Name: electroencephalography network indices as biomarkers of upper limb impairment in chronic stroke
Uploaded: 2023-07-14T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Electroencephalography Network Indices as Biomarkers of Upper Limb Impairment in Chronic Stroke at JoVE.com

Bu çalışma, Kore hükümeti (MSIT) tarafından finanse edilen Kore Ulusal Araştırma Vakfı (NRF) hibesi tarafından desteklenmiştir (No. NRF-2022R1A2C1006046), Eğitim, Bilim ve Teknoloji Bakanlığı tarafından finanse edilen Kore Ulusal Araştırma Vakfı (NRF) aracılığıyla Beyin Bilimi için Orijinal Teknoloji Araştırma Programı tarafından (2019M3C7A1031995), Kore hükümeti (MSIT) tarafından finanse edilen Kore Ulusal Araştırma Vakfı (NRF) hibesi tarafından (No. NRF-2022R1A6A3A13053491) ve IITP (Bilgi ve İletişim Teknolojileri Planlama ve Değerlendirme Enstitüsü) tarafından denetlenen ITRC (Bilgi Teknolojisi Araştırma Merkezi) destek programı (IITP-2023-RS-2023-00258971) kapsamında MSIT (Bilim ve BİT Bakanlığı) tarafından.

Tüm deneysel prosedürler Seul Ulusal Üniversitesi Bundang Hastanesi Kurumsal İnceleme Kurulu tarafından gözden geçirildi ve onaylandı. Bu çalışmadaki deneyler için inme geçiren 34 katılımcı çalışmaya alındı. Tüm katılımcılardan imzalı bilgilendirilmiş onam alındı. Bir katılımcının kriterleri karşılaması ancak engellilik nedeniyle onay formunu imzalayamaması durumunda yasal temsilciden imzalı bilgilendirilmiş bir onay alındı.
1. Deney düzeneği</s...

