Name: event related potentials (erps) and other eeg based methods for extracting biomarkers of brain dysfunction: examples from pediatric attention deficit/hyperactivity disorder (adhd)
Uploaded: 2020-03-12T12:00:00
Duration: 10 min 2 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Event Related Potentials ERPs and other EEG Based Methods for Extracting Biomarkers of Brain Dysfunction: Examples from Pediatric Attention Deficit/Hyperactiv

(أوغريم جي) ليس لديه ما يفصح عنه. كان كروبوتوف جي دي رئيس المختبر في معهد الدماغ البشري، سانت بطرسبرغ عندما وأين تم تطوير برنامج WinEEG. ليس لديه مصالح اقتصادية في النظام.

وتستند التشخيصات في الطب النفسي على السلوك الملاحظ. في معظم الحالات، يجب ملاحظة عدد محدد من الأعراض في إعدادات مختلفة لمدة 6 أشهر أو أكثر. جزء مهم من عملية التشخيص هو استبعاد المسببات الجسدية. وبالإضافة إلى ذلك، يجب النظر في تشخيصات نفسية أخرى. في كثير من الأحيان يمكن أن تكون أعراض الفائدة جزءًا من فئة تشخيصية أخرى. إذا تداخلت عدة أعراض مع اضطرابات أخرى ، فيجب على الطبيب أن يقرر ما إذا كان هذا الاضطراب الثاني هو تشخيص مرضى أو تفاضلي.
الأدوات السريرية المتاحة هي المقابلات التشخيصية، ومقاييس التصنيف، والتاريخ الطبي والتنموي، والاختبارات النفسية والملاحظات المباشرة. ومعظم هذه الأساليب ذاتية تماما؛ تأثرت بشدة من قبل المخبر وكذلك المهنية. عادة ما تظهر مقاييس التصنيف من الآباء والمعلمين ارتباطات متواضعة للغاية (r = 0.3 - 0.5).
في النتائج التمثيلية، ونحن نجادل بأن الآليات الأساسية في ADHD ربما تختلف من مريض إلى مريض. عدم وجود (اللغة) فهم، مشاكل مع الدافع الذاتي، والحساسية للمشتتات الخارجية، وما إلى ذلك يمكن أن يؤدي إلى أعراض عدم الانتباه. يمكن أن تساعد الأساليب القائمة على تخطيط كهربية الدماغ الموصوفة في هذه الورقة في حل بعض هذه التحديات. مشكلة التفسيرات الذاتية غائبة. يبدو أن أساليب تخطيط موارد المؤسسات الموصوفة تكشف عن العمليات النفسية الكامنة مثل الذاكرة العاملة ، وتثبيط العمل ، والرصد ، وإعداد الاستجابة ، وما إلى ذلك التي تنطوي على هياكل محددة في الدماغ. ولا يقتصر العجز في هذه الآليات على فئات تشخيصية محددة. ونحن نعتقد أنه في المستقبل، والعلاج (الدواء، والارتجاع العصبي، والتدريب المعرفي، tDCS، ...) سوف تركز على مثل هذه العمليات المعرفية و / أو العاطفية وآليات الدماغ الكامنة وليس على فئات التشخيص الحالية.
الغرض من التشخيص هو تحديد أفضل العلاجات. لتقييم آثار العلاج ، والتحسينات المبلغ عنها ذاتيا وملاحظا هي بالطبع حاسمة. غير أن هذه التقارير يمكن أن تمثل إلى حد ما آثار الغفل، وينبغي أن يدعمها تطبيع (جزئي) لاختلالات الدماغ الكامنة التي تنعكس في التغيرات في مكونات تخطيط موارد المؤسسات على سبيل المثال. هذا المزيج من المقاييس الذاتية والموضوعية لآثار العلاج مهمة في كل من العيادة والبحوث.
لأسباب مثل تلك المذكورة أعلاه، فإنه ليس من المستغرب أن الناس مع نفس التشخيصات في كثير من الأحيان لا تستجيب لنفس العلاجات الطبية. في تشخيص الطب الشخصي يتم استكمالها مع مقاييس تستند إلى تجريبي اعلى التنبؤ استجابة لتحديد أفضل علاج للمريض الفردية. في هذه الورقة وصفنا بحثنا على التنبؤ استجابة الأدوية المنشطة في إعاقة الأطفال. العثور على مؤشرات موثوقة للاستجابة الإيجابية للأدوية المضادة للاكتئاب ربما يكون أكثر أهمية لأن الوقت اللازم لتقييم الاستجابات طويل ، كما هو الحال في فترة المعايرة. الإجراءات الموصوفة في هذه الورقة يمكن أن تسهم في التخطيط الاقتصادي التخطيط الجارية والبحوث القائمة على تخطيط موارد المؤسسات على التنبؤ آثار الدواء في الاكتئاب53.
الأساليب القائمة على تخطيط كهربية الدماغ الموصوفة غير الغازية وبأسعار معقولة، ومناسبة تماما للبحوث وكذلك للعمل السريري.

