Name: cortical source analysis of high-density eeg recordings in children
Uploaded: 2014-06-30T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 32 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Cortical Source Analysis of High-Density EEG Recordings in Children at JoVE.com

우리는 우리에게 발달 MRI 데이터베이스와 도움이 토론에 대한 액세스 권한을 부여하기위한 교수 존 리차드, 사우스 캐롤라이나 대학교, 감사드립니다. 우리는 또한 우리의 출자자 그레이트 오르 몬드 스트리트 어린이 자선, UCL 영향 및 그랜드 도전에게 감사의 말씀을 전합니다.

어린이를위한 1. 디자인 EEG 및 이벤트 관련 가능성 실험 참고 : 간단한 실험을 어린 아이들의 얼굴 처리를 조사하는 데 사용할 수 있습니다이 문서의 목적을 위해 설계되었습니다. 다음 절에서는 실험을 설명하고 MATLAB R2012b와 Psychtoolbox V3.0.11 (23, 24)를 사용하여 구현하는 방법을 설명합니다. 감정적 인 얼굴 표정 (25)의 NimStim 세트에서 촬영 한 사진이 예를 사용 하였다. 이 자극 세트는 요청에 따라 연구 목적으로 사용하실 수 있습니다 ( <a href="http://www.macbrain.org/resources.htm">http://www.macbrain.org/resources.htm</a> ). <ol><li> 자극 사이의 차이를 줄이기 위해 회색조 RGB 사진을 전송합니다. 표 1을 참조하십시오 참고 :.이 명령은 처리 도구 상자 (이미지를 필요로 <a href="http://www.mathworks.co.uk/products/image/">http://www.mathworks.co.uk/products/image/</a> ). 무료 대안이 t 찾을 수있다파일 교환의 hrough ( <a href="https://www.mathworks.co.uk/matlabcentral/fileexchange">https://www.mathworks.co.uk/matlabcentral/fileexchange</a> ). </li><li> 일련의 명령 (예를 들어, 표 1 참조)를 사용하여 자극 프레 젠 테이션의 트리거에 대한 정확한 타이밍과 실험을 구현하는 실험 제어 소프트웨어를 사용합니다. </li></ol> 2. 데이터 수집 <ol><li> 아이가 시험 환경에 익숙해 있는지 확인합니다. 어린 아이들이 교사의 무릎에 또는 편안하게 아이의 자리에 앉을 수 있습니다. 아이가 아이의 머리에 적용하기 전에 센서 망을보고 느껴 보자. 여분의 그물이있는 경우, 부모는 하나를 시도하거나 인형에 하나 박제 테 디를 배치했다. </li><li> 자녀에 대한 올바른 그물 크기를 선택하는 최대 머리 둘레를 측정합니다. 측정 테이프를 사용하고 nasion에 개최. 그런 다음, 최대 둘레 머리 주위를 측정 (1 ~inion 위 CM). 참고 : 측정 머리 둘레를 기록하고 나중에 분석 (26)에 사용되는 센서 망을 유지합니다. 부모의 머리도 상황에 아이들이 더 편안하게 측정하면 도움이됩니다. </li><li> nasion 및 inion 좌우 periauricular 점 사이의 중간 거리의 교차로에서 머리의 정점을 확인합니다. 그물을 적용 할 때 정점 채널이 올바른 위치에 있는지 확인하기 위해 중국 펜으로이 점을 표시합니다. </li><li> 센서 망을 적용하고 주요 채널이 해부학 적 랜드 마크 (nasion, inion, 버텍스와 왼쪽 / 오른쪽 mastoids)에 정렬되어 있는지 확인합니다. 주 : 가장 정확한 결과를 위해 머리에 채널의 위치가 디지털 디지털화 특수 장비를 사용하여 획득 될 수있다. 센서 위치를 취득하고자하는 연구자는 적절한 하드웨어 및 소프트웨어 설명서를 참조해야합니다. 또한, 해부학 LAN을 따라 전극의 표준 배치를 가정 전극지도dmarks가 사용될 수있다. 이러한 맵은 해석 부에 설명 된대로 적절한 헤드 모델 나이 비뚤어 수있다. </li><li> 채널은 개별적으로 센서를 배치하여 두피와 좋은 접촉을 가지고 있는지 확인하십시오; 살짝 비켜 머리를 이동하려면 좌우로 각 센서를 트위스트. </li><li> 채널 이득 및 채널 임피던스를 측정한다. NetStation EEG 기록 소프트웨어에서 녹음을 시작하고 이득 및 임피던스 측정을 시작하려면 &quot;시작&quot;을 클릭합니다. 측정이 자동으로 시작되지 않으면, &quot;보정 앰프&quot;와 &quot;인터넷 임피던스를 측정한다&quot;버튼을 사용합니다. </li><li> 빨간색이 나타납니다 50 kΩ의보다 높은 임피던스와 채널 레코딩 소프트웨어를 확인합니다. 채널 임피던스를 낮출 수있는 펫을 추가 전해질 용액을 적용합니다. 주변 채널 (플랫 라인 채널)보다 낮은 임피던스 또는 눈에 띄게 적은 활동에도 불구하고 높은 주파수 작동을 표시 채널 EEG 디스플레이를 확인합니다. 이 채널은 근래 수 있습니다두피와 조정을 필요로 전자 접촉 불량. </li><li> EEG 준비하는 동안 안락한 아이들을 유지하기 위해, 아이가 유아를위한 비누 거품을 불고, 예를 들어, 음악을 듣고, 나이 적절한 만화를 시청하거나 다른 실험을 사용하여주의를 분산 할 수 있습니다. </li></ol> 3. 분석 <ol><li> 전처리 <ol><li> 디지털 채널 27 (표 1) 품으로 제거하는 0.1 Hz에서 컷 오프와 하이 패스 필터를 사용하여 데이터를 필터링 할 수 있습니다. </li><li> ERP 분석을 위해, 30 Hz에서 27 (표 1)에서 컷 오프와 로우 패스 필터를 적용합니다. </li><li> 촬영시 설정 한 트리거 코드에 따라 연속적인 데이터를 획기적인. 대부분의 실험에서, 또한 (표 1)의 시간 간격을 커버하도록 발병과 600 밀리의 포스트 자극 간격을 자극하기 전에 200 밀리의 기준을 사용한다. </li><li> 움직임이나 깜박임 유물을 포함하는 신 (新) 시대를 제거 c 표시진폭보다 높은 150 MV 피크에 피크 hannels는 - 참가자 그룹 및 데이터 품질에 따라이 임계 값을 조정합니다. 일관성을 위해, 한 연구에 모든 참가자에 대해 동일한 임계 값을 사용합니다. 채널이 신 (新) 시대의 30 % 이상이 임계 값을 초과하는 경우 (이 허용 데이터가 포함 된 경우 채널 활동, 주변 채널에서 보간 될 수있다) 채널을 제거합니다. 채널의 20 % 이상이 시대에 나쁜 표시하는 경우, 시대를 제거합니다. 채널의 20 % 이상이 알고리즘에 의해 거부 또는 신 (新) 시대의 50 % 미만을 유지하는 경우, 추가 분석 (표 1)에서 데이터 집합을 제거하는 것이 좋습니다. 참고 : 시대와 채널 거절 비율 임계 값은 우리의 경험에서 소음의 충분한 양을 제거 야구장 수치입니다. 기록에서 아티팩트의 양이 다른 참가자 그룹, 실험 패러다임 또는 EEG 시스템을 사용하여 상이 할 가능성이있다. 실험자는 비율을 조정할 수 있습니다임계 값과 그들이 이슈 거부에 만족하는 경우 확인합니다. 또한, 실험자는 육안 검사를 통해 이슈를 포함하는 시험을 거부 할 수 있습니다. </li><li> 각 채널 (표 1)에서 채널에 걸쳐 평균 활동을 빼서 평균 기준을 참조하여 재. 주 : 정점 전극 전형적 NetStation의 기록 용 기준으로서 사용된다. </li></ol></li><li> 독립 요소 분석을 통한 이슈 수정 <ol><li> 빠른 도구 상자 (28)에 데이터를 가져 와서 데이터에 대한 자동 유물 제거 알고리즘 (표 1)을 실행합니다. </li><li> 더 빠르고 그래픽 사용자 인터페이스 (GUI)를 사용합니다; 명령 줄에 GUI를 입력 FASTER_GUI를 엽니 다. </li><li> 데이터가 이미 epoching 전에 필터링 된대로 필터링 메뉴에서 필터링 옵션의 선택을 취소합니다. </li><li> 2 electrooculagram (EOG) 채널 126 EEG 채널 : 채널의 수를 지정합니다. </li><li> 입력셀 어레이 내의 문자열로 데이터를 epoching 사용 표식. 제시된 경우에 입력 { &#39;얼굴&#39;, &#39;scra을&#39;} 얼굴과 스크램블 얼굴 조건. </li><li> 독립 성분 분석 (ICA)에 대한 채널을 선택한다. 일반적으로 모든 녹화 채널, 포함을 선택합니다. 외부 비 EEG 채널. </li><li> GUI의 오른쪽 창에서 입력 및 출력 폴더를 지정합니다. </li><li> 레코딩을위한 적절한 채널 파일을 선택합니다. 참고 : 채널 파일은 대부분의 EEG 시스템 제조업체에서 다운로드 할 수 있습니다 또는 EEGLAB 웹 사이트에서 다운로드 할 수 있습니다. </li><li> 빠른 처리를 시작하려면 실행을 클릭합니다. 레코딩 및 파일 번호의 길이에 따라,이 처리는 몇 시간이 걸릴 수있다. </li><li> 시각적으로 처리 한 후 녹음, 독립적 인 구성 요소의지도까지 ERP를 검사합니다. </li></ol></li><li> 이벤트 관련 잠재력 데이터의 채널 레벨 분석 <ol><li> 가상 C를 형성하기 위해 여러 채널을 배합잡음비 나은 신호 hannel (표 1). 참고 : 채널의 선택은 문헌 또는 선험적 가설에서 이전의보고에 근거해야한다. 주어진 시간 창 내에서 가장 높은 진폭을 보여 선택 채널 (29)을하지 않는 것이 좋습니다. </li><li> , 피크 진폭과 같은 조치를 확보 파형의 특성 및 통계 테스트 (표 1)을 수행 할 수있는 진폭 및 최대 대기 시간을 의미한다. </li></ol></li><li> 경계 요소 모델을 생성 (BEM) <ol><li> 세그먼트 해부학 MRI는 FreeSurfer으로 스캔 할 수 있습니다. 참고 : 가장 정확한 결과를 위해, 각 참가자에 대한 개별 MRI 검사에 대한 경계 요소 모델을 기반으로. 이것이 가능하지 않으면, 최대한 참가자들의 나이를 일치 보통 MRI 템플릿이 사용되어야한다. BEM을 24 개월 이하 아이들을 위해 사용할 수 없음을 양해 해 주시기 바랍니다. 경계 요소 모델은 각각의 쉘 (뇌, 두개골, 피부) 폐쇄 껍질로 구성되어 있다고 가정합니다. 그러나, Y에두개골 Young의 어린이 천문은 폐쇄 쉘 가정을 위반하는 폐쇄되지 않습니다. <ol><li> FreeSurfer 소프트웨어를 설치하려면, 먼저 FreeSurfer 웹 사이트 (에서 다운로드 <a href="http://freesurfer.net/fswiki/DownloadAndInstall">http://freesurfer.net/fswiki/DownloadAndInstall</a> ). 다음, 쉘 환경이 FreeSurfer을 포함 설정; .. bashrc에 들어 bashrc 파일을에서 다음 명령을 포함한다 : <ol><li> 수출 FREESURFER_HOME = / 응용 프로그램 / freesurfer / </li><li> 소스 $ FREESURFER_HOME / FreeSurferEnv.sh 참고 :이 명령은 FreeSurfer 폴더 유닉스 시스템의 응용 프로그램 폴더에있는 것으로 가정 한 것입니다. 