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

Ogrim G. har intet at afsløre. Kropotov J.D. var leder af laboratoriet ved Institute of the Human Brain, St. Petersborg, da og hvor WinEEG-programmet blev udviklet. Han har ingen økonomiske interesser i systemet.

Diagnoser i psykiatrien er baseret på observeret adfærd. I de fleste tilfælde skal et bestemt antal symptomer observeres i forskellige indstillinger i 6 måneder eller mere. En vigtig del af diagnosticeringsprocessen er at udelukke somatiske ætiologi. Derudover skal andre psykiatriske diagnoser overvejes. Ganske ofte symptomer på interesse kan være en del af en anden diagnostisk kategori. Hvis flere symptomer overlapper med andre lidelser, skal klinikeren beslutte, om denne anden lidelse er en comorbid eller differentialdiagnose.
De kliniske værktøjer til rådighed er diagnostiske interviews, rating skalaer, medicinsk og udviklingsmæssige historie, psykologiske tests og direkte observationer. De fleste af disse metoder er ganske subjektive; stærkt påvirket af informanten såvel som den professionelle. Karakterskalaer fra forældre og lærere viser normalt ret beskedne korrelationer (r = 0,3 - 0,5).
I de repræsentative resultater, vi hævder, at de underliggende mekanismer i ADHD sandsynligvis varierer fra patient til patient. Manglende (sprog) forståelse, problemer med selvmotivation, følsomhed over for eksterne distraktorer, etc. kan alle føre til symptomer på uopmærksomhed. De EEG-baserede metoder, der er beskrevet i dette dokument, kan hjælpe med at løse nogle af disse udfordringer. Problemet med subjektive fortolkninger er fraværende. De beskrevne ERP-metoder synes at afsløre underliggende psykologiske operationer som arbejdshukommelse, actionhæmning, overvågning, responsforberedelse osv. Underskud i disse mekanismer er ikke begrænset til specifikke diagnostiske kategorier. Vi mener, at i fremtiden, behandling (medicin, neurofeedback, kognitiv træning, tDCS, ...) vil fokusere på sådanne kognitive og / eller følelsesmæssige operationer og deres underliggende hjerne mekanismer og ikke på de nuværende diagnostiske kategorier.
Et formål med en diagnose er at bestemme de bedste behandlinger. For at vurdere virkningerne af behandling, selvrapporterede og observerede forbedringer er naturligvis afgørende. Sådanne rapporter kan til en vis grad repræsentere placebo effekter, dog, og bør understøttes af (delvis) normalisering af underliggende hjerne dysfunktioner afspejles i for eksempel ændringer i ERP komponenter. Denne kombination af subjektive og objektive mål for behandlingseffekter er vigtige i både klinik og forskning.
Af grunde som de ovennævnte, er det ingen overraskelse, at mennesker med de samme diagnoser ofte ikke reagerer på de samme medicinske behandlinger. I personlig medicin diagnoser suppleres med empirisk baserede målinger af respons forudsigelse at lokalisere den bedste behandling for den enkelte patient. I dette papir har vi beskrevet vores forskning på forudsigelse af stimulerende medicin respons i pædiatriskADHD. At finde pålidelige prædiktorer for positiv respons på antidepressiv medicin er måske endnu vigtigere, da den tid, der er nødvendig for at evaluere svarene er lang, som er titrering periode. De procedurer, der er beskrevet i dette dokument kunne bidrage til den igangværende EEG og ERP baseret forskning på forudsigelse af medicin effekter i depression53.
De beskrevne EEG-baserede metoder er ikke-invasive og overkommelige og velegnede til forskning såvel som til klinisk arbejde.

