Электроэнцефалография (ЭЭГ) является инструментом, который предлагает недорогой и неинвазивный подход к изучению корковой обработки, особенно по сравнению с методами корковой оценки, такими как функциональная магнитно-резонансная томография (МРТ), позитронное излучение томография (ПЭТ) и диффузионная тензорная визуализация (DTI)¹. ЭЭГ также обеспечивает высокое временное разрешение, которое невозможно достичь при использовании такихмер, как МРТ, ПЭТ или DTI 2. Высокое временное разрешение имеет решающее значение при изучении центральной временной функции для получения миллисекундной точности нейрофизиологических механизмов, связанных с обработкой конкретных входных данных или событий.  В центральной зрительной системе, корковые визуальные вызванные потенциалы (CVEPs) являются популярным подходом в изучении запертых во времени нервных процессов в коре головного мозга.  Ответы CVEP регистрируются и усредняются в течение ряда испытаний событий, в результате чего пиковые компоненты (например, P1, N1, P2) возникают с определенными миллисекундными интервалами. Сроки и амплитуда этих пиковых нейронных реакций могут предоставить информацию о скорости и созревании корковой, а также дефицит в корковой функции^3,4,5.

CVEPs специфичны для типа визуального ввода, представленного зрителю. Используя определенные стимулы в парадигме CVEP, можно наблюдать функцию различных визуальных сетей, таких как брюшной поток, участвующих в обработке формы и цвета, или парвоцеллюлярный и магноцеллюлярный вход^{6,7, 8}, и торсальный поток, который в значительной степени обрабатывает движение или магно-клеточный вход^9,10. CVEPs, генерируемые этими сетями, были полезны не только в лучшем понимании типичных нейрофизиологических механизмов, лежащих в основе поведения, но и в целенаправленном лечении нетипичного поведения в клинических популяциях. Например, задержки CVEP компонентов в как дорсальных и брюшных сетей были зарегистрированы у детей с дислексией, что свидетельствует о том, что зрительная функция в обеих этих сетях должны быть направлены при разработке плана вмешательства¹¹.  Таким образом, CVEPs, записанные с помощью ЭЭГ, предлагают мощный клинический инструмент, с помощью которого можно оценить как типичные, так и нетипичные визуальные процессы.

В недавнем исследовании, высокой плотности ЭЭГ был использован для измерения очевидного движения начала CVEPs в обычно развивающихся детей, с целью изучения переменных ответов CVEP и связанных с ними зрительных корковых генераторов по всей разработке. Участники пассивно рассматривали видимые стимулы движения^12,13,14,15, которые состояли как из изменения формы, так и движения, предназначенные для одновременного стимулирования торцевых и вентральных потоков. Было установлено, что примерно половина детей ответили cvEP волновой формы, или морфологии, состоящий из трех пиков (P1-N1-P2, шаблон А).  Эта морфология является классическим ответом CVEP наблюдается во всей литературе. В отличие от этого, другая половина детей, представленных с морфологической картины состоит из пяти пиков (P1-N1a-P2a-N1b-P2b, шаблон B). Насколько нам известно, надежное возникновение и сравнение этих морфологических закономерностей ранее не обсуждалось в литературе CVEP ни у детей, ни у взрослого населения, хотя переменная морфология была отмечена как в явном движении, так и в движения начала CVEPs^14,16. Кроме того, эти морфологические различия не были бы очевидны в исследованиях с использованием других методов корковой функциональной оценки, таких как МРТ или ПЭТ, из-за низкого временного разрешения этих мер.

Для определения корковых генераторов каждого пика в моделях CVEP A и B были проведены анализы локализации источников, что является статистическим подходом, используемым для оценки наиболее вероятных корковых регионов, участвующих в ответе CVEP^12,13 . Для каждого пика, независимо от морфологического шаблона, в качестве источников сигнала CVEP были определены первичные и более высокие зрительные кортики.  Таким образом, кажется, что основное различие, лежащее в основе морфологии CVEP, вызванное очевидным движением, состоит в том, что те, у кого есть шаблон B, активируют зрительные корковые области дополнительно во время обработки. Поскольку эти типы шаблонов ранее не были идентифицированы в литературе, цель дополнительной визуальной обработки в тех, с CVEP шаблон B остается неясным.  Таким образом, следующая цель в этой линии исследований заключается в том, чтобы лучше понять причину дифференциальной морфологии CVEP и могут ли такие модели относиться к визуальному поведению как в типичных, так и в клинических популяциях.

Первый шаг в понимании того, почему некоторые люди могут продемонстрировать один CVEP морфологии по сравнению с другим, чтобы определить, являются ли эти ответы являются внутренней или экстринсической природы.  Другими словами, если человек демонстрирует один шаблон в ответ на визуальный стимул, будут ли они реагировать с аналогичным шаблоном на все стимулы?  Или этот ответ зависит от стимула, специфичный для визуальной сети или сетей, активированных?

Чтобы ответить на этот вопрос, были разработаны две пассивные визуальные парадигмы, предназначенные для отдельной активации конкретных визуальных сетей. Стимул, представленный в первоначальном исследовании, был разработан для одновременного стимулирования как торсальных, так и брюшных потоков; таким образом, неизвестно, участвуют ли одна или обе сети в создании специфической морфологии волн. В нынешнем методологическом подходе парадигма, предназначенная для стимулирования брюшного потока, состоит из высоко идентифицируемых объектов в основных формах квадратов и кругов, вызывая объектное начало CVEPs. Парадигма, предназначенная для стимулирования тонального потока, состоит из визуального движения через радиальное поле согласованных центральных точек движения точек на фиксированной скорости к точке фиксации, вызывая начало движения CVEPs.

Второй вопрос, который возник в результате первоначального исследования, был ли дифференциал ВЕП морфологии может быть связано с участником ожидания предстоящих стимулов¹³. Например, исследования показали, что сверху вниз корковой осцилляторной активности, происходящих до целевого стимула может предсказать последующие CVEP и поведенческие реакции в некоторой степени^17,18,19. Очевидная парадигма движения в первом исследовании использовали нерандомизированные кадры радиальной звезды и круга с последовательными интервалами между стимулами (ISIs) 600 ms. Эта конструкция, возможно, способствовала ожиданию и предсказанию предстоящего стимула, с в результате колебания активности, влияющих на последующие МОРФОЛОГия CVEP^12,13,19.

Для решения этой проблемы визуальные объекты и парадигмы движения в текущем протоколе разработаны как с последовательными ИСИ одинакового временного значения, так и с рандомизированными ИСИ с различными временными значениями (т.е. с испугом).  Используя этот подход, можно определить, как временные изменения могут повлиять на морфологию VEP в различных визуальных сетях. В целом, цель описанного протокола состоит в том, чтобы определить, будет ли визуальный объект и стимулы движения чувствительны к изменениям в морфологии CVEP и повлияет ли временное изменение представления стимулов на характеристики реакции CVEP, включая пиковую задержку, амплитуду и морфологию. Для целей настоящего документа цель заключается в определении осуществимости методологического подхода. Предполагается, что как визуальные объекты, так и движение могут вызвать переменную морфологию (т.е. шаблоны A и B будут наблюдаться между субъектами в ответ на оба раздражители) и что временное изменение повлияет на объектное начало и начало движения компонентов CVEP.