<ol>
	<li>Faria-Fortini, I., Michaelsen, S. M., Cassiano, J. G., Teixeira-Salmela, L. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Upper+extremity+function+in+stroke+subjects:+Relationships+between+the+international+classification+of+functioning,+disability,+and+health+domains.">Upper extremity function in stroke subjects: Relationships between the international classification of functioning, disability, and health domains.</a> Journal of Hand Therapy. 24 (3), 257-265 (2011).</li><li>Veerbeek, J. M., Kwakkel, G., van Wegen, E. E., Ket, J. C., Heymans, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+prediction+of+outcome+of+activities+of+daily+living+after+stroke:+a+systematic+review.">Early prediction of outcome of activities of daily living after stroke: a systematic review.</a> Stroke. 42 (5), 1482-1488 (2011).</li><li>Babiloni, C., 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=Human+movement-related+potentials+vs+desynchronization+of+EEG+alpha+rhythm:+a+high-resolution+EEG+study.">Human movement-related potentials vs desynchronization of EEG alpha rhythm: a high-resolution EEG study.</a> Neuroimage. 10 (6), 658-665 (1999).</li><li>Giaquinto, S., Cobianchi, A., Macera, F., Nolfe, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=EEG+recordings+in+the+course+of+recovery+from+stroke.">EEG recordings in the course of recovery from stroke.</a> Stroke. 25 (11), 2204-2209 (1994).</li><li>Bartur, G., Pratt, H., Soroker, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+mu+and+beta+amplitude+of+the+EEG+during+upper+limb+movement+correlate+with+motor+impairment+and+structural+damage+in+subacute+stroke.">Changes in mu and beta amplitude of the EEG during upper limb movement correlate with motor impairment and structural damage in subacute stroke.</a> Clinical Neurophysiology. 130 (9), 1644-1651 (2019).</li><li>Boyd, L. A., 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=Biomarkers+of+stroke+recovery:+Consensus-based+core+recommendations+from+the+Stroke+Recovery+and+Rehabilitation+Roundtable.">Biomarkers of stroke recovery: Consensus-based core recommendations from the Stroke Recovery and Rehabilitation Roundtable.</a> International Journal of Stroke. 12 (5), 480-493 (2017).</li><li>Thibaut, A., 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=Using+brain+oscillations+and+corticospinal+excitability+to+understand+and+predict+post-stroke+motor+function.">Using brain oscillations and corticospinal excitability to understand and predict post-stroke motor function.</a> Frontiers in Neurology. 8, 187 (2017).</li><li>Caliandro, P., 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=Small-world+characteristics+of+cortical+connectivity+changes+in+acute+stroke.">Small-world characteristics of cortical connectivity changes in acute stroke.</a> Neurorehabilitation and Neural Repair. 31 (1), 81-94 (2017).</li><li>Saes, M., 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=Is+Resting-state+EEG+longitudinally+associated+with+recovery+of+clinical+neurological+impairments+early+poststroke?+A+prospective+cohort+study.">Is Resting-state EEG longitudinally associated with recovery of clinical neurological impairments early poststroke? A prospective cohort study.</a> Neurorehabilitation and Neural Repair. 34 (5), 389-402 (2020).</li><li>Vecchio, F., 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=Cortical+connectivity+from+EEG+data+in+acute+stroke:+A+study+via+graph+theory+as+a+potential+biomarker+for+functional+recovery.">Cortical connectivity from EEG data in acute stroke: A study via graph theory as a potential biomarker for functional recovery.</a> International Journal of Psychophysiology. 146, 133-138 (2019).</li><li>Ang, K. K., 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=A+randomized+controlled+trial+of+EEG-based+motor+imagery+brain-computer+interface+robotic+rehabilitation+for+stroke.">A randomized controlled trial of EEG-based motor imagery brain-computer interface robotic rehabilitation for stroke.</a> Clinical EEG and Neuroscience. 46 (4), 310-320 (2015).</li><li>Abiri, R., Borhani, S., Sellers, E. W., Jiang, Y., Zhao, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+comprehensive+review+of+EEG-based+brain-computer+interface+paradigms.">A comprehensive review of EEG-based brain-computer interface paradigms.</a> Journal of Neural Engineering. 16 (1), 011001 (2019).</li><li>Antelis, J. M., Montesano, L., Ramos-Murguialday, A., Birbaumer, N., Minguez, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decoding+upper+limb+movement+attempt+from+EEG+measurements+of+the+contralesional+motor+cortex+in+chronic+stroke+patients.">Decoding upper limb movement attempt from EEG measurements of the contralesional motor cortex in chronic stroke patients.</a> IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 64 (1), 99-111 (2017).</li><li>Lee, M. H., 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=EEG+dataset+and+OpenBMI+toolbox+for+three+BCI+paradigms:+an+investigation+into+BCI+illiteracy.">EEG dataset and OpenBMI toolbox for three BCI paradigms: an investigation into BCI illiteracy.</a> Gigascience. 8 (5), giz002 (2019).</li><li>Jasper, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Report+of+the+committee+on+methods+of+clinical+examination+in+electroencephalography:+1957.">Report of the committee on methods of clinical examination in electroencephalography: 1957.</a> Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 10, 370-375 (1958).