Name: best current practice for obtaining high quality eeg data during simultaneous fmri
Uploaded: 2013-06-03T08:57:00
Duration: 10 min 35 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Best Current Practice for Obtaining High Quality EEG Data During Simultaneous fMRI at JoVE.com

Мы хотели бы поблагодарить мозга Products GmbH для обеспечения их оборудованием, опытом и помощь в написании этой работы. Мы также хотели бы поблагодарить Глин Спенсер, Ноттингемский университет, в содействии производству видео. Мы также благодарим инженерных и физических наук Исследовательского Совета (EPSRC), EP/J006823/1 и Ноттингемского университета за финансирование работы.

<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>

Производство этой статье был организован мозг Products GmbH. Пьерлуиджи Castellone является сотрудником мозга Products GmbH, которая производит некоторые инструменты и программное обеспечение, используемое в этой статье.

Генеральный Совет Поскольку физические расположение всех номеров сканер отличается мы признаем, что вы не можете быть в состоянии расположить усилители ЭЭГ вне отверстие магнита. В этом случае хороший компромисс заключается в размещении усилителей на толстую резиновую прокладку таким образом, чтобы отделить их от сканера вибраций, насколько возможно. Если вы обнаружите, что коррекция градиента артефакт не работает хорошо, а затем проверить раз между объемом или ломтиком маркеров, так как она, скорее всего, в этом случае, что TR, введенные в консоли MR точно не TR, который генерируется . В этом случае вам нужно будет связаться с соответствующим производителем МР-томографа для дальнейшей помощи. Наиболее важных шагов в процессе сбора данных ЭЭГ при одновременном МРТ являются те, принятых для обеспечения, что все внешние источники шума были сведены к минимуму (например cyrocooler насосы и вибрации ЭЭГ оборудования). Чтобы аллож оптимальной коррекции артефакт градиент важно, чтобы гарантировать, что ЭЭГ и МРТ часы синхронизированы сканер, срез TR является кратным периоду часы сканер и что объект оптимально расположен. Для обеспечения оптимальной импульсной коррекции артефактов многие методы требуют чистого сердечного след от которого R-пиков могут быть обнаружены, мы предполагаем, что это может быть лучше всего достигается использованием ВКГ, хотя это также возможно с хорошо расположенный ЭКГ. При использовании ЭКГ, то рекомендуется, чтобы этот у основания задней максимального сигнала к шуму Р-пик с дополнительным преимуществом, что является более простым сайт для доступа чем положение рядом с центром 23. Размещение ЭКГ на груди приводит артефакты движения в связи с дыханием, добавляемого в след от этого преимущество в счете, а также вызывает градиент артефакт изменяться с течением времени. Это может привести к насыщающей следов и / или коррекции градиента артефакт не работали в связи с изменчивостью шаблонаи, следовательно, не рекомендуется. Общий раздел ЭЭГ-МРТ является мощным инструментом для изучения функций мозга, так как высоким временным разрешением ЭЭГ может быть в сочетании с высоким пространственным разрешением МРТ. На сегодняшний день ряд исследований использовали это мультимодальный подход, чтобы получить лучшее понимание функции мозга. ЭЭГ-МРТ была применена для здоровых добровольцев, чтобы исследовать корреляцию между колебательных ритмов (измеренные с ЭЭГ) и оксигенации крови ответов (с помощью МРТ BOLD), например, 2,3. Он также был использован для изучения ли характеристики вызвала сигнал может объяснить дисперсию в BOLD сигнала на экспериментальной за экспериментальной основе 4,5. В клинических исследованиях основное использование техники в том, чтобы исследовать очаги интериктальных эпилептических разрядов, которые по своей природе трудно локализовать неинвазивного 6,7. Эти примеры показывают, сила этого мультимодального мнимойIng инструмента. Тем не менее, для того, чтобы изучение таких явлений, важно иметь доступ к максимально возможным качеством ЭЭГ и МРТ данных. Для достижения этой цели внутри сканера MR важно иметь лучшие экспериментальной установки, а также выбора наиболее подходящих методов анализа. Оптимальных методов анализа будет в некоторой степени зависеть от исследования вопрос, представляющий интерес, как будет коррекция методы, используемые для удаления артефактов. Например, размер и количество движений, которые имели место во время записи будет определять наиболее эффективную комбинацию алгоритмов для удаления градиента артефакта. Однако оптимальная экспериментальную установку ЭЭГ и МРТ аппаратных относительно независима от конкретных вопросов исследования. Руководящие принципы, изложенные здесь, следовательно, общей ценностью и могут быть предприняты в экспериментах с использованием различных ЭЭГ и МР-томографа аппаратных, чем мы привыкли. Здесь мы показали, приобретение методы, которые зачиститьD необходимо следовать, чтобы приобрести высокое качество ЭЭГ и МРТ данных. Мы использовали визуального стимула на основе ранее использованы стимул парадигмы 24. Тем не менее, те же методы для сбора данных может быть применен независимо от парадигма используется для стимуляции активности мозга интерес. При выборе парадигмы следует отметить, что качество данных ЭЭГ, которые могут быть достигнуты при записи в среде MR с методами настоящее время доступны для пользователей (и описано здесь) еще место некоторые ограничения на активность мозга, которые могут быть изучены: есть определенные трудности в записи ЭЭГ-активности в странах с низким (&lt;5 Гц) и высокой частоты (&gt; 80 Гц) полосах, где остаточная пульсация и градиент артефакты могут находиться. Кроме того, следует соблюдать осторожность при выборе парадигмы так что возможность перемещения объекта, связанные с задачей сведена к минимуму. Это проблема, потому что артефакты движения в данных ЭЭГ часто трудно правильно и небольшие артефакты можноТрудно четко определить, хотя они по-прежнему могут доминировать нейронных сигналов. Эти артефакты движения может привести к ложным, но правдоподобных корреляции с данными МРТ 17. Последующая обработка методов для одновременного ЭЭГ-МРТ многочисленны и как такое обсуждение их выходит за рамки этой работы. Как упоминалось ранее градиента и импульса артефакт можно удалить с помощью ряда методов, которые включают в среднем 18,19 артефакт вычитания, анализ независимых компонентов 20,21, устанавливает оптимальную основу 22 и beamformers 25. Часто комбинации этих методов может быть использовано 23 и производительность метода зависит от таких факторов, как величина магнитного поля и парадигма использованы. Оптимальное пост-обработки методы конкретного исследования будет также зависеть от сигналов для извлечения из данных, будь то колебательный ритм или вызванных потенциалов могут оказывать влияние на роST-обработки методов. Хотя существуют значительные текущие исследования ориентации улучшенной сбора и анализа данных методов для одновременного ЭЭГ-МРТ, уже можно, используя методы, описанные здесь, чтобы ответить на важные вопросы, которые требуют неврологии Сочетание высокого пространственного разрешения и МРТ отличное временное разрешение ЭЭГ.

