העיבוד של חפץ חיסור ממוצע במנתח 2 (גרסת 2.0.2). ברור כי קיימות שונות מרחבית ניכרת של חפץ זה, וכי O1, אחד מהערוצים של עניין לניסוי חזותי זו, מציג חפץ דופק גדול במיוחד. יש ממצא זה בתדירות נמוכה יותר מחפץ השיפוע (בעיקר מתחת ל -10 הרץ - 4C איור), והוא קשור לפעילות לב איור 5 מופעים.<html> איכות נתוני ה-EEG שיכול להיות מושגת לאחר שיפוע ותיקון חפץ דופק; כאן חפץ הדופק תוקן באמצעות חפץ חיסור ממוצע במנתח 2 ו R-הפסגות של גל הלב התגלו מעקבות אק&quot;ג. ברור שהמשרעת של האותות שנותרו הן הרבה יותר קטנה ולכן אותות עצביים כבר לא מוסתרים, כפי שמוצגים על ידי את התגובות שעוררו מתקבלות באיורים 6 ו -7. איור 6 מציג עוררה תגובה טיפוסית המיוצרת על ידי ממוצע על פני כל 300 הגירויים. עם זאת, ההשתנות של התגובה הזאת על פני בלוקים ניתן לראות באיור 7 וזה וריאציה טבעית ובלתי צפויה זה בתגובות עצביות אשר עשוי לשמש כדי לחקור את הקשר בין התשובות הנועזות וEEG כאשר הקלטות בו זמנית כבר בוצעו. s/ftp_upload/50283/50283fig1highres.jpg &quot;src =&quot; / files/ftp_upload/50283/50283fig1.jpg &quot;/&gt; איור 1. תרשים סכמטי של ההגדרה של ציוד EEG ואת החיבורים הנדרשים בין החומרה, כפי שתוארה בפרוטוקול. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50283/50283fig1large.jpg" target="_blank">לחץ כאן לצפייה בדמות גדולה.</a> <img alt="איור 2" fo:content-width="4.5in" fo:src="/files/ftp_upload/50283/50283fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50283/50283fig2.jpg" /> איור 2. התמרה פורה של האות שנאסף על נושא עדיין שוכב עם cryo-משאבות ב( אדום) ואת (שחור) עבור ערוץ נציג (P7). <img alt="איור 3" fo:content-width="2.5in" fo:src="/files/ftp_upload/50283/50283fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50283/50283fig3.jpg" /> <stronG&gt; איור 3 עשר שניות של נתוני ה-EEG גלם שנרשמו במהלך בדיקת MRI במקביל על 16 ערוצים שונים (א);. התמקדות על 5 שניות של נתונים מעוז (ב);. עם המשויכת ההתמרה (C) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50283/50283fig3large.jpg" target="_blank">לחץ כאן לצפייה בדמות גדולה</a> . <img alt="איור 4" fo:content-width="2.5in" fo:src="/files/ftp_upload/50283/50283fig4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50283/50283fig4.jpg" /> איור 4 עשר שניות של נתוני ה-EEG נרשמו על 16 ערוצים שונים במהלך בדיקת MRI במקביל מוצגים לאחר תיקון artefact שיפוע באמצעות AAS על 16 ערוצים שונים (א);. מתמקדים ב5 שניות של נתונים מעוז (ב); עם המשויכת ההתמרה (C </stro<html> ng&gt;). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50283/50283fig4large.jpg" target="_blank">לחץ כאן לצפייה בדמות גדולה.</a> <img alt="איור 5" fo:content-width="2.4in" fo:src="/files/ftp_upload/50283/50283fig5highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50283/50283fig5.jpg" /> איור 5. עשר שניות של נתוני ה-EEG נרשמו on16 ערוצים שונים במקביל fMRI, המוצגים לאחר שיפוע ותיקון artefact דופק באמצעות AAS (); התמקדות על 5 שניות של נתונים מעוז (ב); עם המשויכת ההתמרה (C). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50283/50283fig5large.jpg" target="_blank">לחץ כאן לצפייה דמות גדולה.</a> הין מספר עמודים = &quot;תמיד&quot;&gt; <img alt="איור 6" fo:content-width="4.5in" fo:src="/files/ftp_upload/50283/50283fig6highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50283/50283fig6.jpg" /> איור 6. תגובה עוררה EEG ממוצע (300 ממוצעים) לערוצים 01 ו 02 (משמאל) ומפה טופוגרפית הקשורים לP120 (מימין). <img alt="איור 7" fo:content-width="4in" fo:src="/files/ftp_upload/50283/50283fig7highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50283/50283fig7.jpg" /> איור 7. וריאציה של תגובה עוררה על פני בלוקים לערוץ O1 (תשובות כבר בממוצע תוך 30 שניות בלוקים).

