Biz kendi ekipman, uzmanlık sağlamak için Beyin Products GmbH teşekkür ve bu iş üretiminde yardımcı olmak istiyorum. Ayrıca video üretimi ile yardımcı Glyn Spencer, University of Nottingham, teşekkür etmek istiyorum. Biz de bu araştırmalar için fon Mühendislik ve Fizik Bilimleri Araştırma Konseyi (EPSRC), EP/J006823/1 ve University of Nottingham teşekkür ederim.

1. Deneysel Kurulum hazırlanması <ol><li> Öznenin varıştan önce tarayıcı operatör oturup kontrol odasında EEG ekipman kurmak. Şekil 1&#39;de gösterildiği gibi EEG donanım için dizüstü bilgisayara bağlayın Not:. Tüm çevresel cihazlardan tetikler ve MR tarayıcı EEG sistemi tarafından tespit edilecek 200&#39;den fazla mikro saniye süreleri olmalıdır. </li><li> Uyaran bilgisayar kurmak, bu çalışmada, görsel bir uyaran kullanmak; işaretleri her uyarım döneminin başında ve sonunda BrainVision Kaydedici okunur. </li><li> Veri mevcut yüksek zamansal çözünürlük ve doğru filtre ayarları olarak ayarlandığında kayıt için çalışma alanı sağlamak. Çok düşük ya da yüksek frekanslı nöronal sinyalleri ilgi ise DC-bağlantısı veya daha yüksek (1 kHz) low-pass filtre sırasıyla gerekebilir rağmen çalışmaların çoğunluğu için ,016-250 Hz bir filtre ile AC-bağlantısı en uygunudur. </li><li> M edintarayıcı ve doğru EEG sistem tarafından takip etmektedir onaylamak için uyaran sunum arkers. BrainVision Kaydedici kontrol panelini kullanarak tarayıcı ve EEG saatlerin senkronizasyonunu açma. Senkronizasyon başarılı olursa o zaman kontrol edin; kurmak yeşil simge ve nokta görünür &quot;On Sync&quot; doğru olup olmadığını. </li><li> Geleneksel şekilde MR tarayıcı kurmak, burada vücudun RF bobin iletimi ve 32 kanal kafa RF bobini almak kullanıyoruz. Mümkün olduğunda, EEG kap ve ilgili kablo RF ısıtma riskini en aza indirmek için kafa boyutlu iletmek bobin kullanmak en iyisidir. Ancak çoğu tarayıcılarda, baş verici bobin fMRI veri toplama (özellikle paralel görüntüleme hızı-up mümkün değildir) için kurulmuş bir alt-optimal yol açan bir çok eleman alıcı bobin ile birlikte kullanılamaz. Bu EEG kapağından kabloları düz bir p boyunca çalıştırmak için izin veren bir erişim noktası içerir çünkü bu özel baş bobin almak kullanıyorsanıztarayıcı dışında ath. </li><li> Çalıştırılacak MR dizileri kurmak emin olun. FMRI dizisi EEG saat periyodu (200 mikrosaniye) bir katı olan bir dilim TR kullanmanız gerekir. Philips MR sistemi kullanıyorsanız Philips Zamanlama hesap olası dilim ve TR kombinasyonları belirlemek için kullanılabilir. </li><li> Beklendiği gibi tüm ekipman kayıt olduğunu bir kez kontrol edin. </li></ol> 2. Konu Varış <ol><li> Temiz saç ve giyen rahat, metalik olmayan giysilerle gelmesi için konu isteyin. </li><li> Konu deney ve ne olacak amacını açıklayın. </li><li> MR tarama için kontrendikasyonları olduğunu kurmak ve için kullanılan formları doldurmak için konu isteyin deney katılım için konu rıza. Devam etmeden önce formları kontrol edin. Bu çalışmada, yerel etik kurul onayı elde ve her konuda bilgilendirilmiş onam verdi edilmiştir. </li><li> Baş-çevresi ölçümünd uygun büyüklükte kap (yani kafa boyutundan daha büyük olan en küçük kullanılabilir kapak) seçin. Başının ön de başlayan ve geriye doğru çekerek baş kapağı yerleştirin. Doğru kap yerleştirin, öyle ki Taşlı elektrot nasion ve inion arasında yarım oturtulmuş ve aynı zamanda sağ-sol merkezli. </li><li> Tarafından kafasına elektrotlar bağlayın:, yolumdan saç hareketli alkol ve sonra Abralyte jel uygulayarak. Kapak elektrotlar için kullanılana benzer bir yöntem kullanarak arka tabanına ECG elektrodu takın. Bu elektrot sinyali ölçmek