- ثبت (EEG) تا 128 کانال
- ثبت پتانسیلهای وابسته به رخداد / پتانسیلهای برانگیخته
پتانسیلهای وابسته به رخداد (ERPs)، هرگونه پاسخ فیزیولوژیکی دارای الگو به یک محرک داخلی یا خارجی است؛ به عبارت ساده هر پاسخ مغزی اندازه‌گیری شده که نتیجه مستقیم یک پروسه فکری یا ادراک می‌باشد. ERPها ممکن است بازتاب‌کننده پردازش محرک فیزیکی باشند، آن‌ها همچنین ممکن است توسط پردازش‌های بالاتر شامل حافظه، توجه و تغییر در وضعیت ذهنی تنظیم یا هدایت شوند. روانشناسان تجربی و دیگر پژوهشگران در حوزه علوم اعصاب دریافته‌اند که محرک‌ها و پارادایم‌های بسیار گوناگونی می‌توانند ERPها را در آزمودنی برانگیزند. تصور می‌گردد الگوی زمانی این پاسخ‌ها نمایانگر زمان‌بندی ارتباطات مغزی در هنگام پردازش اطلاعات می‌باشد.
ERPها می‌توانند به طور معتبری با استفاده از EEG اندازه‌گیری شوند. این روش الکترودهای سطحی را به کار می‌گیرد تا فعالیت الکتریکی مغز (به خصوص کورتکس) را از طریق جمجمه و پوست سر اندازه‌گیری نمایند. با توجه به آنکه EEG بازتاب‌کننده هزاران فرآیند نورونی در حال وقوع همزمان می‌باشد، پاسخ مغز به یک محرک یا رخداد خاص که مورد توجه است بندرت در EEG زمینه قابل مشاهده است. در شرایط ثبت واقعی، حتی پایدارترین ERPها هم زمانی آشکار خواهند شد که بر روی تعداد زیادی از تک‌ثبت‌های ارائه محرک هدف میانگین‌گیری شود. این تکنیک نویز و EEG غیرارادی را حذف می‌کند و ولتاژ پاسخ به محرک را تقویت می‌کند تا از فعالیت زمینه میانگین‌گیری شده متمایز شود. از آنجایی که ERPها از منظر زمانی سنکرون با وقوع رخداد هستند، لذا تقویت‌کننده‌های سیگنال EEG می‌بایست مجهز به ورودی‌های تریگر باشد که مارکرها مرتبط با ارائه تحریک را ثبت نماید.
مطالعات خواب:
خواب در طول شب در چرخه‌های REM و NREM پیشروی می‌کند. در انسان‌ها این چرخه‌ها به طور تقریبی 90 تا 120 دقیقه طول می‌کشند و هر فاز ممکن است عملکرد فیزیویلوژیکی مجزایی داشته باشد. در فاز REM خواب، مغز فعال و بدن غیرفعال است و بیشترین اپیزودهای رویا دیدن اتفاق می‌افتند. EEG در فاز REM با ولتاژ کم و مخلوط فرکانسی توصیف می‌شود که به ظاهر مشابه EEG بیداری است. در طول خواب REM سیستم عصبی سمپاتیک فعال است؛ اما بدلیل عدم انقباض عضلات اسکلتی، عضلات فلج و رویای فرد نمود فیزیکی پیدا نمی‌کند.
در فاز NREM بدن فعال بوده اما مغز به طور نسبی در مقایسه با فاز REM خواب غیرفعال است و اندکی رویا دیدن وجود دارد. فاز NREM از چهار مرحله تشکیل شده است؛ مراحل 1 و2 به عنوان خواب سبک و مراحل 3 و 4 به عنوان خواب عمیق در نظر گرفته می‌شوند. این مراحل فقط توسط سیگنال EEG از یکدیگر متمایز می‌شوند. . برخلاف فاز REM خواب که با حرکات سریع چشم و فقدان نسبی نیروی عضلانی توصیف می‌شود؛ در طول فاز NREM خواب، حرکات اعضای بدن متداول است و راه رفتن در خواب دراین فاز می‌تواند اتفاق بیفتد.
