Sử dụng kiến thức trước trong phân tích nguồn điện từ não

Brain Topography - 1991
Michael Scherg1,2, Patrick Berg3
1Dept. of Neurology, University of Heidelberg, Heidelberg, Germany
2Dept. of Neuroscience, Albert Einstein College of Medicine, Bronx, USA
3Dept. of Psychology, University of Konstanz, Konstanz, Germany

Tóm tắt

Bằng cách sử dụng các phép đo đa kênh của EEG và/hoặc MEG, hoạt động nguồn vĩ mô có thể được ước lượng trong não người thông qua phân tích nguồn điện não (BESA, Scherg 1990). Nếu một số vùng não xác định đang hoạt động, hình ảnh chức năng của não thể hiện vị trí và phương hướng của các nguồn dipole tương đương cũng như động lực của các dòng điện vĩ mô cục bộ có thể được thu được từ những dữ liệu như vậy - về nguyên tắc - mà không cần kiến thức bên ngoài. Tuy nhiên, với một số lượng nhất định của các nguồn hoặc 'khối tế bào thần kinh' (Freeman 1975) mà đóng góp vào phản hồi liên quan đến sự kiện (ERP), có thể gặp khó khăn trong việc tìm ra giải pháp đúng do tiếng ồn nền trong dữ liệu và sự biến dạng từ mô hình đầu. Kiến thức trước dựa trên giải phẫu và sinh lý học có thể hữu ích để hạn chế các tham số không gian hoặc thời gian của mô hình và để định nghĩa các hàm chi phí tốt hơn cho việc phù hợp vị trí và phương hướng. Một phân tích về phức hợp N100 do thính giác gây ra và về độ lệch âm thính giác (MMN) được trình bày, điều này minh họa việc sử dụng các ràng buộc không gian. Ngoài ra, việc sử dụng một hàm chi phí đã được chỉnh sửa được chứng minh, điều này giới hạn dòng điện nguồn trong một số khoảng thời gian nhất định.

Từ khóa

#phân tích nguồn điện não #EEG #MEG #hoạt động nguồn vĩ mô #kiến thức trước #hình ảnh chức năng não #phản hồi liên quan đến sự kiện #N100 #độ lệch âm thính giác

Tài liệu tham khảo

Achim, A., Richer, R. and Saint-Hilaire, J.M. Methods for separating temporally overlapping sources of neuroelectric data. Brain Topography, 1988, 1: 22–28.

Baumgartner, C., Barth, D.S. and Sutherling, W.W. Spatiotemporal modeling of somatosensory evoked magnetic fields. In: S.J. Williamson, M. Hoke, G. Stroink, M. Kotani (Eds.), Advances in Biomagnetism. Plenum Press, New York, 1989: 161–164.

De Munck, J.C. The estimation of time varying dipoles on the basis of evoked potentials. Electroenceph. clin. Neurophysiol., 1990, 77: 156–60.

De Munck, J.C., van Dijk, B.W. and Spekreijse, H. Mathematical dipoles are adequate to describe realistic generators of human brain activity. IEEE Trans. Biomed. Eng., 1988, 35: 960–966.

Freeman, W.J. Mass action in the nervous system. New York, Academic Press, 1975.

Freeman, W.J. Use of spatial deconvolution to compensate for distortion of EEG by volume conduction. IEEE Trans. Biomed. Eng., 1980, 27: 421–429.

Haneishi, H., Ohyama, N. and Sekihara, K. Discussion of biomagnetic imaging system and reconstruction algorithm. In: S.J. Williamson, M. Hoke, G. Stroink, M. Kotani (Eds.), Advances in Biomagnetism. Plenum Press, New York, 1989: 575–578.

Ioannides, A.A., Bolton, J.P.R. and Clarke, C.J.S. Continuous probabilistic solutions to the biomagnetic inverse problem. Inverse Problems, 1990, 6: 523–542.

Maier, J., Dagnelie, H., Spekreijse, H. and van Dijk, B.W. Principal components analysis for source localization of VEPs in man. Vision Res. 1987, 27: 165–177.

Okamoto, Y., Teramachi, Y. and Musha, T. Limitation of the inverse problem in body surface potential mapping. IEEE Trans. Biomed. Eng., 1983, 30: 749–754.

Perrin, F., Pernier, J., Bertrand, O., Giard, M.H. and Echallier, J.F. Mapping of scalp potentials by surface spline interpolations. Electroenceph. clin. Neurophysiol., 1987, 66: 75–81.

Scherg, M. Spatio-temporal modelling of early auditory evoked potentials. Rev. Laryngol. (Bordeaux) 1984, 105: 163–170.

Scherg, M. Fundamentals of dipole source potential analysis. In: F. Grandori, M. Hoke and G.L. Romani (Eds.), Auditory evoked magnetic fields and potentials. Adv. Audiol., Vol. 6, Basel, Karger, 1990: 40–69.

Scherg, M. and von Cramon, D. Two bilateral sources of the late AEP as identified by a spatio-temporal dipole model. Electroenceph. clin. Neurophysiol., 1985a, 62: 32–44.

Scherg, M. and von Cramon, D. A new interpretation of the generators of BAEP waves I-V: Results of a spatio-temporal dipole model. Electroenceph. clin. Neurophysiol., 1985b, 62: 290–299.

Scherg, M. and von Cramon, D. Evoked dipole source potentials of the human auditory cortex. Electroenceph. clin. Neurophysiol., 1986, 65: 344–60.

Scherg, M. and Buchner, H. Somatosensory evoked potentials and magnetic fields: Separation of multiple source activities. Clin. Phys. Physiol. Meas. Suppl., 1991, in press.

Scherg, M. and Picton, T.W. Separation and identification of event- related potential components by brain electric source analysis. In: C.H.M. Brunia (Ed.), Event-Related Potentials of the brain (EEG Suppl. 42). Elsevier, Amsterdam, 1991: in press.

Scherg, M., Vajsar, J. and Picton, T.W. A source analysis of the human auditory evoked potentials. J. Cogn. Neurosci. 1989a, 1: 336–355.

Scherg, M., Hari, R. and Hämäläinen, M. Frequency-specific sources of the auditory N19-P30-P50 response detected by a multiple source analysis of evoked magnetic fields and potentials. In: S.J. Williamson, M. Hoke, G. Stroink, M. Kotani (Eds.), Advances in Biomagnetism. Plenum Press, New York, 1989b: 97–100.

Vaughan, H.G., Jr. The analysis of scalp-recorded brain potentials. In: R.F. Thompson and M.M. Patterson (Eds.), Bioelectric recording techniques, part B. Academic Press, New York, 1974, 158–207.

Thông tin
Thông tin xuất bản

Brain Topography

Thông tin tác giả