Name: stimulus-specific cortical visual evoked potential morphological patterns
Uploaded: 2019-05-12T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Stimulus-specific Cortical Visual Evoked Potential Morphological Patterns at JoVE.com

وقد تم دعم هذا البحث من قبل جامعة تكساس في أوستن مودي كلية الاتصالات منحة جائزة التحضير وجامعة تكساس في مكتب أوستن من منحة البحوث الخاصة البحوث.

تمت الموافقة على جميع الأساليب الموضحة هنا من قبل مجلس المراجعة المؤسسية (IRB) للبحوث البشرية في جامعة تكساس في أوستن.
1. الخصائص التحفيزية
<ol><li>إنشاء محفزات للكائنات باستخدام الصور المفتوحة المصدر المتوفرة من خلال بنك المحفزات الموحدة (BOSS). تتكون قاعدة البيانات هذه من صور مو...

<ol>
	<li>Lascano, A. M., Lalive, P. H., Hardmeier, M., Fuhr, P., Seeck, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+evoked+potentials+in+neurology:+A+review+of+techniques+and+indications.">Clinical evoked potentials in neurology: A review of techniques and indications.</a> Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 88 (8), 688-696 (2017).</li><li>Mehta, R. K., Parasuraman, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuroergonomics:+A+review+of+applications+to+physical+and+cognitive+work.">Neuroergonomics: A review of applications to physical and cognitive work.</a> Frontiers in Human Neuroscience. 7, 889 (2013).</li><li>Kuba, M., Kubova, Z., Kremlacek, J., Langrova, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motion-onset+VEPs:+Characteristics,+methods,+and+diagnostic+use.">Motion-onset VEPs: Characteristics, methods, and diagnostic use.</a> Vision Research. 47 (2), 189-202 (2007).</li><li>Tobimatsu, S., Celesia, G. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studies+of+human+visual+pathophysiology+with+visual+evoked+potentials.">Studies of human visual pathophysiology with visual evoked potentials.</a> Clinical Neurophysiology. 117 (7), 1414-1433 (2006).</li><li>Tremblay, 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=Delayed+early+primary+visual+pathway+development+in+premature+infants:+High+density+electrophysiological+evidence.">Delayed early primary visual pathway development in premature infants: High density electrophysiological evidence.</a> PLoS One. 9 (9), e107992 (2014).</li><li>Allison, T., Puce, A., Spencer, D. D., 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+human+face+perception.+I:+Potentials+generated+in+occipitotemporal+cortex+by+face+and+non-face+stimuli.">Electrophysiological studies of human face perception. I: Potentials generated in occipitotemporal cortex by face and non-face stimuli.</a> Cerebral Cortex. 9, 415-430 (1999).</li><li>Grill-Spector, K. <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+basis+of+object+perception.">The neural basis of object perception.</a> Current Opinions in Neurobiology. 13, 159-166 (2003).</li><li>Mitchell, T. V., Neville, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Asynchronies+in+the+development+of+electrophysiological+responses+to+motion+and+color.">Asynchronies in the development of electrophysiological responses to motion and color.</a> Journal of Cognitive Neuroscience. 16, 1363-1374 (2004).</li><li>Armstrong, B. A., Neville, H. J., Hillyard, S. A., Mitchell, T. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Auditory+deprivation+affects+processing+of+motion,+but+not+color.">Auditory deprivation affects processing of motion, but not color.</a> Cognitive Brain Research. 14, 422-434 (2002).</li><li>Donner, T. H., Siegel, M., Oostenveld, R., Fries, P., Bauer, 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=Population+activity+in+the+human+dorsal+pathway+predicts+the+accuracy+of+visual+motion+detection.">Population activity in the human dorsal pathway predicts the accuracy of visual motion detection.</a> Journal of Neurophysiology. 98, 345-359 (2007).</li><li>Bonfiglio, L., 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=Defective+chromatic+and+achromatic+visual+pathways+in+developmental+dyslexia:+Cues+for+an+integrated+intervention+programme.">Defective chromatic and achromatic visual pathways in developmental dyslexia: Cues for an integrated intervention programme.</a> Restorative Neurology and Neuroscience. 35 (1), 11-24 (2017).</li><li>Campbell, J., Sharma, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+cross-modal+re-organization+in+children+with+cochlear+implants.">Visual cross-modal re-organization in children with cochlear implants.</a> PLoS ONE. 11 (1), e0147793-e0147718 (2016).</li><li>Campbell, J., Sharma, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distinct+visual+evoked+potential+morphological+patterns+for+apparent+motion+processing+in+school-aged+children.">Distinct visual evoked potential morphological patterns for apparent motion processing in school-aged children.</a> Frontiers in Human Neuroscience. 10 (71), 277 (2016).</li><li>Doucet, M. E., Gosselin, F., Lassonde, M., Guillemot, J. P., Lepore, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+visual-evoked+potentials+to+radially+modulated+concentric+patterns.">Development of visual-evoked potentials to radially modulated concentric patterns.</a> Neuroreport. 16 (6), 1753-1756 (2005).