Одновременное электроэнцефалографии (ЭЭГ) и функциональной магнитно-резонансной томографии (МРТ) позволяет отличной временной разрешающей ЭЭГ быть объединены с высокой пространственной точностью МРТ. Есть несколько способов, в которых данные из этих двух условий можно комбинировать один, но все полагаются на получение высококачественных ЭЭГ и МРТ данных. На сегодняшний день одновременная ЭЭГ-МРТ были использованы для изучения корреляции между колебательных ритмов (измеренные с ЭЭГ) и оксигенации крови ответов (с помощью оксигенации крови в зависимости от уровня (жирный) МРТ), например, 2,3. Он также был использован для изучения ли характеристики вызвала сигнал может объяснить дисперсию в BOLD сигнала на экспериментальной за экспериментальной основе 4,5. В клинических исследованиях основное использование техники в том, чтобы исследовать очаги интериктальных эпилептических разрядов, которые могут помочь в планировании хирургического и в настоящее время трудно локализовать неинвазивным6,7. Чтобы достичь слияния ЭЭГ и МРТ данных, которые требуется, важно иметь высококачественные данные из обоих методов. Тем не менее, ЭЭГ данных, полученных при одновременном МРТ зависит от нескольких артефактов, в том числе градиент артефакт (за счет изменения магнитного поля, необходимые для МРТ), пульс артефакт (связано с сердечного цикла) и артефактов движения (в результате движений в сильном магнитного поля сканера, а также мышечной активности). Эти артефакты значительно больше, чем активность нейронов интерес и, следовательно, снижение (у источника) и коррекции артефактов (через пост-обработка) оба необходимы для обеспечения успешной реализации одновременного ЭЭГ-МРТ. Пост-обработки методы в настоящее время для коррекции градиента и артефакты импульсов потребуется ряд критериев, которые будут удовлетворены во время сбора данных для того, чтобы производить высококачественные данные ЭЭГ. За предыдущее десятилетие на ОПТIMAL экспериментальную установку для записи данных высокого качества превратилась в наше понимание причин артефакты 8-10 улучшилась, и мы узнали, как изменить экспериментальные методы, чтобы уменьшить артефакты в источнике 11,12 и улучшения выполнение пост-обработки алгоритмов коррекции. Эти разработки включают в себя улучшение выборки градиента нагрузок и синхронизации сканера часы 13,14 и использование vectocardiogram 15,16, чтобы обеспечить чистой сердечной след, чем традиционная ЭКГ. Vectocardiogram следа происходит от четырех электродов, расположенных на груди со строгой фильтра нижних частот используется 14-16. В результате следа относительно не зависит от градиента артефакты и нечувствительна к артефакт кровотока делает R-пикового детектирования легче. Тем не менее, средства для записи vectocardiogram не доступна на всех МРТ сканеры и поэтому будет только кратко упоминается в этом студы. Важность минимизации артефактов и строгие очистки данных было подчеркнуто, что недавняя демонстрация артефактов движения записаны в данных ЭЭГ может коррелировать жирным деятельности, не связанной с этой задачей интереса, производя ложные результаты, если крайняя не соблюдать осторожность во всем экспериментальный процесс 17. Изложенный здесь метод представляет текущий оптимальный подход для получения высокого качества ЭЭГ и МРТ данных одновременно, используя MR аппаратных и импульсных последовательностей, которые широко доступны, наряду с коммерчески поставляется ЭЭГ оборудования. Реализация предлагаемого метода приобретения, в сочетании с использованием соответствующих пост-обработки методами, даст ЭЭГ и МРТ данных, которые могут использоваться, чтобы ответить на ряд важных вопросов неврологии.

