Skúmanie účinkov antipsychotík a schizotypie na N400 pomocou udalostí

Zhrnutie

Pomocou EEG potenciálov súvisiacich s udalosťami (ERP) sme skúmali účinky antipsychotických liekov na abnormálnu sémantickú aktiváciu mozgu u zdravých jedincov so schizotypálnymi vlastnosťami. Používame ERP na sledovanie významných zmien v mozgovej aktivite, zbavujeme sa vhľadov do kognitívnych procesov spojených so sémantickou kategorizáciou.

Abstrakt

Úvod

Protokol

Tento protokol sa riadi požiadavkami pokynov Rady pre výskum a etiku American Douglas Institute.

  1. Keď účastník dorazí, vysvetlite experiment a získajte podpis na formulári etického informovaného súhlasu, ktorý dostal súhlas od orgánov revíznej rady.
  2. Červenou ceruzkou si urobte značku na mostíku nosa (nosa) medzi obočím. Pomocou zvinovacieho metra zmerajte od nasionu po spodnú časť lebky, inions. Poznajte toto miesto posunutím jednej ruky po krku, až kým nebudete cítiť hrboľ na zadnej strane hlavy účastníka.
  3. Vykonajte 1/10 merania medzi Nasionom a Inionom a urobte si značku v blízkosti vlasovej línie Nasionu, pričom dbajte na to, aby tieto dátumy zodpovedali nosu.
  4. Oviňte si zvinovací meter (4 stuhy) okolo hlavy na úrovni značky označenej v kroku 1.3. Určte veľkosť čiapky, na základe ktorej sa nefarebný koniec pásky stretne s farebným koncom: použite modrý uzáver, keď sa kríži v modrej oblasti, použite modro-červený uzáver, keď sa kríži medzi modrou a červenou oblasťou atď.

3. Elektroencefalografia EEG experiment

  1. Ak chcete získať komponenty ERP z EEG, určite, ktorá epocha by sa mala skúmať. Napríklad na výpočet amplitúdy N400 sa na výpočet použije priemerné napätie v časovom okne 300 - 500 ms.
  2. Pred spriemerovaním epoch EEG odmietnite štúdie s nadmerným pohybom očí alebo saturáciou zvýrazňovača. V závislosti od paradigmy experimentu môžu byť štúdie, ktoré zodpovedajú nesprávnym odpovediam, odmietnuté.
  3. Po spriemerovaní ERP filtrujú a kreslia údaje (pozri Animácie ilustrácia 1 pre konkrétne pokyny na spracovanie údajov s Matlab, EEGLab a ERPLab).

Reprezentatívne výsledky

Zahrnutých je päť čísel, ktoré majú výskumníkom pomôcť dosiahnuť optimálne začlenenie do ERP ilustrácia 1 ukazuje krivky ERP prijaté po úspešnom dokončení tohto protokolu. vytvára „dobrý“ výsledok vďaka presnému záznamu. Obrázok 2 na druhej strane, ERP zobrazuje krivky, ktoré charakterizujú zlé vykonávanie protokolu a poskytujú „zlé“ výsledky, ktoré sú identifikované hlavne vo vysoko hlučných signáloch. Obrázok 3 ukazuje najbežnejšie problémy, ktoré môžu vzniknúť pri zázname ERP a ktoré môžu brániť správnemu zhromažďovaniu údajov. Vysokú aktivitu možno interpretovať vo vysokej frekvencii a veľkej amplitúde vo vlnách. Naproti tomu „rovná čiara“ označuje nedostatok aktivity alebo nesprávnu konektivitu. 4 a 5 ukážte veľké priemery pre kľúčové zistenia nášho výskumu účinkov antipsychotík a schizotypie na N400, ako napríklad použitie paradigmy sémantickej kategorizácie.

antipsychotík
Obrázok 1. dobrý výsledok. Tento obrázok ukazuje priemerné krivky ERP od subjektu vo všetkých štúdiách po úspešnom vykonaní techniky, výsledkom ktorých nie sú ploché káble ani nadmerný šum. Všimnite si, že vlny vyzerajú mierne odlišne v závislosti od použitej experimentálnej paradigmy - úlohy, ktoré sa vo veľkej miere spoliehajú na rôzne procesy (kognitívne, senzorické a motorické), vyprodukujú rôzne krivky v závislosti od obsahu úlohy a zručností požadovaných danou úlohou. Kliknutím sem zobrazíte väčšiu verziu tohto obrázka.