I 2008, initieret af NIMH,blev Forskningsdomænekriterierne (RDoC) udgivet med det formål at finde en biologisk gyldig ramme for forståelse af psykiske lidelser. I 2013, den amerikanske Food and Drug Administration (FDA) godkendt af den første EEG-baserede biomarkør for ADHD til at hjælpe med at vurdere ADHD hos patienter fra 6 til 17 år. Det neuropsykiatriske EEG-baserede assessmentaid (NEBA) System registrerer EEG i 15-20 min. Det er baseret på beregning af theta/beta-forholdet, der viser sig at være højere hos børn og unge med ADHD end hos typisk udviklende børn2. Nylige publikationer finder, at dette forhold ikke fanger alle ADHD3.
Et stort antal publikationer i klinisk neurovidenskab viser, at nedsat kognitiv kontrol repræsenterer et fælles træk ved mange psykiatriske lidelser, herunder ADHD, skizofreni, depression, og OCD4,5. Teoretisk, kognitiv kontrol består af hypotetiske operationer giver folk mulighed for at tilpasse sig fleksibelt til mål og sammenhænge. To forskellige kategorier af kognitiv kontrol, proaktiv og reaktiv kontrol, er blevet beskrevet6. Vores primære fokus er på den reaktive form for kognitiv kontrol. Proaktiv kognitiv kontrol omfatter arbejdshukommelse (dvs. vedligeholdelse af sensoriske og motoriske hændelser i sekunder). Reaktiv kognitiv kontrol omfatter overvågning, påvisning af konflikt7,8og handlingshæmning (til gennemgang se9,10).
GO/NOGO-paradigmet er følsomt over for kognitiv kontrol11,12,13,14,15. GO stimuli fremkalde positive udsving fra parietal hjerneområder. (P3 GO). De anteriorly distribuerede positive N2- og P3 NOGO-bølger , der fremkaldes af NOGO-stimuli, er forbundet med påvisning af konflikt- og handlingshæmning16,17,18,19. N2-bølgen er blevet forstået som en indikator for hæmning af handling, men opdateret forskning viser, at N2-bølgen er forbundet med sjældne GO-stimuli og påvisning af konflikt20. Virkningshæmning er forbundet med P3 NOGO-bølgen på frontal-centrale steder.
N2/P3-dikotomien er muligvis ikke korrekt. Det er blevet draget i tvivl af et synspunkt om , at ERP-bølger, især dem , der repræsenterer kognitiv kontrol, er summen af flere kilder, der kan overlappe hinanden på steder og tidspunkt14,21.
For at adskille kilderne til ERP-bølger er der anvendt flere metoder til adskillelse af blinde kilder15,22,23,24. I undersøgelser på Institut for Den Menneskelige Hjerne, St. Petersborg, N2d NOGO bølge er blevet nedbrudt. Der blev fundet skjulte komponenter. Disse komponenter havde forskellige topografier og funktionelle betydninger. Kun én af dem var forbundet med afsløring af konflikt14,15,25,26. I de fleste voksne undersøgelser af ADHD, P3 NOGO er mindre i forhold til matchede sunde kontroller27,28,29,30,31,32.
De hjerneoperationer , der finder sted under opgaver med kognitiv kontrol, synes ikke at være korrekt forklaret af N2/P3-dikotomien, når ERPs i GO/NOGO paradigmer analyseres14,15. Der er anvendt flere tilgange, der har til formål at adskille skjulte komponenter fra ERP-bølger (til gennemgang se21). Nogle undersøgelser har brugt uafhængig komponent analyse (ICA) for ERPs i patientgrupper såsom patienter med skizofreni29, og voksne med ADHD33,34, forsøger at diskriminere patienter fra kontrol uden diagnoser.
I (Yeredor, 2010,25 s.75) foreslås og tilpasses en ny metode til ERP'er. Det er en metode til blind kildeadskillelse, baseret på en procedure for fælles diagonalisering af krydsvariansmatrixer. At studere de funktionelle betydninger af sådanne latente komponenter, der anvender denne metode i cued GO / NOGO paradigme, en undersøgelse fra Institute of the Human Brain blev for nylig gennemført26. I denne undersøgelse blev aktionshæmningsoperationerne og konfliktdetektionsoperationerne uafhængigt manipuleret ved ændringer af den cued GO/NOGO-opgave. En skjult komponent, der menes at afspejle afsløring af konflikter, blev fundet. En N2-lignende respons og frontal topografi karakteriseret denne komponent35. I forsøg, der kræver hæmning af forberedte handlinger, blev der set en central topografi og P3-lignende respons.
I denne publikation har de rapporterede undersøgelser anvendt den traditionelle ERP-metode. Anvendelse af ICA eller proceduren for fælles diagonalisering af krydsvariansmatrixer25 (side 75) er endnu ikke blevet gennemført. Generelt er resultaterne baseret på de forskellige metoder enige med hinanden, men metoderne til at opdage latente komponenter synes at være mere rent forbundet med forskellige neuropsykologiske funktioner. Formålet med dette dokument er at give en detaljeret beskrivelse af WinEEG-metoden. Fokus er på ERPs, men EEG-spektre og adfærdsmæssige data fra GO/NOGO-opgaven indgår også i de undersøgelser, der er beskrevet for at illustrere WinEEG-metoden.