Watch this Scientific Journal Video about Best Current Practice for Obtaining High Quality EEG Data During Simultaneous fMRI at JoVE.com

Best Current Practice for Obtaining High Quality EEG Data During Simultaneous fMRI

Electroencephalography סימולטני (EEG) ודימות בתהודה מגנטית תפקודית (fMRI) הוא כלי רב עוצמה הדמייה. עם זאת, בתוך סורק MRI יוצר סביבה קשה להקלטת נתוני ה-EEG ובטיחות יש לקחת בחשבון בכל פעם שהפעלת ציוד EEG בתוך סורק. כאן, אנו מציגים פרוטוקול רכישת נתונים EEG-fMRI מותאם.

הנוהג קיים הטוב ביותר לקבלת נתונים EEG באיכות גבוהה במהלך fMRI סימולטני

Simultaneous  EEG-fMRI allows the excellent temporal resolution of EEG to be combined with the  high spatial accuracy of fMRI. The data  from these two ...

best-current-practice-for-obtaining-high-quality-eeg-data-during

Research

JoVE Journal

Behavior

32.2K Views.  University of Nottingham. Electroencephalography סימולטני (EEG) ודימות בתהודה מגנטית תפקודית (fMRI) הוא כלי רב עוצמה הדמייה. עם זאת, בתוך סורק MRI יוצר סביבה קשה להקלטת נתוני ה-EEG ובטיחות יש לקחת בחשבון בכל פעם שהפעלת ציוד EEG בתוך סורק. כאן, אנו מציגים פרוטוקול רכישת נתונים EEG-fMRI מותאם.

Video: Best Current Practice for Obtaining High Quality EEG Data During Simultaneous fMRI

Method for Simultaneous fMRI/EEG Data Collection during a Focused Attention Suggestion for Differential Thermal Sensation

In the present work, we demonstrate a method for concurrent collection of EEG/fMRI data. In our setup, EEG data are collected using a high-density 256-channel sensor net. The EEG amplifier itself is contained in a field isolation containment system (FICS), and MRI clock signals are synchronized with EEG data collection for subsequent MR artifact characterization and removal. We demonstrate this method first for resting state data collection. Thereafter, we demonstrate a protocol for EEG/fMRI data recording, while subjects listen to a tape asking them to visualize that their left hand is immersed in a cold-water bath and referred to, here, as the cold glove paradigm. Thermal differentials between each hand are measured throughout EEG/fMRI data collection using an MR compatible temperature sensor that we developed for this purpose. We collect cold glove EEG/fMRI data along with simultaneous differential hand temperature measurements both before and after hypnotic induction. Between pre and post sessions, single modality EEG data are collected during the hypnotic induction and depth assessment process. Our representative results demonstrate that significant changes in the EEG power spectrum can be measured during hypnotic induction, and that hand temperature changes during the cold glove paradigm can be detected rapidly using our MR compatible differential thermometry device.

We present a protocol for concurrent collection of EEG/fMRI data, and synchronized MR clock signal recording. We demonstrate this method using a unique paradigm whereby subjects receive &#x2018;cold glove&#x2019; instructions during scanning, and EEG/fMRI data are recorded along with hand temperature measurements both before and after hypnotic induction.