</li><li>Chatrian, G. E., Lettich, E., Nelson, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ten+percent+electrode+system+for+topographic+studies+of+spontaneous+and+evoked+EEG+activities.">Ten percent electrode system for topographic studies of spontaneous and evoked EEG activities.</a> American Journal of EEG technology. 25 (2), 83-92 (1985).</li><li>Shim, M., 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=Altered+functional+networks+of+alpha+and+low-beta+bands+during+upper+limb+movement+and+association+with+motor+impairment+in+chronic+stroke.">Altered functional networks of alpha and low-beta bands during upper limb movement and association with motor impairment in chronic stroke.</a> Brain Connectivity. , (2021).</li><li>Semlitsch, H. V., Anderer, P., Schuster, P., Presslich, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+solution+for+reliable+and+valid+reduction+of+ocular+artifacts,+applied+to+the+P300+ERP.">A solution for reliable and valid reduction of ocular artifacts, applied to the P300 ERP.</a> Psychophysiology. 23 (6), 695-703 (1986).</li><li>Kim, Y. W., 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=Riemannian+classifier+enhances+the+accuracy+of+machine-learning-based+diagnosis+of+PTSD+using+resting+EEG.">Riemannian classifier enhances the accuracy of machine-learning-based diagnosis of PTSD using resting EEG.</a> Progress in Neuropsychopharmacology &amp; Biological Psychiatry. 102, 109960 (2020).</li><li>Griffin, D., Lim, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Signal+estimation+from+modified+short-time+Fourier+transform.">Signal estimation from modified short-time Fourier transform.</a> IEEE Transactions on Acoustics, Speech, and Signal Processing. 32 (2), 236-243 (1984).</li><li>Lachaux, J. P., Rodriguez, E., Martinerie, J., Varela, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+phase+synchrony+in+brain+signals.">Measuring phase synchrony in brain signals.</a> Human Brain Mapping. 8 (4), 194-208 (1999).</li><li>Shim, M., Kim, D. W., Lee, S. H., Im, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Disruptions+in+small-world+cortical+functional+connectivity+network+during+an+auditory+oddball+paradigm+task+in+patients+with+schizophrenia.">Disruptions in small-world cortical functional connectivity network during an auditory oddball paradigm task in patients with schizophrenia.</a> Schizophrenia Research. 156 (2-3), 197-203 (2014).</li><li>Shim, M., Hwang, H. J., Lee, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impaired+functional+cortical+networks+in+the+theta+frequency+band+of+patients+with+post-traumatic+stress+disorder+during+auditory-cognitive+processing.">Impaired functional cortical networks in the theta frequency band of patients with post-traumatic stress disorder during auditory-cognitive processing.</a> Frontiers in Psychiatry. 13, 811766 (2022).</li><li>Bassett, D. S., Bullmore, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small-world+brain+networks.">Small-world brain networks.</a> Neuroscientist. 12 (6), 512-523 (2006).</li><li>Rubinov, M., Sporns, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Complex+network+measures+of+brain+connectivity:+uses+and+interpretations.">Complex network measures of brain connectivity: uses and interpretations.</a> Neuroimage. 52 (3), 1059-1069 (2010).</li><li>Shiner, C. T., Tang, H., Johnson, B. W., McNulty, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cortical+beta+oscillations+and+motor+thresholds+differ+across+the+spectrum+of+post-stroke+motor+impairment,+a+preliminary+MEG+and+TMS+study.">Cortical beta oscillations and motor thresholds differ across the spectrum of post-stroke motor impairment, a preliminary MEG and TMS study.</a> Brain Research. 1629, 26-37 (2015).</li><li>L&#243;pez-Larraz, E., Sarasola-Sanz, A., Irastorza-Landa, N., Birbaumer, N., Ramos-Murguialday, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brain-machine+interfaces+for+rehabilitation+in+stroke:+A+review.">Brain-machine interfaces for rehabilitation in stroke: A review.</a> NeuroRehabilitation. 43 (1), 77-97 (2018).</li><li>Fong, K. N., Chan, C. C., Au, D. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relationship+of+motor+and+cognitive+abilities+to+functional+performance+in+stroke+rehabilitation.">Relationship of motor and cognitive abilities to functional performance in stroke rehabilitation.</a> Brain Injury. 15 (5), 443-453 (2001).</li><li>Vecchio, F., 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=Acute+cerebellar+stroke+and+middle+cerebral+artery+stroke+exert+distinctive+modifications+on+functional+cortical+connectivity:+A+comparative+study+via+EEG+graph+theory.">Acute cerebellar stroke and middle cerebral artery stroke exert distinctive modifications on functional cortical connectivity: A comparative study via EEG graph theory.</a> Clinical Neurophysiology. 130 (6), 997-1007 (2019).</li><li>Hwang, H. J., Kwon, K., Im, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurofeedback-based+motor+imagery+training+for+brain-computer+interface+(BCI).">Neurofeedback-based motor imagery training for brain-computer interface (BCI).</a> Journal of Neuroscience Methods. 179 (1), 150-156 (2009).</li><li>Park, S. A., 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=Evaluation+of+feature+extraction+methods+for+EEG-based+brain-computer+interfaces+in+terms+of+robustness+to+slight+changes+in+electrode+locations.">Evaluation of feature extraction methods for EEG-based brain-computer interfaces in terms of robustness to slight changes in electrode locations.</a> Medical &amp; Biological Engineering &amp; Computing. 51 (5), 571-579 (2013).</li></ol>