<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)

Neuropsykiatriske diagnoser som ADHD er baseret på subjektive metoder som interviews, rating skalaer og observationer. Der er behov for mere hjerne-baserede kosttilskud. Stimulerende medicin er den mest almindelige behandling for ADHD. Klinisk nyttige prædiktorer for respons er endnu ikke blevet rapporteret. Formålet med dette papir er at beskrive de EEG-baserede metoder, vi anvender til at udtrække potentielle biomarkører for hjernedysfunktion. Eksempler vedrører biomarkører for pædiatrisk ADHD, og forudsigelse af medicin respons. Hovedvægten lægges på eventrelaterede potentialer.
En nitten kanal EEG registreres under en 3 min øjne-åbnet opgave, en 3 min øjne-lukket opgave, og en 20 min cued visuelle GO / NOGO opgave (VCPT). ERP'er registreres under denne opgave. Målet med ERP-protokollen er at udtrække biomarkører for formodede hjernedysfunktioner, der i væsentlig grad skelner mellem en patientgruppe og sunde kontroller. Protokollen omfatter optagelse under standardbetingelser og korrektion af artefakter. ERP bølger kan bruges eller omdannes til latente komponenter. Patientgruppens komponenter sammenlignes med kontroller, empatiske komponenter, der sammenlignet med relativt høje effektstørrelser. Undergrupper af patienterne udvælges på grundlag af klyngeanalysen i løbet af komponenterne. Behandlingsprocedure (såsom medicin, tDCS eller neurofeedback protokol) kan anvendes, og ændringerne i komponenter relateret til behandling i undergrupperne er observeret, danner grundlag for kliniske anbefalinger.
De beskrevne metoder blev anvendt i en undersøgelse af 87 pædiatriske ADHD patienter. Indekset for medicinrespons diskriminerede betydeligt mellem respondere og ikke-respondere med en stor og klinisk meningsfuld effektstørrelse (d = 1,84). I en igangværende undersøgelse sammenligne ADHD børn med matchede kontrol, flere variabler diskriminere betydeligt mellem patienter og kontrol. Det globale indeks vil overstige d = 0,8. De EEG-baserede metoder, der er beskrevet her, kan være klinisk meningsfulde.

