Este trabalho foi financiado pela NSF conceder BCS0745880.

I. Introdução No campo da neurociência cognitiva, a ressonância magnética funcional (fMRI) tornou-se o método padrão de análise. A popularidade do fMRI deriva em parte da aquisição de dados facilmente disponíveis e técnicas de análise para além dos resultados facilmente interpretável que destacam as regiões do cérebro associadas a um determinado processo cognitivo. No entanto, fMRI tem resolução temporal pobres e, portanto, não pode acompanhar a dinâmica temporal rápida do cérebro em funcionamento. Se neurocientistas cognitivos continuar a usar principalmente fMRI, a imagem resultante do funcionamento do cérebro será severamente deficiente. Potenciais relacionados a eventos (ERPs) são usados ​​com muito menos frequência, embora este método oferece uma excelente resolução temporal. O objetivo do presente artigo é detalhar as principais técnicas envolvidas na aquisição de dados de alta densidade ERP. Espera-se que esta informação irá promover o aumento do uso de ERPs no Cognitive Neuroscience. II. Geral Configuração do equipamento Dados ERP normalmente são medidos em um local com um baixo nível de força de campo eletromagnético do ambiente para minimizar a interferência com o sinal neural. Para minimizar tais interferências, ERPs são muitas vezes medidos em uma câmara de metal blindado (ie, uma gaiola de Faraday), mas pode ser possível para encontrar um local sem blindagem, com um nível aceitável de força do campo ambiente (1 mg ou menos, o que pode ser medida usando um medidor de campo eletromagnético). Cada eletrodo conectado a um amplificador que por sua vez se conecta a um computador de aquisição de dados. Um computador separado é usado para apresentação do estímulo. Para minimizar a interferência com o sinal neural, somente componentes essenciais com alimentação deve ser alojado no interior da câmara blindado ou perto do local de gravação, como a exibição de estímulo e resposta do teclado (por exemplo, as lâmpadas podem ser utilizadas para auxiliar na aplicação de eletrodos, mas deve ser desligado durante a gravação). Um switch de vídeo pode ser usado para exibir tanto o computador de aquisição de dados ou o computador apresentação do estímulo em um único monitor. Se uma câmara blindado é usado, todos os cabos podem ser executados através de um conduto pequena na parede (que está a poucos centímetros de diâmetro) ou uma porta rachada. Os participantes devem estar sentados em uma cadeira confortável com descansa braço e uma altura para trás que fornece suporte de ombro para minimizar artefatos musculares no pescoço, mas permite o acesso a posterior eletrodos inferior para posterior redução do eletrodo de impedância. Nós usamos uma câmara blindada (construído por Partners Global em Blindagem, Inc., Passaic, NJ) e um canal de 128 Quik-Cap/SynAmps 2 NeuroScan sistema (Compumedics EUA, Charlotte, NC). III. Colocação tampa e Digitalização Eletrodo Eletrodos são tipicamente incorporado em uma tampa de spandex que reduz significativamente o tempo de aplicação. No entanto, os locais de eletrodo em relação com um boné são fixos o que elimina a possibilidade de usar as configurações padrão do eletrodo, como o sistema de eletrodo 10-20 janeiro ou uma variante de alta densidade, tais como o sistema de eletrodo 10-05 fevereiro, que são precisamente posicionados em uma base participante individual. Para a apresentação dos resultados finais em um formato padrão, nós Oz posição do eletrodo para cada participante na localização aproximada ditada pelo sistema de eletrodo 05/10 (e, em seguida, rótulo de todos os eletrodos de acordo com suas posições aproximadas 05/10 sistema de eletrodos). Ao aplicar a tampa, certifique-se que tem simetria esquerda-direita, com eletrodos de linha média colocada sobre a linha média da cabeça, e que o mais posterior-inferior eletrodos são superiores ao limite crânio-pescoço para evitar artefato muscular no pescoço. Enquanto uma cinta de queixo vai manter adequadamente a tampa em posição, anexando as tiras laterais a um cinto feito sob medida no nível da cintura usando prendedores de velcro pode melhorar o contato do eletrodo lateral com a cabeça. Eletrodos adjacentes aos olhos também pode ser aplicado para a remoção subsequente do movimento