שיטה לאיסוף נתוני fMRI/EEG בו זמנית במהלך הצעת תשומת לב ממוקדת לתחושה תרמית דיפרנציאלית

In the present work, we demonstrate a method for concurrent collection of EEG/fMRI data. In our setup, EEG data are collected using a high-density ...

Simultaneous EEG Monitoring During Transcranial Direct Current Stimulation

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a technique that delivers weak electric currents through the scalp. This constant electric current induces shifts in neuronal membrane excitability, resulting in secondary changes in cortical activity. Although tDCS has most of its neuromodulatory effects on the underlying cortex, tDCS effects can also be observed in distant neural networks. Therefore, concomitant EEG monitoring of the effects of tDCS can provide valuable information on the mechanisms of tDCS. In addition, EEG findings can be an important surrogate marker for the effects of tDCS and thus can be used to optimize its parameters. This combined EEG-tDCS system can also be used for preventive treatment of neurological conditions characterized by abnormal peaks of cortical excitability, such as seizures. Such a system would be the basis of a non-invasive closed-loop device. In this article, we present a novel device that is capable of utilizing tDCS and EEG simultaneously. For that, we describe in a step-by-step fashion the main procedures of the application of this device using schematic figures, tables and video demonstrations. Additionally, we provide a literature review on clinical uses of tDCS and its cortical effects measured by EEG techniques.

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a non-invasive brain stimulation technique that has shown initial therapeutic effects in several neurological conditions. The main mechanism underlying these therapeutic effects is the modulation of cortical excitability. Therefore, online monitoring of cortical excitability would help guide stimulation parameters and optimize its therapeutic effects. In the present article we review the use of a novel device that combines simultaneous tDCS and EEG monitoring in real time.

ניטור EEG סימולטני במהלך גירוי מקומי ישיר Transcranial

Transcranial  direct current stimulation (tDCS) is a technique that delivers weak electric  currents through the scalp. This constant electric current ...

Simultaneous Scalp Electroencephalography (EEG), Electromyography (EMG), and Whole-body Segmental Inertial Recording for Multi-modal Neural Decoding

Recent studies support the involvement of supraspinal networks in control of bipedal human walking. Part of this evidence encompasses studies, including our previous work, demonstrating that gait kinematics and limb coordination during treadmill walking can be inferred from the scalp electroencephalogram (EEG) with reasonably high decoding accuracies. These results provide impetus for development of non-invasive brain-machine-interface (BMI) systems for use in restoration and/or augmentation of gait- a primary goal of rehabilitation research. To date, studies examining EEG decoding of activity during gait have been limited to treadmill walking in a controlled environment. However, to be practically viable a BMI system must be applicable for use in everyday locomotor tasks such as over ground walking and turning. Here, we present a novel protocol for non-invasive collection of brain activity (EEG), muscle activity (electromyography (EMG)), and whole-body kinematic data (head, torso, and limb trajectories) during both treadmill and over ground walking tasks. By collecting these data in the uncontrolled environment insight can be gained regarding the feasibility of decoding unconstrained gait and surface EMG from scalp EEG.

Simultaneous Scalp Electroencephalography EEG, Electromyography EMG, and Whole-body Segmental Inertial Recording for Multi-modal Neural Decoding

Development of an effective brain-machine-interface (BMI) system for restoration and rehabilitation of bipedal locomotion requires accurate decoding of user's intent. Here we present a novel experimental protocol and data collection technique for simultaneous non-invasive acquisition of neural activity, muscle activity, and whole-body kinematics during various locomotion tasks and conditions.

Electroencephalography סימולטני קרקפת (EEG), (EMG), והקלטת אינרציה מגזרי כל גוף לMulti-מודאלית עצבית פענוח

Recent  studies support the involvement of supraspinal networks in control of bipedal  human walking. Part of this evidence  encompasses studies, ...

