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

这项研究得到了德克萨斯大学奥斯汀穆迪通信学院助学金准备奖和德克萨斯大学奥斯汀分校研究特别研究资助副总裁办公室的支持。

这里描述的所有方法都已获得德克萨斯大学奥斯汀分校人类研究机构审查委员会(IRB)的批准。
1. 刺激特性
<ol><li>使用通过标准化刺激库 (BOSS) 提供的开源图像创建对象刺激。该数据库由在整个视觉认知实验中使用的标准化图像组成。 下载四个图像(例如,ball02,Book01a,砖块,按钮03),识别率很高(高于75%),20,21。</li>
	<li>
使用改进版的...

<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>

本方法学报告的目的是利用视觉对象和运动刺激来评估记录微分CVEP形态的可行性,这些刺激在被动观察任务中分别用于刺激腹腔和背流6 ,7,8, 有和无变化 ISIs (抖动)19.条件不是设计为直接比较,而是对变量CVEP形态是否存在于这两种情况下,以及该条件内的时间抖动是否影响形态的观察。通过 128 通道高密度 EEG 记?...

脑电图 (EEG) 是一种工具,为皮质处理的研究提供了一种廉价且非侵入性的方法,特别是与功能磁共振成像 (fMRI)、正电子发射等皮质评估方法相比断层扫描 (PET) 和扩散张数成像 (DTI)1。EEG 还提供高时间分辨率,在使用 fMRI、PET 或 DTI2等测量值时无法实现。在检查中心时态函数时,高时间分辨率至关重要,以便获得与特定输入或事件处理相关的神经生理学机制的毫秒精度。 在中央视觉系统中,皮质视觉唤起电位(CVEPs)是研究大脑皮层中时间锁定神经过程的常用方法。 CVEP 响应在多次事件试验中被记录和平均,导致峰值分量(例如 P1、N1、P2)以特定的毫秒间隔出现。这些峰值神经反应的时序和振幅可以提供有关皮质处理速度和成熟的信息,以及皮质函数3、4、5的不足。
CVEP 特定于呈现给查看器的视觉输入类型。在CVEP范式中使用某些刺激,可以观察到不同视觉网络的功能,如心室流,涉及处理形式和颜色,或细胞和磁细胞输入6,7,8,和背流,主要处理运动或磁细胞输入9,10。这些网络产生的CVEPs不仅有助于更好地理解典型的神经生理机制,而且有助于有针对性地治疗临床人群中的非典型行为。例如,在背风和腹腔网络中,有阅读障碍的儿童都报告了延迟的CVEP分量,这表明在设计干预计划11时,这两个网络的视觉功能都应该被定位。 因此,通过脑电图记录的CVEP提供了一个强大的临床工具,通过该工具可以评估典型和非典型视觉过程。
在最近的一项研究中,高密度脑电图用于测量典型发育中儿童中明显的运动启动CVEP,目的是在整个发育中检查可变CVEP反应和相关视觉皮质发生器。参与者被动地观察明显的运动刺激12,13,14,15,包括形状变化和运动,旨在同时刺激背和腹流。结果发现,大约一半的子体以CVEP波形或形态来响应,由三个峰值(P1-N1-P2,模式A)组成。 这种形态学是在整个文献中观察到的经典CVEP反应。相反,另一半儿童呈现的形态模式由五个峰(P1-N1a-P2a-N1b-P2b,模式B)组成。据我们所知,这些形态形态的强健发生和比较在儿童或成人群体中之前没有在CVEP文献中讨论过,尽管在显性运动和运动启动的CVEPs14,16。此外,由于这些措施的时间分辨率较低,在使用其他皮质功能评估方法(如fMRI或PET)的研究中,这些形态差异不会很明显。
为了确定 CVEP 模式 A 和 B 中每个峰值的皮质发生器,进行了源定位分析,这是一种用于估计 CVEP 响应12、13中可能涉及的皮质区域的统计方法.对于每个峰值,无论形态模式如何,主要和高阶视觉皮质被确定为 CVEP 信号的来源。 因此,CVEP形态学背后的主要区别是,具有模式B的形态在加工过程中额外激活视觉皮质区域。由于这些类型的模式以前在文献中尚未识别,因此在 CVEP 模式 B 中附加视觉处理的目的仍不清楚。 因此,这一研究线的下一个目标是更好地了解差异CVEP形态的原因,以及这种模式是否与典型人群和临床人群的视觉行为有关。
理解为什么一些个体可能表现出一种CVEP形态与另一个,第一步是确定这些反应是内在的还是外在的。 换句话说,如果一个人在视觉刺激中表现出一种模式,他们会对所有刺激做出类似的模式吗？ 还是这种响应刺激依赖于视觉网络或网络？
为了回答这个问题,设计了两种被动视觉范例,旨在单独激活特定的可视网络。初步研究中提出的刺激作用旨在同时刺激背和腹流;因此,不知道一个或两个网络是否参与生成特定的波形形态。在目前的方法学方法中,旨在刺激腹腔流的范式由基本形状的正方形和圆形高度可识别的物体组成,从而引发对象形成CVEPs。旨在刺激背向流的范式包括通过一个径向场的相干中心点运动点的径向场以固定速度向固定点,从而引发运动启动的CVEP。
由于最初的研究,第二个问题是,差异VEP形态是否可能是由于参与者对即将到来的刺激13的预期。例如,研究表明,在目标刺激之前发生的自上而下皮质振荡活动可能在某种程度上预测后续的CVEP和行为反应17、18、19。在第一项研究中,明显的运动范式采用径向星和圆的非随机帧,其连续刺激间隔(ISI)为600 ms。由此产生的振荡活动影响后续CVEP形态12,13,19。
为了解决这个问题,当前协议中的可视对象和运动范例设计为同时具有相同时间值的一致 ISI 和具有不同时间值(即抖动)的随机 ISI。 使用这种方法,可以确定时间变化如何影响不同视觉网络中的 VEP 形态。总之,所述协议的目的是确定视觉对象和运动刺激是否对CVEP形态的变化敏感,以及刺激表达的时间变化是否会影响CVEP反应的特征,包括峰值延迟、振幅和形态。就本文件而言,目标是确定方法的可行性。据推测,视觉对象和运动都可能导致可变形态(即,模式 A 和 B 将在受试者之间观察到,以响应这两种刺激),并且时间变化会影响对象启动和运动启动 CVEP 组件。

