Elucidation brain functional network of by temporal and spatial correlation analysis of ECoG and application for brain-machine interface

ECoG时空相关性分析阐明脑功能网络及脑机接口应用

基本信息

批准号：
21390406
负责人：
KAMADA Kyousuke
金额：
$ 7.9万
依托单位：
Asahikawa Medical College
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

For careful interpretation of spatial and temporal changes of electrocorticogram (ECoG) with semantic tasks, we developed a software to visualize semantic-ECoG dynamics on individual brain. Twenty patients underwent implantation of subdural electrodes (more than 80 channels) bilaterally for diagnostic purpose of intractable epilepsy. Semantic-ECoG was recorded with word, figure and face recognition and memory tasks. The ECoG raw data was processed by averaging and time-frequency analysis and the functional profiles were projected on individual brain surface. Acquired ECoG was classified by Support Vector Machine and Sparse Logistic Regression to decode brain signals. Because of variations of electrode locations, we normalized the ECoG elecrtodes using SPM8. The basal temporal-occipital cortex was activated within 250 msec after visual object presentations. Face stimulation evoked significantly higher ECoG amplitudes than other stimuli. The hipocumpus was dominantly activated than other brain areas by the memory task. Prediction rate od ECoG-classification reached 90%, which was sufficient for clinical use. Semantic-ECoG is a powerful technique to detect and decode the human brain functions.

为了仔细解释语义任务中皮质电图 (ECoG) 的空间和时间变化，我们开发了一种软件来可视化个体大脑的语义 ECoG 动态。 20例患者接受双侧硬膜下电极植入（80多个通道）以诊断顽固性癫痫。语义 ECoG 是通过单词、图形和面部识别以及记忆任务来记录的。 ECoG 原始数据通过平均和时频分析进行处理，并将功能图谱投影到个体大脑表面。通过支持向量机和稀疏逻辑回归对获得的 ECoG 进行分类以解码大脑信号。由于电极位置的变化，我们使用 SPM8 对 ECoG 电极进行标准化。视觉对象呈现后 250 毫秒内，基底颞枕皮质被激活。面部刺激引起的 ECoG 振幅明显高于其他刺激。海马体比其他大脑区域更受记忆任务的激活。 ECoG分类的预测率达到90%，足以满足临床使用。 Semantic-ECoG 是一种检测和解码人脑功能的强大技术。

项目成果

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专利数量（0）

Tractographyと白質機能マッピングによる脳腫瘍手術

使用纤维束成像和白质功能图谱进行脑肿瘤手术

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
Medical Science Digest
影响因子：
0
作者：
Umeki A;Nishimura T;Takewa Y;Ando M;Mizuno T;Tsukiya T;Kyo S;Taenaka Y;Ono M;Tatsumi E;野崎和彦;夏目敦至;鎌田恭輔
通讯作者：
鎌田恭輔

グリオーマ手術におけるFunctional neuronavigationの有用性とその効果の実際

功能神经导航在胶质瘤手术中的用途及其实际效果