için kullanılır. Arka dibinde konumlandırma EKG sinyali hem de tabi konfor için R-tepe gürültü sinyalinin üst düzeye çıkarmak için tavsiye edilir. </li><li> En az 10 k (her elektrot iç direnç direnç hariç) kafasına elektrot empedansları azaltmak amacıyla temas üzerinde çalışır. Sinyalleri güçlü olarak EKG ve EOG direnci yüksek olabilirer ve iyi bağlantılar elde etmek zor olabilir, ama 50kΩ altında tutulmalıdır. </li><li> EEG veri kalitesi görsel olarak monitör ekranında verileri inceleyerek tatmin edici olup olmadığını kontrol edin. </li></ol> 3. MR Tarayıcı kayıt dışında (Opsiyonel: İç gelen ve MR Tarayıcı dışında EEG Veri Kalitesi Karşılaştırma ister Yalnızca Gerekli) <ol><li> Tarayıcı (manyetik alan düşük bir konumda) dışında sunum cihazı ve EEG ekipman kurmak. Kurulum MR tarayıcı (özellikle konu yatar olmalı ve uyaran sunum benzer bir süreci kullanılmalıdır) içinde kullanılan mümkün olduğunca benzer olduğundan emin olun. </li><li> Deney yapın ve tarayıcı (Bölüm 4) içinde kullanılan benzer bir şekilde veri kaydedin. </li></ol> 4. MR Tarayıcı içinde Konu ayarlama <ol><li> Eğer se iken oturmak için konu isteyint kadar MR tarayıcı odasında EEG ekipman. </li><li> Korumalı odasına amplifikatör alın ve tarayıcının arkasında bir masaya yerleştirin. Uzun fiber optik kablo için amplifikatör takın. Dalga kılavuzu ile fiber optik kablo geçmek ve kontrol odasında BrainAmp USB adaptörü (Şekil 1) takın. </li><li> MR tarayıcı hasta veri tabanında hasta kayıt. </li><li> Odasına konu alın ve tarayıcı yatakta yatmak isteyin. </li><li> Konu kulak tıkacı, kulaklık ve arama tuşuna verin ve onlar rahat olduğundan emin olun. </li><li> Konu başının üzerine kafa bobin koyun. EEG kabloları mümkün olan en kısa yol boyunca kafa bobini terk etmelidir. Şimdi pad öznenin baş baş hareketi en aza indirmek için. </li><li> Tarayıcıya konu taşıyın elektrotlar FP1 ve FP2 z-yönünde MR tarayıcı isocentre altında olduğunu sağlanması, taşıyordu. U Bu, normal ışık ile, bu iki elektrot hizalama ile elde edilir kionlar delik girmeden önce konuya konumlandırmak için sed. </li><li> Tarayıcının arkasındaki amplifikatör için EEG kap takın. (Bu RF ısıtma yol ve aynı zamanda daha büyük EEG eserler neden neden olabilir gibi) hiçbir tel EEG derivasyonlarda döngüler vardır emin olun ve kablolama mümkün olduğu kadar MR tarayıcı titreşimleri izole edilmiştir, burada bir konsol kiriş kullanın Bu izolasyon elde etmek. </li></ol> 5. Tarayıcı içinde kayıt <ol><li> Bu tarayıcı operatör duymak ve Tamam olduğunu onaylamak için konsol odadan konu konuşun. </li><li> İkinci bir deneyci izleri gürültülü elektrotlar kontrol, hem de ekranın altındaki nokta yeşil &quot;Açık Sync&quot; için, EEG monitorizasyonu başlar. </li><li> Kayıt üzerinde cryo-pompaların açık etkisi (bkz. Şekil 2) görülebilir. Bu nedenle, üretici yönergeleri izleyerek, veri toplama sırasında bu pompalar kapatın. </li><li> Inci taşımak için konu isteyinküçük bir miktar EIR kafa. Kafa tutmak önemi de EEG kayıt büyük gerilim görülebilir ki küçük baş hareketleri sonucu. </li><li> Gözlerini açmak ve kapatmak için konu sorarak nöronal aktivitenin kayıt test edin. Oksipital alfa aktivitesi arayın. Bu çok gürültü daha fizyolojik sinyalleri ölçüm olup olmadığını test edecek. Alfa sinyal bir konu (bazı konularda gerçekleştiği) üzerinde görülemez Eğer MR tarayıcı çalışan olmadan deneysel paradigma bir kısa vadede gerçekleştirerek nöronal aktivite için test etmek ve ortalama uyarılmış potansiyel aramak mümkündür. </li><li> Nabız artefaktı açıkça tapınaklar üzerinde özellikle elektrodlardaki ham verileri (bkz. Şekil 