Forudsigelse af medicin respons i pædiatriskE ADHD ADHD er en almindelig neuropsykiatrisk børneforstyrrelse36. Det er kendetegnet ved symptomer på uopmærksomhed ledsaget af symptomer på hyperaktivitet og impulsivitet. Værdiforringelse i skole, hjem og fritid indstillinger er fælles. Hos børn i skolealderen er den anslåede prævalens 5-7 %. Comorbiditeter er almindelige. Medicinsk behandling, ved hjælp af stimulanser baseret på methylphenidat (MPH) eller dextroamphetamine (DEX), er meget udbredt. Positive virkninger af stimulerende medicin (reduktioner i rastløshed, hyperaktivitet og impulsivitet og forbedret opmærksomhed) er rapporteret hos 70% af patienterne. Skift fra medicin baseret på MPH til DEX kan øge positive effekter til 80%37,38. Frontal-striatal kredsløb synes at være aktiveret af stimulanser39.
Der er ingen generelt accepteret definition af en medicin respons, der er klinisk meningsfuld. Anvendelse rating skalaer, sammenligne baseline scores med scores på medicin, er den mest almindeligt anvendte metode. I nogle undersøgelser anvendes en reduktion på 25 % eller 50 % af scorerne som definition af respons. I andre undersøgelser anvendes scorer, der ikke overstiger 1 SD over middelværdien,40,41. Klinisk anvendes en samlet beslutning baseret på alle relevante tilgængelige data. At vurdere bivirkninger, såsom tab af appetit, søvnløshed, øget irritabilitet, eller angst, er vigtigt37,42.
Brugen af rating skalaer kan kritiseres af flere grunde. Små korrelationer (0,30-0,50) mellem lærer og forældre score er rapporteret i flere undersøgelser48. Søgningen efter klinisk nyttige prædiktorer for respons er motiveret af et stort antal ikke-responders, informanter, der ikke er enige, og det faktum, at alle kan have nogle beskedne virkninger af forbedret opmærksomhed, når små doser af stimulanser anvendes. Offentliggjort forskning i prædiktorer for respons omfatter ADHD undertype, demografi, comorbid lidelser, genvariabler, scores på rating skalaer, neuropsykologiske testresultater, og EEG / ERP variabler43,44,45,46. Vores 2016 publikation47 opsummerer undersøgelser, der har anvendt ERP'er til at forudsige medicin respons.
I tidligere undersøgelser analyserer vi d data fra den visuelle GO/NOGO-opgave (dvs. opmærksomhedstestdata, EEG-spektre og ERPs). I en undersøgelse, Vi fandt 3 variabler bidrager væsentligt til forudsigelse af bivirkninger. Disse variabler blev kombineret til et indeks, der blev anset for klinisk meningsfuldt42. I en undersøgelse af kliniske virkninger, anvendelse af de samme metoder, forudsigelse indekset blev også anset for klinisknyttig48. Virkningerne af en enkelt dosis stimulerende medicin på medicinrespondere og ikke-respondere (ikke-RE' er) blev undersøgt i en tredje undersøgelse47. Testproceduren blev afsluttet to gange, den første test uden medicin og den anden test en time efter at have modtaget en forsøgsdosis. Baseret på rating skalaer og interviews efter en 4-ugers medicin forsøg, patienterne blev klassificeret som REs eller ikke-REs. Vores fokus var på ændringer i kognitive ERPs og opmærksomhed test scores. Vi konstaterede, at virkningerne på P3 NOGO-komponenten var signifikant forskellige i de to grupper med en stor effektstørrelse (d = 1,76). Der sås en betydelig stigning i komponentamplituden i ruds, men ikke i ikke-RE'er.
I vores seneste undersøgelse, vi udviklet to globale indekser, en for forudsigelse af kliniske gevinster og en for forudsigelse af bivirkninger. Som beskrevet ovenfor kombinerede vi variabler, der diskriminerede betydeligt mellem sammenlignede grupper med en beskeden eller stor effektstørrelse. Hver variabel blev vægtet i overensstemmelse med effektstørrelsen. Vi undersøgte variabler fra alle tre WinEEG domæner: EEG spektre, ERPs og adfærd. Følgende variabler blev kombineret: Test 1: P3NOGO amplitude og theta/alpha-forholdet; forskelle mellem test 2 og test 1: Udeladelsesfejl, reaktionstidsvariationer, negativ variation (CNV) og P3NOGO-amplituden. Effekten størrelse af den globale skala var d = 1,86. Nøjagtigheden var 0,92. Forudsigelse af bivirkninger var baseret på 4 variabler: Test 1: RT, Test 2: nyhed komponent, alpha peak frekvens, og reaktionstid ændringer (Test 2 - Test 1). Den globale skala d var 1,08 og nøjagtighed en 0,7849.
