Name: stimulus-specific cortical visual evoked potential morphological patterns
Uploaded: 2019-05-12T14:00:00
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Esta investigación fue apoyada por la Universidad de Texas en Austin Moody College of Communication Grant Preparation Award y la Universidad de Texas en Austin Office del Vicepresidente de Investigación Especial Grant.

Todos los métodos descritos aquí han sido aprobados por la Junta de Revisión Institucional (IRB) para Investigación Humana en la Universidad de Texas en Austin.
1. Características de los estímulos
<ol><li>Cree estímulos de objetos utilizando imágenes de código abierto disponibles a través del Banco de Estímulos Estandarizados (BOSS). Esta base de datos consta de imágenes estandarizadas utilizadas a lo largo de experimentos cognitivos visuales.  Descargue cuatro imágenes (por ej...

<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>

El objetivo de este informe metodológico era evaluar la viabilidad en el registro de la morfología diferencial del CVEP mediante el uso de objetos visuales y estímulos de movimiento diseñados específicamente para estimular por separado los flujos ventrales y dorsales en las tareas de visualización pasiva6 ,7,8, ambos con y sin variación de ISI (jitter)19. Las condiciones no fueron diseñadas para ...

La electroencefalografía (EEG) es una herramienta que ofrece un enfoque económico y no invasivo para el estudio del procesamiento cortical, especialmente en comparación con los métodos de evaluación cortical como la resonancia magnética funcional (fMRI), la emisión de positrones tomografía (PET) e imágenes por tensor de difusión (DTI)1. EEG también proporciona una alta resolución temporal, que no es posible alcanzar cuandose utilizan medidas como fMRI, PET o DTI 2. La alta resolución temporal es fundamental cuando se examina la función temporal central para obtener una precisión de milisegundos de los mecanismos neurofisiológicos relacionados con el procesamiento de entradas o eventos específicos.  En el sistema visual central, los potenciales evocados visuales corticales (CVEP) son un enfoque popular en el estudio de los procesos neuronales con bloqueo de tiempo en la corteza cerebral.  Las respuestas CVEP se registran y promedian en una serie de ensayos de eventos, lo que resulta en componentes de pico (por ejemplo, P1, N1, P2) que surgen a intervalos de milisegundos específicos. El momento y la amplitud de estas respuestas neuronales pico pueden proporcionar información sobre la velocidad de procesamiento cortical y la maduración, así como los déficits en la función cortical3,4,5.
Los CVEP son específicos del tipo de entrada visual que se presenta al espectador. Utilizando ciertos estímulos en un paradigma CVEP, es posible observar la función de redes visuales distintas como la corriente ventral, implicadas en el procesamiento de la forma y el color, o la entrada parvocelular y magnocelular6,7, 8, y la corriente dorsal, que procesa en gran medida el movimiento o la entrada magnocelular9,10. Los CVEP generados por estas redes han sido útiles no sólo para comprender mejor los mecanismos neurofisiológicos típicos subyacentes al comportamiento, sino también en el tratamiento específico de comportamientos atípicos en poblaciones clínicas. Por ejemplo, se han notificado componentes del CVEP retardado en redes dorsales y ventrales en niños con dislexia, lo que sugiere que la función visual en ambas redes debe ser objetivo al diseñar un plan de intervención11.  Por lo tanto, los CVEP registrados a través de EEG ofrecen una poderosa herramienta clínica a través de la cual evaluar los procesos visuales típicos y atípicos.
En un estudio reciente, se utilizó EEG de alta densidad para medir los CVEP aparentes de inicio de movimiento en niños en desarrollo típico, con el objetivo de examinar las respuestas variables del CVEP y los generadores corticales visuales relacionados en todo el desarrollo. Los participantes vieron pasivamente estímulos de movimiento aparente12,13,14,15, que consistían tanto en el cambio de forma como en el movimiento, diseñados para estimular simultáneamente los flujos dorsales y ventrales. Se encontró que aproximadamente la mitad de los niños respondieron con una forma de onda CVEP, o morfología, que consiste en tres picos (P1-N1-P2, patrón A).  Esta morfología es una respuesta clásica del CVEP observada a lo largo de la literatura. Por el contrario, la otra mitad de los niños presentaba un patrón morfológico compuesto por cinco picos (P1-N1a-P2a-N1b-P2b, patrón B). Hasta nuestro conocimiento, la robusta ocurrencia y comparación de estos patrones morfológicos no se han discutido previamente en la literatura del CVEP en poblaciones infantiles o adultas, aunque la morfología variable se ha observado tanto en movimiento aparente como en CVEPs de inicio de movimiento14,16. Además, estas diferencias morfológicas no habrían sido evidentes en la investigación utilizando otros métodos de evaluación funcional cortical, como la fMRI o el PET, debido a la baja resolución temporal de estas medidas.