다른 쉘 환경, 예를 들면 CSH / tcsh에서, 또는 FreeSurfer 웹 사이트에서 운영 체제 (와 설치 방법 FreeSurfer에 대한 자세한 내용이 있습니다 <a href="http://freesurfer.net/fswiki/DownloadAndInstall">http://freesurfer.net/fswiki/DownloadAndInstall</a> ). </li></ol></li><li> 다음으로, 제목의 방향을 정의토리는, 출력은 다음 명령을 사용하여 작성 될 폴더, 즉 : <ol><li> 수출 SUBJECTS_DIR = / ... / BEM을 / 참고 : 결과는 시스템의 모든 폴더에 기록 할 수있다. </li></ol></li><li> 다음, 다음 명령을 사용하여 경계 요소 모델에 대한 MRI 파일이 들어있는 폴더를 작업 디렉토리를 변경 : <ol><li> CD / 사용자 / joebathelt / Neurodevelopmental_MRI_database / 어린이 / 뇌 / 참고 : 시스템의 모든 폴더가 cd 명령의 구문을 사용하여 지정할 수 있습니다. 이는 일차 연구자 파일 구조의 일례이다. </li></ol></li><li> 마지막으로, 다음 명령을 사용하여 복원을 시작합니다 : <ol><li> 정찰 - 모든-I &lt;mri_file&gt;-subjid &lt;subject_id&gt; </li><li> 정찰 - 모든 모든 subjid &lt;subject_id&gt; 참고 : 현재 디렉토리에 원하는 MRI 검사의 파일 이름으로 대체해야합니다 &lt;mri_file&gt;. &lt;subject_id&gt;은 대표 될 수있다어떤 이름으로 엮여. FreeSurfer은 대상 디렉토리에이 이름의 폴더를 생성합니다. 사용하는 시스템에 따라, 마지막 명령이 실행되는 데 약간의 시간이 필요할 수 있습니다. </li></ol></li></ol></li><li> 예를 들어, 잘못된 세그먼트의 FreeSurfer 분할을 확인합니다. 중복 분야, 해부학 적 가능성 구획 등. 브레인 스토밍에 세그먼트를 가져 오기 및 GUI에 표시 도구를 사용하여 : <ol><li> 브레인 스토밍에서 해부학 창을 선택합니다. 오른쪽 대상을 클릭하고 &quot;가져 오기 해부학 폴더&quot;를 선택하여 분할 된 MRI를 가져옵니다. FreeSurfer 출력과 폴더를 확인이 선택됩니다. 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 선택 &quot;디스플레이&quot;시각적으로 분할을 검사합니다. 참고 : 또는 FreeSurfer 명령이 사용될 수있다. 자세한 설명은 FreeSurfer의 웹 사이트에서 찾을 수 있습니다 : <a href="http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/fswiki/RecommendedReconstruction">http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/fswiki/RecommendedR</a>econstruction. 해부학 parcellation에 근거 그 분석의 영역을 원하는 경우, FreeSurfer 함수 <a href="https://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/fswiki/mris_ca_label?action=fullsearch&amp;context=180&amp;value=linkto%3A%22mris_ca_label%22">mris_ca_label</a> , <a href="https://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/fswiki/mri_annotation2label?action=fullsearch&amp;context=180&amp;value=linkto%3A%22mri_annotation2label%22">mri_annotation2label</a> 및 <a href="https://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/fswiki/mri_mergelabels?action=fullsearch&amp;context=180&amp;value=linkto%3A%22mri_mergelabels%22">mri_mergelabels가</a> 사용될 수있다. FreeSurfer 간행물 및 더 자세한 정보는 온라인 도움말 페이지를 참조하십시오. </li></ol></li></ol></li><li> 브레인 스토밍의 소스 활동을 예측 <ol><li> 명령 창에 &quot;브레인 스토밍&quot;를 입력하여 브레인 스토밍을 시작합니다. </li><li> 파일 메뉴에서 새 프로토콜을 선택하여 새로운 프로토콜을 만듭니다. </li><li> 새로운 피사체 추가요법 파일 메뉴에서 새 주제를 선택하여 프로토콜. </li><li> 주제에 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하여 참가자와 &quot;가져 오기 MEG / EEG&quot;을 선택 가져 오기 EEG 데이터. </li><li> 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 &quot;가져 오기 채널 파일&quot;을 선택하여 채널 파일을 가져옵니다. 참고 : 채널 파일 소스 재건을 위해 MRI에 정렬 될 필요가있다. 브레인 스토밍은 사용자가 MRI에 표시 할 필요가 4 해부학 적 기준점의 시스템을 사용합니다. 자세한 내용은 (에 대한 브레인 스토밍 자습서를 참조하십시오 <a href="http://neuroimage.usc.edu/brainstorm/CoordinateSystems">http://neuroimage.usc.edu/brainstorm/CoordinateSystems</a> ). 특정 EEG 시스템이나, 이상적으로는, 종래 EEG 기록을 디지털화 한 헤드 위치들이 이용 될 수있는 채널 파일에 의해 정의 된 기준 위치. </li><li> 오른쪽 &quot;주제에 대한 채널 파일을 클릭하고&quot;MRI 등록 &quot;로 이동 : 예상대로 BEM과 채널이 정렬되었는지 확인, &quot;확인합니다. 참고 : 모델 내 분야가 중복되거나 채널이 BEM 내에있는 경우, 소스의 재구성이 잘못된 결과를 생성됩니다. &quot;MRI 분할&quot;메뉴에서 &quot;편집&quot;옵션을 사용하여 정렬을 조정합니다. </li><li> 참가자를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하여 각 시대의 기준에서 잡음 공분산 행렬을 계산하고 &quot;잡음 공분산 행렬&quot;을 선택하고 &quot;녹화에서 계산&quot;. 참고 : 브레인 스토밍 도구 상자의 저자는 짧은 레코딩을위한 대각선 잡음 공분산 행렬 (~ 채널보다 시간 점) 이상 레코딩을위한 하나의 전체를 사용하는 것이 좋습니다. 자세한 내용은 브레인 스토밍 소스 추정 튜토리얼을 참조하십시오 <a href="http://neuroimage.usc.edu/brainstorm/Tutorials/TutSourceEstimation">http://neuroimage.usc.edu/brainstorm/Tutorials/TutSourceEstimation</a> . </li><li> 제목과 선택 &quot;COMPUT을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하여 소스 모델을 계산전자 소스 모델 &quot;. </li><li> 대상을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하여 깊이 가중 최소 규격 추정을 사용하여 &quot;계산 소스&quot;와 &quot;최소 규범 추정&quot;을 선택 역 솔루션을 계산합니다. 주 : 다른 옵션 (dSPM, sLORETA)를 사용할 수 있습니다. 각 옵션은 서로 다른 장점과 단점이 있습니다. 알고리즘은 문헌에서 선험적 고려하고 이전의보고들에 기초하여 선택되어야한다. 다른 사람들이 널리 보급 활성화를위한 더 적합한 반면 또한, 일부 알고리즘은 특정 지역에 초점 활성화를 해결하는 더 있습니다. MNE는 문학 (16) 이전의보고에 기초하여 본 연구에 사용되었다. 일관성을 위해, 역 솔루션 같은 알고리즘은 한 연구에서 모든 참여자를 위해 사용되어야한다. 연구원은 또한 다른 역 솔루션 알고리즘의 응용 프로그램에 강력한 연구 결과는 어떻게 비교 할 수 있습니다. </li><li> 연구 결과에있는 모든 참가자를위한 제 3 반복합니다. 참고 : GRA을 사용 하나phical 배치 인터페이스 또는 참가자에 대한 처리 단계를 반복하는 스크립트. 지시 사항은 브레인 스토밍 문서 (참조 <a href="http://neuroimage.usc.edu/brainstorm/Tutorials/TutRawScript">http://neuroimage.usc.edu/brainstorm/Tutorials/TutRawScript을</a> ). </li><li> 프로세스 메뉴로 기록을 끌어와 &quot;조건 (대상의 평균)으로&quot; &quot;보통&quot;과를 선택하여 참가자 당 실험을 통해 평균 소스 활동. </li><li> &quot;프로세스 2&quot;를 선택하고 하나의 창에서 각 조건을 드래그하여 조건을 대조. 그런 다음, 디자인에 따라 &quot;테스트&quot;와 &quot;학생의 T-테스트&quot;또는 &quot;학생의 T-테스트 (쌍)&quot;를 선택합니다. &quot;통계 분석&quot;메뉴에서 생성 된 통계지도의 화면에 여러 개의 비교 설정 진폭 및 지역 임계 값을 수행합니다. 참고 : 또는 정품 인증지도는 SPM (에 내보낼 수 있습니다 <a href="http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/">http://www.fil.</a>ion.ucl.ac.uk / SPM /)보다 심층적 인 통계 분석 ( <a href="http://neuroimage.usc.edu/brainstorm/ExportSpm12%20HYPERLINK%20%22http:/neuroimage.usc.edu/brainstorm/ExportSpm12%22)">http://neuroimage.usc.edu/brainstorm/ExportSpm12 HYPERLINK &quot;http://neuroimage.usc.edu/brainstorm/ExportSpm12&quot;)</a> . </li><li> 관심 영역에 대한 이벤트 관련 응답을 계산합니다. parcellation 기반의 ROI를 들어, 해부학 메뉴의 피질 표면에 마우스 오른쪽 버튼을 클릭 FreeSurfer의 parcellation을로드하고 &quot;가져 오기 라벨&quot;을 선택합니다. 해당 파일을 이동하고로드합니다. 이제, 기능 데이터 메뉴의 &quot;스카우트&quot;창에서 투자 수익 (ROI)을 선택합니다. </li><li> 프로세스 1 창에 파일을 드래그하여 ROI 이벤트와 관련된 활동을 입수 소스 메뉴에서 &quot;스카우트 시계열을 추출합니다&quot;를 선택합니다. 참고 : 여러 ROI를 동시에 선택할 수 있으며 ROI 시간 시리즈는 스카우트의 시간을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭 더 음모를 꾸미고, 분석, 추적을 할 수있다시리즈 데이터 및 선택 &quot;Matlab을 내보내기.&quot; </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Michel, C. M., Murray, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Towards+the+utilization+of+EEG+as+a+brain+imaging+tool.">Towards the utilization of EEG as a brain imaging tool.</a> NeuroImage. 61 (2), 371-385 (2012).