Nogle foreløbige resultater I en igangværende undersøgelse sammenligner vi en gruppe på 61 ADHD-patienter i alderen 9-12 år og en gruppe på 67 aldersmatchede sunde kontroller (HC). De endelige statistiske analyser er endnu ikke afsluttet. Nedenfor præsenterer vi de foreløbige resultater fra WinEEG vurdering.
Behaviorally, ADHD gruppen viste en uopmærksomhed mønster med statistisk (på p<0.001) flere udeladelse fejl i forhold til de sunde kontrol (HC) gruppe (13,7% vs 4,8%) ledsaget af et opmærksomhedsforskydningsmønster udtrykt i statistisk højere (p<0.001) variabilitet i reaktionstiden (151 ms vs. 125 ms).
De vigtigste resultater af sammenligningen af ERP-bølgeformer mellem de to grupper er vist i figur 5 og figur 6. Figur 5 viser ERP korrelater af dysfunktion af proaktiv kognitiv kontrol i ADHD gruppe. To indekser af proaktiv kognitiv kontrol (P3 cue bølge og CNV bølge) er reduceret i ADHD-gruppen i forhold til HC-gruppen. Figur 6 viser ERP korrelerer af dysfunktion af reaktiv kognitiv kontrol i ADHD-gruppen. To indekser for reaktiv kognitiv kontrol (N2 NOGO og P3 NOGO) er reduceret i ADHD-gruppen i forhold til HC-gruppen.
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60710/60710fig5.jpg"> Figur 5: Grand gennemsnitlige ERP bølge mønstre (a) og de tilsvarende kort (b) i proaktiv kognitiv kontrol i ADHD og sund kontrol (HC) grupper. (a) ERPs målt ved P3 i ADHD gruppe (grøn linje) og HC gruppe (rød linje) og deres forskel (ADHD-HC) bølge (blå linje). Blå lodrette bjælker under kurverne angiver forskellens statistiske signifikansniveau (små bjælker - p<0,05, midterste bjælker - p<0,01, store bjælker - p<0,001). Pile angiver de klassiske bølger - P3 cue og CNV (betinget negativ variation). bb) Kort ved maksimum af amplituder af P3- og CNV-bølger for de to grupper. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60710/60710fig5large.jpg" target="_blank">Klik her for at se en større version af dette tal.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60710/60710fig6.jpg"> Figur 6: Grand gennemsnitlige ERP bølge mønstre (a) og de tilsvarende kort (b) i reaktiv kognitiv kontrol i ADHD og sund kontrol (HC) grupper. (a) ERPs målt på Fz og Cz ADHD gruppe (grøn linje) og HC gruppe (rød linje) og deres forskel (ADHD-HC) bølge (blå linje). Blå lodrette bjælker under kurverne angiver forskellens statistiske signifikans (små bjælker - p<0,05, midterste bjælker - p<0,01, store bjælker - p<0,001). Pile angiver de klassiske bølger - N2 NOGO og P3 NOGO. bb) Kort ved maksimum forstærkninger af N2 NOGO- og P3 NOGO-bølger for de to grupper. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60710/60710fig6large.jpg" target="_blank">Klik her for at se en større version af dette tal.</a>
Som man kan se ADHD gruppen viser hypo-funktion af flere operationer af kognitiv kontrol. Disse handlinger forekommer i forskellige tidsvinduer og på forskellige rumlige steder. En bestemt patient kan kun have én hypo-funktion, der angiver kilden til den enkelte lidelse og måder ne på dens korrektion.
Klinisk betydning At beregne en klinisk nyttig biomarkør for en heterogen diagnose såsom ADHD, flere variabler, der adskiller sig betydeligt mellem ADHD og kontrol skal kombineres. Effektstørrelsen (d)for et indeks skal være over d = 0,8. Et vigtigt næste skridt vil være at anvende dette indeks, når ADHD sammenlignes med kliniske kontroller.

