Método para la recopilación simultánea de datos de fMRI / EEG durante una sugerencia de atención enfocada para la sensación térmica diferencial

Hola, soy Pamela Douglas, investigadora posdoctoral del Instituto Semi de la UCLA y hipnoterapeuta autorizada. En la siguiente presentación, demostramos nuestro método para la recopilación simultánea de datos de E-E-G-F-M-R-I y un dispositivo compatible con resonancia magnética para termometría diferencial. Presentamos este método utilizando un paradigma único denominado aquí como el experimento del guante frío, y registramos datos tanto antes como después de la inducción hipnótica.

Primero recopilamos datos concurrentes de E-E-G-F-M-R-I y mediciones de la temperatura de la mano mientras los sujetos escuchan una cinta de audio mediante auriculares compatibles con resonancia magnética que les instruye a imaginar que su mano izquierda se está enfriando, paradigma conocido como el guante frío. Luego se registran datos de EEG de modalidad única durante la inducción hipnótica. Se vuelven a registrar datos simultáneos de E-E-G-F-M-R-I del paradigma del guante frío tras la inducción hipnótica, y las mediciones de temperatura de la mano se registran a lo largo del experimento utilizando nuestro dispositivo de termometría diferencial compatible con resonancia magnética.

En última instancia, nuestro método para la recopilación de datos de E-E-G-F-M-R-I podría ser útil en varios paradigmas experimentales al proporcionar datos multimodales con alta resolución temporal y espacial de forma no invasiva. Es importante destacar que los aspectos no estacionarios del procesamiento de señales cerebrales hacen que las grabaciones simultáneas sean altamente ventajosas frente a la recopilación de datos en serie. Hola, soy Mark Cohen, director técnico del Centro Staglin para Neurociencia Cognitiva en el Instituto Semel de Neurociencia y Comportamiento Humano de la UCLA.

En este video, demostraremos cómo registrar simultáneamente datos ELECTROENCEFALOGRÁFICOS o EEG, imágenes funcionales por resonancia magnética y mediciones de la temperatura de la mano, todos los cuales se alteran cuantitativamente bajo hipnosis. Desarrollamos y utilizamos tecnologías especializadas para estas mediciones, junto con un procedimiento de inducción hipnótica diseñado especialmente para adaptarse al protocolo experimental. La recopilación simultánea de EEG y fMRI es particularmente difícil porque cada uno de los dispositivos genera artefactos en el otro.

Los efectos de la RM en el EEG son especialmente difíciles, ya que la parte de radiofrecuencia del sistema de imágenes utiliza señales de hasta varios cientos de voltios, mientras que los gradientes imponen campos magnéticos variables en el tiempo a más de 45 tesla por segundo. Al mismo tiempo, la señal de EEG en el cuero cabelludo es apenas de unas pocas microvoltios. Incluso medir la temperatura en la RM presenta obstáculos.

Las corrientes parásitas de radiofrecuencia que viajan a través de los dispositivos electrónicos representan una preocupación de seguridad a priori, y las emisiones de bajo nivel provenientes de los dispositivos digitales de registro de temperatura pueden contaminar las imágenes de RM. El amplificador de EEG fue diseñado especialmente por Electrical Geodesics para operar en una proximidad muy, muy cercana al imán de imagen. Casi todos los componentes ferromagnéticos del AMP fueron eliminados, y luego fue encerrado en el sistema de contención de aislamiento de campo o fix.

Puede obtenerse una idea del tamaño del recinto de fijación comparándolo con un AMP de EEG estándar de la misma compañía. Cada una de las entradas de EEG están filtradas eléctricamente para excluir el acoplamiento de energía de radiofrecuencia al amplificador alimentado por batería. Para registrar simultáneamente EEG y RMf, el sincronismo de ambos instrumentos debe alinearse con precisión de nanosegundos.

Sin embargo, para preservar el apantallamiento, las señales eléctricas cableadas no deben introducirse ni extraerse de la sala de escaneo. Para garantizar esto, los ingenieros de Geodesics Eléctrica construyeron nuestro sistema simultáneo de E-E-G-F-M-R-I, de modo que tanto las señales de temporización como los datos digitalizados se transmitan mediante fibras ópticas a través de estos puertos. La inducción hipnótica comienza con una breve entrevista realizada por el hipnoterapeuta.

Se utiliza entonces una sugestión idiomotora conocida como la técnica de elevación del brazo para el proceso de inducción hipnótica. Se registran datos de EEG mediante una red de sensores GEODÉSICA compatible con MRI de 2 56 canales. Los niveles de impedancia en los electrodos deben monitorearse aproximadamente cada 20 minutos durante todo el experimento.

La susceptibilidad hipnótica se evalúa entonces mediante la escala Stanford de 12 puntos de susceptibilidad hipnótica, forma C. A continuación, el sujeto ingresa a la sala de escaneo de resonancia magnética para la recolección simultánea de datos de E-E-G-F-M-R-I. Tras la inducción hipnótica, desarrollamos un dispositivo para recopilar mediciones diferenciales de temperatura en las manos durante la adquisición simultánea de E-E-G-F-M-R-I, tras la sugestión hipnótica del guante frío. El dispositivo consta de dos sensores de temperatura L 34 conectados a un amplificador y una pantalla digital.

Dos baterías de nueve voltios suministran energía a la electrónica interna. Elegimos los sensores LN 34 por su respuesta lineal de temperatura dentro de los rangos fisiológicos. Realizamos un paso de calibración para abordar cualquier no uniformidad en los componentes.

Inmediatamente antes del experimento, determinamos el punto cero del dispositivo sumergiendo ambos sensores de temperatura en un baño de agua. Durante el experimento, cualquier desviación del punto cero indicaba una diferencia entre las temperaturas de las manos del sujeto. Esta diferencia de temperatura registrada nos permitió cuantificar los efectos de la sugerencia del guante frío, y quiero que usted visualice e imagine que ve desde las puntas de sus dedos hacia los dedos, hacia la mano, hacia la muñeca, que está completamente sumergida.

Bajo su mano izquierda está completamente sumergida en el agua con hielo. Mientras continúa visualizando, imagine y cree esta sensación increíble de que su mano izquierda está completamente fría y adormecida, adormecida y fría, sin ninguna sensación en la mano por completo. Cuanto más intente sentirla, menos sensaciones tendrá, y la mano derecha seguirá volviéndose más cálida.

Mientras la mano izquierda continúa volviéndose helada, helada, es casi como si sus manos se tornaran azules. Incluso puede creer que es capaz de hacerlo, pero lo está haciendo desde las puntas de los dedos hasta los dedos y hasta la muñeca. Hemos presentado un método de registro multimodal para revelar los correlatos electrofisiológicos, motores y neurovasculares de un proceso cognitivo que de otro modo sería invisible.

A diferencia de los métodos establecidos de recopilación de IRMf o EEG y aislamiento, el método combinado puede revelar conexiones entre las dos señales cerebrales, acoplado con EEG de 256 canales de densidad ultra alta. Es posible co-localizar las señales y extraer inferencias razonables sobre las fuentes eléctricas que aparecen como regiones de flujo sanguíneo alterado en estudios de resonancia magnética.