2) görülebilir. RecView (veya posta işleme yazılımı paketleri) kullanarak gerçek zamanlı olarak bu eser düzeltmek için EKG izini kullanın. </li><li> En kısa sürede her MRI tarama başlar geçişlerini EEG veri büyük eserler neden olur. &lt;/ Em&gt; </li><li> Hazır bir durumda uyaran sunum sistemi ile - - fMRI deneyi, başlamak için hazır olduğunda sonra gösterilen adımları izleyerek EEG veri kaydetme başlar. </li><li> Şimdi uyaran sunum ve MR tarayıcıdan işaretleri BrainVision Kaydedici görülebilir kontrol, deney başlar. Burada uyarıcı% 100 kontrast bir tam saha radyal dama tahtası oluşur. Ters oranı bir uyarılmış yanıt her 500 msn ve bir işaretleyici her görüntü ters de EEG dosyasında yerleştirilir oluşacak şekilde 2. Hz. </li><li> EEG veri kalitesi çok kötü olarak görünür, ancak RecView veya sonrası işleme sırasında on-line ya kadar temizlenebilir. Nöronal sinyalleri kayıt ödün vermeden çalışmak için degrade yapay doku düzeltme için için, uyaran sunum TR kilitli olmamalıdır ve uyarıcı tekrarlama sıklığı dilim tekrarlama frekansı eşit olmamalıdır. </li><li> Gradient eser düzeltme must (Şekil 3 ve 4) darbe eser düzeltme önce gerçekleştirilmelidir. Veriler daha sonra uyaran sunum göre ve çok sayıda teknikleri ile analiz segmentli olabilir, en basit olan (bkz. Şekil 6) uyarılmış yanıtlar araştırılması için ortalama edilir. </li></ol> 6. Bilgilendirme Konu <ol><li> Tarama tamamlandıktan sonra, tarayıcı dışında konu alıp EEG kap çıkarmak için yardımcı olur. </li><li> Onların saç yıkamak için izin verin. </li><li> Şimdi terk ücretsizdir. </li></ol> 7. Deney Sonu açılıyor <ol><li> Sizin laboratuvar tarafından gerekli EEG donatım paketi. MR üretici gerektiriyorsa, senkronizasyon donanım her oturumun sonunda takılı ve tarayıcı elektronik bağlı sol değil emin olun. </li><li> Son olarak, EEG kap temizlenmelidir. Bunu yapmak için, (normal olarak yakl suda kapağı bekletinoximately 5 dakika) veya bir su ve dezenfektan karışımı (dezenfektan şapka üreticisi ilgili patojen spektrumu ve dezenfektan tavsiye göre seçilmelidir. Pozlama süresi ve dezenfektan konsantrasyonu dezenfektan üreticisinin kurallara uymak zorundadır.). Daha sonra kalan jel uzak temizlemek için bir diş fırçası kullanın. Bu daha sonra kullanıldığında kap uygun performans sağlamak için tam olarak kapak temizlemek için çok önemlidir. </li></ol> 8. Analiz <ol><li> Burada, gerçek zamanlı EEG gösterilmiştir, bununla birlikte, aynı zamanda mümkün olan ve işlem sonrası EEG veri normalde arzu edilir. Bu durum beyin Ürünler Analiz 2 veya EEGLAB olarak analiz paketleri bir dizi yapılabilir. </li><li> Ortalama artefaktı 18,19 (yaygın gradyan düzeltilmesi için kullanılır ve genellikle darbe dışlayıcı düzeltimi için kullanılan), bağımsız bileşen anal: Gradyan ve darbe düzeltme dışlayıcı gibi çeşitli yöntemler kullanılarak gerçekleştirilebilirTezin 20,21 veya en uygun olarak 22 (darbe eser düzeltme için) ayarlar. </li><li> Veriler daha sonra uyarılmış yanıtları ve devam eden salınımlı aktivite bakmak için zaman ya da frekans bölgesinde analiz edilebilir. </li><li> Burada, darbe eser düzeltilmesi için gerekli bilgileri elde etmek amacıyla beyin Ürünler sistemini kullanarak EKG iz kaydetti. Standart kurulumunda EKG izi konusu arkasına yerleştirilen özel bir elektrot vasıtasıyla kaydedilir. Laboratuarımızda biz de (bu çözüm sadece Philips fizyolojik izleme ekipmanları ile kullanılabilir) kalp iz oluşturmak için bir vectrocardiogram istihdam standart olmayan bir çözüm, kullanın. Biz temiz bir iz geleneksel EKG set-up kullanılarak elde edilemez, bu yararlı olabilir bulduk. </li></ol>