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

EEG-metoder anvendes til udvinding af biomarkører for hjernedysfunktioner. Der fokuseres på multikanals eventrelaterede potentialer (ERP'er), der er registreret i en cued GO/NOGO-opgave. Ikke-hjerneartefakter korrigeres, og ERP'er sammenlignes med de normative data. Eksempler vedrører biomarkører for ADHD diagnose og forudsigelse af medicin respons.

Event Relaterede potentialer (ERPs) og andre EEG baserede metoder til udvinding af biomarkører af hjernen dysfunktion: Eksempler fra Pædiatrisk Attention Deficit / Hyperactivity Disorder (ADHD)

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

Sammenligning af EEG spektre og event-relaterede potentialer, ERPS, med en database kan give vigtige oplysninger om hjernefunktion. Fordelene ved disse teknikker er, at de er ikke-invasive, overkommelige, og kan vedrøre et stort antal videnskabelige undersøgelser. Påvisning af disse teknikker vil Maria Danielsen, en psykologi kandidat, der har arbejdet som tekniker i vores klinik i omkring to år.Hvis du vil oprette en tilsvarende EEG-datafil, skal du klikke på Filer og Ny i softwaren. Motivets kort vises på skærmen. Når du har udfyldt alle de relevante oplysninger, måles nasion-inion afstand på hovedet af emnet.Midten af frontal pole elektroder bør falde på en vandret linje 10% af denne afstand over nasion. Påfør huden prep gel til øreflipper og fylde øre elektrode kopper med ledende elektrode gel. Fastgør øreelektroderne, og anlæg hætten symmetrisk på hovedet med frontalpolelektroderne placeret i midten af frontalstangen.Træk hætten så langt ned som muligt for at fastgøre den tæt på hovedet og placere linningen omkring brystet. Fastgør de trykknapper, der er tilsluttet hætten, til dette bånd for at forhindre, at hætten og elektroderne bevæger sig under prøvningen, og tilslut hættekablet og ørekablerne til forstærkeren. Klik derefter på WinEEG-menustyringen af impedansikonet, og fyld sprøjten med gel.Brug sprøjten til at fylde alle elektrodehullerne. Impedansen er okay, når de sorte cirkler er gule. Udstyret er klar, når alle 20 af hullerne har en gul farve og farveforskellen mellem de enkelte huller er lille.Når udstyret er korrekt placeret, skal du klikke på startknappen for at starte EEG-overvågningen og informere motivet om, at testen vil tage omkring en time. Spørg emnet til at slappe af i den komfortable stol med lukkede øjne og klik på den røde cirkel for at erhverve EEG. Når du har klikket på næste, skal du vælge lukkede øjne for at starte registreringen.Efter tre minutter klik pause og bede emnet til at åbne deres øjne, mens du slapper af og ser på skærmen foran dem. Klik derefter på den røde cirkel for at fortsætte registreringen. Klik på Stop og gem efter yderligere tre minutter.Før du starter en EEG-optagelse, skal du have motivet til at holde en knapkontakt i højre hånd og åbne opgavemenuen. Vælg VCPT på den sekundære computer foran motivet. Informer motivet om, at billederne kommer parvis, hvor det første billede efterfølges af det andet efter et sekund, og at et nyt par efter tre sekunder vises efter det samme mønster.Bed motivet i at klikke på museknappen så hurtigt som muligt, hver gang AA-kombinationen, hvor de to dyr er identiske, vises. Instruer motivet i ikke at trykke på museknappen på AP-, PP- eller AH-kombinationer. Fortæl emnet at ignorere de tilfældige lyde i PH kombinationer.Når du har leveret instruktionerne, skal du trykke på Enter for at køre opgaven i ca. to til fem minutter for at træne emnet på go/nogo-opgaven. I slutningen af træningsopgaven skal du vælge indstillingen Skift til slavetilstand. Hvis du vil starte eksperimentet, skal du vælge eEG-anskaffelsesindstillingen i optagelsesmenuen på hovedcomputeren.Vælg stimuluspræsentationsprogram i optagelsesmenuen. Den stimuli præsentation program mulighed vil blive fremhævet. Vælg VCPT, og start stimulipræsentationerne på den sekundære computer.Når alle 400 forsøg er afsluttet, skal du skubbe pause, stoppe og gemme, før registreringen afsluttes. For at fjerne øjenbevægelse artefakter fra data, venstre-klik på tidslinjen i begyndelsen af fragmentet for at vælge EEG fragment af interesse og højreklik på tidslinjen i slutningen af fragmentet. Hele fragmentet vil blive fremhævet med gult.For at gøre det muligt at sammenligne de individuelle spektre- og hændelsesrelaterede potentialer med HBI-referencedatabasen skal du vælge den uafhængige komponentanalysemetode og vælge de topografier, der er forbundet med øjen blink og vandrette øjenbevægelser. Klik derefter på OK for at acceptere valgene og implementere proceduren for mærkeartefakter