Para determinar los generadores corticales de cada pico en los patrones A y B del CVEP, se realizaron análisis de localización de fuentes, que es un enfoque estadístico utilizado para estimar las regiones corticales más probables involucradas en la respuesta12,13 del CVEP . Para cada pico, independientemente del patrón morfológico, se identificaron cortices visuales primarios y de orden superior como fuentes de la señal CVEP.  Por lo tanto, parece que la principal diferencia subyacente a la morfología CVEP provocada por el movimiento aparente es que aquellos con patrón B activan regiones corticales visuales veces adicionales durante el procesamiento. Debido a que estos tipos de patrones no se han identificado previamente en la literatura, el propósito del procesamiento visual adicional en aquellos con el patrón B del CVEP sigue sin estar claro.  Por lo tanto, el siguiente objetivo en esta línea de investigación es comprender mejor la causa de la morfología diferencial del CVEP y si tales patrones pueden relacionarse con el comportamiento visual tanto en poblaciones típicas como clínicas.
El primer paso para entender por qué algunos individuos podrían demostrar una morfología CVEP frente a otra es determinar si estas respuestas son intrínsecas o extrínsicas en la naturaleza.  En otras palabras, si un individuo demuestra un patrón en respuesta a un estímulo visual, ¿responderá con un patrón similar a todos los estímulos?  ¿O esta respuesta depende del estímulo, específica de la red visual o de las redes activadas?
Para responder a esta pregunta, se diseñaron dos paradigmas visuales pasivos, destinados a activar por separado redes visuales específicas. El estímulo presentado en el estudio inicial fue diseñado para estimular las corrientes dorsales y ventrales simultáneamente; por lo tanto, se desconocía si una o ambas redes estaban involucradas en la generación de morfología de forma de onda específica. En el enfoque metodológico actual, el paradigma diseñado para estimular la corriente ventral se compone de objetos altamente identificables en formas básicas de cuadrados y círculos, provocando CVEPs de inicio de objetos. El paradigma diseñado para estimular la corriente dorsal consiste en movimiento visual a través de un campo radial de puntos de movimiento de puntos centrales coherentes a una velocidad fija hacia un punto de fijación, provocando CVEPs de inicio de movimiento.
Una segunda pregunta que surgió como resultado del estudio inicial fue si la morfología diferencial de la EEP podría deberse a la anticipación de los participantes de los próximos estímulos13. Por ejemplo, la investigación ha demostrado que la actividad oscilatoria cortical de arriba hacia abajo que ocurre antes de un estímulo objetivo puede predecir posteriormente EL CVEP y las respuestas conductuales en algún grado17,18,19. El paradigma de movimiento aparente en el primer estudio empleó fotogramas no aleatorios de una estrella radial y círculo con intervalos de interestímulo consistentes (ISI) de 600 ms. Este diseño puede haber alentado la expectativa y predicción del próximo estímulo, con actividad oscilatoria resultante que afecta a la morfología CVEP posterior12,13,19.
Para abordar este problema, los paradigmas de objeto visual y movimiento en el protocolo actual están diseñados con ISI consistentes del mismo valor temporal e ISI aleatorizados con diferentes valores temporales (es decir, fluctuación).  Con este enfoque, puede ser posible determinar cómo la variación temporal puede afectar a la morfología de la EVE dentro de redes visuales distintas. En conjunto, el objetivo del protocolo descrito es determinar si el objeto visual y los estímulos de movimiento serían sensibles a las variaciones en la morfología del CVEP y si la variación temporal de la presentación de estímulos afectaría a las características de la respuesta CVEP, incluyendo latencia máxima, amplitud y morfología. A los efectos del documento actual, el objetivo es determinar la viabilidad del enfoque metodológico. Se presume que tanto los objetos visuales como el movimiento pueden provocar morfología variable (es decir, se observarán los patrones A y B en todos los sujetos en respuesta a ambos estímulos) y que la variación temporal afectaría a los componentes cvEP de inicio de objeto y de inicio de movimiento.