في عام 2008، بمبادرة من NIMH، تم نشر مشروع معايير مجال البحث (RDoC)1، بهدف إيجاد إطار صالح بيولوجيا لفهم الاضطرابات العقلية. في عام 2013، وافقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) على أول علامة بيولوجية تستند إلى EEG لاضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه للمساعدة في تقييم اضطراب نقص الانتباه وفرط الحركة في المرضى الذين تتراوح أعمارهم بين 6 سنوات و17 عامًا. يقوم نظام مساعدات التقييم القائم على تخطيط كهربية الدماغ (NEBA) بالسجلات العصبية والنفسية EEG لمدة 15-20 دقيقة. وهو يستند إلى حساب نسبة theta/beta وجدت لتكون أعلى في الأطفال والمراهقين الذين يعانون من إعاقة مما كانت عليه في الأطفال النامية عادة2. المنشورات الأخيرة تجد أن هذه النسبة لا يلتقط جميع ADHD3.
وهناك عدد كبير من المنشورات في علم الأعصاب السريرية تثبت أن ضعف السيطرة المعرفية يمثل سمة مشتركة للعديد من الاضطرابات النفسية بما في ذلك ADHD, انفصام الشخصية, الاكتئاب, والوسواس القهري4,5. من الناحية النظرية، تتكون السيطرة المعرفية من عمليات افتراضية تسمح للناس بالتكيف بمرونة مع الأهداف والسياقات. وقد وصفت فئتين مختلفتين من السيطرة المعرفية، والسيطرة الاستباقية والتفاعلية،6. تركيزنا الأساسي هو على طريقة رد الفعل من السيطرة المعرفية. التحكم المعرفي الاستباقي يشمل الذاكرة العاملة (أي الحفاظ على الأحداث الحسية والحركية لثوان). التحكم المعرفي التفاعلي يشمل الرصد، والكشف عن الصراع7،,8،وتثبيط العمل (للمراجعة انظر9،10).
نموذج GO/NOGO حساس للتحكم المعرفي11،12،13،14،15. المحفزات GO تثير تقلبات إيجابية من مناطق الدماغ الجدارية. (P3 GO). وترتبط موجات N2 و P3 NOGO الإيجابية الموزعة بشكل الأمامي ، التي أثارتها محفزات NOGO ، بالكشف عن الصراع وتثبيط العمل16،17،18،19. وقد تم فهم الموجة N2 كمؤشر على تثبيط العمل، ولكن البحوث المحدثة تبين أن الموجة N2 يرتبط مع محفزات GO نادرة والكشف عن الصراع20. ويرتبط تثبيط العمل إلى موجة P3 NOGO في المواقع الأمامية الوسطى.
قد لا يكون الانقسام N2/P3 صحيحاً. وقد شكك في ذلك رأي مفاده أن موجات تخطيط موارد المؤسسات، ولا سيما تلك التي تمثل السيطرة المعرفية، هي مبالغ من عدة مصادر قد تتداخل في المواقع والزمن14،21.
لفصل مصادر موجات تخطيط موارد المؤسسات ، وقد استخدمت عدة طرق لفصل المصدر الأعمى15،22،23،24. في الدراسات التي أجريت في معهد الدماغ البشري، سانت بطرسبرغ، وقد تحللت موجة N2d NOGO. تم الكشف عن مكونات مخفية. كان لهذه المكونات طبوغرافيات متميزة ومعاني وظيفية. واحد منهم فقط ارتبط بالكشف عن الصراع14،15،25،26.26 في معظم دراسات الكبار من ADHD، P3 NOGO هو أصغر بالمقارنة مع الضوابط الصحية المتطابقة27،,28،,29،,30،,31،,32.
عمليات الدماغ التي تجري خلال مهام السيطرة المعرفية لا يبدو أن يفسر بشكل صحيح من قبل الانقسام N2/P3 عندما يتم تحليل ERPs في نماذج GO / NOGO14،15. وقد استخدمت عدة نُهج تهدف إلى فصل المكونات الخفية عن موجات تخطيط موارد المؤسسات (للمراجعة انظر21). وقد استخدمت بعض الدراسات تحليل مكون مستقل (ICA) لERPs في مجموعات المرضى مثل المرضى الذين يعانون من الفصام29, والبالغين مع ADHD33,34, في محاولة للتمييز بين المرضى من الضوابط دون تشخيص.
في (Yeredor, 2010,25 ص.75), يتم اقتراح طريقة جديدة وتكييفها لERPS. وهي طريقة لفصل المصدر الأعمى، استناداً إلى إجراء قطري مشترك لمصفوفات التباين المتبادل. لدراسة المعاني الوظيفية لهذه المكونات الكامنة تطبيق هذه الطريقة في نموذج GO / NOGO cued ، تم تنفيذ دراسة من معهد الدماغ البشري مؤخرا26. في هذه الدراسة تم التلاعب بشكل مستقل بعمليات تثبيط العمل وعمليات الكشف عن الصراعات من خلال تعديلات مهمة GO/NOGO. تم العثور على عنصر مخفي، يعتقد أنه يعكس الكشف عن الصراع. استجابة تشبه N2 وتضاريس أمامية تميز هذا المكون35. في التجارب التي تتطلب تثبيط الإجراءات المعدة شوهدت تضاريس مركزية واستجابة شبيهة بـ P3.
وقد استخدمت الدراسات المبلغ عنها في هذا المنشور الطريقة التقليدية لتخطيط موارد المؤسسات. ولم يتم حتى الآن تطبيق قانون مكافحة الالعابرين، أو إجراء التغريب القطري المشترك لمصفوفات التباين المتبادل25 (الصفحة 75). بشكل عام ، فإن النتائج المستندة إلى الطرق المختلفة تتفق مع بعضها البعض ، ولكن يبدو أن طرق اكتشاف المكونات الكامنة مرتبطة أكثر بنفسها بوظائف عصبية نفسية متميزة. الهدف من هذه الورقة هو تقديم وصف مفصل لطريقة WinEEG. يتم التركيز على تخطيط اتّهال اتّسال، لكن ّ أطياف EEG والبيانات السلوكية من مهمة GO/NOGO مدرجة أيضًا في الدراسات الموصوفة لتوضيح طريقة WinEEG.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>amplifier +</td>
			<td><a href="http://www.mitsar-medical.com/" target="_blank">www.mitsar-medical.com</a></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Body harness, different sizes</td>
			<td>Electro-Cap International, Inc</td>
			<td>E3 SM; E3 M; E3 L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ear electrodes 9 mm sockets</td>
			<td>Electro-Cap International, Inc</td>
			<td>E5-9S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrocaps 19 channel different sizes</td>
			<td>Electro-Cap International, Inc</td>
			<td>E1 SM; E1 M; E1 M/SM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrocaps 19 channel different sizes</td>
			<td>Electro-Cap International, Inc</td>
			<td>E1 L/M; E1 L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrogel for electrocaps</td>
			<td>Electro-Cap International, Inc</td>
			<td>E9; E10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HBi database</td>
			<td><a href="http://www.hbimed.com/" target="_blank">www.hbimed.com</a></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Head size measure band</td>
			<td>Electro-Cap International, Inc</td>
			<td>E 12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle syringe kit</td>
			<td>Electro-Cap International, Inc</td>
			<td>E7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nuprep EEG and ECG skin prep gel</td>
			<td>Electro-Cap International, Inc</td>
			<td>R7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ten20 EEG conductive paste</td>
			<td>Electro-Cap International, Inc</td>
			<td>R5-4T</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>WinEEG program</td>
			<td><a href="http://www.mitsar-medical.com/" target="_blank">www.mitsar-medical.com</a></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