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

Bu makalenin üretim Beyin Ürünler GmbH tarafından sponsor oldu. Pierluigi Castellone Bu makalede kullanılan bazı araçlar ve yazılım üreten Beyin Ürünler GmbH, bir çalışanıdır.

Tüm tarayıcı odalarının fiziksel düzeni bu yana Genel Öneri size mıknatısın delik dışında EEG yükselteçleri konumlandırmak için mümkün olmayabilir farkındayız farklıdır. Mümkün olduğunca tarayıcı titreşim onları ayrılabilmesi için bu durumda iyi bir uzlaşma çok kalın bir kauçuk pad üzerinde amplifikatörler yerleştirmektir. Eğer degrade eser düzeltme iyi çalışmıyor fark ederseniz, o zaman MR konsola giriş olmuştur TR tam üretiliyor TR olmadığını bu durumda büyük olasılıkla olduğu gibi, hacim veya dilim işaretleri arasındaki kez kontrol . Bu durumda daha fazla yardım için ilgili MR tarayıcı üreticisine başvurun gerekir. Eş zamanlı fMRI sırasında EEG veri toplama sürecinde en önemli adımlardan tüm harici ses kaynakları (EEG ekipman örneğin cyrocooler pompa ve titreşim) kısılmış sağlamak için alınan olanlardır. Allo içinw en iyi degrade eser düzeltme EEG ve MR tarayıcı saatleri eşitlenir sağlamak için önemlidir, dilim TR bir tarayıcı saat periyodu birden fazla ve konu en iyi şekilde konumlandırılmış olmasıdır. En iyi darbe eser düzeltme birçok teknik R-zirveleri tespit edilebileceği temiz bir kalp iz gerektiren sağlamak için, bir iyi bir konuma EKG ile mümkündür ancak bu iyi, bir VCG kullanılarak elde edilebilir olduğunu göstermektedir. EKG kullanarak, o zaman bu kalbi 23 yakın bir konumdan daha erişmek için daha kolay bir sitesi olmanın yararı ile R-tepe gürültü oranı sinyal maksimize etmek için arkadan dibinde bu yerleştirmek için tavsiye edilir. Hem de zaman içinde değişebilir degrade eser neden bu kurşun izi eklenen solunum nedeniyle hareket eserler göğüs sonuçlarına EKG konumlandırılması. Bunun nedeni şablon değişkenlik için çalışmıyor iz doyurarak ve / veya degrade eser düzeltme neden olabilirve bu nedenle tavsiye edilmez. Genel Tartışma EEG-fMRI yüksek temporal EEG kararı fMRI yüksek uzaysal çözünürlüğü ile kombine edilebilir gibi, beyin fonksiyonu çalışmak için güçlü bir araçtır. Bugüne kadar, bir dizi çalışma beyin fonksiyonlarının daha iyi anlamak için bu çok modlu yaklaşım kullandık. EEG-fMRI salınım ritimleri (EEG ile ölçülen) ve kan oksijen yanıtları (BOLD fMRI kullanarak) örneğin 2,3 arasındaki ilişkiyi araştırmak için sağlıklı gönüllülere uygulanmıştır. Ayrıca uyarılmış sinyal özellikleri 4,5 bir deneme-deneme olarak BOLD sinyal farkı açıklamak olup olmadığını incelemek için kullanılmıştır. Klinik çalışmalarda tekniğin ana kullanım non-invaziv 6,7 lokalize etmek doğal olarak zordur interiktal epileptik deşarjların odakları araştırmak olmuştur. Bu örnekler bu çok modlu görüntüleme gücünü göstermeking aracı. Ancak, bu tür olayların çalışma sağlamak için, bu EEG ve MR verileri mümkün olan en iyi kalite erişimi olması önemlidir. Bunu başarmak için MR tarayıcı içinde en iyi deneysel kurulum ve aynı zamanda en uygun analiz yöntemlerini seçmek olması önemlidir. Düzeltme yöntemleri eserler çıkarılması için kullanılan gibi en uygun analiz yöntemleri bir ölçüde, ilgi araştırma sorusu bağlıdır. Örneğin, kayıt sırasında meydana gelen hareketlerin boyutu ve sayısı gradyan artefaktı kaldırılması için algoritmaların en etkili kombinasyon belirleyecektir. Ancak, EEG ve fMRI donanım set-up en uygun deneysel özel araştırma soruları nispeten bağımsızdır. Burada belirtilen kurallara genel değeri bu nedenle ve biz kullanılan farklı EEG ve MR tarayıcı donanım kullanarak deneylerde takip edilebilir. Burada omuz elde etme yöntemleri göstermiştird kaliteli EEG ve fMRI veri elde etmek için izlenecek. Biz daha önce istihdam uyarıcı paradigması 24 dayalı bir görsel uyarıcı kullanılır. Bununla birlikte, veri toplama için aynı teknikleri ilgi beyin aktivitesini uyarmak için kullanılan bir paradigma bağımsız olarak uygulanabilir. Sizin paradigma seçerken unutulmamalıdır ki kullanıcılar için mevcut teknikleri (ve burada açıklanan) hala incelenebilir beyin aktivitesi üzerine bazı sınırlamalar yer ile MR ortamı içinde kaydederken elde edilebilir EEG verilerin kalitesi: düşük EEG aktivitesi kayıt bazı zorluklar (&lt;5 Hz) ve yüksek frekans (&gt; 80 Hz) artık darbe ve degrade eserler ikamet olabilir bantları vardır. Görevi ile ilgili nesne hareketi olasılığını en aza indirgenmesi için paradigma seçerken Ayrıca, dikkat edilmelidir. EEG veri hareket eserler genellikle doğru ve küçük eserler zordur olabilir, çünkü bu bir sorunhala nöronal sinyalleri hakim olsa da, net bir şekilde tespit etmek zordur. Bu hareket eserler fMRI verileri 17 ile sahte ama makul korelasyon neden olabilir. Eş zamanlı EEG-fMRI için post-processing yöntemleri çoktur ve bu onların tartışma gibi bu işin kapsamı dışındadır. Daha önce degrade bahsedilen ve nabız eser ortalama eser çıkarma 18,19, bağımsız bileşen analizi 20,21 dahil bir takım teknikler kullanılarak kaldırılabilir gibi, en uygun olarak 22 ve beamformers 25 ayarlar. Genellikle bu yöntemlerin bir kombinasyonu kullanılan 23 ve yöntemleri performansı, manyetik alan gücü ve kullanılan paradigma gibi faktörlere bağlıdır olabilir. Belirli bir çalışma için en uygun işlem sonrası yöntemleri de po üzerinde bir etkiye sahip olabilir, bu osilasyon ritim veya uyarılmış potansiyeller olup, veri elde etmek için sinyalleri bağlıdırst-işleme yöntemleri kullanılmaktadır. Önemli bulunmamasına karşın devam eden eş zamanlı EEG-fMRI için geliştirilmiş veri toplama ve analiz yöntemleri çaplı araştırmalar, bu yüksek uzaysal fMRI çözünürlük ve kombinasyonu gerektiren önemli nörolojik soruları cevaplamak için, burada açıklanan teknikleri kullanarak, şimdiden mümkün EEG mükemmel temporal çözünürlük.