dos olhos ou artefatos piscar. Embora seja razoável supor que a colocação do eletrodo é relativamente consistente entre os participantes, as diferenças no tamanho da cabeça e colocação de tampão eletrodo produzirá variabilidade local do eletrodo. Para lidar com essa variabilidade, locais de eletrodo pode ser medida para cada participante. Nós usamos um Polhemus FASTRAK digitalizador (Colchester, VT), que inclui um transmissor, três receptores que montar na tampa usando velcro (para corrigir o movimento participante), e um estilete para gravar cada local do eletrodo (este hardware é compatível com SCAN Neuroscan de / 3DSpaceDx software que usamos para aquisição de dados). Independentemente de qual digitizer é usado, ele deve ser configurado de acordo com as normas especificadas, tais como evitar proximidade de grandes objetos metálicos e separando transmissor e receptor de cabos. O digitador deve ser calibrado e testado para a precisão e deve ser transferido, se necessary, para um local diferente, até localização espacial é precisa. IV. Reduzindo Impedâncias Eletrodo Após a localização do eletrodo são digitalizadas, o participante deve sentar-se confortavelmente na cadeira de gravação. Alguns participantes acham mais confortável quando uma toalha de mão dobrado é levemente dobrada entre os ombros e as costas da cadeira. Então, a tampa de multi-eletrodo deve ser ligado ao amplificador. A impedância de cada eletrodo deve ser reduzida de tal forma que é abaixo de um limiar pré-determinado. Isto é feito através da injeção de um gel de condução em cada abertura do eletrodo, o que permitirá que a corrente flua entre o couro cabeludo eo eletrodo sobrejacente. Para eliminar a possibilidade de cross-participante de contaminação, uma nova seringa e agulhas estéreis ponta romba deve ser utilizado para cada participante. É notável que, apesar de 5 k &amp; Omegal é um limite padrão de impedância, um limite um pouco maior pode ser usado se a intensidade do campo eletromagnético do ambiente é muito baixa. Usamos o software NeuroScan SCAN para medir impedância do eletrodo, que exibe nível de impedância de cor para todos os eletrodos em tempo real. Há uma série de técnicas que podem ser acelerar o processo de redução de impedância, que é o aspecto mais demorada de ERP aquisição de dados. É importante ter em mente que o objetivo é restringir a aplicação de gel entre o couro cabeludo eo eletrodo imediatamente sobrejacente. Recomenda-se que a mão dominante controlar a seringa e aplicação do gel enquanto a mão não-dominante exerce outras funções. A seringa cheia de gel condutor pode ficar contra a cabeça com nenhum desconforto participante, mas nunca deve ser pressionada contra a cabeça. Primeiro, para um eletrodo dada, muitas vezes é útil fazer alguns círculos com a seringa enquanto ela fica encostada à cabeça, para mover o cabelo intervir. Após isso, enquanto pressionando levemente o eletrodo para baixo com a mão não-dominante, uma pequena quantidade de gel deve ser injetado no couro cabeludo e, em seguida, a seringa deve ser puxado para fora, continuando a injetar gel para fazer uma ponte entre o gel no couro cabeludo e os eletrodo. Gel que se projeta a partir da abertura do eletrodo deve ser limpo com um lenço de papel e descartados. Em alguns casos, a realização de gel vai se conectar eletrodos adjacentes, que impedâncias estarão ligados - o que reduz a resolução espacial, mas geralmente é uma preocupação menor, pois há um grande número de eletrodos. Gel deve ser aplicado primeiro para o chão e eletrodos de referência, e se o primeiro conjunto de impedâncias eletrodo todos permanecem gel de alta deve ser reaplicado a esses dois eletrodos. Gel como normalmente se torna mais condutivo ao longo do tempo, uma estratégia é injetar gel em eletrodos dentro de um quadrante do couro cabeludo (como o couro cabeludo posterior direita) até que todas as impedâncias começam a diminuir, injetar gel em eletrodos dentro do quadrante seguinte até que todas as impedâncias começam a diminuir , e depois percorrer os quadrantes re-injeção de gel para os eletrodos mais alta impedância. Deve-se ressaltar que o processo de aplicação do gel não deve causar o desconforto participante, e ele deve deixar claro para o participante que deve verbalizar