Name: extracting visual evoked potentials from eeg data recorded during fmri-guided transcranial magnetic stimulation
Uploaded: 2014-05-12T21:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Extracting Visual Evoked Potentials from EEG Data Recorded During fMRI-guided Transcranial Magnetic Stimulation at JoVE.com

Wir möchten David Pitcher für seinen wertvollen Beitrag zu dieser TMS Experiment danken. Diese Arbeit wurde durch ein Stipendium der Levie-Edersheim-Gitter-Institut für Hirn Abbildung auf BS, einen Zuschuss aus dem Wolfson-Stiftung finanziert; gewährt 65/08 und von 1657 bis 1608 von der israelischen Science Foundation und einem Reisestipendium des British Council Researcher Exchange Programme GY Das Experiment wurde am Wohl Institute for Advanced Imaging, Tel-Aviv Sourasky Medical Center durchgeführt.

Der Versuch wird in zwei getrennten Sitzungen durchgeführt. Während der ersten Sitzung eine funktionelle MRI-Experiment (z. B. ein Funktions Localizer) aus, um die gewünschten Zielgebiete TMS auf individueller Basis zu definieren Thema durchgeführt. Die fMRI-Ergebnisse werden dann in einem stereotaktischen Navigationssystem für eine genaue Ziel TMS zugeführt. Die zweite Sitzung ist nach der Analyse der fMRI-Daten, während der EEG wird gleichzeitig mit TMS aufgezeichnet statt. Das hier beschriebene Protok...