event related potentials (erps) and other eeg based methods for extracting biomarkers of brain dysfunction: examples from pediatric attention deficit/hyperactivity disorder (adhd)

وتستند التشخيصات العصبية النفسية مثل ADHD على أساليب ذاتية مثل المقابلات ومقاييس التصنيف والملاحظات. هناك حاجة لمزيد من المكملات الغذائية القائمة على الدماغ. الأدوية المنشطة هي العلاج الأكثر شيوعا لإعاقة. لم يتم الإبلاغ حتى الآن عن مؤشرات مفيدة سريرياً للاستجابة. الهدف من هذه الورقة هو وصف الأساليب القائمة على تخطيط كهربية الدماغ التي نطبقها لاستخراج المؤشرات الحيوية المحتملة لخلل الدماغ. وتتعلق الأمثلة بالمؤشرات الحيوية لإعاقة الأطفال، والتنبؤ باستجابة الدواء. وينصب التركيز الرئيسي على الإمكانات المتصلة بالأحداث.
يتم تسجيل قناة تخطيط كهربية الدماغ تسعة عشر خلال مهمة 3 دقيقة فتح العينين، ومهمة 3 دقيقة مغلقة العينين، و20 دقيقة cued البصرية GO /NOGO المهمة (VCPT). يتم تسجيل ERPs أثناء هذه المهمة. الهدف من بروتوكول تخطيط موارد المؤسسات هو استخراج المؤشرات الحيوية لاختلالات الدماغ المفترضة التي تفرق بشكل كبير بين مجموعة المرضى والضوابط الصحية. يتضمن البروتوكول التسجيل أثناء الظروف القياسية وتصحيح القطع الأثرية. يمكن استخدام موجات تخطيط موارد المؤسسات أو تحويلها إلى مكونات كامنة. تتم مقارنة مكونات مجموعة المريض مع عناصر التحكم ، والمكونات المتعاطفة التي ، عند مقارنتها ، تظهر أحجام ًا عالية نسبيًا للتأثير. يتم اختيار المجموعات الفرعية من المرضى على أساس تحليل الكتلة في مساحة المكونات. يمكن تطبيق إجراء العلاج (مثل الدواء أو tDCS أو بروتوكول الارتجاع العصبي) وملاحظة التغييرات في المكونات المتعلقة بالعلاج في المجموعات الفرعية ، مما يشكل أساسًا للتوصيات السريرية.
تم تطبيق الأساليب الموصوفة في دراسة أجريت على 87 مريضًا باضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه للأطفال. تميز مؤشر الاستجابة للأدوية بشكل كبير بين المستجيبين وغير المستجيبين ذوي الحجم الكبير وذو التأثير ذي المغزى السريري(d = 1.84). في دراسة مستمرة تقارن بين الأطفال الذين يعانون من اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه مع الضوابط المتطابقة، تميز عدة متغيرات بشكل كبير بين المرضى والضوابط. سيتجاوز المؤشر العالمي d = .8. يمكن أن تكون الأساليب القائمة على تخطيط كهربية الدماغ الموصوفة هنا ذات مغزى سريريًا.