<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

Este documento presenta una metodología para el registro y análisis de potenciales evocados visuales corticales (CVEP) en respuesta a diversos estímulos visuales utilizando electroencefalografía de alta densidad (EEG) de 128 canales. El objetivo específico de los estímulos y análisis descritos es examinar si es factible replicar los patrones morfológicos CVEP previamente notificados provocados por un estímulo de movimiento aparente, diseñado para estimular simultáneamente la central ventral y la dorsal redes visuales, utilizando estímulos de objetos y movimiento diseñados para estimular por separado las redes corticales visuales ventrales y dorsales.  Se presentan cuatro paradigmas visuales: 1. Objetos visuales aleatorios con presentación temporal coherente. 2. Objetos visuales aleatorios con presentación temporal inconsistente (o fluctuación).  3. Movimiento visual a través de un campo radial de movimiento de punto central coherente sin fluctuación.  4. Movimiento visual a través de un campo radial de movimiento de punto central coherente con fluctuación.  Estos cuatro paradigmas se presentan en un orden pseudoaleatorio para cada participante.  La fluctuación se introduce con el fin de ver cómo los posibles efectos anticipatorios pueden afectar a la morfología de la respuesta CVEP de inicio de objeto y movimiento.  Los análisis de datos de EEG se describen en detalle, incluidos los pasos de exportación e importación de datos a plataformas de procesamiento de señales, identificación y eliminación de canales defectuosos, rechazo de artefactos, promediación y categorización de la morfología media de CVEP tipo de patrón basado en rangos de latencia de picos de componentes. Los datos representativos muestran que el enfoque metodológico es realmente sensible a la hora de obtener patrones morfológicos CVEP de inicio diferencial y de inicio de movimiento y, por lo tanto, puede ser útil para abordar el objetivo de investigación más amplio. Dada la alta resolución temporal del EEG y la posible aplicación de EEG de alta densidad en los análisis de localización de fuentes, este protocolo es ideal para la investigación de patrones morfológicos CVEP distintos y los mecanismos neuronales subyacentes que generan respuestas diferenciales.

La Figura 3 y la Figura 4 muestran los resultados representativos del CVEP de inicio de objetos y de aparición de movimiento de cinco participantes, de entre 19 y 24 años, que vieron pasivamente cada paradigma visual. Este diseño permitió la observación de las respuestas CVEP provocadas por objetos visuales (con y sin nerviosismo) y movimiento visual (con y sin fluctuación) tanto dentro como entre sujetos de acuerdo con cada condición.  Los CVEP particip...

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Stimulus-specific Cortical Visual Evoked Potential Morphological Patterns

En este artículo, presentamos un protocolo para investigar el visual cortical diferencial evocado patrones morfológicos potenciales a través de la estimulación de redes ventrales y dorsales utilizando EEG de alta densidad. Se describen los paradigmas de estímulo de movimiento y objeto visual, con y sin nervios temporal. También se describen los análisis morfológicos potenciales evocados visuales.

Patrones morfológicos potenciales evocados visuales corticales específicos del estímulo

