EEG-labbet

ERP-experiment är ett sätt att använda EEG. Vid ett ERP-experiment använder man elektroder för att mäta hjärnans elektriska aktivitet under olika slags betingelser. Detta kan till exempel vara minnesuppgifter, språkuppgifter, problemlösning eller annat där man vill undersöka hur hjärnan arbetar när vi löser olika uppgifter.

Fördelarna med ERP framför andra hjärnavbildningsmetoder (som till exempel fMRI eller PET) är främst tidsupplösningen – ERP kan mäta förändringar i hjärnan på millisekundnivå – och metoden är dessutom helt icke-invasiv.

Just det faktum att är icke-invasiv och inte kräver någon medveten respons från försökspersonen gör den särskilt lämplig att använda på små barn. Det enda man behöver göra är att lägga elektroder mot skallen. En annan stor fördel är att ERP har en enormt snabb så kallad temporal upplösning, vilket innebär att man kan fånga snabba händelseförlopp. Den stora nackdelen är däremot att det är svårt att avgöra exakt var i hjärnan den uppmätta elektriska potentialen uppstod. För att mäta olika områden i hjärnan behöver man använda andra metoder.

Vad är ERP?

ERP (Event Related Potential, på svenska ungefär händelserelaterad signal) är en metod för att analysera hur hjärnan aktiveras vid specifika händelser.
När många nervceller aktiveras samtidigt, bildas en liten obalans i hjärnans laddade partiklar i just det området. Denna obalans kan mätas som en spänningsskillnad genom att placera en elektrod mot huden på skallen (vanligen 64 eller 128 elektroder). En sådan mätning kallas Elektroencefalogram, EEG (se Figur 1).

Figur 1. EEG: spontan aktivitet från elektroderna mot huden. X-axis = tid, Y-axis = amplitude för varje elektrod (här nummer 5 till 47). Den röda linjen representerar aktuell inspelningstid.

Ett EEG består av resultatet av en stor mängd processer som pågår samtidigt i hjärnan, och det är helt omöjligt att reda ut vilken del av ett EEG som är resultatet av en specifik process, även om det går att känna igen några spontana aktiviteter (se Figur 2).

Exempel på olika EEG-rytmer

Figur 2. Exempel på olika EEG-rytmer utifrån spontan aktivitet.

Men om man upprepar något många gånger - t ex att låta en person titta på en rad bilder - kan man plocka ut EEG-aktiviteten just när denna händelse ägde rum och lägga samman till en genomsnittskurva som enbart innehåller den intressanta elektrofysiologiska aktiviteten, den som orsakats av den undersökta processen.

Figur 3. Exempel på hur ERP kan relateras till hjärnaktivitet. Två stimuli jämförs, standardstimuli (blå linje) samt det stimuli man undersöker, ett avvikande stimuli (röd linje). Tiden när stimuli visas (onset) representeras med en vertikal blå linje. I figuren är fyra vanliga responser angivna: P1 (en snabb positiv respons); N1 (en negativ elektrofysiologisk respons ca 100-150 msek efter onset, anses bl a mäta uppmärksamhet; P2 och P3 (positiva responser ca 2-300 msek efter onset, P3 ses ofta i experiment där försökspersonen skall kategorisera olika simuli).

Andra metoder finns för att analysera hur hjärnan aktiveras vid specifika händelser, som t.ex. time-frequency(TF)-analys (se Figur 4). TF-analys visar frekvens aktivitet i varje millisekund (beroende på sampling rate) för varje elektrod. Med hjälp av flera elektroder är det också möjligt att estimera varifrån aktivitet kommer med en source-analys (t.ex. LORETA).

Time-Frequency analysis utifrån aktivitet från en elektrod

Figur 4. Time-Frequency-analys utifrån aktivitet från en elektrod.

Teknisk information

I labbet har vi en 128-kanalers NetAmps 300 från EGI, USA. Detta system kan registrera EEG/ERP-data med en samplingsfrekvens på upp till 1000 Hz på samtliga kanaler. Elektrodnät finns i olika storlekar för barn och vuxna. För stimuluspresentation används E-Prime 2.0, vilken kan presentera både auditivt och visuellt med millisekundprecision. En 4-knappars responsbox används till att registrera svar. Vi har dessutom möjlighet till samtidig videoinspelning samt observation genom envägsspegel.

Undervisning i EEG-labbet

Labbet är utrustat för att användas vid undervisning och demonstrationer. De utbildningar som innehåller ERP-moment för närvarande är kurser i Neuropsykologi samt Kognitiv neurovetenskap.

Om du är lärare och är intresserad av att lägga till en ERP-laboration i dina kurser får du gärna kontakta oss. Vi kan erbjuda flera typer av försöksupplägg som studenterna själva får delta aktivt i, från en enkel oddball-paradigm till komplexa minnestest. Resultatet kan levereras antingen som obehandlad rådata eller statistiskt bearbetade bilder, beroende på vilka moment som ska ingå i laborationen.

Om du är student och är intresserad av att göra A-/C-uppsats med ERP-metod kontaktar du enklast en lämplig lärare för att diskutera vilka möjligheter som finns och vem som skulle kunna handleda.

Kontakt
Visa/dölj innehåll

Relaterat innehåll
Visa/dölj innehåll

Organisation
Visa/dölj innehåll