التنبؤ باستجابة الدواء في إعاقة الأطفال ADHD هو اضطراب الطفولة العصبية النفسية الشائعة36. يتميز بأعراض عدم الانتباه مصحوبة بأعراض فرط النشاط والاندفاع. الإعاقة في المدرسة والمنزل وأوقات الفراغ شائعة. وفي الأطفال الذين هم في سن الدراسة، تتراوح نسبة الانتشار المقدرة بين 5 في المائة و 7 في المائة. المراضة المشتركة شائعة. العلاج الطبي، وذلك باستخدام المنشطات على أساس الميثيلفينيدات (MPH) أو ديكستروأمفيتامين (DEX)، وتستخدم على نطاق واسع. يتم الإبلاغ عن الآثار الإيجابية للأدوية المنشطة (انخفاض في الأرق وفرط النشاط والاندفاع وتحسين الاهتمام) في 70٪ من المرضى. التحول من الدواء على أساس MPH إلى DEX يمكن أن تزيد من الآثار الإيجابية إلى 80٪37،38. يبدو أن الدوائر الأمامية - الدورية يتم تنشيطها بواسطة المنشطات39.
لا يوجد تعريف مقبول بشكل عام لاستجابة الدواء ذات المغزى السريري. تطبيق مقاييس التصنيف، ومقارنة درجات خط الأساس مع عشرات على الدواء، هو الأسلوب الأكثر استخداما. في بعض الدراسات، يتم استخدام تخفيض 25٪ أو 50٪ من الدرجات كتعريف للاستجابة. في دراسات أخرى، يتم استخدام درجات لا تتجاوز 1 SD فوق متوسط السكان40،41. من الناحية السريرية، يتم استخدام قرار شامل يستند إلى جميع البيانات المتاحة ذات الصلة. لتقييم الآثار الجانبية ، مثل فقدان الشهية ، والأرق ، وزيادة التهيج ، أو القلق ، من المهم37،42.
ويمكن انتقاد استخدام جداول التصنيف لعدة أسباب. يتم الإبلاغ عن ارتباطات صغيرة (0.30-0.50) بين درجات المعلمين والآباء في العديد من الدراسات48. البحث عن مؤشرات مفيدة سريريا للاستجابة بدافع من عدد كبير من غير المستجيبين، والمخبرين الذين لا يوافقون، وحقيقة أن الجميع يمكن أن يكون لها بعض الآثار المتواضعة لتحسين الاهتمام عند استخدام جرعات صغيرة من المنشطات. وتشمل البحوث المنشورة على مؤشرات الاستجابة النوع الفرعي ADHD ، التركيبة السكانية ، اضطرابات المرضى ، المتغيرات الجينية ، الدرجات على مقاييس التصنيف ، نتائج الاختبار العصبي النفسي ، ومتغيرات تخطيط موارد المؤسسات EEG /43،44،45،46. يلخص منشورنا47 لعام 2016 الدراسات التي طبقت ERPs للتنبؤ بالاستجابة للأدوية.
في الدراسات السابقة، نقوم بتحليل بيانات d من مهمة GO/NOGO البصرية (أي بيانات اختبار الانتباه وأطياف EEG وERPs). في دراسة واحدة، وجدنا 3 متغيرات تساهم بشكل كبير في التنبؤ بالآثار الجانبية. تم الجمع بين هذه المتغيرات إلى مؤشر الذي كان يعتبر ذات مغزى سريريا42. في دراسة عن الآثار السريرية ، وتطبيق نفس الأساليب ، كما اعتبر مؤشر التنبؤ مفيدة سريريا48. تم التحقيق في آثار جرعة واحدة من الأدوية المنشطة على المستجيبين للأدوية (REs) وغير المستجيبين (غير REs) في دراسة ثالثة47. تم الانتهاء من إجراء الاختبار مرتين ، الاختبار الأول بدون دواء ، والاختبار الثاني بعد ساعة من تلقيه جرعة تجريبية. بناءً على مقاييس التصنيف والمقابلات بعد تجربة أدوية لمدة 4 أسابيع ، تم تصنيف المرضى على أنهم REs أو غير REs. كان تركيزنا على التغييرات في الاختبارات المعرفية ودرجات اختبار الانتباه. وجدنا أن الآثار على مكون P3 NOGO كانت مختلفة بشكل كبير في المجموعتين ، مع حجم تأثير كبير(d = 1.76). وشوهدت زيادة كبيرة في سعة المكون في عمليات إعادة الإدارة ولكن ليس في غير الاختبارات الاستراتيجية، وتحسنت تنبؤات الاستجابة المستندة إلى اختبارين مقارنة بالتنبؤات القائمة فقط على الاختبار 1.
في دراستنا الأخيرة، قمنا بتطوير مؤشرين عالميين، أحدهما للتنبؤ بالمكاسب السريرية والآخر للتنبؤ بالآثار الجانبية. كما هو موضح أعلاه جمعنا بين المتغيرات التي ميزت بشكل كبير بين المجموعات المقارنة ذات الحجم المتواضع أو الكبير للتأثير. تم ترجيح كل متغير وفقًا لحجم التأثير. قمنا بفحص المتغيرات من جميع مجالات WinEEG الثلاثة: أطياف EEG وERPs والسلوك. تم الجمع بين المتغيرات التالية: الاختبار 1: سعة P3NOGO ونسبة theta/alpha؛ الاختلافات بين الاختبار 2 والاختبار 1: أخطاء الإغفال، وتباين وقت التفاعل، والاختلاف السلبي للوحدات (CNV) وسعة P3NOGO. وكان حجم تأثير المقياس العالمي دال = 1.86. وكانت الدقة 0.92. واستند التنبؤ بالآثار الجانبية على 4 متغيرات: اختبار 1: RT، اختبار 2: عنصر الجدة، تردد ذروة ألفا، والتغيرات وقت رد الفعل (اختبار 2 - اختبار 1). وكان المقياس العالمي د 1.08 والدقة 0.7849.