</li><li>Doucet, M. E., Bergeron, F., Lassonde, M., Ferron, P., Lepore, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cross-modal+reorganization+and+speech+perception+in+cochlear+implant+users.">Cross-modal reorganization and speech perception in cochlear implant users.</a> Brain. 129 (12), 3376-3383 (2006).</li><li>Kubova, Z., 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=Difficulties+of+motion-onset+VEP+interpretation+in+school-age+children.">Difficulties of motion-onset VEP interpretation in school-age children.</a> Documenta Ophthalmologica. 128, 121-129 (2014).</li><li>Gould, I. C., Rushworth, M. F., Nobre, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Indexing+the+graded+allocation+of+visuospatial+attention+using+anticipatory+alpha+oscillations.">Indexing the graded allocation of visuospatial attention using anticipatory alpha oscillations.</a> Journal of Neurophysiology. 105, 1318-1326 (2011).</li><li>Hanslmayr, S., Aslan, A., Staudigl, T., Klimesch, W., Hermann, C. S., Bauml, K. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prestimulus+oscillations+predict+visual+perception+performance+between+and+within+subjects.">Prestimulus oscillations predict visual perception performance between and within subjects.</a> Neuroimage. 37, 1465-1543 (2007).</li><li>Toosi, T., Tousi, E. K., Esteky, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Learning+temporal+context+shapes+prestimulus+alpha+oscillations+and+improves+visual+discrimination+performance.">Learning temporal context shapes prestimulus alpha oscillations and improves visual discrimination performance.</a> Journal of Neurophysiology. 118 (2), 771-777 (2017).</li><li>Brodeur, M. B., Dionne-Dostie, E., Montreuil, T., Lepage, 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+Bank+of+Standardized+Stimuli+(BOSS),+a+new+set+of+480+normative+photos+of+objects+to+be+used+as+visual+stimuli+in+cognitive+research.">The Bank of Standardized Stimuli (BOSS), a new set of 480 normative photos of objects to be used as visual stimuli in cognitive research.</a> PLoS One. 5 (5), e10773 (2010).</li><li>Brodeur, M. 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=The+Bank+of+Standardized+Stimuli+(BOSS):+Comparison+between+French+and+English+norms.">The Bank of Standardized Stimuli (BOSS): Comparison between French and English norms.</a> Behavior Research Methods. 44, 961-970 (2012).</li><li>Suttle, C., Harding, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphology+of+transient+VEPs+to+luminance+and+chromatic+pattern+onset+and+offset.">Morphology of transient VEPs to luminance and chromatic pattern onset and offset.</a> Vision Research. 39 (8), 1577-1584 (1999).</li><li>Campbell, J., Sharma, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cross-modal+re-organization+in+adults+with+early+stage+hearing+loss.">Cross-modal re-organization in adults with early stage hearing loss.</a> PLoS One. 9 (2), e90594 (2014).</li><li>Campbell, J., Sharma, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Compensatory+changes+in+cortical+resource+allocation+in+adults+with+hearing+loss.">Compensatory changes in cortical resource allocation in adults with hearing loss.</a> Frontiers in Systems Neuroscience. 7, 71 (2013).</li><li>Debener, S., Hine, J., Bleeck, S., Eyles, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Source+localization+of+auditory+evoked+potentials+after+cochlear+implantation.">Source localization of auditory evoked potentials after cochlear implantation.</a> Psychophysiology. 45 (1), 20-24 (2008).</li><li>Gilley, P. M., Sharma, A., Dorman, 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=Cortical+reorganization+in+children+with+cochlear+implants.">Cortical reorganization in children with cochlear implants.</a> Brain Research. 1239, 56-65 (2008).</li><li>Neuner, I., Arruba, J., Felder, J., Shah, N. J. <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-fMRI+acquisition+at+low,+high+and+ultra-high+magnetic+fields+up+to+9.4+T:+Perspectives+and+challenges.">Simultaneous EEG-fMRI acquisition at low, high and ultra-high magnetic fields up to 9.4 T: Perspectives and challenges.</a> Neuroimage. 15 (102), 71-79 (2014).</li><li>Schulte-Korne, G., Bartling, J., Deimel, W., Remschmidt, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+evoked+potential+elicited+by+coherently+moving+dots+in+dyslexic+children.">Visual evoked potential elicited by coherently moving dots in dyslexic children.</a> Neuroscience Letters. 357 (3), 207-210 (2004).</li><li>Zhang, R., Hu, Z., Roberson, D., Zhang, L., Li, H., Liu, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+processes+underlying+the+&#8220;same&#8221;-+&#8220;different&#8221;+judgment+of+two+simultaneously+presented+objects&#8212;an+EEG+study.">Neural processes underlying the &#8220;same&#8221;- &#8220;different&#8221; judgment of two simultaneously presented objects&#8212;an EEG study.</a> PLoS One. 8 (12), e81737 (2013).</li></ol>

وكان الهدف من هذا التقرير المنهجي هو تقييم الجدوى في تسجيل مورفولوجيا CVEP التفاضلية باستخدام المحفزات البصرية والحركة المصممة خصيصا لتحفيز التيارات البطنية والالظهرية بشكل منفصل في مهام العرض السلبي6 ،7،8، سواء مع أو بدون اختلاف ISIs (غضب)<...