Bu çalışma, inmeli bireylerde üst ekstremite hareketiyle ilişkili nöronal aktiviteleri ölçmek için bir EEG deneyi başlatmıştır. İpsilesionel ve kontralezyonel motor korteksteki ERD paternlerini belirlemek için deneysel paradigma ve EEG elde etme ve analiz yöntemleri uygulandı. 
ERSP haritalarının sonuçları (Şekil 7), bozulmuş ve etkilenmemiş elleri hareket ettirirken nöronal aktivasyon derecesindeki farkı göstermiştir. Sonuçlar, öncek...

Üst ekstremite motor bozukluğu inmenin en yaygın sonuçlarından biridir ve günlük yaşam aktivitelerindeki kısıtlamalarla ilişkilidir 1,2. Alfa (8-13 Hz) ve beta (13-30 Hz) bant ritimlerinin hareketlerle yakından ilişkili olduğu bilinmektedir. Özellikle, çalışmalar, bozulmuş bir uzvun hareketi sırasında alfa ve alt beta (12-20 Hz) frekans bantlarındaki değişen nöral aktivitenin, inmelibireylerde motor bozulma derecesi ile ilişkili olduğunu göstermiştir 3,4,5. Bu bulgulara dayanarak, elektroensefalografi (EEG) hem motor bozukluğun şiddetini hem de motor iyileşme olasılığını yansıtan potansiyel bir biyobelirteç olarak ortaya çıkmıştır 6,7. Bununla birlikte, daha önce geliştirilen EEG tabanlı biyobelirteçlerin, büyük ölçüde görev kaynaklı EEG verilerinden ziyade dinlenme durumu EEG verilerine güvenmeleri nedeniyle, inmeli bireylerde motor bozukluğun özelliklerini araştırmak için yetersiz olduğu kanıtlanmıştır 8,9,10. İpsilesional ve kontralezyonel hemisferler arasındaki etkileşim gibi motor bozukluklarla ilgili karmaşık bilgi işleme, dinlenme durumu EEG'si ile değil, yalnızca görev kaynaklı EEG verileri ile ortaya çıkarılabilir. Bu nedenle, sadece nöronal aktiviteler ile motor bozukluk özellikleri arasındaki ilişkiyi araştırmak ve inmeli bireylerde motor bozukluk için potansiyel bir biyobelirteç olarak bozulmuş vücut bölümünün hareketi sırasında üretilen EEG'nin yararlılığını açıklığa kavuşturmak için daha ileri çalışmalara ihtiyaç duyulmamaktadır11.
Davranışsal etkileri değerlendirmek için EEG'nin uygulanması, göreve özgü paradigmalar ve protokoller gerektirir. Bugüne kadar, inmeli bireylerin hareketle ilgili beyin aktivitelerini indüklemek için hayali veya gerçek hareketler gerçekleştirdiği çeşitli EEG protokolleriönerilmiştir 12 11,13. Hayali hareketler söz konusu olduğunda, katılımcıların yaklaşık% 53.7'si buna karşılık gelen bir hareketi ("cehalet" olarak adlandırılır) kesinlikle hayal edemedi ve bu nedenle hareketle ilgili beyin aktivitelerini indükleyemedi14. Ayrıca, şiddetli inmeli bireylerin tüm üst ekstremiteyi hareket ettirmesi zordur ve dengesiz hareketler nedeniyle veri toplama sırasında gereksiz artefaktlar olasılığı vardır. Bu nedenle, görevle ilgili yüksek kaliteli EEG verileri ve nörofizyolojik olarak yorumlanabilir sonuçlar elde etmek için uzman bilgisine dayalı rehberlik gereklidir. Bu çalışmada, inmeli bireylerin nispeten basit bir el hareketi görevini yerine getirmeleri için kapsamlı bir deneysel paradigma tasarladık ve ayrıntılı rehberlik ile deneysel bir prosedür sağladık.