<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

Одновременное ЭЭГ МРТ обеспечивает превосходную временное разрешение ЭЭГ быть объединены с высокой пространственной точностью МРТ. Данные этих двух методов могут быть объединены в несколько способов, но все полагаются на получение высококачественных ЭЭГ и МРТ данных. ЭЭГ данных, полученных во время одновременных МРТ влияют несколько артефактов, в том числе градиент артефакт (в связи с изменением градиентов магнитного поля, необходимого для МРТ), артефакт импульса (связано с сердечным циклом) и артефактов движения (в результате движения в сильных магнитных поле сканер и мышечной активности). Последующая обработка методы успешно коррекции градиента и артефакты импульсов потребуется ряд критериев, которые будут выполнены во время сбора данных. Сведение к минимуму движение головы во время ЭЭГ-МРТ также необходимо для ограничения генерации артефактов. Взаимодействие между радиочастотной (РЧ) импульсов, необходимых для МРТ и гоэлектронной ЭЭГ аппаратных может произойти и может вызвать отопления. Это только значительный риск, если правила техники безопасности не удовлетворены. Дизайн оборудования и настройке, а также тщательный отбор которых г-н последовательностей, выполняются с ЭЭГ имеющееся оборудование поэтому должны рассматриваться. Вышеперечисленные проблемы подчеркнуть важность выбора экспериментальный протокол, используемый при выполнении одновременного ЭЭГ МРТ эксперимента. Основываясь на предыдущих исследованиях мы описываем оптимальной экспериментальной установки. Это обеспечивает высокое качество данных ЭЭГ при одновременном МРТ при использовании коммерческих ЭЭГ и МРТ системах с безопасностью риски к предмету сведена к минимуму. Покажем это набор параметров, с ЭЭГ-МРТ эксперимента с использованием простых визуальных стимулов. Тем не менее, гораздо более сложные стимулы могут быть использованы. Здесь мы показываем, ЭЭГ-МРТ установку параметров с использованием GmbH мозга продукты (Gilching, Германия) MRplus, 32 каналов ЭЭГ системы в сочетании с Philips Achieva (Best, Нидерланды) 3Т МР-томографа, хотямногие методы могут быть перенесены в другие системы.

Рисунок 3 показывает качество сигнала и следовало ожидать при отсутствии коррекции артефактов не было выполнено. Понятно, что любой нейронной активности скрыта. Фиг.3С показано, что градиент артефакт имеет место на различных частотах, гармоники частоты среза приобретения в МРТ последовательности, охватывающие весь частотный диапазон записи. 4 показаны импульса артефакт которая открывается только градиент артефакт был удален помощью пост-обработки методом средней артефакт вычитание в анализатор 2 (версия 2.0.2). Очевидно, что существует значительное пространственное изменение этого артефакта и что O1, один из каналов, представляющих интерес для этого визуального эксперимента показывает особенно большой импульс артефакта. Этот артефакт имеет более низкую частоту, чем градиент артефакт (в основном ниже 10 Гц - фиг.4С) и связана с сердечной деятельности показано на рисунке 5.<html> ЭЭГ качества данных, которые могут быть достигнуты после градиент и коррекции импульса артефакт, здесь импульса артефакт был скорректирован с использованием средних артефакт вычитание в анализатор 2 и R-пиков сердечного сигнала было обнаружено от кривой ЭКГ. Очевидно, что амплитуда остальные сигналы намного меньше, и, следовательно, нейронных сигналов больше не скрыт, как показано на вызывали ответы, полученные на фиг.6 и 7. 