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

El uso de este protocolo y estudios futuros con tamaños de muestra más grandes puede determinar si la morfología potencial evocada visual cortical variable depende del tipo de estímulo, extrínseco, o el espectador, intrínseco. La morfología potencial evocada visual variable sólo se puede ver utilizando la alta resolución temporal del EEG, que también es rentable, no invasiva y requiere un tiempo de grabación mínimo frente a otras metodologías. Demostrando el procedimiento estará Mashhood Nielsen, el gerente de laboratorio y un asistente de investigación de pregrado de mi laboratorio.Después de escoltar al participante en la sala de registro del EEG, mida la circunferencia de la cabeza del participante en centímetros y seleccione el tamaño de red EEG apropiado. Mida y marque el punto medio del cuero cabelludo para la colocación del electrodo de referencia. Preparar un litro de agua tibia mezclada con cinco mililitros de champú para bebés y 1,100 gramos de cloruro de potasio.Coloque la red EEG en la solución y deje que la red se empape en la solución durante cinco minutos. Encienda el ordenador de presentación de estímulo y el ordenador de adquisición de EEG. Coloque una toalla u otro material absorbente alrededor del cuello del participante para evitar que la solución gotee sobre su ropa e instruya al participante a cerrar los ojos.A continuación, agarre firmemente la red EEG con ambas manos y colóquela sobre la cabeza del participante. Asegúrese de que la red se coloca simétricamente en la cabeza del cuero cabelludo, con el electrodo de referencia en el punto de línea media del cuero cabelludo que se midió. Apriete las líneas de la barbilla y la red ocular para asegurar una conexión segura entre el cuero cabelludo y los electrodos.Pregunte al participante si se siente cómodo y si es necesario ajustar algo. Conecte la red EEG al amplificador. Compruebe los valores de impedancia del electrodo adecuados con un objetivo medio de 10 kilomios.Para reducir los valores de impedancia, utilice una pipeta de un mililitro para aplicar la solución de cloruro de potasio en el cuero cabelludo y electrodos que tengan una alta impedancia. Continúe este proceso hasta que se logren valores de impedancia adecuados a través de los electrodos. Indique al participante que se centre en los estímulos visuales que aparecerán en el monitor.La distancia de visualización es de aproximadamente 65 pulgadas. Utilice un generador de números pseudoaleatorios para determinar el orden de presentación de los cuatro paradigmas visuales y comenzar las tareas visuales y la grabación de EEG. Si el EEG en curso muestra una actividad miogénica alta o exactamente de 60 hercios, detenga el experimento para volver a comprobar la conectividad del cuero cabelludo del electrodo.Repita las tareas visuales y la grabación EEG para el paradigma del objeto visual, el objeto visual con el paradigma de fluctuación temporal, el paradigma de movimiento visual y el movimiento visual con paradigma de fluctuación temporal. Al final del experimento, instruya a los participantes a cerrar los ojos para evitar que la solución entre en sus ojos al extraer la red. Comience por aflojar la barbilla y las líneas de la red ocular.A continuación, retire lentamente la red tirando suavemente de la correa de la barbilla hacia arriba y sobre la cabeza del participante. Desconecte la red EEG del amplificador. Comience el proceso de desinfección colocando la tapa EEG dentro y fuera de un cubo lleno de agua y enjuagando debajo de un grifo.A continuación, prepare la solución desinfectante añadiendo aproximadamente dos litros de agua al cubo desinfectante y mezclando 15 mililitros de desinfectante con el agua. Sumerja el extremo del sensor de la red en el desinfectante. Ajuste un temporizador durante dos minutos.Sumerja continuamente la red hacia arriba y hacia abajo. Deje la red empapada durante otros ocho minutos. Después de eso, retire la tapa EEG de la solución desinfectante.Coloque la red EEG dentro y fuera del cubo de electrodo lleno de agua y bajo agua corriente para enjuagar. Repita el lavado cuatro veces y deje que la red se seque al aire. Para iniciar análisis EEG, utilizando un filtro de paso alto de un hercio, transfiera archivos EEG a MatLab para su análisis a través de la caja de herramientas EEGLAB.Elija la opción de archivo en el menú desplegable y haga clic en importar datos. Seleccione utilizando las funciones y plugins de EEGLAB en el menú. A continuación, haga clic en el formato de archivo de exportación adecuado.Elija edit'en el menú desplegable y seleccione las ubicaciones de canal para reasignar ubicaciones de canal en función del tipo de montaje de electrodos. Haga clic en Buscar ubicaciones y seleccione la elipse para localizar la ruta del archivo de montaje de electrodos de interés. Para asignar tiempos previos y posteriores al estímulo, introduzca un valor de 0,1 segundos en el cuadro de hora de inicio.Para la línea de base de los datos correctos de acuerdo con el intervalo de prestimulus, seleccione prestimulus baseline correct'Eliminar canales defectuosos utilizando probabilidad en un umbral de puntuación Z de 2.5. Verifique la