</li><li>Brodbeck, V., 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=EEG+microstates+of+wakefulness+and+NREM+sleep.">EEG microstates of wakefulness and NREM sleep.</a> NeuroImage. 62 (3), 2129-2139 (2012).</li><li>Sanchez, C. E., Richards, J. E., Almli, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Age-specific+MRI+templates+for+pediatric+neuroimaging.">Age-specific MRI templates for pediatric neuroimaging.</a> Developmental Neuropsychology. 37 (5), 379-399 (2012).</li><li>Umutlu, L., Ladd, M. E., Forsting, M., Lauenstein, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=7+Tesla+MR+Imaging:+Opportunities+and+Challenges.">7 Tesla MR Imaging: Opportunities and Challenges.</a> RoFo : Fortschritte auf dem Gebiete der Rontgenstrahlen und der Nuklearmedizin. 186 (2), 121-129 (2014).</li><li>Logothetis, N. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bold+claims+for+optogenetics.">Bold claims for optogenetics.</a> Nature. 468 (7323), (2010).</li><li>Logothetis, N. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+we+can+do+and+what+we+cannot+do+with+fMRI.">What we can do and what we cannot do with fMRI.</a> Nature. 453 (7197), 869-878 (2008).</li><li>Roche-Labarbe, N., 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=High-resolution+electroencephalography+and+source+localization+in+neonates.">High-resolution electroencephalography and source localization in neonates.</a> Human Brain Mapping. 29 (2), 167-176 (2008).</li><li>Johnson, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interactive+Specialization:+A+domain-general+framework+for+human+functional+brain+development.">Interactive Specialization: A domain-general framework for human functional brain development.</a> Developmental cognitive neuroscience. 1, 7-21 (2010).</li><li>Nelson, C. A., McCleery, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+Event-Related+Potentials+in+the+Study+of+Typical+and+Atypical+Development.">Use of Event-Related Potentials in the Study of Typical and Atypical Development.</a> Journal of the American Academy of Child &amp; Adolescent Psychiatry. 47 (11), (2008).</li><li>Michel, C. M., Murray, M. M., Lantz, G., Gonzalez, S., Spinelli, L., Grave de Peralta, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=EEG+source+imaging.">EEG source imaging.</a> Clinical neurophysiology : official journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology. 115 (10), 2195-2222 (2004).</li><li>Bathelt, J., O'Reilly, H., Clayden, J. D., Cross, J. H., de Haan, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+brain+network+organisation+of+children+between+2+and+5years+derived+from+reconstructed+activity+of+cortical+sources+of+high-density+EEG+recordings.">Functional brain network organisation of children between 2 and 5years derived from reconstructed activity of cortical sources of high-density EEG recordings.</a> NeuroImage. 82, 595-604 (2013).</li><li>David, O., Cosmelli, D., 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=Evaluation+of+different+measures+of+functional+connectivity+using+a+neural+mass+model.">Evaluation of different measures of functional connectivity using a neural mass model.</a> NeuroImage. 21 (2), 659-673 (2004).</li><li>Grech, R., 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=Review+on+solving+the+inverse+problem+in+EEG+source+analysis.">Review on solving the inverse problem in EEG source analysis.</a> Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation. 5 (1), 25 (2008).</li><li>Wendel, K., 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=EEG/MEG+source+imaging:+methods,+challenges,+and+open+issues.">EEG/MEG source imaging: methods, challenges, and open issues.</a> Computational Intelligence and Neuroscience. 2009, 13 (2009).</li><li>Richards, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Localizing+cortical+sources+of+event-related+potentials+in+infants'+covert+orienting.">Localizing cortical sources of event-related potentials in infants' covert orienting.</a> Developmental Science. 8 (3), 255-278 (2005).</li><li>Hauk, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Keep+it+simple:+a+case+for+using+classical+minimum+norm+estimation+in+the+analysis+of+EEG+and+MEG+data.">Keep it simple: a case for using classical minimum norm estimation in the analysis of EEG and MEG data.</a> NeuroImage. 21 (4), 1612-1621 (2004).</li><li>Pascual-Marqui, R. 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=Low+resolution+brain+electromagnetic+tomography+(LORETA)+functional+imaging+in+acute,+neuroleptic-naive,+first-episode,+productive+schizophrenia.">Low resolution brain electromagnetic tomography (LORETA) functional imaging in acute, neuroleptic-naive, first-episode, productive schizophrenia.</a> Psychiatry Research. 90 (3), 169-179 (1999).</li><li>Pascual-Marqui, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standardized+low-resolution+brain+electromagnetic+tomography+(sLORETA):+technical+details.+Methods+and+findings+in+experimental+and+clinical+pharmacology.">Standardized low-resolution brain electromagnetic tomography (sLORETA): technical details. Methods and findings in experimental and clinical pharmacology.</a> 24 Suppl D. , 5-12 (2002).</li><li>Phillips, C., Rugg, M. D., 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=Systematic+regularization+of+linear+inverse+solutions+of+the+EEG+source+localization+problem.">Systematic regularization of linear inverse solutions of the EEG source localization problem.</a> NeuroImage. 17 (1), 287-301 (2002).</li><li>Yao, J., Dewald, J. P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+different+cortical+source+localization+methods+using+simulated+and+experimental+EEG+data.">Evaluation of different cortical source localization methods using simulated and experimental EEG data.