6 показан типичный вызванного ответа производится путем усреднения по всем 300 раздражители. Однако вариабельность этого ответа через блоки можно увидеть на рисунке 7, и именно это естественный и непредсказуемые изменения в нейронных ответов, которые могут быть использованы, чтобы допросить корреляции между смелыми и ЭЭГ ответа при одновременной записи были выполнены. s/ftp_upload/50283/50283fig1highres.jpg &quot;SRC =&quot; / files/ftp_upload/50283/50283fig1.jpg &quot;/&gt; Рисунок 1. Принципиальная схема установки ЭЭГ оборудования и необходимые подключения между оборудованием, как описано в протоколе. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/50283/50283fig1large.jpg" target="_blank">Нажмите здесь, чтобы увеличить рисунок</a> . <img alt="Рисунок 2" fo:content-width="4.5in" fo:src="/files/ftp_upload/50283/50283fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50283/50283fig2.jpg" /> Рисунок 2. Преобразование Фурье сигнала собранных на тему лежит неподвижно с крио-насосов (красный) и OFF (черный) для представителя канала (Р7). <img alt="Рисунок 3" fo:content-width="2.5in" fo:src="/files/ftp_upload/50283/50283fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50283/50283fig3.jpg" /> <stronG&gt; Рисунок 3 Десять секунд сырья ЭЭГ данных, записанных во время параллельного МРТ на 16 различных каналов (A);. упором на 5 секунд данных из страны Оз (B);. связанных с преобразованием Фурье (C) <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/50283/50283fig3large.jpg" target="_blank">Нажмите здесь, чтобы увеличить рисунок</a> . <img alt="Рисунок 4" fo:content-width="2.5in" fo:src="/files/ftp_upload/50283/50283fig4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50283/50283fig4.jpg" /> Рисунок 4 десять секунд ЭЭГ данных, записанных на 16 различных каналов во время параллельного МРТ показано после градиент артефакт коррекции с использованием ААС на 16 различных каналов (A);. Сосредоточив внимание на 5 секунд данных из Оз (B), с соответствующим преобразованием Фурье (C </stroнг&gt;). <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/50283/50283fig4large.jpg" target="_blank">Нажмите здесь, чтобы увеличить рисунок</a> . <img alt="Рисунок 5" fo:content-width="2.4in" fo:src="/files/ftp_upload/50283/50283fig5highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50283/50283fig5.jpg" /> Рисунок 5. Десять секунд ЭЭГ данных, записанных on16 различных каналов во время параллельного МРТ, показали после импульса градиента и артефакт коррекции с использованием ААС (A), с акцентом на 5 секунд данных из страны Оз (B), с соответствующим преобразованием Фурье (C). <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/50283/50283fig5large.jpg" target="_blank">Щелкните здесь для просмотра увеличить рисунок</a> . <p class="jove_content" fo:keep-together.witХин-страницы = &quot;всегда&quot;&gt; <img alt="Рисунок 6" fo:content-width="4.5in" fo:src="/files/ftp_upload/50283/50283fig6highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50283/50283fig6.jpg" /> Рисунок 6. Средние ЭЭГ вызвала отклик (300 средних) для каналов 01 и 02 (слева) и связанные с топографической карты для P120 (справа). <img alt="Рисунок 7" fo:content-width="4in" fo:src="/files/ftp_upload/50283/50283fig7highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50283/50283fig7.jpg" /> Рисунок 7. Изменение вызвала отклик по всей блоков для канала O1 (ответы были усреднены в течение 30 блоков сек).