Cortical Source Analysis of High-Density EEG Recordings in Children

EEG is traditionally described as a neuroimaging technique with high temporal and low spatial resolution. Recent advances in biophysical modelling and signal processing make it possible to exploit information from other imaging modalities like structural MRI that provide high spatial resolution to overcome this constraint1. This is especially useful for investigations that require high resolution in the temporal as well as spatial domain. In addition, due to the easy application and low cost of EEG recordings, EEG is often the method of choice when working with populations, such as young children, that do not tolerate functional MRI scans well. However, in order to investigate which neural substrates are involved, anatomical information from structural MRI is still needed. Most EEG analysis packages work with standard head models that are based on adult anatomy. The accuracy of these models when used for children is limited2, because the composition and spatial configuration of head tissues changes dramatically over development3.&#160;
In the present paper, we provide an overview of our recent work in utilizing head models based on individual structural MRI scans or age specific head models to reconstruct the cortical generators of high density EEG. This article describes how&#160;EEG recordings are acquired, processed, and analyzed with pediatric populations at the London Baby Lab, including laboratory setup, task design, EEG preprocessing, MRI processing, and EEG channel level and source analysis.&#160;

In recent years, there has been increasing interest in estimating the cortical sources of scalp measured electrical activity for cognitive neuroscience experiments. This article describes how high density EEG is acquired and how recordings are processed for cortical source estimation in children from the age of 2 years at the London Baby Lab.

קליפת המוח ניתוח מקור בצפיפות גבוהה הקלטות EEG בילדים

EEG is traditionally described as a neuroimaging technique with high temporal and low spatial resolution. Recent advances in biophysical modelling and ...

Transcranial Direct Current Stimulation and Simultaneous  Functional Magnetic Resonance Imaging

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique that uses weak electrical currents administered to the scalp to manipulate cortical excitability and, consequently, behavior and brain function. In the last decade, numerous studies have addressed short-term and long-term effects of tDCS on different measures of behavioral performance during motor and cognitive tasks, both in healthy individuals and in a number of different patient populations. So far, however, little is known about the neural underpinnings of tDCS-action in humans with regard to large-scale brain networks. This issue can be addressed by combining tDCS with functional brain imaging techniques like functional magnetic resonance imaging (fMRI) or electroencephalography (EEG).
In particular, fMRI is the most widely used brain imaging technique to investigate the neural mechanisms underlying cognition and motor functions. Application of tDCS during fMRI allows analysis of the neural mechanisms underlying behavioral tDCS effects with high spatial resolution across the entire brain. Recent studies using this technique identified stimulation induced changes in task-related functional brain activity at the stimulation site&#160;and also in more distant brain regions, which were associated with behavioral improvement. In addition, tDCS administered during resting-state fMRI allowed identification of widespread changes in whole brain functional connectivity.
Future studies using this combined protocol should yield new insights into the mechanisms of tDCS action in health and disease and new options for more targeted application of tDCS in research and clinical settings. The present manuscript describes this novel technique in a step-by-step fashion, with a focus on technical aspects of tDCS administered during fMRI.

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique. It has successfully been used in basic research and clinical settings to modulate brain function in humans. This article describes the implementation of tDCS and simultaneous functional magnetic resonance imaging (fMRI), to investigate the neural basis of tDCS effects.

Transcranial זרם ישר גירוי והדמיית תהודה מגנטית פונקציונלית בו זמנית

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique that uses weak electrical currents administered to the scalp ...