i analysemenuen. For at beregne EEG-spektrene skal du vælge lukkede øjne eller åbne øjne i analysemenuen for at vælge EEG-spektret og fragment af interesse og klikke på OK. Vælg derefter sammenligning i analysemenuen for at sammenligne de enkelte spektre med databasen.Hvis du vil beregne de hændelsesrelaterede potentialer, skal du vælge en EEG VCPT-fil i den almindelige gennemsnitlige montage og klikke på Beregning af ERP i analysemenuen. Klik på OK. Der vises et vindue, der viser parametre for ERP-beregninger. Fra de fire små vinduer over grafen, der er mærket et, to, tre og fire, skal du vælge den del af interesse i et vindue og ingen mulighed i de andre.Vælg renteintervallet i højre lodrette menu. Hvis du vil tilknytte bølgen for hændelsesrelaterede potentialer, skal du højreklikke på det valgte tidspunkt langs x-aksen i en graf. Slip og vælg derefter tilføj kort.De tilsvarende kort vises nederst på siden. Hvis du vil se antallet af udeladelser, provisioner, den gennemsnitlige reaktionstid for a-a GO og afvigelsen i realtid, skal du højreklikke i vinduet med hændelsesrelaterede potentialer og vælge grupper. A-a GO-linjen viser antallet af udeladelsesfejl, reaktionstid og reaktionstidsvariation.A-p NoGO-linjen viser antallet af provisionfejl. Vælg sammenligning under analyse. Vælg derefter emnets fil og sammenligningsfilen i højre vindue, og klik på OK. Hvis du vil sammenligne de hændelsesrelaterede potentialer med referencedatabasen, skal du vælge sammenligning af resultaterne i analysemenuen og vælge emnets fil og HBI-databasen.Højreklik derefter på det tidspunkt og den kanal, hvor du vil opnå signeringsniveauet for afvigelsen fra referencen. Hvis du vil vælge grupper til evaluering af den hændelsesrelaterede potentielle forskel, skal du klikke på pilen med én. Klik på to for at se eksempler på hændelsesrelaterede oplysninger.Klik på tre for at se forskellen. Vælg ingen for aktiv gruppe fire. Hvis du vil definere renteintervallet, skal du angive tidsintervallet fra og varigheden i millisekunder.Placer derefter markøren på det sted og den kanal, du har interesse på, og højreklik for at vælge tilføj kort. Der vises et kort, der viser afvigelsen fra referencen. Andre filer i stedet for HBI-databasen kan vælges til sammenligninger.Her, event-relaterede potentielle korrelater af dysfunktion af proaktiv kognitiv kontrol i den repræsentative ADHD gruppe er vist. To indekser af proaktiv kognitiv kontrol blev reduceret i ADHD-gruppen i forhold til en sund kontrolgruppe i denne analyse. I dette tal, event-relaterede potentielle korrelerer af dysfunktion af reaktiv kognitiv kontrol i ADHD-gruppen kan observeres.To indekser af reaktiv kognitiv kontrol blev også reduceret i ADHD emner i forhold til den sunde kontrolgruppe. For at sikre en registrering af høj kvalitet, minimere muskel og bevægelse artefakter så meget som muligt. En sikker forbindelse mellem opgaven og WinEEG-computeren er kritisk.Selv om disse metoder er en del af en total klinisk undersøgelse for at generere hypotese, de kan ikke erstatte metoder som kliniske interviews, lægeundersøgelser, neuropsykologiske tests eller observationer.

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

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

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

Kortlægning Corticale Dynamics Brug Samtidige MEG / EEG og Anatomisk-begrænset Minimum-norm skøn: en auditiv Attention Eksempel

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

Anvendelser af EEG neuroimaging Data: event-relaterede potentialer, Spectral Power og Multiscale Entropy

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

In vivo Fødselsdepression Elektroporation og Time-lapse Imaging af neuroblast Migration i Mouse Akut hjerneskiver

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

Udpakning Visual evoked potentials fra EEG registreringer i fMRI-vejledt Transcranial Magnetic Stimulation

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

Somatosensorisk event-relaterede potentialer fra Orofacial Skin Stretch Stimulation

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

Nye metoder til at studere vindyrknings-kodning

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

Spids<em&gt; In vivo</em&gt; Elektrofysiologiske optagelser af lokale feltpotentialer og multi-enhed aktivitet fra Hyperdirect-banen i bedøvede rotter

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

Hvordan man finde virkninger af Stimulus forarbejdning på begivenhed relaterede hjernen potentialer af tæt andre når Hyperscanning partnere

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 ...