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	<li>Pascual-Leone, A., Walsh, V., Rothwell, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+magnetic+stimulation+in+cognitive+neuroscience--virtual+lesion,+chronometry,+and+functional+connectivity.">Transcranial magnetic stimulation in cognitive neuroscience--virtual lesion, chronometry, and functional connectivity.</a> Curr Opin Neurobiol. 10, 232-237 (2000).</li><li>Taylor, P. C., Walsh, V., Eimer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combining+TMS+and+EEG+to+study+cognitive+function+and+cortico-cortico+interactions.">Combining TMS and EEG to study cognitive function and cortico-cortico interactions.</a> Behav Brain Res. 191, 141-147 (2008).</li><li>Dugue, L., Marque, P., VanRullen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Phase+of+Ongoing+Oscillations+Mediates+the+Causal+Relation+between+Brain+Excitation+and+Visual+Perception.">The Phase of Ongoing Oscillations Mediates the Causal Relation between Brain Excitation and Visual Perception.</a> Journal of Neuroscience. 31, 11889-11893 (2011).</li><li>Massimini, 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=Triggering+sleep+slow+waves+by+transcranial+magnetic+stimulation.">Triggering sleep slow waves by transcranial magnetic stimulation.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 104, 8496-8501 (2007).</li><li>Taylor, P. C., Nobre, A. C., Rushworth, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=FEF+TMS+affects+visual+cortical+activity.">FEF TMS affects visual cortical activity.</a> Cereb Cortex. 17, 391-399 (2007).</li><li>Thut, G., Miniussi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+insights+into+rhythmic+brain+activity+from+TMS-EEG+studies.">New insights into rhythmic brain activity from TMS-EEG studies.</a> Trends Cogn Sci. 13, 182-189 (2009).</li><li>Sadeh, B., 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=Stimulation+of+category-selective+brain+areas+modulates+ERP+to+their+preferred+categories.">Stimulation of category-selective brain areas modulates ERP to their preferred categories.</a> Curr Biol. 21, 1894-1899 (2011).</li><li>Bentin, S., Allison, T., Puce, A., Perez, E., McCarthy, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrophysiological+studies+of+face+perception+in+humans.">Electrophysiological studies of face perception in humans.</a> Journal of Cognitive Neuroscience. 8, 551-565 (1996).</li><li>Rossion, B., Joyce, C. A., Cottrell, G. W., Tarr, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+lateralization+and+orientation+tuning+for+face,+word,+and+object+processing+in+the+visual+cortex.">Early lateralization and orientation tuning for face, word, and object processing in the visual cortex.</a> Neuroimage. 20, 1609-1624 (2003).</li><li>Baker, C. I., 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+word+processing+and+experiential+origins+of+functional+selectivity+in+human+extrastriate+cortex.">Visual word processing and experiential origins of functional selectivity in human extrastriate cortex.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 104, 9087-9092 (2007).</li><li>Kanwisher, N., Yovel, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+fusiform+face+area:+a+cortical+region+specialized+for+the+perception+of+faces.">The fusiform face area: a cortical region specialized for the perception of faces.</a> Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 361, 2109-2128 (2006).</li><li>Op de Beeck, ., P, H., Haushofer, J., Kanwisher, N. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interpreting+fMRI+data:+maps,+modules+and+dimensions.">Interpreting fMRI data: maps, modules and dimensions.</a> Nat Rev Neurosci. 9, 123-135 (2008).</li><li>Okon-Singer, H., 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=Spatio-temporal+indications+of+sub-cortical+involvement+in+leftward+bias+of+spatial+attention.">Spatio-temporal indications of sub-cortical involvement in leftward bias of spatial attention.</a> Neuroimage. 54, 3010-3020 (2011).</li><li>Sadaghiani, S., 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=alpha-band+phase+synchrony+is+related+to+activity+in+the+fronto-parietal+adaptive+control+network.">alpha-band phase synchrony is related to activity in the fronto-parietal adaptive control network.</a> J Neurosci. 32, 14305-14310 (2012).</li><li>Sadeh, B., Podlipsky, I., Zhdanov, A., Yovel, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Event-related+potential+and+functional+MRI+measures+of+face-selectivity+are+highly+correlated:+a+simultaneous+ERP-fMRI+investigation.">Event-related potential and functional MRI measures of face-selectivity are highly correlated: a simultaneous ERP-fMRI investigation.</a> Human Brain Mapping. 31, 1490-1501 (2010).