Eşzamanlı elektroensefalografi (EEG) ve fonksiyonel Manyetik Rezonans görüntüleme (fMRI) EEG mükemmel zamansal çözünürlüğü fMRI yüksek uzaysal doğruluk ile birlikte sağlar. Bu iki yöntemleri verileri 1 birleştirilebilir yolları bir dizi, ancak tüm kaliteli EEG ve fMRI veri toplama güveniyor. Bugüne kadar, eş zamanlı EEG-fMRI örneğin 2,3 (bağımlı kan oksijenlenme seviyesi (BOLD) fMRI kullanarak) salınım ritimleri (EEG ile ölçülen) ve kan oksijenlenme yanıtları arasındaki ilişkiyi incelemek için kullanılmıştır. Ayrıca uyarılmış sinyal özellikleri 4,5 bir deneme-deneme olarak BOLD sinyal farkı açıklamak olup olmadığını incelemek için kullanılmıştır. Klinik çalışmalarda tekniğin ana kullanım non-invaziv yerelleştirilmesine cerrahi planlamada yardımcı olabilir interiktal epileptik deşarj, en odakları araştırmak için yapılmış ve şu anda zor olan6,7. Istenen EEG ve fMRI veri füzyon elde etmek için, her iki yöntemin yüksek kaliteli veri olması esastır. Ancak, aynı anda fMRI sırasında edinilen EEG veri degrade eserin (fMRI için gerekli değişen manyetik alanlar nedeniyle), darbe yapay doku (kalp döngüsü ile bağlantılı) ve hareket eserler (güçlü hareketleri kaynaklanan dahil olmak üzere birçok eserler, etkilenen Tarayıcı, hem de kas aktivitesi) manyetik alan. Bu eserler (post-processing ile) hem de eş zamanlı EEG-fMRI başarılı bir şekilde uygulanması sağlamak için ihtiyaç vardır. Ilgi ve bu nedenle azaltılması (kaynağında) ve eserler düzeltme nöronal aktivitenin çok daha büyük olan Degrade ve nabız eserler düzeltmek için mevcut post-processing yöntemleri yüksek kaliteli EEG veri üretmek için veri toplama sırasında yerine getirilmesi gereken bir dizi kritere gerektirir. Bir önceki on yıl içinde tercihminimal yüksek kaliteli veri kayıt için set-up deneysel 8-10 geliştirdi eserler nedenleri anlayışımızı olarak gelişti ve biz kaynak 11,12 de eserler azaltmak amacıyla deneysel yöntemler değiştirme öğrendim ve geliştirmek için post-processing düzeltme algoritmaları performans. Bu gelişmeler tarayıcı saatler 13,14 senkronizasyonu ile degrade dalga örnekleme iyileştirilmesi içerir ve geleneksel EKG daha temiz bir kalp iz sağlamak için bir vectocardiogram 15,16 kullanımı. Vectocardiogram iz 14-16 istihdam sıkı bir alçak geçiren filtre ile göğüs üzerine yerleştirilen dört elektrot türetilmiştir. Sonuç olarak iz degrade eserler ile nispeten etkilenmez ve R-tepe algılama daha kolay hale kan akışını eser olup olmadığına bakılmaktadır. Ancak, vectocardiogram kaydetmek için tesis tüm MR görüntüleme cihazları kullanılamaz ve bu nedenle sadece bu s kısaca bahsedilecektirtudy. Çok dikkatli boyunca alınmaz ise eserler ve veri sıkı temizlik en aza indirilmesi önemi EEG veri kaydedilen hareketli eserler sahte sonuçlar üreten, ilgi görevi ile ilgili olmayan BOLD aktivitesi ile ilişkili olduğunu son gösteri ile vurgulanır olmuştur deneysel işlem 17. Burada sunulan yöntem, ticari olarak temin EEG ekipmanları ile birlikte, yaygın olarak bulunmaktadır MR donanım ve darbe dizileri kullanarak aynı anda yüksek kalitede EEG ve fMRI veri elde etmek için mevcut en iyi yaklaşımı temsil ediyor. Önerilen satın alma yönteminin uygulanması, uygun post-işleme yöntemlerinin kullanımı ile bağlantılı olarak, önemli nörobilim bir dizi soru cevaplamak için kullanılabilir EEG ve fMRI veri verecektir.