تخطيط الدماغ الكهربائي (EEG) هو أداة تقدم نهجا غير مكلفة وغير الغازية لدراسة المعالجة القشرية، وخاصة عند مقارنتها بأساليب التقييم القشرية مثل التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI)، انبعاث البوزيترون التصوير المقطعي (PET)، ونشر التصوير عشرات (DTI)1. كما يوفر EEG دقة زمنية عالية، والتي لا يمكن تحقيقها عند استخدام تدابير مثل التصوير بالرنين المغناطيسي، PET، أو DTI2. دقة زمنية عالية أمر بالغ الأهمية عند فحص الوظيفة الزمنية المركزية من أجل الحصول على الدقة الملي ثانية من الآليات العصبية الفسيولوجية المتعلقة بمعالجة مدخلات أو أحداث محددة.  في النظام البصري المركزي، الإمكانات البصرية القشرية التي أثارها (CVEPs) هي نهج شعبي في دراسة العمليات العصبية المقفلة زمنيا في القشرة الدماغية.  يتم تسجيل الردود CVEP ومتوسط على مدى عدد من التجارب الحدث، مما أدى إلى مكونات الذروة (على سبيل المثال، P1، N1، P2) الناشئة على فترات محددة مللي ثانية. توقيت واتساع هذه الاستجابات العصبية الذروة يمكن أن توفر معلومات بشأن سرعة المعالجة القشريةوالنضج، فضلا عن العجز في وظيفة القشرية 3،4،5.
CVEPs خاصة بنوع الإدخال المرئي المقدم للعارض. باستخدام بعض المحفزات في نموذج CVEP، فمن الممكن لمراقبة وظيفة الشبكات البصرية المتميزة مثل تيار البطني، والمشاركة في معالجة الشكل واللون، أو parvocellular والمدخلات magnocellular6،7، 8، وتيار الظهرية ، والتي تعالج إلى حد كبير الحركة أو المدخلات magnocellular9،10. وكانت الممارسات المالية الدولية التي تولدها هذه الشبكات مفيدة ليس فقط في فهم أفضل للآليات العصبية الفسيولوجية النموذجية التي تقوم على السلوك الكامن ة ولكن أيضا في العلاج المستهدف للسلوكيات غير النمطية في السكان السريريين. على سبيل المثال، تم الإبلاغ عن مكونات CVEP المتأخرة في كل من الشبكات الظهرية والبطنية في الأطفال الذين يعانون من عسر القراءة، مما يشير إلى أن الوظيفة البصرية في كلتا الشبكتين يجب أن تستهدف عند تصميم خطة التدخل11.  وهكذا، CVEPs المسجلة عن طريق تخطيط الدماغ توفر أداة سريرية قوية من خلالها لتقييم كل من العمليات البصرية النموذجية وغير النمطية.
في دراسة حديثة، تم استخدام تخطيط كهربية الدماغ عالي الكثافة لقياس CVEPs بداية الحركة الظاهرة في الأطفال النامية عادة، بهدف دراسة الاستجابات CVEP المتغيرة والمولدات القشرية البصرية ذات الصلة عبر التنمية. شاهد المشاركون بشكل سلبي محفزات الحركة الظاهرة12و13و14 و15، والتي تتألف من تغيير الشكل والحركة على حد سواء، وتهدف إلى تحفيز الجداول الظهرية والبطنية في وقت واحد. وتبين أن ما يقرب من نصف الأطفال استجابوا بشكل موجي CVEP، أو مورفولوجيا، تتكون من ثلاث قمم (P1-N1-P2، النمط ألف).  هذا المورفولوجيا هو استجابة CVEP الكلاسيكية لوحظ في جميع أنحاء الأدب. وعلى النقيض من ذلك، فإن النصف الآخر من الأطفال الذين قدموا مع نمط مورفولوجي يتألف من خمس قمم (P1-N1a-P2a-N1b-P2b، النمط باء). على حد علمنا، لم يتم مناقشة حدوث قوية ومقارنة هذه الأنماط المورفولوجية في الأدب CVEP في السكان الأطفال أو البالغين، على الرغم من أن مورفولوجيا متغيرقد لوحظ في كل من الحركة الظاهرة و CVEPs بداية الحركة14،16. وعلاوة على ذلك، لم تكن هذه الاختلافات المورفولوجية واضحة في البحوث التي تستخدم أساليب أخرى للتقييم الوظيفي القشري، مثل التصوير بالرنين المغناطيسي (FMRI) أو PET، بسبب انخفاض الاستبانة الزمنية لهذه التدابير.
لتحديد المولدات القشرية لكل ذروة في أنماط CVEP A و B، أجريت تحليلات توطين المصادر، وهو نهج إحصائي يستخدم لتقدير المناطق القشرية الأكثر احتمالا المشاركة في استجابة CVEP12،13 . لكل ذروة، بغض النظر عن النمط المورفولوجي، تم تحديد القشريات البصرية الأولية وأعلى ترتيب كمصادر للإشارة CVEP.  وهكذا، يبدو أن الفرق الرئيسي الكامن وراء مورفولوجيا CVEP التي أثارتها الحركة الظاهرة هو أن أولئك الذين لديهم نمط B تنشيط المناطق القشرية البصرية أوقات إضافية أثناء المعالجة. ولأن هذه الأنواع من الأنماط لم يتم تحديدها من قبل في المؤلفات، فإن الغرض من المعالجة البصرية الإضافية في تلك التي تحتوي على نمط CVEP B لا يزال غير واضح.  ولذلك، فإن الهدف التالي في هذا الخط من البحث هو الحصول على فهم أفضل لسبب مورفولوجيا CVEP التفاضلية وما إذا كانت هذه الأنماط قد تتعلق بالسلوك البصري في كل من السكان النموذجية والسريرية.
الخطوة الأولى في فهم لماذا بعض الأفراد قد تظهر شكل ية CVEP واحد مقابل آخر هو تحديد ما إذا كانت هذه الردود هي جوهرية أو الخارجية في الطبيعة.  وبعبارة أخرى، إذا كان الفرد يظهر نمط واحد استجابة لالتحفيز البصري، وسوف تستجيب مع نمط مماثل لجميع المحفزات؟  أم أن هذه الاستجابة تعتمد على التحفيز، خاصة بالشبكة المرئية أو الشبكات التي يتم تفعيلها؟
للإجابة على هذا السؤال، تم تصميم نموذجين بصريين سلبيين، يهدفان إلى تنشيط شبكات مرئية معينة بشكل منفصل. وقد صُمم الحافز المقدم في الدراسة الأولية لتحفيز كل من التيارات الدُرَّسة والبطنيّة في آن واحد؛ وبالتالي، لم يكن معروفا ما إذا كانت إحدى الشبكتين أو كلتاهما تشاركان في توليد مورفولوجيا موجية محددة. وفي النهج المنهجي الحالي، يتألف النموذج المصمم لتحفيز الدفق البطني من أجسام يمكن التعرف عليها بدرجة عالية في الأشكال الأساسية للمربعات والدوائر، مما يثير ظهور الأجسام. النموذج المصمم لتحفيز تيار الظهر يتكون من الحركة البصرية عبر حقل شعاعي من نقاط الحركة نقطة مركزية متماسكة بسرعة ثابتة نحو نقطة التثبيت، مما يثير CVEPs بداية الحركة.
