ポータブルEEGの評価：2つのワイヤレスシステム（EPOC FlexおよびLiveAmp）と有線BrainAmpシステムとの比較

科学分野:

• 認知神経科学
• 神経画像技術
• 生体医工学

背景:

• 小型化されたポータブルEEGシステムは、実世界でのデータ収集に新たな可能性を提供する。
• 固定研究用グレードシステムに対するポータブルコンシューマーおよび研究用グレードEEGシステムのパフォーマンスを評価することは、情報に基づいた実験設計にとって重要である。
• ポータビリティがデータの妥当性と参加者の経験に与える影響を理解することは、EEG研究を進歩させる鍵となる。

研究 の 目的:

• ポータブルEEGシステム（EPOC Saline Flex、EM; LiveAmp、LA）と固定研究用グレードシステム（BrainAmp、BA）のパフォーマンスを比較する。
• ポータビリティがデータ品質と認知神経科学タスクにおける分析結果に与える影響を評価する。
• 削減されたデータセットで満足のいく信号品質を達成するために必要な試行回数を決定する。

主な方法:

• 連続EEGは、5つのベンチマーク認知タスク中にEM、LA、およびBAシステムを使用して健常成人から記録された。
• 分析には、精神状態（アルファパワー）および無意識的知覚（SSVEP）の時間/周波数法、およびN170、N200、P300、MMNなどの事象関連電位（ERP）の時間/振幅分析が含まれた。
• システムの効率は、ネイティブおよび等化されたサンプリングレートで比較され、データセットの100%、75%、および50%が分析された。

主要な成果:

• 全てのシステムで安静時アルファパワーの低下とSSVEP応答が検出された。EMはLAおよびBAと比較してスペクトル効果が小さかった。能動的（N170、N200、P300）および受動的（MMN）ERPは全てのシステムで観察され、EMおよびLAはBAと比較してN170振幅が低下した。データセットの削減は、システム間でN170振幅と潜時に異なる影響を与え、EMはほとんどのERPでより短い潜時を示した。

結論:

• EMを含むワイヤレスデバイスなどのポータブルEEGシステムは、認知科学における時間/周波数および時間/振幅分析を効果的にサポートできる。
• タスクの持続時間は、サンプリングレートよりもEEGシステムの効率に影響を与え、実世界での実験設計のためのガイダンスを提供する。
• 十分な試行回数と制御された潜時は、特に脆弱な集団において、ポータブルEEGシステムを利用するために不可欠である。