</a> NeuroImage. 25 (2), 369-382 (2005).</li><li>Tandonnet, C., Burle, B., Hasbroucq, T., Vidal, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial+enhancement+of+EEG+traces+by+surface+Laplacian+estimation:+Comparison+between+local+and+global+methods.">Spatial enhancement of EEG traces by surface Laplacian estimation: Comparison between local and global methods.</a> Clinical Neurophysiology. 116 (1), 18-24 (2005).</li><li>Tenke, C. E., Kayser, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generator+localization+by+current+source+density+(CSD):+implications+of+volume+conduction+and+field+closure+at+intracranial+and+scalp+resolutions.">Generator localization by current source density (CSD): implications of volume conduction and field closure at intracranial and scalp resolutions.</a> Clinical neurophysiology : official journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology. 123 (12), 2328-2345 (2012).</li><li>Brainard, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+psychophysics+toolbox.">The psychophysics toolbox.</a> Spatial vision. , (1997).</li><li>Kleiner, M., Brainard, D., Pelli, D., Ingling, A., Murray, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What's+new+in+Psychtoolbox-3.">What's new in Psychtoolbox-3.</a> Perception. , (2007).</li><li>Tottenham, N., 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=The+NimStim+set+of+facial+expressions:+judgments+from+untrained+research+participants.">The NimStim set of facial expressions: judgments from untrained research participants.</a> Psychiatry Research. 168 (3), 242-249 (2009).</li><li>Chaste, 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=Adjusting+head+circumference+for+covariates+in+autism:+Clinical+correlates+of+a+highly+heritable+continuous+trait.">Adjusting head circumference for covariates in autism: Clinical correlates of a highly heritable continuous trait.</a> Biological Psychiatry. 74 (8), 576-584 (2013).</li><li>Delorme, A., 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=EEGLAB,+SIFT,+NFT,+BCILAB,+and+ERICA:+New+tools+for+advanced+EEG+processing.">EEGLAB, SIFT, NFT, BCILAB, and ERICA: New tools for advanced EEG processing.</a> Computational Intelligence and Neuroscience. 2011, 130714 (2011).</li><li>Nolan, H., Whelan, R., Reilly, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=FASTER:+Fully+Automated+Statistical+Thresholding+for+EEG+artifact+Rejection.">FASTER: Fully Automated Statistical Thresholding for EEG artifact Rejection.</a> Journal of Neuroscience Methods. 192 (1), 152-162 (2010).</li><li>Kilner, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bias+in+a+common+EEG+and+MEG+statistical+analysis+and+how+to+avoid+it.">Bias in a common EEG and MEG statistical analysis and how to avoid it.</a> Clinical Neurophysiology. , (2013).</li><li>DeBoer, T., Scott, L. S., Nelson, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=12+ERPs+in+Developmental+Populations.">12 ERPs in Developmental Populations.</a> Event-related Potentials: A. , (2005).</li><li>Sanchez, C. E., Richards, J. E., Almli, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurodevelopmental+MRI+brain+templates+for+children+from+2+weeks+to+4+years+of+age.">Neurodevelopmental MRI brain templates for children from 2 weeks to 4 years of age.</a> Developmental Psychobiology. 54 (1), 77-91 (2011).</li><li>Tadel, F., Baillet, S., Mosher, J. C., Pantazis, D., Leahy, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brainstorm:+A+user-friendly+application+for+MEG/EEG+analysis.">Brainstorm: A user-friendly application for MEG/EEG analysis.</a> Computational Intelligence and Neuroscience. 2011, 879716 (2011).</li><li>Haan, M., Johnson, M. H., Halit, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+face-sensitive+event-related+potentials+during+infancy:+a+review.">Development of face-sensitive event-related potentials during infancy: a review.</a> International Journal of Psychophysiology. 51, 45-58 (2003).</li><li>Earp, B. D., Everett, J. A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Is+the+N170+face+specific?+Controversy,+context,+and+theory.">Is the N170 face specific? Controversy, context, and theory.</a> Neuropsychological Trends. 13 (1), 7-26 (2013).</li><li>Taylor, M. J., McCarthy, G., Saliba, E., Degiovanni, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ERP+evidence+of+developmental+changes+in+processing+of+faces.">ERP evidence of developmental changes in processing of faces.</a> Clinical neurophysiology : official journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology. 110 (5), 910-915 (1999).</li><li>Ment, L. R., 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=Longitudinal+brain+volume+changes+in+preterm+and+term+control+subjects+during+late+childhood+and+adolescence.">Longitudinal brain volume changes in preterm and term control subjects during late childhood and adolescence.</a> PEDIATRICS. 123 (2), 503-511 (2009).</li><li>Courchesne, 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=Impairment+in+shifting+attention+in+autistic+and+cerebellar+patients.">Impairment in shifting attention in autistic and cerebellar patients.</a> Behavioral Neuroscience. 108 (5), 848-865 (1994).</li><li>Litvak, V., 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=EEG+and+MEG+data+analysis+in+SPM8.">EEG and MEG data analysis in SPM8.</a> Computational Intelligence and Neuroscience. (2011), (2011).</li><li>Daunizeau, J., David, O., Stephan, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+causal+modelling:+A+critical+review+of+the+biophysical+and+statistical+foundations.">Dynamic causal modelling: A critical review of the biophysical and statistical foundations.</a> NeuroImage. 58 (2), 312-322 (2011).</li></ol>