EEG رایج‌ترین روش مورد استفاده برای تشخیص مراحل REM/NREM است که مانیتورینگ پارامترهای فیزیولوژیکی مانند ECG، EMG، EOG، نرخ تنفس یا ضربان قلب نیز به تحقق این امر کمک می‌نمایند.
مطالعات نوروفیدبک
نوروفیدبک راهکاری برای ارزیابی و آموزش فعالیت مغزی است و در حقیقت بیوفیدبک امواج مغزی است. در طول یک جلسه نوروفیدبک، فعالیت الکتریکی مغز از طریق قرار دادن الکترودهای اندازه‌گیری بر روی سر در ناحیه موردنظر (با توجه به هدف نوروفیدبک) ثبت می‌شود. معیارهای موردنظر به صورت آنلاین از سیگنال مغزی استخراج شده و با مقادیر هدف در نظر گرفته شده مقایسه می‌گردد. نتایج این مقایسه از طریق صدا و یا تصویر به آزمودنی اطلاع داده می‌شود که آیا به هنگام فعال کردن یا غیرفعال کردن ناحیه مغزی هدف، به استاندارد تعیین شده دست یافته است یا خیر. از طریق این روش آزمودنی یاد می‌گیرد که چگونه امواج مغزی مرتبط را تضعیف یا تقویت نماید تا عملکرد مغزی خود را بهبود بخشد.
طراحی سیستم واسط مغز- رایانه:
واسط مغز – رایانه (BCI) سیستمی است که فعالیت سیستم اعصاب مرکزی (CNS) را اندازه‌گیری نموده و آن را به خروجی مصنوعی تبدیل می‌کند که جایگزین، ترمیم‌کننده، افزایش‌دهنده، بهبود‌دهنده یا تکمیل‌کننده خروجی طبیعی CNS می‌گردد و بدین‌وسیله تعاملات جاری بین CNS و محیط داخل یا خارجی را تغییر میدهد. یک سیستم BCI بر مبنای EEG، فعالیت الکتریکی مغز را از طریق الکترودهای قرار گرفته بر روی سر اندازه‌گیری می‌کند؛ سپس از سیگنال‌های حاصل ویژگی‌هایی استخراج می‌کند که بتوانند به خروجی مصنوعی برای CNS تبدیل شوند و به منظور تعامل با جهان پیرامون یا فعالیتی درون بدن بکار گرفته شوند.
ثبت همزمان EEG – fMRI:
EEG-fMRI تکنیکی تصویربرداری مغز چندمدالیته‌ای است که امکان ثبت همزمان سیگنال EEG و تصویر fMRI را ممکن می‌سازد. با توجه به آنکه EEG جمجمه‌ای بازتاب‌کننده فعالیت الکتریکی مغز و به طور خاص پتانسیلهای پس‌سیناپسی در کورتکس می‌باشد و fMRI تغییرات همودینامیک خون در مغز را شناسایی می‌کند؛ EEG-fMRI ارتباط مستقیم این دو معیار مهم فعالیت مغزی را ممکن می‌سازد.
