פוטנציאל שימוש הקשור לאירוע EEG (ERPs), אנו חוקרים את ההשפעות של תרופות אנטי-פסיכוטיות בהפעלות מוח סמנטיות לא נורמליות באנשים בריאים עם תכונות סכיזופרניה. אנו משתמשים בERPs כדי לעקוב אחר שינויים שונים בפעילות המוח, שפיכת תובנה התהליכים קוגניטיביים הקשורים לסיווג סמנטי.
בתחום של מדעי מוח הקוגניטיביים, תהודה מגנטית תפקודי (fMRI) היא שיטה פופולרית לדמיין את תפקוד מוח. מדובר בין שאר בגלל ההחלטה שלה מצוינת במרחב, המאפשרת לחוקרים לזהות אזורים במוח הקשורים לתהליכים קוגניטיביים ספציפיים. עם זאת, בחיפוש כדי למקם תפקודי מוח, זה רלוונטי לציין שיש לי ותהליכים רבים קוגניטיביים, חושיים, מוטורי הבחנות זמניות, כי הם הכרחיים כדי ללכוד, היבט שנותר בלתי ממומש על ידי ההחלטה הזמנית הכי המוצלחת של fMRI. כדי להבין טוב יותר תהליכים קוגניטיביים, זה כך יתרון לנצל הקלטה הקשור לאירוע פוטנציאלי (ERP) כשיטת איסוף מידע על המוח. חלק מיתרונותיה כוללים רזולוציה שלה פנטסטית זמנית, אשר מאפשרת לחוקרים לעקוב אחר הפעילות של המוח עד לאלפית השני. כמו כן, באופן ישיר מדדים שני פוטנציאלים פוסט-סינפטי מעוררים ומעכביםשבו רוב חישובי המוח מבוצעים. זה יושב בניגוד לfMRI, אשר לוכד מדד הפעילות המטבולית. יתר על כן, שיטת ה- ERP לא פולשנית אינה דורשת מצב ניגוד: ERPs גלם ניתן לבדוק רק אחד תנאי ניסוי, הבחנה מfMRI שבו תנאי שליטה חייבים להיות מופחתים תנאי הניסוי, שמוביל לחוסר ודאות בשיוך תצפיות עם ניסיון או בניגוד תנאים. בזמן שהוא מוגבל על ידי הרזולוציה מרחבית וקורטיקליים העניים שלה פעילות, השירות 'הקלטות ERP, עלות-תועלת היחסית, ויתרונות הקשורים להציע רציונל חזק לשימוש שלה במדעי המוח הקוגניטיביים כדי לעקוב אחר שינויים זמניים מהירים בפעילות עצבית. במאמץ לטפח עלייה בשימוש בו כשיטת הדמיה מחקר, ועל מנת להבטיח איסוף נתונים נכון ומדויק, המאמר הנוכחי מתאר – במסגרת הפרדיגמה באמצעות קטגוריזציה סמנטית כדי לבחון את ההשפעות של תרופה אנטי-פסיכוטיתשל וסכיזואידיות על N400 – ההליך והיבטים מרכזיים הקשורים לרכישת נתונים ERP.
למרות התקדמות הדמייה שללא ספק תוספת ההבנה של תפקודי המוח שלנו, יש לי התפתחויות הללו דגש במידה רבה סטטי על הבהרת המבנים של המוח. זה משאיר לאחר מכן תכונות זמניות הדינמיות של רשתות המוח אפופות יחסית באלמוניות, כשיטות הדמייה שיעסקו בהיבטים אלה זמניים, כגון fMRI וספקטרוסקופיה אינפרה-אדום קרוב (NIRS), לייצר החלטות זמניות שאינן מספיקים בהשוואה לזה של ה- EEG. זהו אפוא רלוונטיים כדי להבין טובים יותר ולהעסיק את השימוש של הקלטת ERP, אשר מסוגל לייצר כמויות עצומות של מידע משמעותי שאחרת היו בלתי ידוע. הקלטת ERP היא כלי אנליטי לא פולשנית המאפשר מדעני מוח הקוגניטיביים כדי לעקוב אחר מודולציות זמניות מהירות של פעילות עצבית המופקות על ידי תהליכים קוגניטיביים, חושי, ומוטורי. היא כוללת הצבת אלקטרודות על הקרקפת כדי ללכוד את תגובות פוסט-סינפטי החשמליים של n הגדולאוכלוסיות euronal 2 לאירועים או גירויים מסוימים. ERPs השינויים electroencephalographic שלתחושתי, מוטורי, או אירועים קוגניטיביים זמן נעול, והם האמינו לייצג את הסיכום של פוטנציאלי פוסט-סינפטי הנוצר במהלך עיבוד מידע 3. גל ERP אלו מאופיינים בחביון, משרעת, הקוטביות, והפצת הקרקפת שלהם, מתן מגוון עשיר של מידע הנוירולוגי שעלולות לעורר תובנה נוספת לתוך הקשרים העצביים שתורמים לקוגניציה.