<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

本文提出了一种使用128通道高密度脑电图(EEG)记录和分析皮质视觉唤起电位(CVEPs)的方法,以响应各种视觉刺激。所述刺激和分析的具体目的是检查复制先前报告的CVEP形态模式是否可行,这种模式由明显的运动刺激引起,旨在同时刺激腹腔和背腔中央视觉网络,使用对象和运动刺激,分别刺激腹腔和背视皮质网络。 提出了四种视觉范例:1. 具有一致时间表示的随机视觉对象。2. 具有不一致的时间表示(或抖动)的随机可视对象。 3. 通过相干中心点运动的径向场进行视觉运动,无抖动。 4. 通过具有抖动的相干中心点运动的径向场进行视觉运动。 这四个范例按每个参与者的伪随机顺序呈现。 引入抖动是为了了解可能与预期相关的效应如何影响对象启动和运动启动 CVEP 响应的形态。 详细描述了EEG数据分析,包括数据导出和输入到信号处理平台的步骤,不良通道识别和去除,工件抑制,平均CVEP形态的均等和分类基于组件峰值的延迟范围的模式类型。具有代表性的数据表明,方法论方法在引起不同对象开始和运动原形CVEP形态模式方面确实很敏感,因此,对于实现更大的研究目标可能有一些帮助。鉴于脑电图的高时间分辨率和高密度脑电图在源定位分析中可能的应用,该协议是研究不同的CVEP形态模式和产生其基础神经机制的理想选择。这些差异响应。