والسؤال الثاني الذي نشأ نتيجة للدراسة الأولية هو ما إذا كان يمكن أن يكون المورفولوجيا التفاضلية VEP بسبب توقع المشاركين من المحفزات القادمة13. على سبيل المثال، أظهرت الأبحاث أن النشاط المتذبذب القشري من أعلى إلى أسفل الذي يحدث قبل التحفيز المستهدف قد يتنبأ بـ CVEP اللاحقة والاستجابات السلوكية إلى درجة ما17و18و19. استخدم نموذج الحركة الظاهر في الدراسة الأولى أطراً غير معشاة لنجم شعاعي ودائرة مع فترات ثابتة بين التحفيز (ISIs) من 600 مللي ثانية. النشاط المذبذب الناتج الذي يؤثر على مورفولوجيا CVEP اللاحقة12،13،19.
ولمعالجة هذه المشكلة، تم تصميم نماذج الكائنات البصرية والحركة في البروتوكول الحالي مع كل من ISIs المتسقة من نفس القيمة الزمنية وISIs معشاة مع قيم زمنية مختلفة (أي غضب).  باستخدام هذا النهج، قد يكون من الممكن تحديد كيف يمكن أن يؤثر التباين الزمني على مورفولوجيا VEP داخل شبكات بصرية متميزة. وإجمالاً، فإن الهدف من البروتوكول الموصوف هو تحديد ما إذا كان الجسم البصري ومحفزات الحركة حساسة للاختلافات في مورفولوجيا CVEP وما إذا كان التباين الزمني لعرض المحفزات سيؤثر على خصائص استجابة CVEP، بما في ذلك الكمون الذروة، والسعة، ومورفولوجيا. ولأغراض هذه الورقة، يتمثل الهدف في تحديد جدوى النهج المنهجي. ومن المفترض أن كلا من الأجسام البصرية والحركة قد تثير مورفولوجيا متغيرة (أي أن الأنماط ألف وباء ستلاحظ عبر المواضيع استجابة لكل من المحفزات) وأن التباين الزمني سيؤثر على ظهور الأجسام ومكونات CVEP التي تظهر الحركة.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1004px;" width="1004">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">E-Prime 2.0</td>
			<td style="width:240px;">Psychology Software Tools, Inc</td>
			<td style="width:269px;"></td>
			<td style="width:279px;">Used in data acquisition</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Net Amps 400</td>
			<td style="width:240px;">Electrical Geodesics, Inc</td>
			<td style="width:269px;"></td>
			<td>Used in data acquisition</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Net Station Acquisition V5.2.0.2</td>
			<td style="width:240px;">Electrical Geodesics, Inc</td>
			<td style="width:269px;"></td>
			<td>Used in data acqusition</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">iMac (27-inch)</td>
			<td style="width:240px;">Apple</td>
			<td style="width:269px;"></td>
			<td>Used in data acquisition</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Optiplex 7020 Computer</td>
			<td style="width:240px;">Dell</td>
			<td style="width:269px;"></td>
			<td>Stimulus computer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">HydroCel GSN EEG net</td>
			<td style="width:240px;">Electrical Geodesics, Inc</td>
			<td style="width:269px;"></td>
			<td>Used in data acqusition</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">1 ml pipette</td>
			<td style="width:240px;">Electrical Geodesics, Inc</td>
			<td style="width:269px;"></td>
			<td>Used to lower impedances</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Johnson&#39;s Baby Shampoo</td>
			<td style="width:240px;">Johnson &#38; Johnson</td>
			<td style="width:269px;"></td>
			<td>Used in impedance solution</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Potassium Chloride (dry)</td>
			<td style="width:240px;">Electrical Geodesics, Inc</td>
			<td style="width:269px;"></td>
			<td>Used in impedance solution</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Control III Disinfectant Germicide</td>
			<td style="width:240px;">Control III</td>
			<td style="width:269px;"></td>
			<td>Used in disinfectant solution</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">32-inch LCD monitor&#160;</td>
			<td style="width:240px;">Vizio</td>
			<td style="width:269px;"></td>
			<td>Used to present stimuli</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Matlab (R2016b)</td>
			<td style="width:240px;">MathWorks</td>
			<td style="width:269px;"></td>
			<td>Used in data analysis</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">EEGlab v14.1.2</td>
			<td style="width:240px;">Swartz Center for Computational Neuroscience, University of California, San Diego</td>
			<td style="width:269px;">https://sccn.ucsd.edu/eeglab/index.php</td>
			<td>Used in data analysis</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">BOSS Database</td>
			<td style="width:240px;">Bank of Standardized Stimuli</td>
			<td style="width:269px;">https://sites.google.com/site/bosstimuli/</td>
			<td>Used in generation of visual object stimuli&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Psychtoolbox-3</td>
			<td>Psychophysics Toolbox Version 3 (PTB-3)</td>
			<td style="width:269px;">http://psychtoolbox.org/</td>
			<td>Used in generation of visual motion stimuli</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