</li><li>Ilmoniemi, R. J., Kicic, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methodology+for+combined+TMS+and+EEG.">Methodology for combined TMS and EEG.</a> Brain Topogr. 22, 233-248 (2010).</li><li>Julkunen, 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=Efficient+reduction+of+stimulus+artefact+in+TMS-EEG+by+epithelial+short-circuiting+by+mini-punctures.">Efficient reduction of stimulus artefact in TMS-EEG by epithelial short-circuiting by mini-punctures.</a> Clin Neurophysiol. 119, 475-481 (2008).</li><li>Siebner, H. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Consensus+paper:+combining+transcranial+stimulation+with+neuroimaging.">Consensus paper: combining transcranial stimulation with neuroimaging.</a> Brain Stimulation. 2, 58-80 (2009).</li><li>Thut, G., Ives, J. R., Kampmann, F., Pastor, M. A., Pascual-Leone, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+device+and+protocol+for+combining+TMS+and+online+recordings+of+EEG+and+evoked+potentials.">A new device and protocol for combining TMS and online recordings of EEG and evoked potentials.</a> Journal of Neuroscience Methods. 141, 207-217 (2005).</li><li>Virtanen, J., Ruohonen, J., Naatanen, R., Ilmoniemi, R. 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M., Pascual-Leone, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Safety+ethical+considerations,+and+application+guidelines+for+the+use+of+transcranial+magnetic+stimulation+in+clinical+practice+and+research.">Safety ethical considerations, and application guidelines for the use of transcranial magnetic stimulation in clinical practice and research.</a> Clin Neurophysiol. 120, 2008-2039 (2009).</li><li>Fuggetta, G., Pavone, E. F., Walsh, V., Kiss, M., Eimer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cortico-cortical+interactions+in+spatial+attention:+A+combined+ERP/TMS+study.">Cortico-cortical interactions in spatial attention: A combined ERP/TMS study.</a> J Neurophysiol. 95, 3277-3280 (2006).</li><li>Reichenbach, A., Whittingstall, K., Thielscher, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+transcranial+magnetic+stimulation+on+visual+evoked+potentials+in+a+visual+suppression+task.">Effects of transcranial magnetic stimulation on visual evoked potentials in a visual suppression task.</a> Neuroimage. 54, 1375-1384 (2011).</li><li>Taylor, P. C., Walsh, V., Eimer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+neural+signature+of+phosphene+perception.">The neural signature of phosphene perception.</a> Human Brain Mapping. 31, 1408-1417 (2010).</li><li>Iwahashi, M., Katayama, Y., Ueno, S., Iramina, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+transcranial+magnetic+stimulation+on+P300+of+event-related+potential.">Effect of transcranial magnetic stimulation on P300 of event-related potential.</a> Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. , 1359-1362 (2009).</li><li>Zanon, M., Busan, P., Monti, F., Pizzolato, G., Battaglini, P. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cortical+connections+between+dorsal+and+ventral+visual+streams+in+humans:+Evidence+by+TMS/EEG+co-registration.">Cortical connections between dorsal and ventral visual streams in humans: Evidence by TMS/EEG co-registration.</a> Brain Topogr. 22, 307-317 (2010).</li><li>Veniero, D., Bortoletto, M., Miniussi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TMS-EEG+co-registration:+on+TMS-induced+artifact.">TMS-EEG co-registration: on TMS-induced artifact.</a> Clin Neurophysiol. 120, 1392-1399 (2009).</li><li>Andoh, J., Zatorre, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mapping+the+after-effects+of+theta+burst+stimulation+on+the+human+auditory+cortex+with+functional+imaging.">Mapping the after-effects of theta burst stimulation on the human auditory cortex with functional imaging.</a> J Vis Exp. , (2012).</li><li>Thierry, G., 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+event-related+potential+component+sensitive+to+images+of+the+human+body.">An event-related potential component sensitive to images of the human body.</a> Neuroimage. 32, 871-879 (2006).</li><li>Pitcher, D., Charles, L., Devlin, J. T., Walsh, V., Duchaine, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Triple+dissociation+of+faces,+bodies,+and+objects+in+extrastriate+cortex.">Triple dissociation of faces, bodies, and objects in extrastriate cortex.</a> Curr Biol. 19, 319-324 (2009).</li><li>Pitcher, D., Walsh, V., Yovel, G., Duchaine, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TMS+evidence+for+the+involvement+of+the+right+occipital+face+area+in+early+face+processing.">TMS evidence for the involvement of the right occipital face area in early face processing.</a> Curr Biol. 17, 1568-1573 (2007).</li></ol>