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

Одновременное электроэнцефалографии (ЭЭГ) и функциональной магнитно-резонансной томографии (МРТ) является мощным инструментом нейровизуализации. Тем не менее, внутри томографа образует сложные условия для регистрации ЭЭГ данных и безопасность должны рассматриваться ЭЭГ правилам эксплуатации оборудования внутри сканера. Здесь мы представляем оптимизированы ЭЭГ-МРТ сбора данных протокола.

Лучшая современная практика для получения высокого качества данных ЭЭГ во время Одновременное МРТ

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 ...

Research

JoVE Journal

Behavior

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

Метод одновременного сбора данных МРТ/ЭЭГ во время целенаправленного внимания к дифференциальной тепловой сенсации

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

Simultaneous EEG Monitoring During Transcranial Direct Current Stimulation

Одновременный мониторинг ЭЭГ при транскраниальной стимуляции постоянным током

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

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

Одновременное головы электроэнцефалография (ЭЭГ), электромиография (ЭМГ) и всего тела сегментных инерциальных Запись для Мультимодальные нейронных декодирование

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

Кортикальная Источник Анализ высокой плотности ЭЭГ Recordings у детей

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

Транскраниальная постоянного тока Стимулирование и синхронный Функциональная магнитно-резонансная томография

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

Топографическая Оценка Визуальный населения рецептивных полей по МРТ

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

МРТ Проверка fNIRS измерений Во время натуралистического задачи

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)

Concurrent Electroencephalography Recording During Transcranial Alternating Current Stimulation tACS

Одновременно Электроэнцефалография Запись Во транскраниальной стимуляции переменный ток (ПВР)

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