이 기사에 대한 출판 비용은 전기 측지선, 주식 회사가 후원했다

본 기사는 세 아이들을 위해 적당한 표준 ERP 패러다임에 적합한 평균 MRI 템플릿과 깊이가 가중 최소 규범 추정에 따라 경계 요소 모델을 사용하여 대뇌 피질의 발전기의 재건을위한 고밀도 뇌파의 기록 및 분석에 대해 설명합니다. 이 패러다임에서는 얼굴과 스크램블 얼굴의 사진이 표시됩니다. 다른 저자들은 개발 35 얼굴 처리 메커니즘의 개발을 조사이 패러다임을 사용했다. 채널 레벨...

버락 오바마 대통령은 건강과 경제 3 (http://www.whitehouse.gov/share/brain-initiative)에 대한 중요도가 높은 과학적 발견의 다음 개척지로 인간의 두뇌를 설명했다. 그러나 자연 과학의 다른 분야와 마찬가지로 신경 과학 진행을위한 방법론과 분석 기술의 발전에 따라 달라집니다. 인간의 뇌 기능에 대한 연구에서 일반적으로 사용되는 두 비 침습 도구는 자기 공명 영상 (MRI)과 뇌파 (EEG)이다. 이 도구는 서로 다른 물리적 특성을 이용하고 독특한 장점과 단점과 뇌 기능에 다른 통찰력을 제공한다. MRI는 생체 조직의 이미지를 얻기 위해 자기장 내에서 물 분자의 자기 특성을 사용합니다. 피사체는 높은 전계 강도를 가진 자석을 배치 할 필요가있다. 참가자의 운동은이 과정에서 제한 및 참가자는 자기의 급격한 변화로 인한 잡음을 허용해야한다필드. 구조적 이미지 이외에, MRI는 뇌 기능 (의 fMRI)을 조사하는 혈액 산소의 변화를 측정 할 수있는 가능성을 제공한다. 요약하면, MRI는 현대적인 필드 스캐너 및 최적화 된 매개 변수를 4로 최대 0.5 mm 3의 상대적으로 높은 공간 해상도를 제공합니다. 대조적으로,의 fMRI의 시간 해상도는 간접적으로 만 신경 활동의 5,6의 높은 시간적 역 동성을 반영하는 BOLD 반응의 느린 반응 속도로 제한됩니다. 한편, EEG가 두피에 배치 된 전극을 통해 신경의 활동에 기인 한 전기적 활성도의 변화를 측정한다. EEG 기술의 최근 발전은 단기 또는 장기와 고정뿐만 아니라 외래 레코딩을위한 센서의 빠르고 쉬운 응용 프로그램을 할 수 있습니다. EEG는 덜 제한적이기 때문에, 그것은 또한 잘 같은 MRI 환경을 용납하지 않는 특정 참가자 집단에 대한 선택의 방법입니다 소아 및 특정노인 및 정신 인구. EEG의 특성은 MRI의 것과 반대의 패턴을 보여 시간 분해능 정밀도는 밀리 세컨드 매우 높은이지만, 공간 해상도가 제한됩니다. 전기 전류는 두피의 표면에 자신의 발생기와 EEG 전극 사이에 다른 조직을 통해 전달합니다. 이 믹싱 및 볼륨 전도 효과로 알려진 소스 활동의 공간 번짐에 이르게한다. 따라서 두피의 표면에 전극에 의해 측정 된 활동 헤드 1,7상의 전극의 위치까지 멀리있을 여러 출처의 활성을 반영한다. 최근 몇 년 동안 많은 작업은 각각의 장점을 활용하기 위해 MRI와 EEG의 합병에 전념하고있다. 하나의 작업 라인은 기능 연구에 뇌파 및 MRI의 동시 수집하기 위해 최선을 다하고 있습니다. 다른 접근 방법은 C 양을 고려할 구조적 MRI에 의해 제공된 공간 정보를 사용하는 것이다onduction 생물 물리학 적 모델링을 통해 효과. 뇌파 기록의 원본 복원에 대한 구조 정보의 사용은 소아와 관련된 연구에 특히 유용합니다. 뇌 기능의 발달의 조사는 복잡한인지 능력이 간단한 전구체 8 위에 구축하는 방법을 이해하는 핵심이다. 이 조사는 행동 성능의 변화와 상관 관계가 신경 기판과 응답 특성의 변화를 강조하는 데 도움이됩니다. 그러나, 개발하는 동안 뇌 기능과인지의 조사는 특정 문제를 포즈. 특히, 기능 MRI 연구의 기회는 유아 나 아동이 잠들거나 운동 유물과 참가자 웰빙에 부정적인 영향을주지 않고 MRI 데이터를 얻기 위해 진정해야 하나로 제한됩니다. 또한, EEG는 연구 참가자의 모집이 쉽게 부모에 의해 덜 위험하고 침략으로 인식된다. 티없는 herefore, EEG는 어린 아이들의 뇌 기능의 많은 연구에 대한 선택의 방법입니다. EEG 시스템에서 방법 론적 발전은 몇 분 안에 128 개 이상의 채널을 가진 고밀도의 전극 배열의 응용 프로그램을 할 수 있습니다. 응용 프로그램과 편안한 착용감의 용이성도 어린 유아의 뇌파 기록을 허용하기에 충분하다. 그러나, 종종 연구자뿐만 아니라 특정 자극에 대한 반응의 시간적 역학에 관심이뿐만 아니라 응답을 매개하는 신경 기판을 비교하고 싶습니다. 상이한 연령 그룹과 비교 채널 레벨 ERP 분석에서 통용 가정은 동일한 신경 기판을 반응한다는이지만, 타이밍 또는 응답 진폭 9 세 걸쳐 변화있다. 비슷한 두피 지형 종종 유사한 기본 신경 활동의 지표로 사용된다. 그러나, 많은 다른 소스의 구성은 유사 두피 지형 (10)을 초래할 수 있습니다. 소스 추정을 적용함으로써,이 uncertainty이 감소하고 정량화 할 수있다. 관찰의 독립은 뇌 기능의 네트워크 계정에 중요합니다 : 소스가 혼합되어있는 경우, 상관 관계가 높은 지역의 연결 편중 될 것이다. 소스 재구성이 바이어스 (11)를 감소시키기 위하여 적용될 수있다. 대안 적으로, 타이밍 및 위상에 차이가 연결성 분석을 위해 사용될 수 있지만, 이러한 수학적 모델은 비 시뮬레이션 된 데이터 (12)에 평가하기 어려운 가정을 필요로한다. 요약하면, 소스 추정은 해부학과 조직의 생물 물리학 적 속성에 대한 지식을 기반으로 채널 레벨 EEG 및 ERP 분석에 추가 정보를 제공합니다. 다른 알고리즘은 역 문제에 대한 해결책을 찾기 위해 고안되었습니다. 파라 메트릭 및 비 파라 메트릭 13 : 이러한 알고리즘은 두 가지 범주로 크게 떨어진다. 파라 메트릭 모델은 하나의 위치, 방향과 강도가 다를 수 있습니다 여러 다이폴 안테나를 가정합니다. 반면, 비 파라 메트릭 모델 contaiNA 큰 고정 된 위치와 방향으로 쌍극자의 수. 이러한 모델에서, 두피 전기 활동은 고정 다이폴 10,13,14에서 활성화의 조합으로서 설명한다. 비 파라 메트릭, 분산 소스 모델은 다양한 미디어에서 해부학과 도전에 대한 지식을 기반으로 할 수 있습니다. 경계 요소 모델은 뇌, 뇌 척수, 두개골에 대해 서로 다른 껍질과 머리의 주요 조직에 대한 전도도 값을 통합합니다. 이는 전도성 각 구획 내의 대부분 일정하지만 표시 변경은 다른 구획의 경계에서 발생하는 것을 전제로한다. 전도도 값이 각 복셀 (15)에 할당 할 수 있도록 유한 요소 모델은 회색과 흰색 물질에 MR 검사의 추가 분할을 기반으로합니다. 실용적인 관점에서, 비 파라 메트릭 모델은, 복잡한 작업인지에 소스 재구성하는데 특히 유용하다 개인 영역의 수는 수있는10 알 수 없습니다. 더 정확한 유한 요소 모델은 비교적 높은 계산적 요구 포즈 탓 경계 요소 모델은 가장 널리 문헌에 현재 사용된다. FEM 제품 개별 MRI 스캔을 기반으로해야합니다 있도록 또한, 회색과 흰색 문제에 상당한 간 개별 다양성이있다. 비 파라 메트릭 모델은 앞으로 모델의 예측에 두피 측정 활동을 일치시키기위한 두 번째 단계가 필요합니다. 또 다른 장점과 단점을 가진 다른 접근 방법 (개요 미셸 등. 2004 참조) 문헌에서 논의되었다. 가장 널리 사용되는 알고리즘은 낮은 전체적인 강도 (16)과 포워드 모델의 전류 분포에 두피 측정 액티비티 일치 최소 규범 추정 (MNE)에 기초한다. MNE는 약한 표면 소스에 편중되어있다. 깊이 가중 MNE 알고리즘 가중치를 도입하여 표면 바이어스를 감소시키기 위해 시도수학 가정 10을 기준으로 행렬. 널리 사용 로레타 접근법은 또한 가중 MNE에 근거하지만, 별도로 매끄러운 해법 17,18 리드 소스 라플라시안이 최소화된다. 로레타는 시뮬레이션 연구 (19, 20)에 하나의 소스에 최선을 수행하는 것으로 확인되었습니다. 그러나, 로레타 솔루션의 스무딩을 통해 발생할 수 있습니다. 근원이 알려지지 않은 또는 여러 소스가 13, 16 존재할 가능성이있을 때 깊이 가중 MNE 바람직하다. 다른 모델의 가정의 영향을 평가하기 위해 다른 알고리즘의 결과를 비교하는 것은 추천. 요약하면, 모델링 방법을 통해 소스 재건 최근까지 아이들을 위해 제한되었습니다. 대부분 EEG 분석 소프트웨어가 실질적으로 아이들 2,8있는 소스 솔루션의 정확성을 제한 성인 해부학에 근거 헤드 모델에 의존하기 때문이다. 연산 능력 및 규정에 저렴한 액세스소스 재건을위한 사용자 친화적 인 소프트웨어는 가능한 이러한 한계를 극복 할 수 있습니다. EEG에 소스 추정을 적용하면 단독 채널 레벨 관측에 기반 분석을 통해 두 가지 중요한 이점을 제공합니다 : 공간 해상도와 관찰의 독립을 개선. 소스 추정은 일부 경우에 유익하지 않을 수 : 헤드의 양호한 커버리지 소스를 구별해야한다. 128 개 이상의 전극 고밀도 시스템은 10, 15를 추천합니다; 드문 드문 범위가 더 폭 넓은 소스 활성화 또는 위음성 결과 (10)로 이어지는 공간 필터 역할을합니다. 또한,이 문서에서 설명하는 방법에 따라 소스의 재건은 대뇌 피질의 발전기에 대해보고하고있다. 따라서 피질 기판 또는 대뇌 피질 피질의 상호 작용에 대한 가설 검정 덜 적합하다. 마지막으로, 소스 분석은 피질 기판에 대한 세부 이전 가설에 기초해야계정에 다른 영상 기법으로 기존의 문헌을 복용. 공간적 필터링 기술은 또한 두피 레벨에 공간 혼합을 감소시킴으로써 EEG 신호의 공간 해상도를 향상시키기 위해 사용될 수있다. 헤드 모델링이없는 볼륨 전도 효과의 영향을 저감하기위한 대안적인 방법이 사용되는 예를 들면, 라플라시안 필터 (21) 또는 전류원 밀도 분석 22. 볼륨 전도의 효과뿐만 아니라 있습니다 가까운 공간 근접 1에서 센서로 제한 그러나,이 방법은 신경 발전기에 대한 자세한 정보를 제공하지 않습니다. 다음 절에서,이 문서는 뇌와 2 세 아동의인지 기능의 조사를 위해 실험 런던 베이비 연구소에서 설계하는 방법에 대해 설명합니다. 다음으로, 아이들과 함께 높은 밀도 낮은 임피던스 시스템과 EEG 데이터 수집이 논의된다. 그 후, 채널 레벨에 EEG 전처리 및 분석이 제시된다. LastlY, 기사는 대뇌 피질의 소스 재건과 소스 레벨의 신호 분석을위한 구조 MRI 데이터의 처리에 초점을 맞추고 있습니다.