بعض النتائج الأولية في دراسة جارية، نقارن بين مجموعة من 61 مريضًا باضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه الذين تبلغ أعمارهم 9-12 عامًا ومجموعة من 67 عنصر تحكم صحي مطابق للعمر (HC). ولم تكتمل حتى الآن التحليلات الإحصائية النهائية. وفيما يلي نقدم النتائج الأولية التي تم الحصول عليها من تقييم WinEEG.
ومن الناحية السلوكية، أظهرت مجموعة اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه نمطاً غير انتباه يُبلغ عنه إحصائياً (عند p<0.001) المزيد من الأخطاء السهوية بالمقارنة مع مجموعة الضوابط الصحية (13.7% مقابل 4.8%) يرافقه نمط هفوات الانتباه المعبر عنه في أعلى إحصائيا (p <0.001) تقلب وقت رد الفعل (151 مللي ثانية مقابل 125 مللي ثانية).
وترد النتائج الرئيسية لمقارنة أشكال موجية لتخطيط موارد المؤسسات بين المجموعتين في الشكل 5 والشكل 6. يوضح الشكل 5 ارتباط تخطيط موارد المؤسسات بخلل في التحكم المعرفي الاستباقي في مجموعة ADHD. يتم تقليل اثنين من الفهارس من السيطرة المعرفية الاستباقية (P3 موجة جديلة وموجة CNV) في مجموعة ADHD بالمقارنة مع مجموعة HC. يوضح الشكل 6 ارتباط تخطيط موارد المؤسسات لخلل في التحكم المعرفي التفاعلي في مجموعة ADHD. يتم تقليل اثنين من المؤشرات من التحكم المعرفي التفاعلي (N2 NOGO و P3 NOGO) في مجموعة ADHD بالمقارنة مع مجموعة HC.
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60710/60710fig5.jpg"> الشكل 5: المتوسط الكبير لأنماط موجات تخطيط موارد المؤسسات (أ) والخرائط المقابلة (ب) في التحكم المعرفي الاستباقي في مجموعات إعاقة والسيطرة الصحية (HC). (أ)ERPs تقاس في P3 في مجموعة ADHD (الخط الأخضر) ومجموعة HC (الخط الأحمر) وفرقهم (ADHD-HC) موجة (الخط الأزرق). أشرطة عمودية زرقاء تحت المنحنيات تشير إلى مستوى الأهمية الإحصائية للفرق (أشرطة صغيرة - p<0.05، القضبان الوسطى - p<0.01، أشرطة كبيرة - p<0.001). السهام تشير إلى موجات الكلاسيكية - P3 جديلة وCNV (الاختلاف السلبي الوحدة). (ب)خرائط بأقصى سعة لموجات P3 و CNV للمجموعتين. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60710/60710fig5large.jpg" target="_blank">يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60710/60710fig6.jpg"> الشكل 6: المتوسط الكبير لأنماط موجات تخطيط موارد المؤسسات (أ) والخرائط المقابلة (ب) في التحكم المعرفي التفاعلي في مجموعات إعاقة والسيطرة الصحية (HC). (أ)ERPs تقاس في Fz وCZ ADHD المجموعة (الخط الأخضر) ومجموعة HC (الخط الأحمر) واختلافها (ADHD-HC) موجة (الخط الأزرق). أشرطة عمودية زرقاء تحت المنحنيات تشير إلى مستوى الأهمية الإحصائية للفرق (القضبان الصغيرة - p<0.05، القضبان الوسطى - p<0.01، أشرطة كبيرة - p<0.001). السهام تشير إلى موجات الكلاسيكية - N2 NOGO و P3 NOGO. (ب)خرائط بأقصى سعة لموجات N2 NOGO و P3 NOGO للمجموعتين. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60710/60710fig6large.jpg" target="_blank">يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
كما يمكن للمرء أن يرى مجموعة ADHD يظهر hypo-functioning من عمليات متعددة من السيطرة المعرفية. تحدث هذه العمليات في إطارات زمنية مختلفة وفي مواقع مكانية مختلفة. قد يكون لدى مريض معين واحد فقط نقص في الأداء يشير إلى مصدر الاضطراب الفردي وطرق تصحيحه.
الأهمية السريرية لحساب علامة بيولوجية مفيدة سريريا لتشخيص غير متجانس مثل ADHD، العديد من المتغيرات التي تختلف اختلافا كبيرا بين ADHD والضوابط تحتاج إلى الجمع بين. يجب أن يكون حجم التأثير(د)لمؤشر أعلى من d = .8. وستكون الخطوة التالية الهامة تطبيق هذا المؤشر عندما يتم مقارنة ADHD مع الضوابط السريرية.

