導(dǎo)讀

LORETA是一種從EEG和MEG計(jì)算神經(jīng)電活動(dòng)圖像的方法。其獨(dú)特之處在于，它能在理想條件下進(jìn)行精確的源定位和腦網(wǎng)絡(luò)分析，而且整個(gè)過(guò)程不需要編程。本文結(jié)合LORETA示例數(shù)據(jù)，比較了老年組和青年組被試大腦靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)存在的差異。

操作過(guò)程

雙擊打開(kāi)LORETA軟件

打開(kāi)Utilities模塊

設(shè)置電極坐標(biāo)

為EEG數(shù)據(jù)制作電極坐標(biāo)。

從帶有示例EEG數(shù)據(jù)的桌面文件夾中，拖放帶有電極名稱(chēng)的文本文件(list19 .txt)。單擊Go，文件(list19 .sxyz)就創(chuàng)建好了。

計(jì)算變換矩陣

制作轉(zhuǎn)換矩陣：從帶有示例EEG數(shù)據(jù)的桌面文件夾中，拖放帶有電極坐標(biāo)的文件(list19 .sxyz)。單擊Go，文件(list19 .spinv)就創(chuàng)建好了。

創(chuàng)建頻段文件

使用左側(cè)文本在記事本中創(chuàng)建一個(gè)文本文件：這是一個(gè)‘用戶(hù)定義的頻段文件’。小伙伴們可以對(duì)任何你所感興趣的頻帶(bands)進(jìn)行分析。在本例中，定義了7個(gè)頻段。接下來(lái)的七行有開(kāi)始和結(jié)束頻率，用空格隔開(kāi)，這是7個(gè)經(jīng)典的頻段。將該文本文件保存為：7bands.txt，并將其保存到EEG文件夾中。

計(jì)算交叉頻譜

計(jì)算EEG的交叉頻譜，請(qǐng)注意箭頭和方框標(biāo)記的每一個(gè)細(xì)節(jié)。拖放(7bands.txt)到用戶(hù)自定義頻段的文件框中。

最后，拖放20個(gè)老年組文件夾和20個(gè)青年組文件夾，總共必須有40行(如藍(lán)色箭頭所示)，表示40個(gè)文件夾，并單擊Go。

計(jì)算sLORETAs

從交叉頻譜中計(jì)算sLORETA，首先拖放轉(zhuǎn)換矩陣(list19 .spinv)到指定位置。

最后，按照指示拖放文件夾VigCtrlEEG_Old和VigCtrilEEG_Young。這些文件夾包含了交叉頻譜。注意交叉頻譜的‘Number of lines=40’，單擊Go。

計(jì)算大腦網(wǎng)絡(luò)

EEG中的靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算方法與fMRI非常相似，都使用獨(dú)立成分分析(ICA)。在fMRI中，是隨著時(shí)間變化的代謝腦活動(dòng)的圖像。在EEG中是每個(gè)頻段的大腦皮層電活動(dòng)圖像。sLORETA靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)由許多皮層電活動(dòng)的圖像組成，每個(gè)頻段一張。在Utilities模塊中選擇Transposed fICANetworks。拖放sLORETA的指定文件夾。

請(qǐng)根據(jù)提示‘雙擊此行’，在EEG文件夾中創(chuàng)建一個(gè)新文件夾(可以是任意名稱(chēng)，如TranspFica)，并在新文件夾中為ICA分析結(jié)果定義一個(gè)文本文件(如Tfica15)。單擊Save，然后單擊Go。

運(yùn)行完成后，會(huì)有如下所示的ICA結(jié)果文件夾。

“Tfica15-zScoresHyperIndpndntFICs-0XX.slor”這類(lèi)文件包含靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)(RSNs)，可以運(yùn)行LORETA中的FileExplorer查看此類(lèi)文件，或者直接雙擊打開(kāi)。例如，我們雙擊打開(kāi)“Tfica15-zScoresHyperIndpndntFICs-001.slor”，會(huì)出現(xiàn)如下界面：

選擇箭頭所示的所有窗口和參數(shù)。

①色標(biāo)(color scale)設(shè)置為3，表示只有當(dāng)z分?jǐn)?shù)高于3時(shí)才顯示激活，這是非常重要的。

②在EEG/ERP信號(hào)窗(EEG/ERP signals)中，下面兩條曲線(xiàn)分別對(duì)應(yīng)每個(gè)頻帶(x軸有7個(gè)頻帶)的最大正激活和最小負(fù)激活。

靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計(jì)分析

前15個(gè)靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于兩組被試來(lái)說(shuō)都是相同的，即兩種類(lèi)型的大腦使用相同的資源(共同的網(wǎng)絡(luò))。每個(gè)被試腦網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)存放在“Projections”文件夾中，“VEEG01_O-Tr-fICprojections”對(duì)應(yīng)于老年組被試1，“VEEG01_Y-Tr-fICprojections”對(duì)應(yīng)于青年組被試1。

每個(gè)文本文件中包含15個(gè)系數(shù)，這些系數(shù)反映了每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的使用情況。例如老年組被試1的“VEEG01_O-Tr-fICprojections”系數(shù)如下所示，每行對(duì)應(yīng)一個(gè)系數(shù)，對(duì)這15個(gè)數(shù)字進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

比較老年組和青年組，以探索老年組與青年組大腦靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)的不同之處。接下來(lái)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，將這些文件視作ERP文件，假設(shè)電極數(shù)為1和時(shí)間幀為15。

運(yùn)行Statistics模塊：

在帶有系數(shù)的Projections文件夾中，將老年組被試拖放至列表A中，將青年組被試拖放至列表B中?？梢允褂肈ragDropUtil來(lái)實(shí)現(xiàn)，拖放完成后，點(diǎn)擊“Next”。

打開(kāi)windows explorer，導(dǎo)航到“ttest”文件夾，打開(kāi)以下閾值文本文件：

統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，老年組和青年組使用靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)的方式存在顯著差異。突出顯示的閾值是t=1.99，p=0.02。

打開(kāi)t值文本文件：

結(jié)果顯示，2、6、11號(hào)靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)在老年被試和青年被試之間存在顯著差異。

參考來(lái)源：

Pascual-Marqui, R. D.. (2002). Standardized low-resolution brain electromagnetic tomography (sloreta): technical details. Methods Find Exp Clin Pharmacol, 24 Suppl D(Suppl D), 5-12.

Fuchs M, Kastner J, Wagner M, Hawes S, Ebersole JS.. (2002). A standardized boundary elementmethod volume conductor model. Clin Neurophysiol, 113:702-12.

Jurcak, V.,Tsuzuki, D., &Dan, I.. (2007).10/20, 10/10, and 10/5 systems revisited: their validity as relative head-surface-based positioning systems. Neuroimage, 34(4), 1600-1611.

Calhoun, V. D. , Liu, J. , & Tülay Adal.. (2009). A review of group ica for fmri data and ica for joint inference of imaging, genetic, and ERP data. Neuroimage, 45(1-supp-S1).

Biscaylirio, R. J. , & Pascualmarqui, R. D.. (2012). Interaction patterns of brain activity across space, time and frequency. part i: methods.

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