qualquer desconforto para a ação correspondente pode ser interrompido. V. Gravação de dados Antes da gravação começa, os participantes devem ser encorajados a ficar em uma posição confortável e relaxar, para minimizar artefatos musculares no pescoço, e evitar movimentos de cabeça que possam produzir o contato entre eletrodos e posterior do encosto da cadeira. Deve salientar-se ao participante que durante a gravação que eles devem permanecer relativamente imóvel, como movimento significativo da cadeira (que normalmente contém uma armação de metal) pode criar interferências electromagnéticas. Os participantes devem então receber uma resposta do teclado e todos os equipamentos não essenciais perto do participante, como luzes, deve ser removido ou desativado. Para permitir a análise de eventos relacionados com subseqüente, o início de cada evento de estímulo deve ser sinalizado / desencadeada pelo computador estímulo e recebidos e armazenados junto com os dados eletrofisiológicos. Enviamos estes pulsos de disparo em cada início do estímulo através da porta paralela via E-Prime programas (Tools Software Psicologia, Inc., Pittsburgh, PA), que incluem a inicialização de porta personalizado InLine e acionar scripts que estão disponíveis gratuitamente 3, e os gatilhos são recebidos e armazenados pelo software SCAN. Porta de configuração pin-outs devem ser referenciados para garantir valores de referência válidos são usados. De relevância, a maioria amplificador high-pass configurações do filtro são aceitáveis ​​como o objectivo é simplesmente para remover componentes de freqüência muito baixa (como DC) que são irrelevantes para a resposta transitória neural. Em contraste, aceitável low-pass configurações de filtro variar dependendo do ambiente de gravação. Em ambientes com interferência eletromagnética muito baixo ambiente de um filtro passa-baixa com um corte de freqüência muito alta (como 200 Hz) pode ser usado, queh minimiza a distorção da resposta neural que contém freqüências mais altas. Em ambientes com altos níveis de interferência, um corte menor freqüência (como 80 Hz) e um entalhe 60 Hz filtro pode ser usado de tal forma que a resposta eletrofisiológica é dominado pelo sinal neural. Note que a filtragem também pode ser realizado em software depois que os dados é adquirido, embora filtragem na fase amplificador geralmente produz menos distorção do sinal. VI. Limpeza do Cap A tampa multi-eletrodo deve ser cuidadosamente limpos e desinfectados imediatamente após a gravação de dados seja concluída. Começamos por imersão a tampa em água morna por 5-10 minutos e depois enxágüe cada eletrodo com um fluxo de água corrente para remover completamente todos os gel condutor. O fim brusco de um swab de madeira pau de algodão pode ser usado para limpar os furos nos eletrodos. Então mergulhar a tampa em um banho de água morna e sabão (consistindo de 4 litros de água e 1-2 oz de Dial) por 30 minutos para garantir todo o gel foi removido, seguido de enxaguamento com água. Para evitar a contaminação cruzada-participante, a tampa deve ser embebido por 15-30 minutos em uma mistura de água / desinfetante apropriada (tais como 4 partes de água para 1 Envirocide parte) e, em seguida, deve ser lavada cuidadosamente com água. Ao desligar a tampa para secar, ele deve ser colocado simetricamente e sem tensão, uma vez que podem reter um certo grau de sua posição de secagem, que se irregular pode reduzir a facilidade de redução de impedância subseqüentes. VII. Visão geral de análise Dados de pré-processamento consiste de quatro passos múltiplos, incluindo a exclusão de eletrodos que tinha mau contato ou intermitente, a remoção de artefatos de piscar, correção de linha de base e adicional de filtragem passa-alta ou passa-baixa. Pré-processamento é seguido por eventos relacionados média, e resolução espacial pode ser melhorada através da realização de ERP localização de fontes 5. Nós usamos o software de análise BESA (Gräfelfing, Alemanha) para pré-processamento de eventos relacionados, com uma média, e localização de fontes (BESA oferece regularmente cursos de dois dias de análise), com análises adicionais realizadas em exportado evento arquivos relacionados média usando scripts personalizados escritos em MATLAB (The MathWorks, Natick, MA).