Watch this Scientific Journal Video about Event Related Potentials ERPs and other EEG Based Methods for Extracting Biomarkers of Brain Dysfunction: Examples from Pediatric Attention Deficit/Hyperactiv

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

يتم تطبيق أساليب تخطيط كهربية الدماغ لاستخراج المؤشرات الحيوية لاختلالات الدماغ. وينصب التركيز على الإمكانات المتعددة القنوات المتصلة بالأحداث (ERPs) المسجلة في مهمة GO/NOGO. يتم تصحيح القطع الأثرية غير الدماغ ومقارنة ERPs مع البيانات المعيارية. وتتعلق الأمثلة بالمؤشرات الحيوية لتشخيص اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه والتنبؤ باستجابة الدواء.

الإمكانات ذات الصلة بالحدث (ERPs) وغيرها من أساليب تخطيط كهربية الدماغ القائمة لاستخراج المؤشرات الحيوية لخلل الدماغ: أمثلة من نقص انتباه الأطفال / اضطراب فرط النشاط (ADHD)

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

مقارنة أطياف تخطيط الكهربى والإمكانات المتعلقة بالحدث، تخطيط موارد المؤسسات، مع قاعدة بيانات يمكن أن توفر معلومات هامة حول وظيفة الدماغ. مزايا هذه التقنيات هي أنها غير باضعة، وبأسعار معقولة، ويمكن أن تتصل بعدد كبير من الدراسات العلمية. ومن خلال هذه التقنيات، سوف تكون ماريا دانيلسن، المرشحة لعلم النفس التي عملت كفنية في عيادتنا لمدة عامين تقريباً.لإنشاء ملف بيانات EEG المطابق، انقر في البرنامج فوق ملف وجديد. ستظهر بطاقة الموضوع على الشاشة. بعد ملء كل المعلومات المناسبة، وقياس المسافة nasion inion على رأس الموضوع.يجب أن يقع وسط قطب القطب الأمامي على خط أفقي 10٪ من هذه المسافة فوق الناسيم. تطبيق الجلد هلام الإعدادية على شحمة الأذن وملء أكواب إلترود الأذن مع هلام القطب موصل. نعلق أقطاب الأذن ووضع الغطاء بشكل متناظر على الرأس مع القطب الأمامي وضعت في وسط القطب الأمامي.اسحب الغطاء إلى أسفل إلى أقصى حد ممكن لتأمينه على مقربة من الرأس ووضع حزام حول الصدر. قم بربط أزرار الضغط المتصلة بالغطاء إلى هذا النطاق لمنع الغطاء والأقطاب الكهربائية من التحرك أثناء الاختبار وتوصيل كابلات الغطاء وكابلات الأذن بمكبر الصوت. بعد ذلك، انقر على التحكم في قائمة WinEEG من رمز المعاوقة وملء الحقنة مع هلام.استخدام الحقنة لملء جميع الثقوب القطب. المعاوقة لا بأس بها عندما تكون الدوائر السوداء صفراء. المعدات جاهزة عندما يكون لجميع الثقوب 20 من اللون الأصفر والفرق بين اللون والثقوب الفردية صغيرة.عندما يتم وضع المعدات بشكل صحيح، انقر فوق زر البدء لبدء مراقبة EEG وإبلاغ الموضوع بأن الاختبار سيستغرق حوالي ساعة واحدة. اطلب من الموضوع الاسترخاء في الكرسي المريح مع إغلاق العينين وانقر فوق الدائرة الحمراء للحصول على EEG. بعد النقر التالي، حدد العيون مغلقة لبدء التسجيل.بعد ثلاث دقائق انقر على وقفة واطلب من هذا الموضوع لفتح عيونهم في حين الاسترخاء وتبحث في الشاشة أمامهم. ثم انقر فوق الدائرة الحمراء لمتابعة التسجيل. بعد ثلاث دقائق أخرى، انقر فوق إيقاف وحفظ.قبل بدء تسجيل EEG، قم بالاحتفاظ بمفتاح زر في اليد اليمنى، ثم افتح قائمة المهام. حدد VCPT على الكمبيوتر الثانوي أمام الموضوع. أبلغ الموضوع أن الصور ستأتي في أزواج مع الصورة الأولى التي تتبعها الثانية بعد ثانية واحدة وأنه بعد ثلاث ثوان، سوف تظهر زوج جديد بعد نفس النمط.إرشاد الموضوع إلى النقر فوق زر الماوس بأسرع وقت ممكن في كل مرة يظهر فيها مزيج AA الذي يظهر فيه الحيوانان متطابقان. تعليمات الموضوع إلى عدم الضغط على زر الماوس على مجموعات AP أو PP أو AH. أخبر هذا الموضوع لتجاهل الأصوات العشوائية في تركيبات PH.بعد تسليم الإرشادات، اضغط على Enter لتشغيل المهمة لمدة دقيقتين إلى خمس دقائق لتدريب الموضوع على مهمة الانتقال/الgo. في نهاية مهمة التدريب، حدد خيار التبديل إلى وضع الرقيق. لبدء التجربة، حدد خيار اكتساب تخطيط الدماغ من قائمة التسجيل على الكمبيوتر الرئيسي.