Bu makalede görselleştirilmiş deneysel protokolün ana hatlarını çizerek, bir EEG sistemi kullanarak üst ekstremitenin hareketi ile ilgili nöronal aktivitelerin edinilmesi ve analizi için kullanılan spesifik kavramları ve yöntemleri göstermeyi amaçladık. Hemiplejik inmeli katılımcılarda paretik ve paretik olmayan üst ekstremiteler arasındaki EEG yoluyla nöronal aktivitelerdeki farkı gösterirken, bu çalışma, kesitsel bağlamda inmeli bireylerde motor bozukluğun şiddeti için potansiyel bir biyobelirteç olarak açıklanan protokolü kullanarak EEG'nin fizibilitesini sunmayı amaçladı.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>actiCAP</td>
			<td>Easycap, GmbH Ltd., Herrsching, Germany</td>
			<td>CAC-32-SAMW-56</td>
			<td>Textile EEG cap platform to accommodate EEG electrodes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Brain Vision Recorder (Software)</td>
			<td>Brain Products GmBH Ltd., Munich, Germany</td>
			<td>-</td>
			<td>Software used to record EEG signal</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Curry 7 (Software)</td>
			<td>Compumedics, Australia</td>
			<td>-</td>
			<td>Software used in preprocessing of EEG data</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LiveAmp</td>
			<td>Brain Products, GmbH Ltd., Gilching, Germany</td>
			<td>LA-055606-0348</td>
			<td>EEG system (amplifier) used for the measurement</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MATLAB R2019a (Software)</td>
			<td>MathWorks Inc., Natick, MA, USA</td>
			<td>-</td>
			<td>Software used to run the experimental stimulus and analyze the EEG data</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recording PC</td>
			<td>Lenovo Group Limited, Hong Kong, China</td>
			<td>Model: X58K</td>
			<td> 
			Intel Core i7-7700HQ CPU@2.80 GHz, RAM 8 GB 
			/EEG data recording using Brain Vision Recorder</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sensor&#38;Trigger Extension(STE)</td>
			<td>Brain Products GmBH Ltd., Munich, Germany</td>
			<td>STE-055604-0162</td>
			<td>Adds physioloigcal signals to the EEG amplifier</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Splitter box</td>
			<td>Brain Products GmBH Ltd., Munich, Germany</td>
			<td>BP-135-1600</td>
			<td>Connects Ag/AgCl electrodes to the EEG amplifier</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stimulation PC</td>
			<td>Hansung Corporation, Seoul, Korea</td>
			<td>Model: ThinkPad P71</td>
			<td> 
			Intel Core i7-8750H CPU@2.20 GHz, RAM 8 GB 
			Presenting stimulation screen using MATLAB</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TriggerBox</td>
			<td>Brain Products GmBH Ltd., Munich, Germany</td>
			<td>BP-245-1010</td>
			<td>Receives trigger signal from PC and relay it to EEG recording system</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

