同时测量脑电图和功能磁共振连接体的新方法

新的研究表明，两种截然不同的测量大脑活动的方法可以同时提供有关大脑网络的有意义的数据。

功能性磁共振成像和脑电图是用来提供信息非常不同的方面的神经通信之间大脑区域。功能磁共振成像(fMRI)基于神经元的能量消耗捕捉到这种交流非常缓慢的方面，而脑电图(EEG)则直接通过大脑的电信号实时测量神经元的快速交流。贝克曼先进科学技术研究所的研究人员开发了一种新方法来观察这两种类型的大脑，从而同时测量大脑的交流。

“同步脑电图和fmri衍生的功能连接体表现出连锁动力学”的研究发表在《科学》杂志上科学杂志。

“在过去的二十年里，观察大脑的不同区域如何交流变得更加普遍，而不是专注于单个区域的激活。的连接体伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(University of Illinois at Urbana-Champaign)心理学助理教授赛皮德·萨达贾尼(Sepideh Sadaghiani)说。他领导着贝克曼研究所(Beckman Institute)的CONNECT实验室。“不幸的是，很难同时观察功能磁共振成像(fMRI)和脑电图(EEG)连接体。”

脑电图测量的是大脑中神经元产生的电信号。然而，用于fMRI测量的MRI扫描仪会干扰脑电图信号，因为扫描仪使用的磁场会产生自己的电流。结果，产生了工件。

Sadaghiani说:“我们观察了功能磁共振成像连接体如何随时间变化，以及这些变化是否伴随着电生理连接体的变化，这是通过脑电图测量的。”

研究人员发现，尽管fmri产生的连接体在过去因噪音问题而受到批评，但连接体随着时间的推移所发生的变化与通过脑电图(EEG)测量的神经活动的实际变化有关。类似地，脑电图衍生的连接体，以前被批评为对大脑通信的空间不精确测量，在研究全脑连接体方面也有意义，因为它们与功能磁共振成像连接体的变化相关。

Sadaghiani说:“这种相关性证实了两种方法的缺点都是可以克服的，我们也可以获得有意义的数据。”

研究人员对进一步改善这两种方法的局限性很感兴趣。“功能磁共振成像被用来观察大脑非常特定的区域，只有几毫米大小。另一方面，脑电图信号只能看到大脑的大片区域，”Sadaghiani说。“如果我们需要比较从两组数据中获得的连接体，我们就失去了fMRI的空间精度。相反，脑电图测量的连接体变化非常快，而功能磁共振成像天生就很慢。因此，当比较脑电图和功能磁共振成像的连接体变化时，我们可能会失去脑电图的时间分辨率。”

CONNECT实验室的博士后助理研究员Jonathan Wirsich说:“这一新的发现表明，这两种模式都可以可靠地跟踪大脑通信的变化，这为未来探索人类认知和大脑病理的研究提供了坚实的基础。”

研究人员将在贝克曼的生物医学成像中心进行未来的研究，以获得更高质量的数据。结合新的分析方法，他们计划在不丧失两种方法优点的情况下比较脑电图和功能磁共振连接体。

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