نکات برجسته:
- ثبت همزمان 64 کانال 16 بیتی
- تغذیه توسط مجموعه تغذیه قابل شارژ
- ثبت پیوسته به مدت 15 ساعت
- فیلترینگ دیجیتال تمامی کانال‌ها
- آنالیز آنلاین از طریق نرم‌افزار BrainVision RecView
- اندازه‌گیری امپدانس الکترود- پوست
- بکارگیری همراه تقویت‌کننده BrainAmp ExG MR برای ثبت همزمان داده‌های فیزیولوژیکی
ثبت همزمان EEG – TMS:
شخص همزمان با دریافت TMS ثبت EEG 64 کاناله و یا 32 کاناله را نیز دارد
ثبت EEG یا ERP هنگام تحریک TMS یک تکنیک مهم در تشخیص فرایندهای شناختی است، اما به لحاظ تکنیکی چالش‌برانگیز است زیرا تحریک TMS یک میدان الکتریکی بسیار قوی القا می‌کند که می‌تواند تقویت‌کننده‌های ثبت داده را برای مدت طولانی به اشباع ببرد. بعلاوه اگر حتی تقویت‌کننده به نقطه اشباع نرسد پالس TMS یک آرتیفکت در داده‌ی EEG القا می‌کند که می‌تواند برای صدها میلی‌ثانیه باقی بماند. اما تقویت‌کننده EEG موجود در آزمایشگاه این امکان را دارد که به هنگام اعمال پالس مغناطیسی کانال‌های ورودی تقویت‌کننده را قطع کرده تا از بروز آرتیفکت در داده یا اشباع تقویت‌کننده جلوگیری شود.
ثبت هایپراسکنینگ:
مهارت‌های برقراری ارتباط اجتماعی برای انسان‌ها ضروری می‌باشند و یکی از دلایلی که انسان‌ها قادر هستند تا یک جامعه بسیار سازمان‌یافته تشکیل دهند آن است که مهارت‌های مذکور مانند زبان در انسان‌ها توسعه یافته است. به طور معمول پایه‌های عصبی ارتباطات اجتماعی از طریق آسیب‌شناسی بافت مغزی، مطالعه بیماران مبتلا به اختلالات ارتباطی و افزون بر آن ترکیب مطالعات نوروایمیجینگ و آزمایشات روانشناسی در انسان‌های نرمال درگیر در تعاملات اجتماعی مورد مطالعه قرار گرفته‌اند.
یکی از محدودیت‌های مطالعات مرسوم آن است که به طور عمده بر روی جنبه‌های شناخت اجتماعی آفلاین تمرکز یافته‌اند در حالیکه بیشتر رفتار اجتماعی انسان توسط تعاملات متقابل آنلاین توصیف می‌شود و یک سیستم two in one را شکل میدهد. سیستم two in one در ارتباطات اجتماعی یک سیستم پیچیده غیرخطی است و نمی‌توان آن را با جمع آثار مغزهای مجزا ساده‌سازی نمود. از این رو منطقی به نظر می‌رسد که فعالیت مغزی دو مغز در تعاملات اجتماعی به طور همزمان ثبت و اندازه‌گیری شود.
عبارت hyperscanning به ثبت همزمان فعالیت مغزی از چندین آزمودنی اطلاق می‌گردد. برخی از مطالعات hyperscanning تنها به بررسی چگونگی فعالیت یک مغز به هنگام تعامل اجتماعی پرداخته‌اند. ارتباطات اجتماعی هنگامی که دو نفر در تقابل یا تعامل با یکدیگر، عمل می‌کنند آشکار گردیده و ارتباط مذکور بواسطه همبستگی درون فردی رفتار و فعالیت نورونی، پیچیدگی غیرخطی two in one را شامل می‌شود. از این رو کارآمدترین روش به منظور یافتن مشخصه‌های تعاملات اجتماعی، بکارگیری داده حاصل از hyperscanning neuroimaging برای محاسبه اثرات بین مغزی مانند روابط correlative (اتصالات عملکردی) و روابط causal (اتصالات مؤثر) بین نواحی در دو مغز می‌باشد.
EEG رایج‌ترین تکنیک neuroimaging در مطالعات hyperscanning محسوب می‌گردد. EEG hyperscanning روشی برای الکتروانسفالوگرافی همزمان از دو یا چندین آزمودنی و آنالیز داده‌های حاصل است که هدف آن روشن ساختن تغییرات مشترک در فعالیت عصبی افراد تحت تأثیر تعاملات اجتماعی و رفتاری آن‌ها می‌باشد.