stimulus-specific cortical visual evoked potential morphological patterns

تقدم هذه الورقة منهجية لتسجيل وتحليل الإمكانات المستوّرة البصرية القشرية (CVEPs) استجابة لمختلف المحفزات البصرية باستخدام تخطيط الدماغ الكهربائي عالي الكثافة 128 قناة (EEG). الهدف المحدد للمحفزات والتحليلات الموصوفة هو دراسة ما إذا كان من الممكن تكرار الأنماط المورفولوجية CVEP التي تم الإبلاغ عنها سابقاً والتي أثارها تحفيز الحركة الظاهر، والمصمم لتحفيز كل من البطني والظهري المركزي الشبكات البصرية، وذلك باستخدام محفزات الأجسام والحركة المصممة لتحفيز الشبكات القشرية البصرية البطنية والالظهرية بشكل منفصل.  يتم تقديم أربعة نماذج بصرية: 1. الكائنات البصرية المعشاة مع عرض زمني متسق. 2. الكائنات البصرية المعشاة مع العرض الزمني غير متناسقة (أو غضب).  3. الحركة البصرية عبر حقل شعاعي من حركة نقطة مركزية متماسكة دون غضب.  4. الحركة البصرية عبر حقل شعاعي من حركة نقطة مركزية متماسكة مع غضب.  وتقدم هذه النماذج الأربعة بترتيب شبه معشاة لكل مشارك.  يتم إدخال غضب من أجل عرض كيف يمكن أن تؤثر الآثار ذات الصلة الاستباقية على مورفولوجيا استجابة CVEP على ظهور الكائن والحركة.  يتم وصف تحليلات بيانات تخطيط كهربية الدماغ بالتفصيل، بما في ذلك خطوات تصدير البيانات من منصات معالجة الإشارات واستيرادها إليها، وتحديد القناة السيئة وإزالتها، ورفض القطع الأثرية، والمتوسط، وتصنيف متوسط المورفولوجية CVEP نمط نمط استناداً إلى نطاقات زمن الوصول من قمم المكونات. وتبين البيانات التمثيلية أن النهج المنهجي حساس حقاً في استخلاص أنماط مورفولوجية تفاضلية عند ظهور الأجسام والأنماط المورفولوجية التي تبدأ في الحركة، وبالتالي قد يكون مفيداً في معالجة الهدف البحثي الأكبر. وبالنظر إلى الاستبانة الزمنية العالية لـ EEG وإمكانية تطبيق تخطيط كهربية الدماغ عالي الكثافة في تحليلات توطين المصادر، فإن هذا البروتوكول مثالي للتحقيق في الأنماط المورفولوجية المتميزة لـ CVEP والآليات العصبية الأساسية التي تولد هذه الاستجابات التفاضلية.