Nachdem die einzigartige Fähigkeit, kurzzeitig stören normale neuronale Aktivität in bestimmten kortikalen Bereichen, in genauen Zeitpunkte und mit einem relativ gute räumliche Genauigkeit ermöglicht TMS kausal mit einer Verhaltens-oder eine neurophysiologische Maßnahme verknüpfen eine stimulierte Hirnareal. In diesem Papier beschrieben wir ein Verfahren zur Messung EEG während der gleichzeitigen Anwendung TMS, Targeting funktionell definierten kortikalen Bereichen, und Anwenden einer Analyse, die eine zuverläs...

Transkranielle Magnetstimulation (TMS) erzeugt momentane Störung der normalen neuralen Aktivität in Zielbereichen des Gehirns. Durch die Schaffung dieser Übergangs neuronalen Störungen und Messen einer Verhaltens-oder physiologische Veränderung, können wir einen Kausalzusammenhang zwischen dem Zielgebiet und der gemessenen experimentellen Effekt zu ziehen (für eine Übersicht siehe Pascual-Leone et al. Und Taylor et al. 1,2). Solche experimentellen Effekt kann z. B. eine Leistung auf einer kognitiven Aufgabe oder eine Änderung der elektrophysiologischen (EEG)-Aktivität. In der Tat, in den letzten Jahren haben Forscher mit TMS in Kombination mit EEG, direkt mit ereigniskorrelierten Potenziale (ERP) oder Schwingungsaktivitätsmuster (z. B. 2-7) beziehen kortikalen Arealen gestartet. FMRI-geführte TMS während einer ERP-Experiment: In dieser methodischen Papier werden wir einen besonderen und sinnvollen Rahmen für die Kombination von TMS und EEG zu beschreiben. Zuerst werden wir ausführlich, wie TMS, um Bereiche von fM vordefiniert geltenRI, während der Aufnahme EEG-Daten. Wir werden dann beschreiben ein experimentelles Design, das zuverlässige Extraktion von ERP ermöglicht. Das Ziel eines solchen Experiments ist, Link Hirnregionen mit funktioneller MRT zu ERP-Komponenten von Interesse zeigte kausal. Schließlich haben wir ein konkretes Beispiel einer Studie über Gesicht und Körper selektive ERPs mit Gesicht und Körper selektiven Bereichen, die mit fMRI zeigte sich geben. Was ist der Vorteil der Verknüpfung von EEG-Signalen mit fMRI Aktivierungen? EEG-und fMRI-Tools werden häufig verwendet, um Antworten auf die kortikalen visuellen Input zu messen. So wurde beispielsweise Kategorie-Selektivität bei der Sehbahn für unterschiedliche visuelle Objektkategorien wie Gesichter, Körperteile und geschriebene Wörter sowohl mittels ERP von EEG-Daten 8,9 und funktionelle MRI 10-12 extrahiert beurteilt. Die von diesen beiden gemeinsamen Forschungswerkzeuge Messsignale sind jedoch grundsätzlich anders Natur. EEG trägt Informationen über neuronale elektrische Aktivität mit großer zeitlicherPräzision, aber sehr geringe räumliche Auflösung und kann eine Mischung aus vielen separaten zugrunde liegenden Quellen zu reflektieren. Die fMRT bietet eine indirekte Messung der neuronalen Aktivität sich auf die langsame hämodynamischen Veränderungen während der Reizdarbietung und / oder Aufgabenausführung auftreten, sondern präsentiert diese Aktivität mit einer höheren räumlichen Auflösung. Aufbau einer Korrelation zwischen den beiden Maßnahmen kann somit von großem Interesse sein, ist aber begrenzt, dass es einen ursächlichen Zusammenhang zwischen der Kopfhaut aufgezeichnet elektrophysiologischen Reaktion und die Bereiche mit funktionellen MRT zeigte nicht,. Selbst wenn gleichzeitig gemessen (z. B. 13-15), kann ein Richtungs kausale Beziehung zwischen EEG-Aktivität in funktionell definierten kortikalen Bereichen, die nicht bestimmt werden. TMS ist ein Tool, das helfen kann die Erreichung der Einrichtung eines solchen kausalen Zusammenhang. Ein gleichzeitiger EEG-TMS-Studie ist methodisch anspruchsvoll, vor allem aufgrund der EEG-Signal b eingeführt Hochspannungs Artefakty die Magnetstimulation (siehe Abbildung 1 für eine Übersicht siehe Ilmoniemi et al. 16). Dieses Artefakt besteht aus einer vorübergehenden kurzen Lebensimpuls bedingte Störung, die oft von einem langsameren Sekundär (oder Rest-) Artefakt, das ein paar hundert Millisekunden dauern kann, nachdem der Impuls 2A geliefert, so überschreiben die meisten ERP-Komponenten Interesse verfolgt. Diese sekundäre Artefakt können mechanische Quellen wie Ströme durch die Magnetimpuls in der Verdrahtung und dem langsamen Zerfall dieser Ströme in der Haut induziert und physiologischen Quellen wie Muskelaktivität über die Kopfhaut und auditive oder somatosensorischen evozierten Potentiale durch den Betrieb ausgelöst umfassen die Spule 17-20. Obwohl die mechanischen Störquellen produzieren wahrscheinlich größere Amplitude Artefakte als die physiologischen diejenigen, können diese verschiedenen Artefakte nicht getrennt werden, und die Existenz einer von ihnen in der Signal können die Ergebnisse zu verwechseln. Eine mögliche soLösung ist die Anwendung von TMS wiederholende Impulse vor der EEG-Aufzeichnung (&quot;offline TMS&quot;), im Gegensatz zur gleichzeitigen EEG-TMS. Die inhibitorische Wirkung eines solchen Protokolls auf kortikale Aktivität bestehen bleibt für mehrere Minuten (bis zu einer halben Stunde) nach der Stimulation und EEG während dieser effektiven Zeitfensters gemessen und verglichen mit der Grundlinie, vor der TMS, EEG-Daten. Repetitive Stimulation, jedoch ist per Definition nicht über die hohe zeitliche Auflösung, die Online-TMS bieten kann, wo Impulse können in einem präzisen Timing in Bezug auf Testbeginn an der Millisekundenauflösung verabreicht werden. Die Wirkung von wiederholten Stimulation kann auch über kortikalen Verbindungen über eine größere Fläche als gewünscht zu propagieren und damit die räumliche Auflösung deutlich reduzieren als auch. Um die Vorteile von sowohl der räumlichen und zeitlichen Auflösung, die TMS unterbieten zu nehmen, kann ein gleichzeitiger EEG-TMS Kombination angewendet werden. Dies erfordert jedoch, Verfahren zur Entfernung von Artefaktendurch die magnetische Stimulation auf das EEG-Signal erzeugt. Sehr wenige offline mathematische Lösungen für TMS Artefaktentfernung vorgeschlagen worden, 16,21,22, obwohl kein Verfahren vereinbart, und niemand Verfahren kann für alle experimentellen Designs optimal. Ein &quot;Clipping&quot;-System, bestehend