electroencephalography network indices as biomarkers of upper limb impairment in chronic stroke

Bozulmuş uzvun göreve özgü hareketi sırasında elektroensefalografi (EEG) sinyallerinin değiştirilmesi, motor bozukluğun şiddeti ve inmeli bireylerde motor iyileşmenin tahmini için potansiyel bir biyobelirteç olarak bildirilmiştir. EEG deneylerini uygularken, sağlam ve yorumlanabilir sonuçlar elde etmek için ayrıntılı paradigmalar ve iyi organize edilmiş deney protokolleri gereklidir. Bu protokolde, üst ekstremite hareketi ve EEG verilerinin elde edilmesi ve analizi için gerekli yöntem ve teknikler ile göreve özgü bir paradigmayı gösteriyoruz. Paradigma, 1 dakikalık dinlenme ve ardından 4 seans boyunca sırasıyla 5 s ve 3 s dinlenme ve görev (el uzatma) durumlarını içeren 10 denemeden oluşur. EEG sinyalleri, 1.000 Hz örnekleme hızında 32 Ag/AgCl kafa derisi elektrotu kullanılarak elde edildi. Temsili sonuçlar, bozulmuş üst ekstremitenin hareketi sırasında düşük beta EEG frekans bantlarının fonksiyonel ağında bir değişiklik olduğunu gösterdi ve değişen fonksiyonel ağ, kronik inme hastalarında motor bozulma derecesi ile ilişkilendirildi. Sonuçlar, inmeli bireylerde üst ekstremite hareketi sırasında EEG ölçümlerinde deneysel paradigmanın uygulanabilirliğini göstermektedir. EEG sinyallerinin motor bozukluğu ve iyileşmenin biyobelirteçleri olarak potansiyel değerini belirlemek için bu paradigmayı kullanan daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.

Şekil 7, her bir el hareketi görevinin topografik düşük beta ERD haritalarını göstermektedir. Kontralezyonel hemisferde, hem etkilenen hem de etkilenmeyen el hareketi görevleri için ipsilezyonel hemisfere kıyasla önemli ölçüde güçlü bir düşük beta ERD gözlendi.
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64753/64753fig07.jpg"> Şekil 7: Sırası...

Watch this Scientific Journal Video about Electroencephalography Network Indices as Biomarkers of Upper Limb Impairment in Chronic Stroke at JoVE.com

Electroencephalography Network Indices as Biomarkers of Upper Limb Impairment in Chronic Stroke

Deneysel protokol, inmeli bireylerde üst ekstremite hareketi sırasında elektroensefalografi (EEG) sinyallerini elde etmek ve analiz etmek için paradigmayı göstermektedir. Düşük betalı EEG frekans bantlarının fonksiyonel ağındaki değişiklik, bozulmuş üst ekstremitenin hareketi sırasında gözlendi ve motor bozukluğun derecesi ile ilişkilendirildi.

Kronik İnmede Üst Ekstremite Bozukluğunun Biyobelirteçleri Olarak Elektroensefalografi Ağ İndeksleri

Alteration of electroencephalography (EEG) signals during task-specific movement of the impaired limb has been reported as a potential biomarker for the ...