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

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

Eş zamanlı EEG-fMRI EEG mükemmel zamansal çözünürlüğü fMRI yüksek uzaysal doğruluk ile birlikte sağlar. Bu iki yöntemleri elde edilen veriler çeşitli şekillerde kombine, ancak tüm kaliteli EEG ve fMRI veri toplama güveniyor olabilir. Eş zamanlı fMRI sırasında edinilen EEG veri degrade eserin (fMRI için gerekli değişen manyetik alan geçişlerini nedeniyle), darbe yapay doku (kalp döngüsü ile bağlantılı) ve hareket eserler (kuvvetli manyetik hareketleri kaynaklanan dahil olmak üzere birçok eserler, etkilenen Tarayıcının alanı ve kas aktivitesi). Başarıyla degrade ve nabız eserler düzeltmek için post-processing yöntemleri veri toplama sırasında yerine getirilmesi gereken bir dizi kritere gerektirir. EEG-fMRI sırasında kafa hareketleri en aza indirmek de eserler üretimi sınırlandırmak için zorunludur. MR ve inci için gerekli olan radyo frekansı arasındaki etkileşimler (RF) darbeE EEG donanım oluşabilir ve ısıtma neden olabilir. Bu güvenlik kurallarına memnun değilseniz sadece önemli bir risktir. MR dizileri mevcut EEG donanım ile çalıştırılır olan donanım tasarımı ve set-up, hem de dikkatli seçimi bu nedenle kabul edilmelidir. Eş zamanlı EEG-fMRI deneyi yaparken yukarıdaki konularda kullanılan deneysel protokol seçimi önemini vurgulamak. Önceki araştırmaya göre biz en uygun deneysel set-up tarif. Minimize konuya güvenlik riskleri ile, ticari EEG ve fMRI sistemlerini kullanırken, bu aynı anda fMRI sırasında yüksek kaliteli EEG verileri sağlar. Biz basit bir görsel uyaran kullanarak bir EEG-fMRI deneyi bu set-up göstermektedir. Bununla birlikte, çok daha karmaşık uyaranlara kullanılabilir. Burada, bir Beyin Products GmbH (Gilching, Almanya) bir Philips Achieva (Best, Hollanda) 3T MR cihazı ile birlikte mrplus, 32 kanallı EEG sistemi kullanılarak EEG-fMRI set-up gösterisi rağmentekniklerin birçok diğer sistemlere devredilemez.