Topographical Estimation of Visual Population Receptive Fields by fMRI

Visual cortex is retinotopically organized so that neighboring populations of cells map to neighboring parts of the visual field. Functional magnetic resonance imaging allows us to estimate voxel-based population receptive fields (pRF), i.e., the part of the visual field that activates the cells within each voxel. Prior, direct, pRF estimation methods1 suffer from certain limitations: 1) the pRF model is chosen a-priori and may not fully capture the actual pRF shape, and 2) pRF centers are prone to mislocalization near the border of the stimulus space. Here a new topographical pRF estimation method2 is proposed that largely circumvents these limitations. A linear model is used to predict the Blood Oxygen Level-Dependent (BOLD) signal by convolving the linear response of the pRF to the visual stimulus with the canonical hemodynamic response function. PRF topography is represented as a weight vector whose components represent the strength of the aggregate response of voxel neurons to stimuli presented at different visual field locations. The resulting linear equations can be solved for the pRF weight vector using ridge regression3, yielding the pRF topography. A pRF model that is matched to the estimated topography can then be chosen post-hoc, thereby improving the estimates of pRF parameters such as pRF-center location, pRF orientation, size, etc. Having the pRF topography available also allows the visual verification of pRF parameter estimates allowing the extraction of various pRF properties without having to make a-priori assumptions about the pRF structure. This approach promises to be particularly useful for investigating the pRF organization of patients with disorders of the visual system.

It is important to obtain unbiased estimates of visual population receptive fields (pRFs) by functional magnetic resonance imaging. We use mild regularization constraints to estimate pRF topography without a-priori assumptions about pRF shape, allowing us to choose specific pRF models post-hoc. This is particularly advantageous in subjects with visual-pathway lesions.

הערכה טופוגרפית של אוכלוסייה החזותית פתוחים שדות ידי fMRI

Visual cortex is retinotopically organized so that neighboring populations of cells map to neighboring parts of the visual field. Functional magnetic ...

fMRI Validation of fNIRS Measurements During a Naturalistic Task

We present a method to compare brain activity recorded with near-infrared spectroscopy (fNIRS) in a dance video game task to that recorded in a reduced version of the task using fMRI (functional magnetic resonance imaging). Recently, it has been shown that fNIRS can accurately record functional brain activities equivalent to those concurrently recorded with functional magnetic resonance imaging for classic psychophysical tasks and simple finger tapping paradigms. However, an often quoted benefit of fNIRS is that the technique allows for studying neural mechanisms of complex, naturalistic behaviors that are not possible using the constrained environment of fMRI. Our goal was to extend the findings of previous studies that have shown high correlation between concurrently recorded fNIRS and fMRI signals to compare neural recordings obtained in fMRI procedures to those separately obtained in naturalistic fNIRS experiments. Specifically, we developed a modified version of the dance video game Dance Dance Revolution (DDR) to be compatible with both fMRI and fNIRS imaging procedures. In this methodology we explain the modifications to the software and hardware for compatibility with each technique as well as the scanning and calibration procedures used to obtain representative results. The results of the study show a task-related increase in oxyhemoglobin in both modalities and demonstrate that it is possible to replicate the findings of fMRI using fNIRS in a naturalistic task. This technique represents a methodology to compare fMRI imaging paradigms which utilize a reduced-world environment to fNIRS in closer approximation to naturalistic, full-body activities and behaviors. Further development of this technique may apply to neurodegenerative diseases, such as Parkinson&#8217;s disease, late states of dementia, or those with magnetic susceptibility which are contraindicated for fMRI scanning.

We present a method to compare functional brain activity recorded during a naturalistic task using fNIRS with activity recorded during fMRI.

fMRI אישור של מדידות fNIRS במהלך משימה נטורליסטי

We present a method to compare brain activity recorded with near-infrared spectroscopy (fNIRS) in a dance video game task to that recorded in a reduced ...

Concurrent Electroencephalography Recording During Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS)

Oscillatory brain activities are considered to reflect the basis of rhythmic changes in transmission efficacy across brain networks and are assumed to integrate cognitive neural processes. Transcranial alternating current stimulation (tACS) holds the promise to elucidate the causal link between specific frequencies of oscillatory brain activity and cognitive processes. Simultaneous electroencephalography (EEG) recording during tACS would offer an opportunity to directly explore immediate neurophysiological effects of tACS. However, it is not trivial to measure EEG signals during tACS, as tACS creates a huge artifact in EEG data. Here we explain how to set up concurrent tACS-EEG experiments. Two necessary considerations for successful EEG recording while applying tACS are highlighted. First, bridging of the tACS and EEG electrodes via leaking EEG gel immediately saturates the EEG amplifier. To avoid bridging via gel, the viscosity of the EEG gel is the most important parameter. The EEG gel must be viscous to avoid bridging, but at the same time sufficiently fluid to create contact between the tACS electrode and the scalp. Second, due to the large amplitude of the tACS artifact, it is important to consider using an EEG system with a high resolution analog-to-digital (A/D) converter. In particular, the magnitude of the tACS artifact can exceed 100 mV at the vicinity of a stimulation electrode when 1 mA tACS is applied. The resolution of the A/D converter is of importance to measure good quality EEG data from the vicinity of the stimulation site. By following these guidelines for the procedures and technical considerations, successful concurrent EEG recording during tACS will be realized.