<table><tbody><tr><td>High-density EEG sensor net (128 or 256 channels)</td><td>HydroCel Geodesic Sensor Net 128</td><td>Electrical Geodesic Inc., Oregon, US</td><td></td></tr><tr><td>EEG high impendance amplifier</td><td>NetAmps 200</td><td>Electrical Geodesic Inc., Oregon, US</td><td></td></tr><tr><td>Data Acquisition Computer&amp;nbsp;</td><td>PowerMac G4</td><td>Apple Inc, California, US</td><td></td></tr><tr><td>Stimulus Presentation Computer</td><td>Optiplex 745</td><td>Dell Computers Inc., Texas, US</td><td></td></tr><tr><td>Stimulus Presentation Software</td><td>MATLAB R2012b with PsychToolBox</td><td>Brainard &lt;em&gt;et al.&lt;/em&gt; 1997</td><td></td></tr><tr><td>EEG recording software</td><td>NetStation 4.5.1</td><td>Electrical Geodesic Inc., Oregon, US</td><td></td></tr><tr><td>EEG analysis software</td><td>MATLAB R2012b</td><td>The Mathworks Inc.</td><td></td></tr><tr><td></td><td>EEGLAB</td><td>Delorme et &lt;em&gt;al.&lt;/em&gt; 2004</td><td></td></tr><tr><td></td><td>BrainStorm</td><td>Sylvain &lt;em&gt;et al.&lt;/em&gt; 2001</td><td></td></tr><tr><td>MRI processing software</td><td>FreeSurfer</td><td>Fischl &lt;em&gt;et al.&lt;/em&gt; 2004</td><td></td></tr><tr><td></td><td>OpenMEEG</td><td>Gramfort &lt;em&gt;et. al.&lt;/em&gt; 2010</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">Delorme, A., &amp;amp; Makeig, S. EEGLAB: an open source toolbox for analysis of single trial EEG dynamics including independent component analysis. &lt;em&gt;Journal of Neuroscience Methods&lt;/em&gt;, &lt;strong&gt;134&lt;/strong&gt;(1), 9&amp;ndash;21, (2004).</td></tr><tr><td colspan="4">Sylvain, B., John, C., Dimitrios, P., &amp;amp; Richard, M. Brainstorm: A User Friendly Application for MEG/EEG Analysis. &lt;em&gt;Computational Intelligence and Neuroscience&lt;/em&gt;, 1&amp;ndash;13, (2011).</td></tr><tr><td colspan="4">Fischl, B. &lt;em&gt;et al.&lt;/em&gt; Automatically parcellating the human cerebral cortex. &lt;em&gt;Cerebral Cortex&lt;/em&gt;, &lt;strong&gt;14&lt;/strong&gt;(1), 11&amp;ndash;22, (2004).</td></tr><tr><td colspan="4">Gramfort, A., Papadopoulo, T., Olivi, E., &amp;amp; Clerc, M. OpenMEEG: opensource software for quasistatic bioelectromagnetics. &lt;em&gt;BioMedical Engineering OnLine&lt;/em&gt;, &lt;strong&gt;9&lt;/strong&gt;(1), 45, (2010).</td></tr><tr><td colspan="4">Brainard, D. H. The psychophysics toolbox. &lt;em&gt;Spatial vision&lt;/em&gt;, (1997).</td></tr></tbody></table>

cortical source analysis of high-density eeg recordings in children

EEG는 전통적으로 높은 시간과 낮은 공간 해상도를 가진 뇌 영상 기법으로 설명되어 있습니다. 생물 물리학 적 모델링 및 신호 처리에서의 최근 발전은 가능한이 제약 조건 1을 극복하기 위해 높은 공간 해상도를 제공하는 구조 MRI 등의 다른 영상 기법으로 정보를 악용 할 수 있습니다. 이 시간에 높은 해상도뿐만 아니라 공간 영역을 필요로 수사에 특히 유용합니다. 또한, 때문에 쉽게 응용 프로그램과 뇌파 기록의 저렴한 비용에, EEG는 기능성 MRI를 용납하지 않는 어린 아이 같은 인구, 작업은 잘 스캔 할 때 자주 선택하는 방법입니다. 그러나, 신경 기판을 구조적 MRI에서, 해부학 적 정보를 포함하는 조사하기 위해 여전히 필요합니다. 대부분의 뇌파 분석 패키지는 성인 해부학에 근거하는 표준 머리 모델과 함께 작동합니다. 아이들 사용 이러한 모델의 정확도는 2, 한계가 있기 때문에 COmposition 머리의 공간 구성은 개발 3 극적 변화를 조직. 본 논문에서는 고밀도 뇌파의 대뇌 피질의 발전기를 재구성 개별 구조적 MRI 검사 또는 특정 연령 머리 모델을 기반으로 머리 모델을 이용하여 우리의 최근의 작업에 대한 개요를 제공합니다. 이 문서는 뇌파 기록 처리 및 실험실 설치, 작업 설계, EEG 전처리, MRI 처리, EEG의 채널 레벨 및 소스 분석을 포함한 런던 베이비 연구소의 소아 인구로 분석, 취득 방법에 대해 설명합니다.

유아와 어린이를위한 설계 ERP 실험은 종종 있기 때문에 긴 반복적 인 실험 (30)을 허용하는 제한된 용량, 도전하고있다. 정확한 소스 재구성 1. 1 표시에게 아주 어린 아이들과 함께 사용할 수있는면 처리 메커니즘의 조사를 위해 실험 프로토콜을 그림 잡음 비율에 높은 신호를 필요로하기 때문에 실험은, 소스 재건을 적용 할 계획 할 때이 문제는 더욱 악?...