Protokolümüz, inme geçiren hasta için göreve özgü bir nöroaktivitenin araştırılmasına yardımcı olabilir, böylece bunlarda motor bozuklukların derecesi ve motor iyileşme için potansiyel biyobelirteçler bulunabilir. Tekniğimiz, inme hastalarında motor bozukluklarla ilgili karmaşık inflamasyon sürecini ortaya çıkarmak için göreve özgü EEG'yi kullanır. Bu, ipsilesional ve kontralezyonel hemisferler arasındaki etkileşimi ortaya çıkarmayı içerir.Bu yöntem, inme hastalarında motor bozukluğun nörofizyolojisini değerlendirir. Motor fonksiyon değerlendirmesi ile birleştirildiğinde, motor açıklarının kapsamlı bir analizini sunar. Bu paradigma ile ölçülen indeksler, inmeli hastalarda optik iyileşme için bir biyobelirteç potansiyeline sahiptir.Araştırma için, bu paradigmayı kullanmak, motor eksiklik ve iyileşmenin nörofizyolojisi hakkında fikir verecektir. Hastaları işe aldıktan sonra. Temel dinlenme durumu elektroensefalogramı veya EEG verilerini ölçmek için her biri 30 saniye boyunca bir monitörün merkezinde kapalı ve açık olmak üzere iki görsel uyaran görüntüleyin.Bu sırada katılımcı gözleri kapatır ve açar. Ardından, katılımcıya bir el uzatma hareketi yapması talimatını vermek için üç saniye boyunca bir el hareketi görüntüsü sunun. Bunu, beş saniye boyunca bir sabitleme işareti görüntüleyerek ve bir dinlenme süresine izin vererek takip edin.Katılımcıyı monitöre bakan rahat bir koltuğa oturtun. Doğru EEG ölçümlerini sağlamak için, katılımcının kafa boyutuna göre uygun boyutta bir EEG başlığı seçin. Makalede açıklandığı gibi Uluslararası 10-20 Sistemine dayalı olarak Cz konumunu bulun ve Cz elektrodunu bireyin Cz konumuyla hizalayacak şekilde konumlandırın.EEG başlığı düzgün bir şekilde yerleştirildikten sonra, sırasıyla FPz ve FCz'de toprak ve referans elektrotları ile genişletilmiş Uluslararası 10-10 Sistemini takip ederek kafa derisine 32 gümüş/gümüş klorür kafa derisi elektrotu takın. EEG sistemini açın. Configuration'a (Yapılandırma) gidin, ardından Amplifier (Amplifikatör) öğesini seçin.LiveAmp'ı seçin ve Tamam'a tıklayın. LiveAmp kablosuz bağlantı kurmak için işlev. Ardından, iletken jel kullanarak EEG elektrotları ile kafa derisi arasındaki empedans seviyesini ayarlayın. Elektrotları ve kafa derisini engellememek için saçı sabitlemek için jeli kullanın.Her elektrotun empedans seviyesini izlemek için Empedans Kontrolü işlevini yürütün. Ardından, gerçek zamanlı EEG sinyal izlemede tüm elektrotların benzer genlik seviyelerine sahip olduğunu doğrulamak için İzleme işlevini yürütün. Stabil EEG verisi elde etmek için, harici uyaranları sunmak ve EEG verilerini kaydetmek için iki ayrı kişisel bilgisayar kullanın.Ardından, deneysel paradigmaya dayalı programlama yazılımı kullanarak katılımcılara deneysel uyaranlar sunmak için bir stimülasyon programı oluşturun. Deneysel uyaranları sunmak için programı İzleme Modunda yürütün. Bir uyaran her görüntülendiğinde olay bilgilerinin EEG kayıt yazılımının altında doğru bir şekilde işaretlendiğini onaylayın.EEG kayıt yazılımını başlatın ve veri ihmalini önlemek için programlama yazılımı kullanarak deneysel paradigmaya göre geliştirilen uyaran sunum programını çalıştırın. Ardından, deneysel paradigmayı izleyerek EEG'yi 1.000 hertz örnekleme hızında ölçmeye devam edin. Her bir el hareketi görevinin topografik düşük beta ERD haritaları gösterilir.Hem etkilenen hem de etkilenmeyen el hareketi görevleri için ipsilezyonel hemisfere kıyasla kontralezyonel hemisferde önemli ölçüde güçlü bir düşük beta ERD gözlendi. Dört ağırlıklı küresel düzey ağ özelliğinin nicel sonuçları, etkilenen el hareketi görevi sırasında hem güç hem de kümeleme katsayısı indekslerinin, etkilenmeyen el hareketi görevine kıyasla önemli ölçüde azaldığını göstermiştir. Etkilenen el hareketi görevi sırasında yol uzunluğu önemli ölçüde artmıştır.İki görev arasında küçük dünyalılık açısından önemli bir fark yoktu. Alfa bandı ipsikontalezyonel ağ gücü kümeleme katsayısı ve küçüklük FMA skoru ile pozitif korelasyon gösterirken, yol uzunluğu FMA skoru ile negatif korelasyon gösterdi. Yüksek kaliteli EEG verileri elde etmek için, EEG elektrotlarını belirlenen konumlarına doğru bir şekilde yerleştirmek ve elektrotlar ile kafa derisi arasındaki empedans seviyesini düzenlemek çok önemlidir.Bu teknik, inmeli hastaların motor bozukluğunun nörofizyolojisini klinik laboratuvar ortamında değerlendirmektedir. Klinik araştırmacılara motor bozukluğun nörofizyolojisini araştırmaları için fırsatlar sağlayacaktır.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Lateral Chronic Cranial Window Preparation Enables In Vivo Observation Following Distal Middle Cerebral Artery Occlusion in Mice

Lateral Chronic Cranial Window Preparation Enables In Vivo Observation Following Distal Middle Cerebral Artery Occlusion in Mice

Yanal Kronik Kranial Pencere Hazırlık sağlar<em&gt; İn Vivo</em&gt; Farelerde Distal Orta Serebral Arter Tıkanıklığı takiben Gözlem

Focal cerebral ischemia (i.e., ischemic stroke) may cause major brain injury, leading to a severe loss of neuronal function and consequently to a host of ...