aus einer Sample-and-Hold-Schaltung, wurde ebenfalls entwickelt, um EEG Erfassung während TMS Impulsabgabe 20 kurzzeitig unterbrochen. Diese Technik erfordert nicht nur spezielle Hardware, kann jedoch nicht vollständig das restliche TMS Artefakt zu entfernen. In diesem Papier werden wir eine Anpassung der EEG-TMS-Methodik von Thut und Kollegen 19, besonders geeignet für ERP-Studien entwickelt zu beschreiben. Diese Technik ermöglicht die zuverlässige Extraktion von ERP, während die Beseitigung aller Restrauschen Komponenten von der TMS-Impuls Abbildung 2 verursacht. Wir werden allgemeine Hinweise für eine erfolgreiche EEG-TMS Versuchsaufbau. Eine weitere Herausforderung im TMS-Studien angesprochen in dieser methodische Papier ist das Finden der besten Spule Position und Winkel für eine genaue Ausrichtung der gewünschten kortikalen Bereich. Wir werden die Verwendung eines stereotaktischen Navigationssystem, um den Kopf des Patienten mit den zuvor erfassten funktionellen MRT-Bilder coregister zu beschreiben. Obwohl das Navigationssystem verwendet werden, um anatomisch definierten Gehirnstrukturen zu lokalisieren, ist ein fMRI geführte Ausrichtung besonders nützlich, da für viele Funktionen und experimentelle Effekte der genaue Ort der Aktivierung nicht von anatomische Marker allein abgeleitet werden. Für solche funktionellen Regionen von Interesse (ROI) wird die Definition eines Bereichs für jeden Teilnehmer individuell gefertigt. Um alle oben zeigen, werden wir ein Beispiel einer früher durchgeführten Studie haben wir, bei der EEG wurde gleichzeitig mit TMS durch fMRI Aktivierungen 7 geführt aufgenommen ist. In dieser Studie wurde eine doppelte Dissoziation zwischen Gesicht und Körper-selektive selektive ERPs gemacht: Obwohl Gesicht und Körper ERPs Erbsek um die gleichen Latenzzeit und Elektrodenstellen, Targeting individuell definierten Gesicht-und Körper-selektive ausgewählte Bereiche in der seitlichen Hinterhauptslappen konnten wir die neuronalen Netze jeweils zugrunde liegenden ERP-Reaktion zu distanzieren. Schließlich werden wir versuchen, mehr allgemeine Beratung für die Optimierung der EEG-Aufzeichnung während der TMS-Anwendung zu geben.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="596">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:209px;">3.0T Signa MRI scanner</td>
			<td style="width:107px;">General Electric</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="63" rowspan="2" style="height:63px;width:209px;">BrainAmp&#160; amplifier&#160;</td>
			<td rowspan="2" style="width:107px;"><a name="RANGE!B3">Brain Products GmbH</a></td>
			<td rowspan="2" style="width:113px;">BP-01300</td>
			<td rowspan="2" style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:209px;">Electrode input box</td>
			<td style="width:107px;">Brain Products GmbH</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:167px;">Optional</td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:209px;">PowerPack - battery for amplifier</td>
			<td style="width:107px;">Brain Products GmbH</td>
			<td style="width:113px;">BP-02615</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="146">
			<td height="167" rowspan="2" style="height:167px;width:209px;">BrainCap - 32 flat electrodes on a flexible cap&#160;</td>
			<td rowspan="2" style="width:107px;">Brain Products GmbH</td>
			<td rowspan="2" style="width:113px;">BP-0300MR</td>
			<td rowspan="2" style="width:167px;">Flat electrodes should be used to assure a shorter distance beween coil and scalp. If larger (e.g. pin type) electrodes are used, remove the ones under the coil</td>
		</tr>
		<tr height="21">
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:209px;">TMS Super Rapid2 stimulator</td>
			<td style="width:107px;">Magstim</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:209px;">50mm double coil</td>
			<td style="width:107px;">Magstim</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="169">
			<td height="169" style="height:169px;width:209px;">Coil holder&#160;</td>
			<td style="width:107px;"></td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:167px;">Any mechanical arm or tripod that can hold the coil, be adjusted to the right angle and location, and keep the coil steady during stimulation</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:209px;">Chinrest</td>
			<td style="width:107px;"></td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:209px;">Polaris infrared camera</td>
			<td style="width:107px;">Rogue Research Inc</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:209px;">Polaris trackers and pointer tool</td>
			<td style="width:107px;">Rogue Research Inc</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:209px;">BrainSight workstation and software</td>
			<td style="width:107px;">Rogue Research Inc</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:209px;">BrainVision Recorder software</td>
			<td style="width:107px;">Brain Products GmbH</td>
			<td style="width:113px;">BP-00010</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:209px;">MATLAB software</td>
			<td style="width:107px;">The MathWorks Icn.</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="106">
			<td height="106" style="height:106px;width:209px;">SPM for Matlab</td>
			<td style="width:107px;">Wellcome Department of Imaging Neuroscience, London, UK&#160;</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:209px;">MarsBar region of interest toolbox for SPM</td>
			<td style="width:107px;"></td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="211">
			<td height="211" style="height:211px;width:209px;">Psychtoolbox for MATLAB</td>
			<td style="width:107px;"></td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:167px;">This toolbox and the E-prime software (below) are examples for stimulus presentation software capable of delivering commands to the TMS stimulator and to the EEG recorder with reliable timing</td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:209px;">E-Prime software</td>
			<td style="width:107px;">Psychology Software Tools, Inc.</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

