Elektroencefalografi (EEG) är ett verktyg som erbjuder en billig och icke-invasiv metod för att studera kortikal bearbetning, särskilt i jämförelse med kortikala bedömningsmetoder såsom funktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI), positron emission tomografi (PET) och diffusion tensor imaging (DTI)¹. EEG ger också hög temporala upplösning, vilket inte är möjligt att uppnå när man använder åtgärder som fMRI, PET, eller DTI². Hög temporal upplösning är kritisk när man undersöker Central temporal funktion för att få millisekundprecision av neurofysiologisk mekanismer relaterade till behandling av specifika indata eller händelser.  I det centrala visuella systemet, kortikala visuella framkallade potentialer (CVEPs) är ett populärt sätt att studera tidslåsta neurala processer i hjärnbarken.  CVEP-Svaren registreras och beräknas i genomsnitt under ett antal händelse prövningar, vilket resulterar i toppkomponenter (t. ex. P1, N1, P2) som uppkommer vid specifika millisekundsintervaller. Tidpunkten och amplituden av dessa topp neurala svar kan ge information om kortikal bearbetning hastighet och mognad, samt underskott i kortikal funktion^3,4,5.

CVEPs är specifika för den typ av visuell inmatning som visas för tittaren. Med hjälp av vissa stimuli i en cvep paradigm, är det möjligt att observera funktionen av distinkta visuella nätverk såsom ventrala ström, inblandade i bearbetning form och färg, eller parvocellulära och magnocellulära input^{6,7, 8}, och dorsala ström, som i hög grad bearbetar rörelse eller magnocellulära ingång^9,10. CVEPs genereras av dessa nätverk har varit användbara inte bara i bättre förståelse typiska neurofysiologisk mekanismer bakomliggande beteende utan även i riktad behandling av atypiska beteenden i kliniska populationer. Till exempel, fördröjda CVEP-komponenter i både dorsala och ventrala nätverk har rapporterats hos barn med dyslexi, vilket tyder på att visuell funktion i båda dessa nätverk bör inriktas vid utformningen av en interventionsplan¹¹.  Således CVEPs registreras via EEG erbjuder ett kraftfullt kliniskt verktyg för att bedöma både typiska och atypiska visuella processer.

I en nyligen studie, hög densitet EEG användes för att mäta den skenbara rörelse-debut CVEPs i typiskt utveckla barn, med målet att undersöka variabla CVEP svar och relaterade visuella kortikala generatorer över utvecklingen. Deltagarna visade passivt synliga rörelse stimuli^12,13,14,15, som bestod av både formförändring och rörelse, utformad för att samtidigt stimulera rygg-och ventrala strömmar. Det konstaterades att ungefär hälften av barnen svarade med en CVEP vågform form, eller morfologi, som består av tre toppar (P1-N1-P2, mönster A).  Denna morfologi är en klassisk CVEP svar observerats i hela litteraturen. Däremot presenterade den andra halvan av barnen ett morfologiskt mönster bestående av fem toppar (P1-N1a-P2A-N1b-P2B, mönster B). Till vår kännedom har den robusta förekomsten och jämförelsen av dessa morfologiska mönster inte tidigare diskuterats i CVEP-litteraturen hos antingen barn eller vuxna populationer, även om variabel morfologi har noterats i både skenbar-och rörelse-debut cveps^14,16. Dessutom skulle dessa morfologiska skillnader inte ha varit uppenbara i forskning med hjälp av andra kortikala funktionella bedömningsmetoder, såsom fMRI eller PET, på grund av den låga temporala lösningen av dessa åtgärder.

För att bestämma de kortikala generatorer av varje topp i cvep mönster A och B, analys av käll lokalisering utfördes, vilket är en statistisk metod som används för att uppskatta de mest sannolika kortikala regioner som deltar i cvep svar^12,13 . För varje topp, oberoende av det morfologiska mönstret, identifierades primära och högre ordningens visuella cortices som källor till CVEP-signalen.  Det förefaller således som om den huvudsakliga skillnaden som ligger till grund för CVEP-morfologin som framkallas av skenbar rörelse är att de med mönster B aktiverar visuella kortikala regioner ytterligare gånger under bearbetningen. Eftersom dessa typer av mönster inte har tidigare identifierats i litteraturen, syftet med ytterligare visuell bearbetning i de med CVEP mönster B är fortfarande oklart.  Därför är nästa mål i denna forskningslinje att få en bättre förståelse för orsaken till differential CVEP morfologi och om sådana mönster kan relatera till visuellt beteende i både typiska och kliniska populationer.

Det första steget i att förstå varför vissa individer kan visa en CVEP morfologi kontra en annan är att avgöra om dessa svar är inneboende eller extrinsic i naturen.  Med andra ord, om en individ visar ett mönster som svar på en visuell stimulans, kommer de att svara med ett liknande mönster för alla stimuli?  Eller är detta svar stimulans-beroende, specifika för det visuella nätverket eller nätverk aktiveras?

För att besvara denna fråga utformades två passiva visuella paradigm, avsedda att separat aktivera specifika visuella nätverk. Den stimulans som presenteras i den inledande studien var utformad för att stimulera både rygg-och ventrala strömmar samtidigt; Således var det okänt om ett eller båda nätverken var inblandade i att generera specifik vågform morfologi. I den nuvarande metodologiska metoden, paradigm för att stimulera den ventrala strömmen består av mycket identifierbara objekt i grundläggande former av torg och cirklar, framkalla objekt-debut CVEPs. Paradigmet som syftar till att stimulera den dorsala bäcken består av visuell rörelse via ett radiellt fält av sammanhängande centrala punkt rörelse prickar vid en fast hastighet mot en fixering punkt, framkalla rörelse-debut CVEPs.

En andra fråga som uppstod som en följd av den första studien var huruvida differentiell VEP morfologi kan bero på att deltagaren förutse kommande stimuli¹³. Till exempel, forskning har visat att uppifrån och ned kortikala oscillerande aktivitet som inträffar före ett mål stimulus kan förutsäga efterföljande cvep och beteendemässiga svar på någon grad^17,18,19. Den skenbara rörelse paradigm i den första studien sysselsatta icke-randomiserade ramar av en radiell stjärna och cirkel med konsekvent Inter-stimulus intervaller (ISIs) av 600 MS. denna design kan ha uppmuntrat förväntan och förutsägelse av den kommande stimulansen, med resulterande oscillerande aktivitet som påverkar efterföljande cvep-morfologi^12,13,19.

För att lösa detta problem är det visuella objektet och rörelse paradigmer i det aktuella protokollet utformade med både konsekvent ISIs av samma tidsmässiga värde och randomiserade ISIs med olika temporala värden (dvs., jitter).  Med den här metoden kan det vara möjligt att avgöra hur temporala variationen kan påverka VEP morfologi inom distinkta visuella nätverk. Syftet med det beskrivna protokollet är att avgöra om det visuella objektet och rörelse stimuli skulle vara känsligt för variationer i CVEP-morfologin och huruvida den tidsmässiga variationen av stimuli presentation skulle påverka egenskaperna hos CVEP-svaret. inklusive maximal latens, amplitud och morfologi. Syftet med det nuvarande papperet är att fastställa genomförbarheten av metodiska metoder. Det är en hypotes om att både visuella objekt och rörelse kan framkalla variabel morfologi (dvs., mönster A och B kommer att observeras över ämnen som svar på båda stimuli) och att temporala variationen skulle påverka objekt-debut och rörelse-debut CVEP komponenter.