Nörobilim

Evaluation of Bioenergetic Function in Cerebral Vascular Endothelial Cells

Serebral Vasküler Endotelyal Hücrelerinde Bioenerjetik Fonksiyonun Değerlendirilmesi

The integrity of the blood-brain-barrier (BBB) is critical to prevent brain injury. Cerebral vascular endothelial (CVE) cells are one of the cell types ...

Measuring Synaptic Vesicle Endocytosis in Cultured Hippocampal Neurons

Sinaptik vezikül endositoz kültürlü Hipokampal nöronlar içinde ölçme

During endocytosis, fused synaptic vesicles are retrieved at nerve terminals, allowing for vesicle recycling and thus the maintenance of synaptic ...

An In Ovo Model for Testing Insulin-mimetic Compounds

An In Ovo Model for Testing Insulin-mimetic Compounds

İnsülin mimetic bileşikler test etmek için bir Ovo içinde modeli

Elevated blood glucose levels in type 2 diabetes mellitus (T2DM), a complex and multifactorial metabolic disease, are caused by insulin resistance and ...

The Combined Use of Transcranial Direct Current Stimulation and Robotic Therapy for the Upper Limb

Transkraniyal doğrudan geçerli stimülasyon ve robotik tedavisi kombine kullanımı üst ekstremite için

Neurologic disorders such as stroke and cerebral palsy are leading causes of long-term disability and can lead to severe incapacity and restriction of ...

An Emerging Target Paradigm to Evoke Fast Visuomotor Responses on Human Upper Limb Muscles

İnsan Üst Ekstremite Kaslarında Hızlı Visuomotor Tepkiler uyandırmak için Yükselen Bir Hedef Paradigma

To reach towards a seen object, visual information has to be transformed into motor commands. Visual information such as the object&#8217;s color, shape, ...

The Impact of Motor Task Conditions on Goal-Directed Arm Reaching Kinematics and Trunk Compensation in Chronic Stroke Survivors

Kronik İnme Kurtulanlarında Kinematik ve Gövde Telafisi'ne Ulaşan Hedefe Yönlendirilmiş Kol Üzerindeki Motor Görev Koşullarının Etkisi

Trunk compensation is the most common movement strategy to substitute for upper extremity (UE) motor deficits in chronic stroke survivors. There is a lack ...

Semi-Quantitative Determination of Dopaminergic Neuron Density in the Substantia Nigra of Rodent Models using Automated Image Analysis

Otomatik Görüntü Analizi Kullanılarak Kemirgen Modellerinin Substantia Nigra'sında Dopaminerjik Nöron Yoğunluğunun Yarı Nicel Belirlenmesi

Estimation of the number of dopaminergic neurons in the substantia nigra is a key method in pre-clinical Parkinson's disease research. Currently, unbiased ...

Reliable Acquisition of Electroencephalography Data during Simultaneous Electroencephalography and Functional MRI

Eşzamanlı Elektroensefalografi ve Fonksiyonel MRI Sırasında Elektroensefalografi Verilerinin Güvenilir Bir Şekilde Eldeılması

Simultaneous electroencephalography (EEG) and functional magnetic resonance imaging (fMRI), EEG-fMRI, combines the complementary properties of scalp EEG ...

Evaluation of Motor Impairment in C. elegans Models of Amyotrophic Lateral Sclerosis

Evaluation of Motor Impairment in C. elegans Models of Amyotrophic Lateral Sclerosis

C. elegans Amyotrofik Lateral Skleroz Modellerinde Motor Bozukluğun Değerlendirilmesi

The neurodegenerative disease amyotrophic lateral sclerosis (ALS) features progressive loss of motor neurons accompanied by muscle weakness and motor ...