ويبين الشكل 3 والشكل 4 النتائج التمثيلية لـ CVEP التي تظهر على الكائن والحركة لخمسة مشاركين تتراوح أعمارهم بين 19 و24 عاماً، والذين شاهدوا كل نموذج مرئي نظرة سلبية. سمح هذا التصميم بمراقبة استجابات CVEP التي أثارتها الكائنات البصرية (مع وبدون غضب) والحركة البصرية...

Watch this Scientific Journal Video about Stimulus-specific Cortical Visual Evoked Potential Morphological Patterns at JoVE.com

Stimulus-specific Cortical Visual Evoked Potential Morphological Patterns

في هذه الورقة، نقدم بروتوكولًا للتحقيق في الأنماط المورفولوجية التفاضلية الكورتيكية التي تثير الأنماط المورفولوجية المحتملة من خلال تحفيز الشبكات البطنية والالظهرية باستخدام تخطيط كهربية الدماغ عالي الكثافة. يتم وصف نماذج تحفيز الكائن البصري والحركة، مع وبدون توتر زمني. كما ترد التحليلات المورفولوجية المحتملة التي تثيرها المرئيات.

المحفزات الخاصة بالقشرية البصرية التي تثير الأنماط المورفولوجية المحتملة

This paper presents a methodology for the recording and analysis of cortical visual evoked potentials (CVEPs) in response to various visual stimuli using ...