extracting visual evoked potentials from eeg data recorded during fmri-guided transcranial magnetic stimulation

Transkranielle Magnetstimulation (TMS) ist eine effektive Methode für einen kausalen Zusammenhang zwischen einer kortikalen Bereich und kognitive / neurophysiologische Effekte. Insbesondere durch die Schaffung einer vorübergehenden Störung der normalen Aktivität eines Zielregion und die Messung von Veränderungen in einer elektrophysiologischen Signals, können wir einen kausalen Zusammenhang zwischen der stimulierten Gehirnbereich oder Netzwerk und der elektrophysiologischen Signal, dass wir aufzeichnen zu etablieren. Wenn Zielhirnareale funktionell mit früheren fMRT-Scan definiert, könnte TMS verwendet, um die fMRI-Aktivierungen mit aufgezeichnet evozierte Potentiale verbinden. Und die Durchführung von Experimenten zeigt jedoch erhebliche technische Herausforderung angesichts der durch den magnetischen Impuls in dem EEG-Signal mit hoher Amplitude Artefakte eingeführt, und die Schwierigkeit, erfolgreiche Zielbereiche, die funktionell durch fMRI definiert wurden. Hier beschreiben wir eine Methodik für die Kombination dieser drei gemeinsame Instrumente: TMS, EEG, fMRT und. Wir erklären, wie man den Stimulator &amp; # führen39, s Spule auf den gewünschten Zielbereich mit anatomischen oder funktionellen MRT-Daten, wie EEG während der gleichzeitigen TMS aufzeichnen, wie man eine ERP-Studie für EEG-TMS-Kombination und wie man zuverlässige ERP aus den aufgezeichneten Daten zu extrahieren, zu entwerfen. Wir werden repräsentative Ergebnisse liefern aus einer zuvor veröffentlichten Studie, in der fMRT-TMS geführt wurde gleichzeitig mit EEG verwendet, um zu zeigen, dass das Gesicht selektive N1 und der Körper-selektive N1-Komponente des ERP mit unterschiedlichen neuronalen Netzwerken in extrastriären Kortex. Diese Methode ermöglicht es uns, die hohe räumliche Auflösung der fMRT mit der hohen zeitlichen Auflösung von TMS und EEG zu kombinieren und erhalten daher ein umfassendes Verständnis der neuronalen Grundlagen der verschiedenen kognitiven Prozessen.

Eine gleichzeitige EEG-TMS Untersuchung wurde verwendet, um aufzudecken, ob die ERP Antworten auf Gesichter und Körper über die occipito-zeitlichen Kopfhaut aufgezeichnet dissoziiert sind. Als visuelle Reize präsentiert werden, wird ein prominenter N1 Komponente bei posterior-lateralen Elektrodenstellen aufgezeichnet. Insbesondere ist die N1-Komponente in der Regel für Gesichter und Körper größer als zu anderen Reiz Kategorien 8,33. Bei der Beurteilung der Wirkung der Stimulation auf Gesicht und Körpe...