في قائمة التسجيل، حدد برنامج عرض التحفيز. سيتم تسليط الضوء على خيار برنامج العرض التحفيزي. حدد VCPT وابدأ العروض التقديمية من المحفزات على الكمبيوتر الثانوي.عندما يتم الانتهاء من جميع التجارب 400 ، دفع وقفة ، ووقف ، وحفظ قبل إنهاء التسجيل. لإزالة القطع الأثرية لحركة العين من البيانات، انقر بزر الماوس الأيسر على شريط الوقت في بداية الجزء لتحديد جزء EEG من الفائدة وانقر بزر الماوس الأيمن على شريط الوقت في نهاية الجزء. سيتم تمييز الجزء بأكمله باللون الأصفر.لتمكين مقارنة الأطياف الفردية والإمكانات المتعلقة بالحدث مع قاعدة بيانات مرجعية HBI، حدد طريقة تحليل المكونات المستقلة وحدد الطبوغرافيات المرتبطة بطرف العين وحركات العين الأفقية. ثم انقر فوق موافق لقبول التحديدات وتنفيذ الإجراء artifacts علامة من قائمة التحليل. لحساب أطياف EEG، حدد عيون مغلقة أو عينان مفتوحتان في قائمة التحليل لتحديد طيف EEG و جزء من الاهتمام وانقر OK. ثم في قائمة التحليل، حدد المقارنة لمقارنة الأطياف الفردية مع قاعدة البيانات.لحساب الإمكانات المتعلقة بالحدث، حدد ملف EEG VCPT في متوسط المونتاج المشترك وانقر فوق حساب تخطيط موارد المؤسسات من قائمة التحليل. انقر فوق موافق. ستظهر نافذة تصور بارامترات حسابات تخطيط موارد المؤسسات. من النوافذ الصغيرة الأربعة فوق الرسم البياني المسمى واحد، اثنين، ثلاثة، وأربعة، حدد مكون الاهتمام في نافذة واحدة والخيار لا شيء في الآخرين.في القائمة العمودية اليمنى، حدد الفاصل الزمني للفائدة. لتعيين الموجة لإمكانيات متعلقة بالحدث، انقر بزر الماوس الأيمن في الوقت المحدد على طول المحور س لأي رسم بياني. ثم حرر وحدد إضافة خريطة.ستظهر الخرائط المقابلة في أسفل الصفحة. لعرض عدد من السهوات، العمولات، متوسط وقت رد الفعل ل-a-A GO، والتغيرات في الوقت الحقيقي، انقر بزر الماوس الأيمن في نافذة الإمكانات المتعلقة بالحدث وحدد معلومات المجموعات. يظهر خط A-a GO عدد أخطاء الإغفال ووقت رد الفعل وتقلب وقت التفاعل.يظهر سطر NOGO a-p عدد أخطاء العمولة. تحت التحليل، حدد المقارنة. ثم حدد ملف الموضوع وملف المقارنة في الإطار الأيمن وانقر فوق موافق. لمقارنة الإمكانات المتعلقة بالحدث مع قاعدة البيانات المرجعية، حدد مقارنة النتائج من قائمة التحليل وحدد ملف الموضوع وقاعدة بيانات HBI.ثم انقر بزر الماوس الأيمن فوق نقطة الوقت وقناة الفائدة للحصول على مستوى أهمية الانحراف من المرجع. لتحديد مجموعات لتقييم الفرق المحتمل المرتبط بالحدث، انقر فوق السهم في أحد. للحصول على إمكانات ذات صلة بالأحداث المرجعية، انقر فوق اثنين.لمشاهدة الفرق، انقر فوق ثلاثة. بالنسبة للمجموعة الأربعة النشطة، حدد بلا. لتعريف الفاصل الزمني للفائدة، أدخل الفاصل الزمني من ومدة في ميلي ثانية.ثم ضع المؤشر عند نقطة الوقت والقناة ذات الأهمية وانقر بزر الماوس الأيمن لتحديد إضافة خريطة. سيتم عرض خريطة تبين الانحراف عن المرجع. يمكن اختيار ملفات أخرى بدلاً من قاعدة بيانات HBI للمقارنات.هنا, الأحداث ذات الصلة المحتملة المرتبطة بالخلل الوظيفي للسيطرة المعرفية الاستباقية في مجموعة ADHD ممثل يتم عرض. تم تخفيض اثنين من مؤشرات السيطرة المعرفية الاستباقية في مجموعة ADHD بالمقارنة مع مجموعة التحكم الصحية في هذا التحليل. في هذا الشكل, يمكن ملاحظة الصلة المحتملة الحدث من الخلل الوظيفي من السيطرة المعرفية التفاعلية في مجموعة ADHD.كما تم تخفيض اثنين من مؤشرات السيطرة المعرفية التفاعلية في المواضيع ADHD بالمقارنة مع مجموعة التحكم الصحية. لتأمين تسجيل عالي الجودة، تقليل العضلات والحركة القطع الأثرية قدر الإمكان. يعد الاتصال الآمن بين المهمة والكمبيوتر WinEEG أمرًا بالغ الأهمية.على الرغم من أن هذه الطرق هي جزء من الفحص السريري الكلي لتوليد الفرضية، فإنها لا يمكن أن تحل محل طرق مثل المقابلات السريرية، والفحوصات الطبية، والاختبارات العصبية النفسية أو الملاحظات.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