图 3和图 4显示了 5 名年龄在 19-24 岁之间的参与者的代表性对象启动和运动启动 CVEP 结果,他们被动地查看了每个视觉范例。这种设计允许观察由视觉对象(带和无抖动)和视觉运动(有抖动和无抖动)引起的CVEP响应,根据每个条件在主体内部和之间。 参与者 CVEP 根据视觉刺激和大平均引起的形态模式进行分组,以创建平均 CVEP 模式。 在无时态抖动条件的对象(...

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

本文提出了一种利用高密度脑电图刺激腹腔和背网来研究微分皮质视觉诱发电位形态的协议。描述了具有和无时态抖动的可视对象和运动刺激范式。还概述了视觉唤起的电位形态分析。

刺激特定的皮质视觉引发潜在形态模式

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

使用此协议和未来具有较大样本量的研究可以确定可变皮质视觉唤起的潜在形态是否取决于刺激类型、外在性或查看器的内在性。可变视觉唤起的潜在形态只能使用EEG的高时分辨率来查看，EEG具有成本效益，非侵入性，与其他方法相比，需要最少的记录时间。演示这个程序的将是MashhoodNini，实验室经理和一名本科研究助理，我的实验室。护送学员进入 EEG 录音室后，以厘米为单位测量参与者的头围，并选择适当的 EEG 净尺寸。测量并标记头皮的中点，用于放置参考电极。准备一升温水，混合五毫升婴儿洗发水和1，100克氯化钾。将 EEG 网放在溶液中，让网浸泡在溶液中五分钟。打开刺激演示计算机和 EEG 采集计算机。将毛巾或其他吸水材料放在参与者的脖子上，以防止溶液滴到他或她的衣服上，并指示参与者闭上眼睛。然后用双手牢牢抓住EEG网，并放在参与者的头上。确保网对称地放置在头皮头上，在头皮中线点测量的参考电极。拧紧下巴和眼网线，以确保头皮和电极之间的安全连接。询问学员是否舒适，以及是否需要调整。将 EEG 网络连接到放大器。检查平均目标为 10 千瓦时的正确电极阻抗值。为了减少阻抗值，请使用一毫升移液器将氯化钾溶液涂抹在具有高阻抗的头皮和电极上。继续此过程，直到实现电极上的足够的阻抗值。指示学员关注监视器上显示的视觉刺激。观看距离约为 65 英寸。使用伪随机数生成器确定四个视觉范式的表示顺序，并开始视觉任务和 EEG 录制。如果正在进行的脑电图显示高 myogenic 或正好 60 赫兹的活动，请暂停实验以重新检查电极头皮连接。对视觉对象范式、具有时间抖动范式的视觉对象、视觉运动范式以及具有时间抖动范式的视觉运动重复视觉任务和 EEG 录制。在实验结束时，指示参与者闭上眼睛，以防止溶液在取出网时进入他或她的眼睛。首先松开下巴和眼网线。然后轻轻拉起下巴带，在参与者的头上轻轻拔下网。断开 EEG 网络与放大器的连接。将 EEG 盖放入和放入装满水的桶中，并在水龙头下冲洗，开始消毒过程。然后，在消毒桶中加入大约两升水，将15毫升消毒剂与水混合，准备消毒液。将网的传感器端浸入消毒剂中。将计时器设置为两分钟。不断跳网上下。再留网浸泡八分钟。之后，从消毒液中取下 EEG 盖。将 EEG 网放在装满水和自来水的电极桶中，然后冲洗。重复洗涤四次，让网风干。要开始 EEG 分析，使用 1 赫兹高通滤波器，请通过 EEGLAB 工具箱将 EEG 文件传输到 MatLab 进行分析。从下拉菜单中选择文件选项，然后单击导入数据。使用菜单中的 EEGLAB 函数和插件进行选择。接下来，单击相应的导出文件格式。从下拉菜单中选择"编辑"，然后根据电极蒙太奇类型选择通道位置以重新分配通道位置。单击查找位置'并选择椭圆以找到感兴趣的电极蒙太奇文件的路径。要分配激励前和后激励时间，请在开始时间框中输入 0.1 秒的值。要根据预刺激间隔对正确数据进行基线基线，请选择预刺激基线正确'使用 Z 得分阈值为 2.5 的概率删除错误通道。通过绘制所有电极来验证坏通道的识别或移除。如果需要，手动移除平均电压振幅超出 30 到 30 微伏范围的通道。然后，通过输入 100 微伏和 100 微伏的值执行伪影抑制，并记下整个段范围外的电压通道。如果它们构成被拒绝试验的 60% 或更多，请手动删除这些不良通道。根据需要重复此步骤多次。按照项目删除步骤，确保接受至少 100 次扫描。