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Extracting Visual Evoked Potentials from EEG Data Recorded During fMRI-guided Transcranial Magnetic Stimulation

Extrahieren von visuell evozierten Potentiale von EEG-Daten aufzeichnen Während fMRI-geführte Transkranielle Magnetstimulation

Dieses Papier beschreibt ein Verfahren zur Erfassung und Auswertung der Elektroenzephalographie (EEG) während der gleichzeitigen Daten transkranielle Magnetstimulation (TMS) durch Aktivierungen mit der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRI) zeigten geführt. Verfahren zum Entfernen von Artefakten TMS und Extraktion von evozierten Potenziale wird ebenso beschrieben wie Überlegungen Paradigmen Design und Versuchsaufbau.

Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) is an effective method for establishing a causal link between a cortical area and cognitive/neurophysiological ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

A Novel Approach for Documenting Phosphenes Induced by Transcranial Magnetic Stimulation

Ein neuer Ansatz zur Dokumentation Phosphenes durch TMS induzierte

Stimulation of the human visual cortex produces a transient perception of light, known as a phosphene. Phosphenes are induced by invasive electrical ...

Forschung

Neurowissenschaften

Combining Transcranial Magnetic Stimulation and fMRI to Examine the Default Mode Network

Die Kombination TMS und fMRT dem Standard-Modus Netzwerk Untersuchen

The default mode network is a group of brain regions that are active when an individual is not focused on the outside world and the brain is at "wakeful ...

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

Anwendungen von EEG Neuroimaging Daten: Ereignis-korrelierte Potenziale, Spectral Power und Multiscale Entropy

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

Somatosensory Event-related Potentials from Orofacial Skin Stretch Stimulation

Somatosensorischen Ereignis-korrelierte Potenziale von Orofaziale Haut Stretch Stimulation

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

Simultaneous Recording of Electroretinography and Visual Evoked Potentials in Anesthetized Rats

Gleichzeitige Aufnahme von Elektroretinographie und visuell evozierten Potentialen in narkotisierten Ratten

The electroretinogram (ERG) and visual evoked potential (VEP) are commonly used to assess the integrity of the visual pathway. The ERG measures the ...

Effects of Transcranial Alternating Current Stimulation on the Primary Motor Cortex by Online Combined Approach with Transcranial Magnetic Stimulation

Effekte der transkraniellen Wechselstrom Stimulation auf Primärbewegungsrinde durch Online-kombinierter Ansatz mit Transcranial magnetische Anregung

Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) is a neuromodulatory technique able to act through sinusoidal electrical waveforms in a specific ...

Online Transcranial Magnetic Stimulation Protocol for Measuring Cortical Physiology Associated with Response Inhibition

Online-transkranielle Magnetstimulation Protokoll zur Messung der kortikalen Physiologie Reaktion Hemmung zugeordnet

We describe the development of a reproducible, child-friendly motor response inhibition task suitable for online Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) ...

Visual Evoked Potential Recordings in Mice Using a Dry Non-invasive Multi-channel Scalp EEG Sensor

Visuelle evozierte möglichen Aufnahmen bei Mäusen mit einer trockenen nichtinvasive Mehrkanal Scalp EEG Sensor

For scalp EEG research environments with laboratory mice, we designed a dry-type 16 channel EEG sensor which is non-invasive, deformable, and re-usable ...

Combined Transcranial Magnetic Stimulation and Electroencephalography of the Dorsolateral Prefrontal Cortex

Kombinierte Transcranial magnetische Anregung und Elektroenzephalographie des dorsolateralen präfrontalen Kortex

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive method that produces neural excitation in the cortex by means of brief, time-varying magnetic ...

Event Related Potentials (ERPs) and other EEG Based Methods for Extracting Biomarkers of Brain Dysfunction: Examples from Pediatric Attention Deficit/Hyperactivity Disorder (ADHD)

Event Related Potentials ERPs and other EEG Based Methods for Extracting Biomarkers of Brain Dysfunction: Examples from Pediatric Attention Deficit/Hyperactivity Disorder ADHD

Ereignisbezogene Potenziale (ERPs) und andere EEG-basierte Methoden zur Extraktion von Biomarkern der Hirnfunktionsstörung: Beispiele aus pädiatrischen Aufmerksamkeitsdefiziten/Hyperaktivitätsstörungen (ADHS)

Neuropsychiatric diagnoses like ADHD are based on subjective methods like interviews, rating scales and observations. There is a need for more brain-based ...