identificación o eliminación de canales defectuosos trazando todos los electrodos. Si es necesario, retire manualmente los canales con amplitudes de voltaje medias fuera del rango de 30 a 30 microvoltas.A continuación, realice el rechazo de artefactos introduciendo valores de 100 microvoltas y 100 microvoltas, y observe los canales con voltajes fuera del rango para todos los segmentos. Si constituyen el 60% o más de los ensayos rechazados, elimine manualmente estos canales defectuosos. Repita este paso tantas veces como sea necesario.Siguiendo los pasos de eliminación de artefactos, asegúrese de que se acepten un mínimo de 100 barridos. A continuación, trazar los canales de interés para categorizar patrones morfológicos. Si la morfología cVEP se caracteriza por un gran pico positivo de aproximadamente 100 a 115 milisegundos p1, seguido de un pico negativo en aproximadamente 140 a 180 milisegundos n1, y un pico positivo en aproximadamente 165 a 240 milisegundos p2, elija Pattern A.If cVEP morphology is caracterizado por picos positivos y negativos en aproximadamente 100 a 115 milisegundos p1, 140 a 180 milisegundos n1a , 180 a 240 milisegundos p2a, 230 a 280 milisegundos n1b y 260 a 350 milisegundos p2b, elija Pattern B.To crear un promedio de grupo, anexe conjuntos de datos individuales según el patrón morfológico observado visualmente.Asigne un nombre y guarde el archivo de conjunto de datos recién combinado. Se obtienen los resultados cVEP de inicio de un objeto de cinco participantes de 19 a 24 años, que vieron pasivamente cada paradigma visual. En los objetos sin condición de fluctuación temporal, se encontró que dos participantes presentaron con el patrón A, mientras que tres se presentaron con el patrón B.Similarmente, en los objetos con condición de fluctuación temporal, dos sujetos presentados con el patrón A y tres con B.It de patrón también se pueden observar que la amplitud de los efectos de fluctuación y la latencia en cada patrón cVEP de inicio de objeto.Sin embargo, a diferencia de los cVEP de inicio de objeto, los patrones morfológicos cVEP de inicio de movimiento para cada participante fueron consistentes en toda la condición de fluctuación. Además, el promedio del grupo Patrón B no muestra evidencia clara de los múltiples componentes de pico, normalmente presentes para con y sin fluctuación temporal. Al igual que el paradigma de los objetos, el jitter en el paradigma de movimiento parece afectar a las características cVEP de inicio de movimiento en ambos patrones morfológicos.Actualmente no se realiza la categorización de la morfología cVEP. Pero los patrones morfológicos pueden reflejar procesos corticales visuales específicos. La consideración de estos patrones puede aclarar la función neurofisiológica subyacente relacionada con el comportamiento.La magnetoencefalografía, o MEG, puede proporcionar información temporal gratuita sobre potenciales de evocación visual. Si bien la evaluación simultánea de FMRI podría proporcionar una alta resolución espacial en relación con la activación de la red cortical diferencial relacionada con la morfología. Si los electrodos se colocan de manera inapropiada y/o las impedancias son altas, la interpretación de los datos será difícil y posiblemente no tendrá sentido.Al desinfectar la red, recuerde tener cuidado con el desinfectante y no la acerque a los ojos. Deshágase de él correctamente.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Physiological, Morphological and Neurochemical Characterization of Neurons Modulated by Movement

Caracterización fisiológicas, morfológicas y neuroquímicas de las neuronas modulada por el Movimiento

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

Investigación

Neurociencias

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

Determinación de Especies de la membrana mitocondrial de oxígeno potencial y reactiva en las neuronas corticales de rata en vivo

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 Grabaciones ERG de retina del ratón: Rod y el Cono Photoresponses

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

Imagen de calcio funcionales en el desarrollo de redes corticales

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

La extracción de potenciales evocados visuales de datos EEG registradas durante guiada por resonancia magnética funcional Estimulación Magnética Transcraneal

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

-Subtipo selectivo electroporación de interneuronas corticales

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

Simultáneo<em&gt; Ex vivo</em&gt; Pruebas funcionales de dos retinas por<em&gt; In vivo</em&gt; Sistema Electrorretinograma

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

Grabación de potencial evocado visual en un modelo de rata de Experimental del Nervio Óptico Desmielinización

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

Grabación simultánea de Electrorretinografía y los potenciales evocados visuales en ratas anestesiadas

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

Grabaciones de potenciales evocadas visuales en ratones usando un multicanal no invasivo seco del cuero cabelludo 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 ...