باستخدام هذا البروتوكول والدراسات المستقبلية مع أحجام عينة أكبر قد تحدد ما إذا كان متغير المرئية القشرية أثار مورفولوجيا المحتملة يعتمد على نوع التحفيز، extrinsic، أو المشاهد، الجوهرية. يمكن فقط رؤية التشكل البصري المتغير المُستحضر باستخدام الدقة الزمنية العالية لـ EEG ، والذي هو أيضًا فعال من حيث التكلفة وغير غازي ويتطلب الحد الأدنى من وقت التسجيل مقابل منهجيات أخرى. إثبات الإجراء سيكون ماشهود نيلسن، مدير المختبر ومساعد أبحاث جامعي من مختبري.بعد مرافقة المشارك في غرفة تسجيل تخطيط الكهربيوم، قم بقياس محيط الرأس للمشارك بالسنتيمترات، وحدد الحجم الصافي لـ EEG المناسب. قياس ووضع علامة على نقطة الوسط من فروة الرأس لوضع القطب المرجعي. إعداد لتر واحد من الماء الدافئ مختلطة مع خمسة ملليلتر من شامبو الطفل و 1، 100 غرام من كلوريد البوتاسيوم.ضع شبكة EEG في الحل واسمح للشبكة بالانقع في المحل لمدة خمس دقائق. تشغيل الكمبيوتر العرض التحفيز والكمبيوتر اكتساب EEG. ضع منشفة أو مواد ماصة أخرى حول عنق المشارك لمنع المحلول من التقطير على ملابسه وإرشاد المشارك إلى إغلاق عينيه.ثم قبضة بحزم صافي EEG بكلتا يديه ووضعها على رأس المشارك. تأكد من أن يتم وضع الشبكة بشكل متناسق على رأس فروة الرأس، مع القطب المرجعي في نقطة خط الوسط فروة الرأس التي تم قياسها. شد خطوط الذقن والخطوط الشبكية العينية لضمان وجود اتصال آمن بين فروة الرأس والأقطاب الكهربائية.اسأل المشارك عما إذا كان مرتاحًا، وإذا كان هناك حاجة إلى تعديل أي شيء. قم بتوصيل شبكة EEG بمكبر الصوت. تحقق من قيم مقاومة القطب الكهربائي المناسبة مع هدف متوسط 10 كيلو أوهم.للحد من قيم المعاوقة، استخدم ماصة ملليلتر واحدة لتطبيق محلول كلوريد البوتاسيوم على فروة الرأس والأقطاب الكهربائية التي لها مقاومة عالية. استمر في هذه العملية حتى يتم تحقيق قيم مقاومة كافية عبر الأقطاب الكهربائية. إرشاد المشارك للتركيز على المحفزات البصرية التي ستظهر على الشاشة.تبلغ مسافة العرض حوالي 65 بوصة. استخدام مولد رقم عشوائي زائف لتحديد ترتيب العرض التقديمي للنماذج المرئية الأربعة، وبدء المهام المرئية وتسجيل EEG. إذا كان EEG الجارية يظهر ميوجيني عالية أو بالضبط 60 هرتز النشاط، وقفة التجربة لإعادة التحقق من اتصال فروة الرأس الكهربائي.كرر المهام البصرية وتسجيل EEG لنموذج الكائن المرئي ، الكائن المرئي مع نموذج التوتر الزمني ، ونموذج الحركة البصرية ، والحركة البصرية مع نموذج التوتر الزمني. في ختام التجربة، قم بإرشاد المشاركين بإغلاق عينيه لمنع الحل من دخول عينيه عند إزالة الشبكة. تبدأ من خلال تخفيف الذقن وخطوط صافي العين.ثم إزالة ببطء الشبكة عن طريق سحب بلطف حزام الذقن صعودا وعلى رأس المشارك. افصل شبكة EEG عن مكبر الصوت. تبدأ عملية التطهير عن طريق وضع غطاء تخطيط الانبعاثات في وخارج دلو مملوءة بالماء والشطف تحت صنبور.ثم، إعداد محلول مطهر بإضافة ما يقرب من لترين من الماء إلى دلو مطهر وخلط 15 ملليلتر من المطهر مع الماء. تزج نهاية الاستشعار من الشبكة في المطهر. تعيين جهاز ضبط الوقت لمدة دقيقتين.يغرق باستمرار الشبكة صعودا وهبوطا. اترك الشبكة تنقع لمدة ثماني دقائق أخرى. بعد ذلك، إزالة غطاء EEG من محلول مطهر.ضع صافي EEG داخل وخارج دلو القطب مملوء بالماء وتحت الماء الجاري لشطف. كرر الغسيل أربع مرات والسماح للشبكة للهواء الجاف. لبدء تحليلات EEG ، وذلك باستخدام واحد هيرتز عالية تمرير مرشح ، ونقل ملفات EEG في MatLab لتحليلها عبر EEGLAB مربع الأدوات.اختر خيار الملف من القائمة المنسدلة، وانقر على استيراد البيانات. اختر استخدام وظائف EEGLAB والمكونات الإضافية من القائمة. بعد ذلك، انقر على تنسيق ملف التصدير المناسب.اختر edit'from القائمة المنسدلة، وحدد مواقع القنوات'للإعادة إلى مواقع القنوات استنادًا إلى نوع مونتاج الأقطاب الكهربية. انقر على البحث عن المواقع 'وحدد القطع الناقص لتحديد مسار ملف المونتاج الكهربائي من الفائدة. لتعيين أوقات ما قبل التحفيز وفيما بعده، أدخل قيمة 0.1 ثانية في مربع وقت البدء.لتصويب البيانات الأساسية وفقاً للفاصل الزمني قبل الفاصل الزمني، حدد خط الأساس prestimulus الصحيح'إزالة القنوات غير الصحيحة باستخدام الاحتمال عند عتبة نقاط Z 2.5. التحقق من تحديد أو إزالة القنوات السيئة عن طريق رسم جميع الأقطاب الكهربائية. إذا لزم الأمر، قم بإزالة القنوات يدويًا مع السعات الجهدية المتوسط خارج نطاق 30 إلى 30 ميكروفولت.ثم، تنفيذ رفض القطع الأثرية عن طريق إدخال قيم 100 ميكروفولت و 100 microvolts، وملاحظة القنوات مع الفولتية خارج النطاق لشرائح بأكملها. إذا كانت تشكل 60٪ أو أكثر من التجارب المرفوضة، وإزالة يدويا هذه القنوات السيئة. كرر هذه الخطوة عدة مرات حسب الضرورة.بعد خطوات إزالة القطع الأثرية، تأكد من قبول 100 عملية اكتساح على الأقل. ثم، رسم القنوات ذات الاهتمام لتصنيف الأنماط المورفولوجية. إذا كان cVEP مورفولوجيا تتميز بذروة إيجابية كبيرة في حوالي 100 إلى 115 مللي ثانية p1، تليها ذروة سلبية في ما يقرب من 140 إلى 180 مللي ثانية n1، وذروة إيجابية في ما يقرب من 165 إلى 240 مللي ثانية p2، اختر نمط A.If cVEP مورفولوجيا تتميز قمم إيجابية وسلبية في حوالي 100 إلى 115 مللي ثانية p1، 140 إلى 180 ميليثانية n1a ، 180 إلى 240 مللي ثانية p2a، 230 إلى 280 مللي ثانية n1b، و 260 إلى 350 مللي ثانية p2b، اختر نقش B.To إنشاء متوسط مجموعة، إلحاق مجموعات البيانات الفردية معا وفقا لنمط مورفولوجي لوحظ بصريا.اسم ملف مجموعة البيانات المدمجة حديثاً وحفظه. يتم الحصول على نتائج cVEP الكائن من خمسة مشاركين الذين تتراوح أعمارهم بين 19 إلى 24 سنة، الذين نظروا بشكل سلبي كل نموذج البصرية. في الكائنات مع عدم وجود حالة التوتر الزمني، تم العثور على اثنين من المشاركين لتقديم مع نمط A، في حين أن ثلاثة قدمت مع نمط B.similarly، في الكائنات مع حالة التوتر الزمني، والموضوعات المقدمة مع نمط A، وثلاثة مع نمط B.It يمكن أيضا أن يلاحظ أن التوتر آثار السعة والتكد في كل كائن نمط cVEP بداية.ومع ذلك ، على النقيض من الكائن cVEPs بداية ، فإن أنماط cVEP النماذج المورفولوجية لـ cVEP لـ كل مشارك كانت متسقة عبر حالة التوتر. وعلاوة على ذلك، فإن متوسط مجموعة النمط باء لا يظهر أي دليل واضح على المكونات المتعددة للذروة، التي عادة ما تكون موجودة لكل من التوتر الزمني وبدونه. على غرار نموذج الكائنات ، يبدو أن التوتر في نموذج الحركة يؤثر على خصائص cVEP بداية الحركة في كل من الأنماط المورفولوجية.لا يتم حالياً تصنيف مورفولوجيا cVEP. ولكن الأنماط المورفولوجية يمكن أن تعكس عمليات القشرية البصرية المحددة. قد يوضّح النظر في هذه الأنماط الوظيفة العصبية الفيزيولوجية الأساسية المتعلقة بالسلوك.قد يوفر التصوير المغناطيسي الدماغي ( MEG ) معلومات مؤقتة مجانية فيما يتعلق بإمكانيات الإثارة البصرية. في حين أن التقييم المتزامن لـ FMRI يمكن أن يوفر دقة مكانية عالية فيما يتعلق بتنشيط الشبكة القشرية التفاضلية المتعلقة بالمورفولوجيا. إذا تم وضع الأقطاب الكهربائية بشكل غير ملائم و / أو المعاوقات عالية ، فإن تفسير البيانات سيكون صعبًا وربما لا معنى له.عند تطهير الشبكة ، تذكر أن تكون حذرا مع المطهر ، ولا تحصل عليه بالقرب من العينين. تخلص منه بشكل صحيح.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Physiological, Morphological and Neurochemical Characterization of Neurons Modulated by Movement