המטרה של הקלטת ERP ואלקטרואנצפלוגרפיה (EEG) היא לקבל מידע על תהליכי היסוד העצביים מעורבים מסדר גבוה, פעולות קוגניטיביות מורכבות 4. ERPs מוגדר על ידי התנודות שלהם שליליות או חיוביות, כמו גם מיקומם על הקרקפת ואת הזמן שבו הם מופיעים לאחר תחילת הגירוי. ERPs השונים היה קשור בהיבטים שונים שלעיבוד הקוגניטיבי. לדוגמא, אנחנו כבר מסתכלים פוטנציאל N400 הקשור לאירוע מוח 5, גל שלילי שעורר 400 מילישניות לאחר ההופעה של גירויים משמעותיים כגון מילות 6, וחלוקתם על הקרקפת ידועה תלויות בקטגוריה הסמנטית גירויים אלה. N400 הוא מדד של הפעלות סמנטיות, והמחקרים הראו כי יש לו משרעת גדולה יותר למילים שיפעילו יותר ייצוגים, כגון מילות בטון (לדוגמא., בננה) המפעילה את שני ייצוגים חזותיים ומילוליים, מאשר למילים מופשטות (למשל , רעיון), המפעיל רק ייצוגים מילוליים 7,8. מחקר גם תומך ברעיון כי גם סימפטומים קלים של סכיזופרניה, כפי שנמדדו על ידי סולמות סכיזואידיות, קשורים בהפעלה סמנטית מוגזמת באופן חריג של N400 9. ככזה, אנו בודקים האם תרופות אנטי-פסיכוטיות, אשר מקטינה מצגת סימפטום סכיזופרני, מנרמלת se לא נורמליהפעלות mantic של N400 באנשים בריאים עם רמות גבוהות של סכיזואידיות. כאן, השימוש בERPs בפרדיגמה סיווג סמנטית הוא יתרון עבור לומד את ההשפעות של תרופות אנטי פסיכוטיות על N400.