Concurrent Electroencephalography Recording During Transcranial Alternating Current Stimulation tACS

In this article we explain how to set up a concurrent transcranial alternating current stimulation and EEG experiment.

Electroencephalography הקלטה במקביל במהלך Transcranial זרם חילופין גירוי (TACs)

Oscillatory brain activities are considered to reflect the basis of rhythmic changes in transmission efficacy across brain networks and are assumed to ...

Simultaneous Transcranial Alternating Current Stimulation and Functional Magnetic Resonance Imaging

Transcranial alternating current stimulation (tACS) is a promising tool for noninvasive investigation of brain oscillations. TACS employs frequency-specific stimulation of the human brain through current applied to the scalp with surface electrodes. Most current knowledge of the technique is based on behavioral studies; thus, combining the method with brain imaging holds potential to better understand the mechanisms of tACS. Because of electrical and susceptibility artifacts, combining tACS with brain imaging can be challenging, however, one brain imaging technique that is well suited to be applied simultaneously with tACS is functional magnetic resonance imaging (fMRI). In our lab, we have successfully combined tACS with simultaneous fMRI measurements to show that tACS effects are state, current, and frequency dependent, and that modulation of brain activity is not limited to the area directly below the electrodes. This article describes a safe and reliable setup for applying tACS simultaneously with visual task fMRI studies, which can lend to understanding oscillatory brain function as well as the effects of tACS on the brain.

Transcranial alternating current stimulation (tACS) is a promising tool for noninvasive investigation of brain oscillations, though its effects are not completely understood. This article describes a safe and reliable setup for applying tACS simultaneously with functional magnetic resonance imaging, which can increase understanding oscillatory brain function and effects of tACS.

סימולטני transcranial גירוי הזרם הנוכחי ו הדמיה תפקודית תהודה מגנטית

Transcranial alternating current stimulation (tACS) is a promising tool for noninvasive investigation of brain oscillations. TACS employs ...

Using Electroencephalography Measurements and High-quality Video Recording for Analyzing Visual Perception of Media Content

This article explores a method to detect differences in visual perception in humans. The method used is based on the psychological (or "cognitive") function of eyeblinks. Participants' eyeblinks are detected and acquired while watching videos specifically created for the investigation. The detection and acquisition of eyeblinks are carried out with the help of a 20-channel electroencephalographic (EEG) wireless device. The international 10-20 system for electrode placement is followed. A high-definition (HD) video camera is used to record participants' facial expressions, for contrast purposes. Instead of using pre-existing media content, purpose-made video content has been created following specific criteria of interest for this investigation, with stimuli enabling researchers to manage the precise parameters of interest. Otherwise, results could be contaminated with uncontrolled variables. The synchronization of the presentation of video stimuli with EEG recordings needs to be done in milliseconds. Analysis of collected data is performed with robust software for working with big matrices. Statistically significant differences in eyeblink rate related to media professionalization and editing style are found with the reported experimental procedures.

We present detection, acquisition, and analysis of eyeblink rates while watching media content.

באמצעות מדידות אלקטרואנצפלוגרם הקלטת וידאו באיכות גבוהה עבור ניתוח התפיסה החזותית של תוכן מדיה

This article explores a method to detect differences in visual perception in humans. The method used is based on the psychological (or "cognitive") ...