الفسيولوجية والمورفولوجية وتوصيف الكيميائية العصبية من الخلايا العصبية عن طريق التضمين الحركة

The role of individual neurons and their function in neuronal circuits is fundamental to understanding the neuronal mechanisms of sensory and motor ...

Determination of Mitochondrial Membrane Potential and Reactive Oxygen Species in Live Rat Cortical Neurons

تحديد أنواع غشاء الميتوكوندريا المحتملة والأوكسجين التفاعلي في الخلايا العصبية الفئران الحية القشرية

Mitochondrial membrane potential (&Delta;&Psi;m) is critical for maintaining the physiological function of the respiratory chain to generate ATP.  A ...

Transretinal ERG Recordings from Mouse Retina: Rod and Cone Photoresponses

Transretinal تسجيلات ERG من شبكية العين الفأر: ورود Photoresponses المخروط

There are two distinct classes of image-forming photoreceptors in the vertebrate retina: rods and cones. Rods are able to detect single photons of light ...

Functional Calcium Imaging in Developing Cortical Networks

أسلوب التصوير الكالسيوم في تطوير شبكات القشرية

A hallmark pattern of activity in developing nervous systems is spontaneous, synchronized network activity. Synchronized activity has been observed in ...

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

استخراج الإمكانيات البصرية مستدعى من EEG البيانات المسجلة أثناء الرنين المغناطيسي الوظيفي الموجهة عبر الجمجمة التحفيز المغناطيسي

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

Subtype-selective Electroporation of Cortical Interneurons

-النوع الفرعي انتقائية Electroporation للمن القشرية Interneurons

The study of central nervous system (CNS) maturation relies on genetic targeting of neuronal populations. However, the task of restricting the expression ...

Simultaneous ex vivo Functional Testing of Two Retinas by in vivo Electroretinogram System

Simultaneous ex vivo Functional Testing of Two Retinas by in vivo Electroretinogram System

متزامنة<em&gt; فيفو السابقين</em&gt; اختبار وظيفي اثنين من شبكية العين من قبل<em&gt; في الجسم الحي</em&gt; نظام مخطط كهربية

An In vivo electroretinogram (ERG) signal is composed of several overlapping components originating from different retinal cell types, as well as noise ...

Visual Evoked Potential Recording in a Rat Model of Experimental Optic Nerve Demyelination

البصري مستدعى تسجيل المحتملين في نموذج الفئران التجريبية العصب البصري إزالة الميالين

The visual evoked potential (VEP) recording is widely used in clinical practice to assess the severity of optic neuritis in its acute phase, and to ...

Simultaneous Recording of Electroretinography and Visual Evoked Potentials in Anesthetized Rats

تسجيل وقت واحد من تخطيط كهربية الشبكية والإمكانيات البصرية مستدعى في الفئران تخدير

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

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

تسجيلات المحتملة مقولة البصرية في الفئران باستخدام الجاف غير الغازية متعدد القنوات فروة الرأس الاستشعار EEG

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 ...