Watch this Scientific Journal Video about Cortical Source Analysis of High-Density EEG Recordings in Children at JoVE.com

Cortical Source Analysis of High-Density EEG Recordings in Children

최근 몇 년 동안,인지 신경 과학 실험을 위해 전기 활동을 측정 두피의 피질 소스를 추정에 대한 관심이 증가되고있다. 이 문서에서는 런던 베이비 연구소의 2 개의 세에서 고밀도 뇌파가 취득하는 방법과 녹음이 아이들에있는 대뇌 피질의 소스 추정을 위해 처리하는 방법에 대해 설명합니다.

아이들의 고밀도 EEG 레코딩의 대뇌 피질의 자료 분석

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

cortical-source-analysis-of-high-density-eeg-recordings-in-children

Research

JoVE Journal

Behavior

21.2K 조회수.  UCL Institute of Child Health.  최근 몇 년 동안,인지 신경 과학 실험을 위해 전기 활동을 측정 두피의 피질 소스를 추정에 대한 관심이 증가되고있다. 이 문서에서는 런던 베이비 연구소의 2 개의 세에서 고밀도 뇌파가 취득하는 방법과 녹음이 아이들에있는 대뇌 피질의 소스 추정을 위해 처리하는 방법에 대해 설명합니다. 

비디오: Cortical Source Analysis of High-Density EEG Recordings in Children

Quantitative Assessment of Cortical Auditory-tactile Processing in Children with Disabilities

Objective and easy measurement of sensory processing is extremely difficult in nonverbal or vulnerable pediatric patients. We developed a new methodology to quantitatively assess children&#39;s cortical processing of light touch, speech sounds and the multisensory processing of the 2 stimuli, without requiring active subject participation or causing children discomfort. To accomplish this we developed a dual channel, time and strength calibrated air puff stimulator that allows both tactile stimulation and sham control. We combined this with the use of event-related potential methodology to allow for high temporal resolution of signals from the primary and secondary somatosensory cortices as well as higher order processing. This methodology also allowed us to measure a multisensory response to auditory-tactile stimulation.

Objective and easy measurement of sensory processing is extremely difficult in nonverbal or vulnerable pediatric patients. We developed a new methodology to quantitatively assess infants and children&#39;s cortical processing of light touch, speech sounds, and the multisensory processing of the 2 stimuli, without requiring active subject participation or causing discomfort in vulnerable patients.

장애 아동의 대뇌 피질의 청각 - 촉각 처리의 정량 평가

Objective and easy measurement of sensory processing is extremely difficult in nonverbal or vulnerable pediatric patients. We developed a new methodology ...

연구

행동분석학

Infant Auditory Processing and Event-related Brain Oscillations

Rapid auditory processing and acoustic change detection abilities play a critical role in allowing human infants to efficiently process the fine spectral and temporal changes that are characteristic of human language. These abilities lay the foundation for effective language acquisition; allowing infants to hone in on the sounds of their native language. Invasive procedures in animals and scalp-recorded potentials from human adults suggest that simultaneous, rhythmic activity (oscillations) between and within brain regions are fundamental to sensory development; determining the resolution with which incoming stimuli are parsed. At this time, little is known about oscillatory dynamics in human infant development. However, animal neurophysiology and adult EEG data provide the basis for a strong hypothesis that rapid auditory processing in infants is mediated by oscillatory synchrony in discrete frequency bands. In order to investigate this, 128-channel, high-density EEG responses of 4-month old infants to frequency change in tone pairs, presented in two rate conditions (Rapid: 70 msec ISI and Control: 300 msec ISI) were examined. To determine the frequency band and magnitude of activity, auditory evoked response averages were first co-registered with age-appropriate brain templates. Next, the principal components of the response were identified and localized using a two-dipole model of brain activity. Single-trial analysis of oscillatory power showed a robust index of frequency change processing in bursts of Theta band (3 - 8 Hz) activity in both right and left auditory cortices, with left activation more prominent in the Rapid condition. These methods have produced data that are not only some of the first reported evoked oscillations analyses in infants, but are also, importantly, the product of a well-established method of recording and analyzing clean, meticulously collected, infant EEG and ERPs. In this article, we describe our method for infant EEG net application, recording, dynamic brain response analysis, and representative results.

High-density electroencephalography (dEEG) is being used increasingly to study brain development and plasticity in the early years of life. Here we present an application of sophisticated analysis techniques that builds on traditional EEG recording to understand the oscillatory dynamics of rapid auditory processing in the infant brain.

유아 청각 처리 및 이벤트 관련 뇌 진동

Rapid auditory processing and acoustic change detection abilities play a critical role in allowing human infants to efficiently process the fine spectral ...

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

Dense array electroencephalography (dEEG), which provides a non-invasive window for measuring brain activity and a temporal resolution unsurpassed by any other current brain imaging technology1,2, is being used increasingly in the study of social cognitive functioning in infants and adults. While dEEG is enabling researchers to examine brain activity patterns with unprecedented levels of sensitivity, conventional EEG recording systems continue to face certain limitations, including 1) poor spatial resolution and source localization3,4,2) the physical discomfort for test subjects of enduring the individual application of numerous electrodes to the surface of the scalp, and 3) the complexity for researchers of learning to use multiple software packages to collect and process data. Here we present an overview of an established methodology that represents a significant improvement on conventional methodologies for studying EEG in infants and adults. Although several analytical software techniques can be used to establish indirect indices of source localization to improve the spatial resolution of dEEG, the HydroCel Geodesic Sensor Net (HCGSN) by Electrical Geodesics, Inc. (EGI), a dense sensory array that maintains equal distances among adjacent recording electrodes on all surfaces of the scalp, further enhances spatial resolution4,5,6 compared to standard dEEG systems. The sponge-based HCGSN can be applied rapidly and without scalp abrasion, making it ideal for use with adults7,8, children9,10,11, and infants12, in both research and clinical4,5,6,13,14,15 settings. This feature allows for considerable cost and time savings by decreasing the average net application time compared to other dEEG systems. Moreover, the HCGSN includes unified, seamless software applications for all phases of data, greatly simplifying the collection, processing, and analysis of dEEG data.
The HCGSN features a low-profile electrode pedestal, which, when filled with electrolyte solution, creates a sealed microenvironment and an electrode-scalp interface. In all Geodesic dEEG systems, EEG sensors detect changes in voltage originating from the participant's scalp, along with a small amount of electrical noise originating from the room environment. Electrical signals from all sensors of the Geodesic sensor net are received simultaneously by the amplifier, where they are automatically processed, packaged, and sent to the data-acquisition computer (DAC). Once received by the DAC, scalp electrical activity can be isolated from artifacts for analysis using the filtering and artifact detection tools included in the EGI software. Typically, the HCGSN can be used continuously for only up to two hours because the electrolyte solution dries out over time, gradually decreasing the quality of the scalp-electrode interface.
In the Parent-Infant Research Lab at the University of Toronto, we are using dEEG to study social cognitive processes including memory, emotion, goals, intentionality, anticipation, and executive functioning in both adult and infant participants.

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

Dense array electroencephalography is being used increasingly to study social cognitive functions in infants and adults. Here we present an established methodology that represents a significant improvement on conventional methodologies for studying EEG in infants and adults.

(덴스 배열 Electroencephalography를 사용하여 유아 및 성인의 사회적 인식을 조사 D EEG)

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

신경과학

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.

정위 뇌파를 사용하여 깊은 피질의 기능 및 피질 하 구조 조사 : 전방에 cingulate 피질 수업

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

Brain Source Imaging in Preclinical Rat Models of Focal Epilepsy using High-Resolution EEG Recordings

Electroencephalogram (EEG) has been traditionally used to determine which brain regions are the most likely candidates for resection in patients with focal epilepsy. This methodology relies on the assumption that seizures originate from the same regions of the brain from which interictal epileptiform discharges (IEDs) emerge. Preclinical models are very useful to find correlates between IED locations and the actual regions underlying seizure initiation in focal epilepsy. Rats have been commonly used in preclinical studies of epilepsy1; hence, there exist a large variety of models for focal epilepsy in this particular species. However, it is challenging to record multichannel EEG and to perform brain source imaging in such a small animal. To overcome this issue, we combine a patented-technology to obtain 32-channel EEG recordings from rodents2 and an MRI probabilistic atlas for brain anatomical structures in Wistar rats to perform brain source imaging. In this video, we introduce the procedures to acquire multichannel EEG from Wistar rats with focal cortical dysplasia, and describe the steps both to define the volume conductor model from the MRI atlas and to uniquely determine the IEDs. Finally, we validate the whole methodology by obtaining brain source images of IEDs and compare them with those obtained at different time frames during the seizure onset.