כהקלטת ERP היא שיטה לא פולשנית וחסכונית יחסית כדי להעריך את תפקוד עצבי, זה יכול להיות מיושם במגוון רחב של תחומים, כפי שמעיד מספר לא המבוטל של מחקרי ERP במדעי מוח הקוגניטיביים, נוירולוגיה, נוירופסיכולוגיה, פסיכולוגיה, ופסיכולוגיה קוגניטיבית . צדדיות שלה מאפשר לחוקרים לשאול את שאלות מחקר רלוונטיות על העיתוי היחסי של אירועים עצביים במגוון הרחב של תחומים, כוללים שפה, קוגניציה, והמחקר של הפרעות פסיכיאטריות שונות 10 כמו סכיזופרניה, הפרעה אפקטיבית דו-קוטבית, דיכאון, והפרעת תלות באלכוהול , והוא מציע יתרונות משמעותיים על פני שיטות חלופיות של הדמייה, כגון functהדמיה ional בתהודה מגנטית (fMRI). חלקם כוללים רזולוציה מצוינת שלה זמנית, אשר מבהירה את פעילות מוח ועד לאלפית השני. הקלטת ERP גם ישירות מדדי פוטנציאלים מעוררים פוסט-סינפטי (EPSPs) ופוטנציאלים מעכבים פוסט-סינפטי (IPSPs) שדרכו חישובי מוח רבים מבוצעים, משהו ש- fMRI לא עושה. יתרון נוסף של הקלטת ERP הוא שהיא מציעה את האפשרות של ההבחנה פעילות מעכבת (hyperpolarizations העצבי) מפעילות מעוררת (שלילת קוטביות עצבית), ואילו בfMRI, אותות שגדולים לא הבחינו בין שני אלה באופן ברור. יתר על כן, שיטת ה- ERP אינה דורשת מצב ניגוד: ERPs גלם ניתן לבדוק רק אחד תנאי ניסוי, הבחנה מfMRI שבו תנאי שליטה חייבים להיות מופחתים תנאי הניסוי, שמוביל לחוסר ודאות בשיוך תצפיות עם תנאי ניסוי או ניגוד. השירות 'הקלטות ERP, ביחסעלות-תועלת ויתרונות הקשורים להציע רציונל חזק לשימוש בERPs במדעי המוח הקוגניטיביים כדרך לעקוב אחר שינויים זמניים מהירים בפעילות עצבית. אחרי מדריך צעד-אחר-צעד ליסודות של הפעלת ניסוי EEG והקלטת פוטנציאל הקשור לאירוע.
בחקירה של את ההשפעות של תרופות אנטי-פסיכוטיות בN400 שלנו, מצאנו כי במצב פלצבו, N400s הקדמי היו גדול יותר אצל אנשים עם גבוהה סכיזואידיות מאשר בנבדקים עם סכיזואידיות הנמוכה. במצב התרופות עם זאת, N400s פרונטו-המרכזי היו קטן יותר, אבל רק באנשים עם גבוהה סכיזואידיות. כך, התרופה הייתה לראות כדי להקטין N400s פרונטו-מרכזי הגדול אלה ביחידים סכיזופרניה, גבוהים, אשר מאשרים מחקרים קודמים הממחישים N400s הקדמי קטן יותר בחולי סכיזופרניה שטופלו בתרופות אנטי-פסיכוטיות, בהשוואה לחולים שקבלו פלצבו 11,12. אצל אנשים עם סכיזואידיות הנמוכה, לא הייתה השפעה של תרופה. ממצאים אלה התקבלו ביישום נאות של הפרוטוקול, ומדברים על החשיבות של איסוף נתונים ברורים ומדויקים.
כדי להבטיח תוצאות מדויקות ותקפים, יש כמה נקודות קריטיות לזכור. ללקבל אות טובה, זה קריטי, כי הכובע הוא בנוחות בכושר וממוקם כך שאלקטרודות sagittal הן בדיוק באמצע והעכבה שמותאמת. כובע גדול מדי יכול להפחית את איכות ההקלטה, כפי שהוא יהיה הרבה יותר קשה כדי להפחית עכבות 13. כמו כן, חשוב שהמשתתפים מבינים שהם חייבים להימנע מתנועה מוגזמת, מהבהב, או עושים שרירי הפנים ולסת שלהם, כפי שפעולות אלה יהיו להכניס שינויים בעקבות EEG ועלולים להפוך נתונים לפרשנות קשה 14 מאוד. לאחר הניסוי, הציוד יש לנקות כראוי, כדי להבטיח שאלקטרודות אינן חסומות עם שאריות ג'ל, שעלול להשפיע על אוסף אות עתיד.
אם יש בעיות באות, כגון רעש או קווים שטוחים, לבדוק כדי לוודא שהאלקטרודות הן הקרקע וההתייחסות מחוברות כראוי. צמצום העכבה של אלקטרודות אלה יכולים להפחית את הרעש, כך שאםיש בעיות בקישוריות, החל מחדש את ג 'ומחדש מאפס הקרקפת מתחת לאלקטרודות. אם יש myograms, לאפשר את הנושא כדי להירגע לפני שימשיך. בעיצוב הניסוי, שהיא רלבנטית להקלטת ERP שעיצוב הניסיון מהווה תזמון היבטים, כגון משך הצגת גירוי ופרקי זמן קצרים המאפשרים למשתתף למצמץ.