Şekil 3 hiçbir eser düzeltme yapılmıştır beklenmez sinyal kalitesini gösterir. Herhangi bir nöronal aktivite gizlenmiş olduğu açıktır. Şekil 3C gösterir degrade eser kaydın tüm frekans aralığı kapsayan, fMRI sırayla dilim satın alma sıklığı harmonik olan farklı frekanslarda oluşur. Şekil 4 darbe eser gösterir degrade eser Analyzer 2 (sürüm 2.0.2) ortalama eser çıkarma sonrası işleme yöntemi kullanılarak kaldırıldıktan sonra hangi ortaya çıkar. Bu önemli mekansal Bu eser değişimi ve O1, bu görsel deney için ilgi kanallarından biri, özellikle büyük darbe eser görüntüler var olduğu açıktır. Bu eser degrade eser (özellikle 10 Hz altında - Şekil 4C) daha düşük frekansa sahip ve kardiyak aktivite ile bağlantılıdır Şekil 5.<html> degrade ve darbe eser düzeltme sonra elde edilebilir EEG veri kalitesi, burada darbe eser Analyzer 2 ve kardiyak dalga R-zirveleri ortalama eser çıkarma ile giderilmiştir EKG izlemesi tespit edildi. Geri kalan sinyallerin genliği çok daha küçük olan ve bu nedenle nöronal sinyalleri olarak Şekiller 6 ve 7 &#39;de elde edilen uyarılmış yanıtları ile gösterildiği gibi, artık engellenmiş olduğu açıkça görülecektir. Şekil 6, her 300 uyaran arasında ortalama tarafından üretilen bir tipik uyarılmış yanıtını gösterir. Ancak, bloklar arasında bu yanıtın değişkenliği Şekil 7&#39;de görüldüğü ve eş zamanlı kayıtları yapılmıştır zaman BOLD ve EEG yanıtları arasında korelasyon sorgulamak için kullanılabilir nöronal yanıtları bu doğal ve öngörülemeyen çeşididir olabilir. s/ftp_upload/50283/50283fig1highres.jpg &quot;src =&quot; / files/ftp_upload/50283/50283fig1.jpg &quot;/&gt; Şekil 1.. EEG ekipman ve gibi protokol açıklandığı donanım, arasında gerekli bağlantıların kurulum şematik diyagramı. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50283/50283fig1large.jpg" target="_blank">büyük rakam görmek için buraya tıklayın</a> . <img alt="Şekil 2," fo:content-width="4.5in" fo:src="/files/ftp_upload/50283/50283fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50283/50283fig2.jpg" /> Şekil 2. Fourier üzerinde (kırmızı) ve temsili bir kanal (P7) için kapalı (siyah) cryo-pompa ile yine yalan bir konuda toplanan sinyal dönüşümü. <img alt="Şekil 3," fo:content-width="2.5in" fo:src="/files/ftp_upload/50283/50283fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50283/50283fig3.jpg" /> <strong&gt; Şekil 3 ham EEG veri On saniye 16 farklı kanal (A) eşzamanlı MRI sırasında kaydedilen;. Oz (B) verileri 5 saniye odaklanarak,. ilgili Fourier dönüşümü (C) ile <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50283/50283fig3large.jpg" target="_blank">büyük rakam görmek için buraya tıklayın</a> . <img alt="Şekil 4," fo:content-width="2.5in" fo:src="/files/ftp_upload/50283/50283fig4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50283/50283fig4.jpg" /> Şekil 4 16 farklı kanal (A) AAS kullanarak degrade eser düzeltme sonra gösterilen eşzamanlı MRI sırasında 16 farklı kanal kaydedilen EEG veri On saniye;. Oz (B) verileri 5 saniye odaklanarak, ilgili Fourier dönüşümü ile (C </strong&gt;). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50283/50283fig4large.jpg" target="_blank">büyük rakam görmek için buraya tıklayın</a> . <img alt="Şekil 5," fo:content-width="2.4in" fo:src="/files/ftp_upload/50283/50283fig5highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50283/50283fig5.jpg" /> Şekil 5,. On EEG verilerinin saniye degrade ve AAS (A) kullanarak darbe eser düzeltme sonra gösterilen, eş zamanlı fMRI sırasında on16 farklı kanallar kaydedilir; Oz (B) verileri 5 saniye odaklanarak, ilgili Fourier dönüşümü (C). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50283/50283fig5large.jpg" target="_blank">görmek için buraya tıklayın büyük rakam</a> . <p class="jove_content" fo:keep-together.within-page = &quot;her zaman&quot;&gt; <img alt="Şekil 6," fo:content-width="4.5in" fo:src="/files/ftp_upload/50283/50283fig6highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50283/50283fig6.jpg" /> Şekil 6. Kanal 01 ve 02 (sol) ve P120 (sağ) için ilgili topografik haritası için ortalama EEG tepkisi (300 ortalama). <img alt="Şekil 7" fo:content-width="4in" fo:src="/files/ftp_upload/50283/50283fig7highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50283/50283fig7.jpg" /> Şekil 7. Kanalı O1 (yanıtları 30 sn blok içinde ortalama edilmiştir) için bloklar arasında uyarılmış yanıt değişimi.

