在听觉任务期间调查电血管相幅度合
J McLinden1, N Rahimi2, C Kumar2
1Department of Electrical, Computer, and Biomedical Engineering, University of Rhode Island, Kingston, RI, USA.
Computers in biology and medicine
|December 30, 2023
概括
这项研究揭示了电脑学 (EEG) 和功能近红外光谱学 (fNIRS) 在听觉任务期间之间的电血管相振幅合 (PAC). 这些发现为神经处理和大脑活动相互作用提供了新的见解.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物医学工程 生物医学工程
- 认知科学 认知科学
背景情况:
- 多模式神经成像技术结合了脑电图 (EEG) 和功能近红外光谱 (fNIRS) 来进行全面的皮质活动评估.
- 听觉处理研究从整合电气和血液动力学信号数据中受益.
- 脑电图和fNIRS信号之间的非线性相互作用,特别是电血管合,仍未得到充分研究.
研究的目的:
- 在听觉任务中调查血液动力学 (fNIRS) 和电气 (EEG) 信号之间的电血管相振幅合 (PAC).
- 应用一种新的校正方法,以减轻系统生理学对fNIRS数据的影响.
- 描述听觉区域的PAC模式及其根据任务条件的调制.
主要方法:
- 在受控的听觉任务中使用了同步的EEG和fNIRS录音.
- 采用电血管相振幅合 (PAC) 分析来量化交叉频率相互作用.
- 实施了一种基于临时嵌入式正规相关性分析 (tCCA) -通用线性模型 (GLM) 的方法,用于fNIRS信号中的生理文物校正.
主要成果:
- 在fNIRS和EEG之间在各种频段 (宽带,β,γ) 的正面,左侧听觉 (LA) 和右侧听觉 (RA) 区域观察到显著的预校正PAC.
- 在LA和RA γ子频段和前部低频活动 (5-20 Hz) 中,在PAC中发现了特定任务的差异.
- 校正后,在正面和LA区域 (γ带) 和RA (α和β带) 持续存在显著的PAC,与任务相关的正面γ带的减少和β带PAC的增加有关.
结论:
- 这项研究首次描述了fNIRS和EEG之间在听觉任务期间的电血管PAC.
- 结果表明,在听觉处理中,有显著的电血管合,由任务参与度调节.
- 结果强调了多式联络神经成像和先进分析技术在揭示复杂的神经动态方面的实用性.