然后，绘制感兴趣的通道来分类形态模式。如果 cVEP 形态的特点是在大约 100 到 115 毫秒 p1 时有一个大的正峰， 然后是负峰值，大约 140 到 180 毫秒 n1，正峰值在大约 165 到 240 毫秒 p2 时，选择模式 A.如果 cVEP 形态特征为正峰值和负峰值，大约 100 到 115 毫秒 p1，140 到 180 毫秒 n1a，180 至 240 毫秒 p2a、230 至 280 毫秒 n1b 和 260 至 350 毫秒 p2b，选择模式 B.To 创建组平均值，根据视觉观察的形态模式将单个数据集追加在一起。命名并保存新合并的数据集文件。获得5名年龄在19至24岁的参与者的物体启动cVEP结果，他们被动地查看了每个视觉范式。在无时间抖动条件的对象中，发现有两个参与者呈现模式 A，而三个参与者呈现模式 B。同样，在具有时间抖动条件的对象中，两个受试者呈现模式 A，三个对象呈现模式 B.It，也可以观察到三个对象出现模式 B.It，这些参与者影响每个对象启动 cVEP 模式的振幅和延迟。然而，与对象启动的cVEP相比，每个参与者的运动启动cVEP形态模式在抖动条件下是一致的。此外，模式 B 组平均值未显示多个峰值分量的清晰证据，通常同时存在于带时间抖动和没有时间抖动的情况下。与对象范式类似，运动范式中的抖动似乎会影响两种形态模式中的运动启动 cVEP 特征。当前未执行 cVEP 形态分类。但形态模式可以反映特定的视觉皮质过程。考虑这些模式可以澄清与行为相关的潜在神经生理功能。磁脑成像或MEG，可以提供有关视觉唤起潜能的免费时间信息。同时进行FMRI评估可以提供与形态相关的差分皮质网络激活的高空间分辨率。如果电极定位不当且/或阻抗高，则数据解释将非常困难，而且可能毫无意义。消毒网时，记得小心消毒剂，不要靠近眼睛。正确处理它。

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Physiological, Morphological and Neurochemical Characterization of Neurons Modulated by Movement

由运动神经元调制生理，形态学和神经化学的表征

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

科研

神经科学

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

活大鼠皮层神经元线粒体膜电位和活性氧的测定

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 ERG的录音，从小鼠视网膜杆和锥光反应

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

在开发皮层网络功能钙成像

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

提取脑电数据视觉诱发电位记录在功能磁共振成像引导下经颅磁刺激

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

皮质的interneurons的亚型选择性电穿孔

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

同时<em&gt;体外</em两个由视网膜&gt;功能测试<em&gt;在体内</em&gt;电图系统

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

在实验视神经脱髓鞘模型大鼠视觉诱发电位记录

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

电图同时记录和麻醉大鼠视觉诱发电位

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

干无创多通道头皮脑电传感器在小鼠视觉诱发电位记录中的应用

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 ...