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

High Density Event-related Potential  Data Acquisition in Cognitive Neuroscience

الحدث عالية الكثافة ذات الصلة الحصول على البيانات المحتملة في علم الأعصاب الإدراكي

Functional magnetic resonance imaging (fMRI) is currently the standard method of evaluating brain function in the field of Cognitive Neuroscience, in part ...

Combining Computer Game-Based Behavioural Experiments With High-Density EEG and Infrared Gaze Tracking

الجمع بين لعبة الكمبيوتر المستندة إلى تجارب السلوكي مع ارتفاع الكثافة تتبع النظرة EEG والأشعة تحت الحمراء

Experimental paradigms are valuable insofar as the timing and other parameters of their stimuli are well specified and controlled, and insofar as they ...

Mapping Cortical Dynamics Using Simultaneous MEG/EEG and Anatomically-constrained Minimum-norm Estimates: an Auditory Attention Example

القشرية حيوية رسم الخرائط باستخدام MEG في وقت واحد / EEG ومقيدة في تقدير الحد الأدنى تشريحيا القواعد والمعايير: مثال الانتباه السمعية

Magneto- and electroencephalography (MEG/EEG) are neuroimaging techniques that provide a high temporal resolution particularly suitable to investigate the ...

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

تطبيقات EEG البيانات تصوير الأعصاب: الإمكانيات ذات الصلة بالحدث، والسلطة، الطيفية، ومتعددة النطاقات الانتروبيا

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

In vivo Postnatal Electroporation and Time-lapse Imaging of Neuroblast Migration in Mouse Acute Brain Slices

In vivo Postnatal Electroporation and Time-lapse Imaging of Neuroblast Migration in Mouse Acute Brain Slices

في الجسم الحي بعد الولادة التثقيب الكهربائي والوقت الفاصل بين التصوير من أرومة عصبية الهجرة في الدماغ الحادة ماوس شرائح

The subventricular zone (SVZ) is one of the main neurogenic niches in the postnatal brain. Here, neural progenitors proliferate and give rise to ...

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 ...

Somatosensory Event-related Potentials from Orofacial Skin Stretch Stimulation

الحسية الجسدية الإمكانيات المتعلقة الحدث من الجلد فموي وجهي تمتد تحفيز

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

New Methods to Study Gustatory Coding

طرق جديدة لدراسة الترميز الذوقي

The sense of taste allows animals to detect chemicals in the environment, giving rise to behaviors critical for survival. When Gustatory Receptor Neurons ...

Acute In Vivo Electrophysiological Recordings of Local Field Potentials and Multi-unit Activity from the Hyperdirect Pathway in Anesthetized Rats

Acute In Vivo Electrophysiological Recordings of Local Field Potentials and Multi-unit Activity from the Hyperdirect Pathway in Anesthetized Rats

حاد<em&gt; في فيفو</em&gt; تسجيلات الكهربية للميكانيات الميدانية المحلية والنشاط متعدد الوحدات من مسار هيبيرديركت في الفئران تخدير

Converging evidence shows that many neuropsychiatric diseases should be understood as disorders of large-scale neuronal networks. To better understand the ...

How to Find Effects of Stimulus Processing on Event Related Brain Potentials of Close Others when Hyperscanning Partners

كيفية "العثور على آثار للتحفيز تجهيز" على "الأحداث المتصلة الدماغ إمكانيات الوثيق الغير" عند "الشركاء هايبرسكانينج"

The partners of each pair must be able to pass the McGill Friendship Questionnaire without communicating. Each partner is then seated in front of a screen ...