skúmanie
Obrázok 2. zlý výsledok. Tento obrázok ukazuje priemerné krivky ERP jedného subjektu pri všetkých pokusoch o nedostatočné vykonanie techniky. Tu zobrazené krivky sú kvôli šumu zlé, rovnako ako rovná čiara v FP2. Všimnite si tiež nedostatok rozpoznateľných komponentov ERP v EEG. Kliknutím sem zobrazíte väčšiu verziu tohto obrázka.

skúmanie
. Obrázok 3. Všeobecné problémy Toto číslo ukazuje najbežnejšie problémy, ktoré vznikajú pri tejto technike; a to pohyb očí, pohyb svalov alebo sýtosť. Upozorňujeme, že tieto problémy sa vyskytujú v jednom z kanálov, takže ich nezabudnite skontrolovať všetky. Kliknutím sem zobrazíte väčšiu verziu tohto obrázka.

schizotypie
Obrázok 4. Vplyv schizotypu. Tento obrázok ukazuje skvelé priemerné ERP v prípade placeba. Červené čiary zodpovedajú účastníkom s vysokým skóre v schizotypálnom osobnostnom dotazníku. Čierne čiary zodpovedajú účastníkom s nízkou schizotypiou, ako sa stanovilo v dotazníku.

n400
Obrázok 5. Účinky liekov u jedincov s vysokou schizotypiou. Tento obrázok ukazuje vynikajúce priemerné ERP, kde červená farba zodpovedá liečbe (olanzapín) a čierna farba zodpovedá placebu. Kliknutím sem zobrazíte väčšiu verziu tohto obrázka.

Animovaný obrázok 1. Toto číslo možno použiť ako pomôcku pre výpočet a získanie ERP.

Diskusia

Pri našom skúmaní účinkov antipsychotickej liečby na N400 sme zistili, že za stavu placeba boli predné N400 väčšie u jedincov s vysokou schizotypiou ako u jedincov s nižšou schizotypiou. V drogovom stave však boli frontocentrálne N400s menšie, ale iba u jedincov s vysokou schizotypiou. Lieky teda znižujú tieto veľké fronto-centrálne N400 u vysoko schizotypových jedincov, predchádzajúci výskum demonštrujúci menšie predné N400 u schizofrenických pacientov liečených antipsychotikami v porovnaní s pacientmi, ktorí dostávali placebo 11.12. U pacientov s nízkou schizotypiou nebol zaznamenaný žiadny účinok lieku. Tieto výsledky boli získané pri správnej implementácii protokolu a poukazujú na dôležitosť zhromažďovania jasných a presných údajov.

Na zabezpečenie presných a platných výsledkov je treba mať na pamäti niekoľko kritických bodov. Pre dobrý signál je nevyhnutné, aby čiapočka tesne priliehala a bola umiestnená tak, aby sagitálne elektródy boli presne v strede a aby sa upravila impedancia. Príliš veľká čiapočka môže znížiť kvalitu záznamu, pretože je oveľa ťažšie znížiť impedancie 13. Je tiež dôležité, aby účastníci pochopili, že sa musia vyhnúť nadmernému pohybu, mihnutiu alebo prehýbaniu svalov tváre a čeľustí, pretože tieto opatrenia zavedú zmeny v stopách EEG a potenciálne sťažia interpretáciu údajov. Zariadenia by sa mali starostlivo čistiť, aby sa zabezpečilo, že elektródy nebudú blokované zvyškami gélu, ktoré by mohli ovplyvniť budúci zber signálu.

Ak sú v signáli problémy, napríklad šum alebo ploché vedenie, skontrolujte, či sú správne pripojená uzemňovacia aj referenčná elektróda. Zníženie impedancie týchto elektród môže znížiť hluk, takže ak sa vyskytnú problémy, znovu naneste gél a poškriabte pokožku hlavy pod elektródami. Ak existujú myogramy, ktoré si predmet pred pokračovaním odpočinú. Pri navrhovaní experimentu je pre záznam ERP relevantné, že experimentálny návrh obsahuje časové aspekty, ako napríklad trvanie prezentácie stimulu a krátke časové úseky, ktoré by mal účastník blikať.