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

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

Eşzamanlı elektroensefalografi (EEG) ve fonksiyonel Manyetik Rezonans görüntüleme (fMRI) güçlü bir beyin görüntüleme aracıdır. Ancak, MRI tarayıcı içinde bir tarayıcı içinde EEG ekipmanı kullanırken her EEG veri kayıt ve güvenliği dikkate alınması gereken için zor bir ortam oluşturur. Burada, optimize edilmiş EEG-fMRI veri toplama protokol mevcut.

Eş zamanlı fMRI sırasında Yüksek Kalite EEG Veri alma için an En iyi Uygulama

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

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

Research

JoVE Journal

Behavior

32.2K Görüntüleme.  University of Nottingham. Eşzamanlı elektroensefalografi (EEG) ve fonksiyonel Manyetik Rezonans görüntüleme (fMRI) güçlü bir beyin görüntüleme aracıdır. Ancak, MRI tarayıcı içinde bir tarayıcı içinde EEG ekipmanı kullanırken her EEG veri kayıt ve güvenliği dikkate alınması gereken için zor bir ortam oluşturur. Burada, optimize edilmiş EEG-fMRI veri toplama protokol mevcut.

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

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

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

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

Diferansiyel Termal His için Odaklanmış Dikkat Önerisi Sırasında Eşzamanlı fMRI/EEG Veri Toplama Yöntemi

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

Davranış

Simultaneous EEG Monitoring During Transcranial Direct Current Stimulation

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

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

Transkraniyal Doğru Akım Uyarım sırasında eş zamanlı EEG İzleme

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

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

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

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

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

Eşzamanlı Derisi Elektroensefalografi (EEG), elektromiyografi (EMG) ve Multi-modal Sinir kod çözme için Tüm vücut bölüm Ataletsel Kayıt

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

Cortical Source Analysis of High-Density EEG Recordings in Children

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

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

Çocuklarda Yüksek Yoğunlukta EEG Recordings kortikal Kaynak Analizi

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

Transcranial Direct Current Stimulation and Simultaneous  Functional Magnetic Resonance Imaging

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

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

Transkranyal Doğru Akım Uyarım ve Simultane Fonksiyonel Manyetik Rezonans Görüntüleme

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

Topographical Estimation of Visual Population Receptive Fields by fMRI

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

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

FMRI tarafından Görsel Nüfus Alıcı Fields topografik Tahmini

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

fMRI Validation of fNIRS Measurements During a Naturalistic Task

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

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

Bir Doğal Görev sırasında fNIRS Ölçümlerin fMRI Doğrulama

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

Concurrent Electroencephalography Recording During Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS)

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

Concurrent Electroencephalography Recording During Transcranial Alternating Current Stimulation tACS

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

Transkraniyal Alternatif Akım Uyarım sırasında Eşzamanlı Elektroensefalografi Kayıt (TAC)

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

Simultaneous Transcranial Alternating Current Stimulation and Functional Magnetic Resonance Imaging

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

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

Eşzamanlı Transkranial Alternatif Akım Uyarma ve Fonksiyonel Manyetik Rezonans Görüntüleme

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

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

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

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

Görsel algı ortam içeriği analiz etmek için elektroansefalografi ölçümleri ve yüksek kaliteli Video kaydı kullanma

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