This video introduces the preparation, recording, and source analysis procedures of high-resolution EEG on sedated rats with a particular preclinical model of focal epilepsy under noninvasive conditions.

고해상도 뇌파 기록을 사용하여 초점 간질의 전임상 쥐 모델에서 뇌 원본 영상

Electroencephalogram (EEG) has been traditionally used to determine which brain regions are the most likely candidates for resection in patients with ...

의학

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

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

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

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

설치류 모델에서 고밀도 뇌파 취득 낮은 비용과 오픈 소스 리소스를 사용하여

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

Interictal High Frequency Oscillations Detected with Simultaneous Magnetoencephalography and Electroencephalography as Biomarker of Pediatric Epilepsy

Crucial to the success of epilepsy surgery is the availability of a robust biomarker that identifies the Epileptogenic Zone (EZ). High Frequency Oscillations (HFOs) have emerged as potential presurgical biomarkers for the identification of the EZ in addition to Interictal Epileptiform Discharges (IEDs) and ictal activity. Although they are promising to localize the EZ, they are not yet suited for the diagnosis or monitoring of epilepsy in clinical practice. Primary barriers remain: the lack of a formal and global definition for HFOs; the consequent heterogeneity of methodological approaches used for their study; and the practical difficulties to detect and localize them noninvasively from scalp recordings. Here, we present a methodology for the recording, detection, and localization of interictal HFOs from pediatric patients with refractory epilepsy. We report representative data of HFOs detected noninvasively from interictal scalp EEG and MEG from two children undergoing surgery.
The underlying generators of HFOs were localized by solving the inverse problem and their localization was compared to the Seizure Onset Zone (SOZ) as this was defined by the epileptologists. For both patients, Interictal Epileptogenic Discharges (IEDs) and HFOs were localized with source imaging at concordant locations. For one patient, intracranial EEG (iEEG) data were also available. For this patient, we found that the HFOs localization was concordant between noninvasive and invasive methods. The comparison of iEEG with the results from scalp recordings served to validate these findings. To our best knowledge, this is the first study that presents the source localization of scalp HFOs from simultaneous EEG and MEG recordings comparing the results with invasive recordings. These findings suggest that HFOs can be reliably detected and localized noninvasively with scalp EEG and MEG. We conclude that the noninvasive localization of interictal HFOs could significantly improve the presurgical evaluation for pediatric patients with epilepsy.

High Frequency Oscillations (HFOs) have emerged as presurgical biomarkers for the identification of the epileptogenic zone in pediatric patients with medically refractory epilepsy. A methodology for the noninvasive recording, detection, and localization of HFOs with simultaneous scalp electroencephalography (EEG) and magnetoencephalography (MEG) is presented.

Crucial to the success of epilepsy surgery is the availability of a robust biomarker that identifies the Epileptogenic Zone (EZ). High Frequency ...

Statistical Modelling of Cortical Connectivity Using Non-invasive Electroencephalograms

Non-invasive electrophysiological recordings are useful for the evaluation of nervous system function. These techniques are inexpensive, fast, replicable, and less resource-intensive than imaging. Further, the functional data produced have excellent temporal resolution, which is not achievable with structural imaging.
Current applications of electroencephalograms (EEG) are limited by data processing methods. Standard analysis techniques using raw time series data at individual channels are very limited methods of interrogating nervous system activity. More detailed information about cortical function can be achieved by examining relationships between channels and deriving statistical models of how areas are interacting, allowing visualization of connectivity between networks.
This manuscript describes a method for deriving statistical models of cortical network activity by recording EEG in a standard manner, then examining the interelectrode coherence measures to assess relationships between the recorded areas. Higher order interactions can be further examined by assessing the covariance between the coherence pairs, producing high-dimensional &#34;maps&#34; of network interactions. These data constructs can be examined to assess cortical network function and its relationship to pathology in ways not achievable with traditional techniques.
This approach offers greater sensitivity to network level interactions than is achievable with raw time series analysis. It is, however, limited by the complexity of drawing specific mechanistic conclusions about the underlying neural populations and the high volumes of data generated, requiring more advanced statistical techniques for evaluation, including dimensionality reduction and classifier-based approaches.

Standard EEG analysis techniques offer limited insight into nervous system function. Deriving statistical models of cortical connectivity offers far greater ability to investigate underlying network dynamics. Improved functional assessment opens new possibilities for diagnosis, prognostication, and outcome prediction in nervous system diseases.

비침습적 뇌전도를 이용한 피질 연결의 통계적 모델링

Non-invasive electrophysiological recordings are useful for the evaluation of nervous system function. These techniques are inexpensive, fast, replicable, ...

A Visuospatial Planning Task Coupled with Eye-Tracker and Electroencephalogram Systems

The planning process, characterized by the capability to formulate an organized plan to reach a goal, is essential for human goal-directed behavior. Since planning is compromised in several neuropsychiatric disorders, the implementation of proper clinical and experimental tests to examine planning is critical. Due to the nature of the deployment of planning, in which several cognitive domains participate, the assessment of planning and the design of behavioral paradigms coupled with neuroimaging methods are current challenges in cognitive neuroscience. A planning task was evaluated in combination with an electroencephalogram (EEG) system and eye movement recordings in 27 healthy adult participants. Planning can be separated into two stages: a mental planning stage in which a sequence of steps is internally represented and an execution stage in which motor action is used to achieve a previously planned goal. Our protocol included a planning task and a control task. The planning task involved solving 36 maze trials, each representing a zoo map. The task had four periods: i) planning, where the subjects were instructed to plan a path to visit the locations of four animals according to a set of rules; ii) maintenance, where the subjects had to retain the planned path in their working memory; iii) execution, where the subjects used eye movements to trace the previously planned path as indicated by the eye-tracker system; and iv) response, where the subjects reported the order of the visited animals. The control task had a similar structure, but the cognitive planning component was removed by modifying the task goal. The spatial and temporal patterns of the EEG revealed that planning induces a gradual and lasting rise in frontal-midline theta activity (FM&#952;) over time. The source of this activity was identified within the prefrontal cortex by source analyses. Our results suggested that the experimental paradigm combining EEG and eye-tracker systems was optimal for evaluating cognitive planning.

The study of cognitive planning combining EEG and eye-tracking systems provides a multimodal approach to investigate the neural mechanisms that mediate cognitive control and goal-directed behavior in humans. Here, we describe a protocol for investigating the role of brain oscillations and eye movements in planning performance.

The planning process, characterized by the capability to formulate an organized plan to reach a goal, is essential for human goal-directed behavior. Since ...

Concurrent EEG and Functional MRI Recording and Integration Analysis for Dynamic Cortical Activity Imaging

Electroencephalography (EEG) and functional magnetic resonance imaging (fMRI) are two of the fundamental noninvasive methods for identifying brain activity. Multimodal methods have sought to combine the high temporal resolution of EEG with the spatial precision of fMRI, but the complexity of this approach is currently in need of improvement. The protocol presented here describes the recently developed spatiotemporal fMRI-constrained EEG source imaging method, which seeks to rectify source biases and improve EEG-fMRI source localization through the dynamic recruitment of fMRI sub-regions. The process begins with the collection of multimodal data from concurrent EEG and fMRI scans, the generation of 3D cortical models, and independent EEG and fMRI processing. The processed fMRI activation maps are then split into multiple priors, according to their location and surrounding area. These are taken as priors in a two-level hierarchical Bayesian algorithm for EEG source localization. For each window of interest (defined by the operator), specific segments of the fMRI activation map will be identified as active to optimize a parameter known as model evidence. These will be used as soft constraints on the identified cortical activity, increasing the specificity of the multimodal imaging method by reducing cross-talk and avoiding erroneous activity in other conditionally active fMRI regions. The method generates cortical maps of activity and time-courses, which may be taken as final results, or used as a basis for further analyses (analyses of correlation, causation, etc.) While the method is somewhat limited by its modalities (it will not find EEG-invisible sources), it is broadly compatible with most major processing software, and is suitable for most neuroimaging studies.

An EEG-fMRI multimodal imaging method, known as the spatiotemporal fMRI-constrained EEG source imaging method, is described here. The presented method employs conditionally-active fMRI sub-maps, or priors, to guide EEG source localization in a manner that improves spatial specificity and limits erroneous results.

아이들의 고밀도 EEG 레코딩의 대뇌 피질의 자료 분석

요약

더 많은 비디오 탐색

이 비디오의 챕터