לפני תחילת ניסוי EEG, חשוב להבין את המגבלות הכרוכות בכך. ברזולוציה מרחבית הנמוכה יחסית יכולה להיות משהו לשקול, כמו גם את הקושי של שימוש ב- EEG על מנת להבהיר את פעילות התת-קליפה. הרעש שהוצג על ידי מצמוצים ופעילות שרירים הוא גם חסרון, והאותות העצביים שהתקבלו מוכתמים כשהם עוברים דרך נוזל, קרומי המוח, וגולגולת של המוח ושדרה. מגבלות אלה ניתן לפנות עם שיטות הדמייה חלופיות independently- כגון fMRI, NIRS & #8211; או על ידי שילוב של EEG עם גישות חלופיות אלה. עם זאת, כאמור, גישות אלה גם לשאת מגבלות משלהם. תנאי הניגוד הנדרשים וחוסר הבסיס והקוטביות בfMRI הם דוגמאות בולטות. עם כל כבוד לטכניקות הדמיה מוחית חלופיות, יש הקלטת ERP advantages- רב ביותר במיוחד ברזולוציה המדהימה שלה זמנית, שהוא ברמה של אלפיות שנייה. כמו כן, לא פולשנית ומינימאלי שלא בנוח למשתתף, ואינו קשור לכל סיכונים או סכנות משמעותיים. הקלטת ERP היא קול כלכלי, במיוחד בהשוואה לטכניקות הדמייה אחרות כגון תהודה מגנטית תפקודי (fMRI) וטומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים (PET) 15. הוא מציע מבט אל האירועים העצביים המתרחשים בתהליכים קוגניטיביים, חושיים, ומוטוריים, ובעתיד, יכול להיות מיושם על לחקור תהליכים טרום-מודעים.
The authors have nothing to disclose.
המחברים מבקשים להודות מוח והתנהגות קרן המחקר על תמיכתם הנדיבה.
EEG acquisition software (Scan 4.5) | Neuroscan | http://www.neuroscan.com/scan.cfm | |
Digital EEG Amplifier (NuAmp) | Neuro Scan Labs | http://www.neuroscan.com/documents/AF573-01%20CURRY%20NuAmpsExpressPRESSD4.pdf | |
2 computers | |||
Matlab | The MathWorks, Inc | http://www.mathworks.com/products/matlab/ | |
EEGLab Matlab toolbox | http://sccn.ucsd.edu/eeglab/ | ||
ERPLAB Toolbox | http://erpinfo.org/erplab | ||
Stimulus generation software | E-Prime | ||
ECI Electrode cap | Electro-cap International, Inc | http://www.electro-cap.com/index.cfm/caps/ | |
Special Head Measuring Tape (4 Colour ribbon) | Electro-cap International, Inc | http://www.electro-cap.com/index.cfm/supplies/ | |
Disposable Sponge Disks | Electro-cap International, Inc | http://www.electro-cap.com/index.cfm/supplies/ | |
EEG Abrasive Skin Prepping Gel (Nuprep) | Weaver and Company | http://www.weaverandcompany.com/nuprep.html | |
Body harness | Electro-cap International, Inc | http://www.electro-cap.com/index.cfm/supplies/ | |
Cap straps | Electro-cap International, Inc | http://www.electro-cap.com/index.cfm/supplies/ | |
Electro-gel | Electro-cap International, Inc | ||
Blunt needle (BD Vacutainer PrecisionGlide Multiple Sample Needle) | Becton, Dickinson and Company | 367211; see http://www.bd.com/resource.aspx?IDX=7559 | |
Syringe | Electro-cap International, Inc | http://www.electro-cap.com/index.cfm/supplies/ | |
2 Ear Electrodes | Electro-cap International, Inc | http://www.electro-cap.com/index.cfm/supplies/ | |
Alcohol wipes | |||
Red pencil | |||
Cotton swabs | |||
Facilities and supplies for participants to wash their hair after the experiment- sink, shampoo, comb, towels, hair dryer |