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

Não há conflitos de interesse declarados.

high density event-related potential  data acquisition in cognitive neuroscience

Ressonância magnética funcional (fMRI) é atualmente o método padrão de avaliação da função cerebral na área de Neurociência Cognitiva, em parte porque a aquisição de dados fMRI e técnicas de análise estão prontamente disponíveis. Porque fMRI tem resolução espacial excelente resolução temporal, mas pobre, este método só pode ser usado para identificar a localização espacial da atividade cerebral associada a um determinado processo cognitivo (e revela quase nada sobre a duração da atividade cerebral). Pelo contrário, relacionados a eventos de gravação potencial (ERP), um método que é usado com muito menos freqüência do que fMRI, tem excelente resolução temporal e, portanto, pode acompanhar rápida modulações temporais na atividade neural. Infelizmente, ERPs são sub-utilizados em Neurociência Cognitiva porque as técnicas de aquisição de dados não estão prontamente disponíveis e baixa densidade de gravação ERP tem resolução espacial pobres. Em um esforço para promover o aumento do uso de ERPs no Cognitive Neuroscience, os detalhes presente artigo principais técnicas envolvidas na aquisição de dados de alta densidade ERP. Criticamente, ERPs de alta densidade oferecem a promessa de resolução temporal excelente e boa resolução espacial (ou resolução espacial excelente se juntamente com fMRI), que é necessário para capturar a dinâmica espacial-temporal da função cerebral humana.

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High Density Event-related Potential  Data Acquisition in Cognitive Neuroscience

Relacionados a eventos potenciais de gravação (ERP) é subutilizado em Neurociência Cognitiva porque as técnicas de aquisição de dados não estão prontamente disponíveis e este método tem muitas vezes a resolução espacial pobres. Para promover o aumento do uso de ERPs no Cognitive Neuroscience, os detalhes presente artigo principais técnicas envolvidas na aquisição de dados de alta densidade ERP.

Evento relacionados com alta densidade de Aquisição de Dados Potencial em Neurociência Cognitiva

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

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Research

JoVE Journal

Neuroscience

12.5K visualizações.  Boston College. Relacionados a eventos potenciais de gravação (ERP) é subutilizado em Neurociência Cognitiva porque as técnicas de aquisição de dados não estão prontamente disponíveis e este método tem muitas vezes a resolução espacial pobres. Para promover o aumento do uso de ERPs no Cognitive Neuroscience, os detalhes presente artigo principais técnicas envolvidas na aquisição de dados de alta densidade ERP.

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

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

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

Aplicações de dados de EEG Neuroimagem: potenciais relacionados a eventos, espectral de potência, e Multiscale Entropia

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

Neurociência

Somatosensory Event-related Potentials from Orofacial Skin Stretch Stimulation

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

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

Potenciais relacionados a eventos somatossensorial de pele Orofacial estiramento Estimulação

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

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

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

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

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

De alta densidade Electroencefalografia Aquisição em um modelo de roedor Usando de baixo custo e de código aberto Recursos

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

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

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

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

Como encontrar os efeitos de estímulo processamento sobre eventos relacionados cérebro potenciais de perto os outros quando Hyperscanning parceiros

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

Data Acquisition and Analysis In Brainstem Evoked Response Audiometry In Mice

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

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

Aquisição e análise de dados na audiometria de resposta evocada de tronco encefálico em camundongos

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

How to Obtain Reliable Visual Event-related Potentials in Newborns

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

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

Como obter potenciais confiáveis relacionados a eventos visuais em recém-nascidos

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

Reliable Acquisition of Electroencephalography Data during Simultaneous Electroencephalography and Functional MRI

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

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

Aquisição confiável de dados de eletroencefalografia durante eletroencefalografia simultânea e ressonância magnética funcional

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

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

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

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

Aquisição de Dados Padronizados para Ressonância Magnética Sensível à Neuromelanina da Substância Negra

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

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

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

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

Aquisição de dados de ressonância magnética funcional de estado de repouso no rato

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

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

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

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

Medição do fluxo de informações direcionais em dados fNIRS-Hyperscanning usando o Método de Coerência de Transformação de Onda Parcial

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