یکی از مزیت‌های EEG در مقایسه با fMRI رزولوشن زمانی بالای آن در مقیاس میلی‌ثانیه می‌باشد دارد. این رزولوشن زمانی بالا می‌تواند در تخمین روابط علت و معلولی بین فعالیت‌های مغزی ثبت شده از دو آزمودنی مفید واقع شود. افزون بر آن، این فرصت را پیش می‌آورد که وابستگی فرکانسی در همگام‌سازی عصبی بین مغزی ارزیابی شده و همگام‌سازی آنی بین مغزی مورد بررسی قرار گیرد. مزیت دیگر EEG قابل حمل بودن تجهیزات ثبت آن است و متعاقبا فعالیت‌های اجتماعی که فرد می‌تواند در آن درگیر شود را محدود نمی‌کند. این ویژگی پژوهشگر را قادر می سازد تا همزمانی عصبی بین مغزی را در یک شرایط طبیعی‌تر مورد بحث قرار دهد.
بزرگ‌ترین ایراد EEG توانایی محدود آن در مکان‌یابی مرکز فعالیت مغزی است. EEG پتانسیلهای تولید شده توسط جریان‌های نورونی نزدیک سطح مغز را اندازه‌گیری کرده و رزولوشن مکانی آن بدلیل ناهمگنی مشخصات رسانایی سر در حدود چندین سانتی‌متر است. اگرچه امروزه ثبت‌های با چگالی الکترود بالا و روش‌های ریاضی امکان تخمین منابع فعالیت EEG را ممکن می‌سازد اما همچنان تخمین منبع یک مسئله حل معکوس ill-posed بوده و EEG نمی‌تواند برای ثبت فعالیت ساختارهای عمیق مغزی از جمله برخی نواحی مرتبط با روابط اجتماعی مورد استفاده قرار گیرد. لذا قابل ذکر است که EEG برای تعیین دقیق الگوی مکانی شبکه‌های بین مغزی درگیر در تعاملات اجتماعی چندان مناسب نمی‌باشد.
در خصوص مطالعات hyperscanning EEG مسئله همزمانی تقویت‌کننده‌های ثبت EEG وجود دارد. برای حل این مسئله در رویکرد مستقیم یک تریگر خارجی به تمامی تقویت‌کننده‌ها ارسال می‌گردد تا از طریق آن بتوان داده‌های ثبت شده را همزمان نمود. نکته‌ای که در خصوص رویکرد مذکور وجود دارد آن است که با توجه به متفاوت بودن کلاک نمونه‌برداری تقویت‌کننده‌ها زمان دریافت تریگر توسط هر یک از آن‌ها کمتر از گام زمانی نمونه‌برداری (معکوس فرکانس نمونه برداری) اختلاف وجود داشته باشد که می‌توان این اختلاف را از طریق افزایش فرکانس نمونه‌برداری کاهش داد. رویکرد دیگر ورود داده‌های ثبت شده به یک سیستم واحد همزمان است. مسئله دیگر تفاوت حساسیت تقویت‌کننده‌های مختلف است که می‌توان از طریق ارسال یک سیگنال با دامنه ثابت امکان کالیبراسیون تمامی این دستگاه‌ها را فراهم نمود. البته در خصوص تقویت‌کننده‌هایی که خروجی آن‌ها به صورت مقدارپتانسیل ثبت شده روی سر بر حسب میکروولت است این مشکل وجود ندارد.
با توجه به موجود بودن چندین تقویت‌کننده ثبت EEG با قابلیت دریافت تریگر در آزمایشگاه ملی نقشه‌برداری مغز، امکان انجام مطالعات hyperscanning EEG وجود دارد و از تمامی علاقمندان در این حوزه دعوت می‌شود تا از خدمات آزمایشگاه استفاده نمایند.
سایر خدمات بخش:
- ثبت همزمان EEG-fNIRS
- ثبت همزمان EEG-tES
- ثبت همزمان EEG-VR
- ثبت همزمان EEG- ارزیابی شناختی
- ثبت همزمان EEG-EMG