भाग 1: मानव स्मृति निर्माण के दौरान निम्न, मध्यवर्ती और उच्च आवृत्ति वर्णक्रमीय इंट्राक्रैनील ईईजी गतिविधियों की स्वतंत्र गतिशीलता

संपर्क: ऑड्रे हूaudrey.hu@wecistanche.com

विक्टोरिया एस. मार्कसा, कृष्णकांत वी. सबूब, ağdaş Topçuc,d,e, Michal Lechc,d,e,

थियोडोर पी। थायिबफ, पेट्र नेजेडली, जी, वैक्लेव क्रेमेन, एच, ग्रेगरी ए। वॉरेल, आई,

मीकल टी। कुसेविक्ज़क, ई, आई, ∗

बायोमेडिकल साइंसेज के एक ग्रेजुएट स्कूल, मेयो क्लिनिक, यूएसए

बीइलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग विभाग, इलिनोइस विश्वविद्यालय, अर्बाना-शैंपेन, आईएल, यूएसए

सी मल्टीमीडिया सिस्टम विभाग, इलेक्ट्रॉनिक्स, दूरसंचार और सूचना विज्ञान संकाय, बायोटेकमेड सेंटर, डांस्क यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी, डांस्क, पोलैंड डी नेन्की इंस्टीट्यूट ऑफ एक्सपेरिमेंटल बायोलॉजी, पोलिश एकेडमी ऑफ साइंसेज, वारसॉ, पोलैंड

न्यूरोलॉजी विभाग, मेयो क्लिनिक, रोचेस्टर, एमएन, यूएसए

कंप्यूटर इंजीनियरिंग विभाग, आयोवा स्टेट यूनिवर्सिटी, एम्स, आयोवा, यूएसए

जी चेक एकेडमी ऑफ साइंसेज, इंस्टीट्यूट ऑफ साइंटिफिक इंस्ट्रूमेंट्स, ब्रनो, चेक रिपब्लिक

h रोबोटिक्स, और साइबरनेटिक्स, चेक इंस्टीट्यूट ऑफ इंफॉर्मेटिक्स, प्राग, प्राग, चेक गणराज्य में चेक तकनीकी विश्वविद्यालय

फिजियोलॉजी और बायोमेडिकल इंजीनियरिंग विभाग, मेयो क्लिनिक, यूएसए

याददाश्त में सुधार कर सकता है सिस्टैन्च

a b s t r a c t

मस्तिष्क की लय का एक विस्तृत स्पेक्ट्रम पूरे मानव प्रांतस्था में संज्ञानात्मक कार्यों में लगा हुआ है। विभिन्न आवृत्ति श्रेणियों की लय को मानव प्रांतस्था और समय के स्थान पर कैसे समन्वित किया जाता हैस्मृतिप्रसंस्करण अनिर्णायक है। उन्हें या तो एक ही कॉर्टिकल साइट और समय पर फ़्रीक्वेंसी स्पेक्ट्रम में एक साथ समन्वित किया जा सकता है या विशेष बैंड में स्वतंत्र रूप से प्रेरित किया जा सकता है। हमने मौखिक यादों के निर्माण के दौरान प्रेरित वर्णक्रमीय गतिविधियों के स्पोटियोटेम्पोरल गतिकी को पार्स करने के लिए मानव इंट्राक्रैनील इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी (ईईजी) के एक बड़े डेटासेट का उपयोग किया। असतत कॉर्टिकल साइटों के मोज़ेक पैटर्न में बाद में फ्री रिकॉल सक्रिय कम आवृत्ति थीटा, मध्यवर्ती आवृत्ति अल्फा और बीटा, और उच्च आवृत्ति गामा शक्ति के लिए शब्दों का एन्कोडिंग। अधिकांश कॉर्टिकल साइटों ने इन आवृत्तियों में से केवल एक में गतिविधि दर्ज की, दृश्य प्रांतस्था को छोड़कर जहां वर्णक्रमीय शक्ति कई बैंडों में प्रेरित थी। प्रत्येक आवृत्ति बैंड ने कॉर्टिकल क्षेत्र और गोलार्ध के लिए विशिष्ट प्रेरित शक्ति की विशेषता गतिशीलता को दिखाया। निम्न, मध्यवर्ती और उच्च-आवृत्ति गतिविधियों की शक्ति को बाद के चरणों में दृश्य, अस्थायी और प्रीफ्रंटल कॉर्टिकल क्षेत्रों में स्वतंत्र अनुक्रमों में प्रचारित किया गया।स्मृतिएन्कोडिंग। हमारे परिणाम मानव के निर्माण में लगे वर्णक्रमीय गतिविधियों का एक समग्र, सरलीकृत मॉडल प्रदान करते हैंस्मृति, समन्वित मस्तिष्क लय के शारीरिक और अस्थायी रूप से वितरित मोज़ेक का सुझाव देता है।

1 परिचय

मस्तिष्क की लय का समर्थन करने के लिए सोचा जाता हैस्मृतिऔर समकालिक अंतःक्रियाओं में जुड़े न्यूरॉन्स की गतिविधियों के समन्वय द्वारा संज्ञानात्मक कार्य (गायक, 1999; बुज़साकी, 2006; फ्राइज़, 2015; क्लिमेश, 1996; फेल और एक्समाकर, 2011)। इन अंतःक्रियाओं में शामिल लयबद्ध गतिविधियों के स्पेक्ट्रम में थीटा (3–9 हर्ट्ज) और गामा शामिल हैं

(30-120 हर्ट्ज) आवृत्ति बैंड निम्न और उच्च-आवृत्ति गतिविधियों के लिए विशिष्ट भूमिकाओं के साथ प्रस्तावित हैं-स्मृतिप्रसंस्करण (ड्यूज़ेल एट अल।, 2010; सौसेंग एट अल।, 2010; फ्राइज़ एट अल।, 2007; टालोन-बॉड्री और बर्ट्रेंड, 1999; न्युहस और कर्रान, 2010; लिसमैन और जेन्सेन, 2013; हेरवेग एट अल।, 2020) . इंटरमीडिएट फ़्रीक्वेंसी अल्फा (9–12 हर्ट्ज) और बीटा (12–25 हर्ट्ज) बैंड भी मेमोरी फ़ंक्शंस (क्लिमेश एट अल।, 2007; हंसलमेयर एट अल।, 2011; स्पिट्जर और हेगेंस 2017; श्मिट एट) के लिए आवश्यक प्रक्रियाओं से जुड़े थे। अल।, 2019; माइकलारेस एट अल।, 2016)। किसी निश्चित आवृत्ति रेंज में वर्णक्रमीय गतिविधियों के केवल एक सबसेट को शामिल करते हुए, ये विभिन्न लय एक निश्चित समय पर फ़ंक्शन में एक साथ कैसे काम कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, किसी दिए गए स्थान पर केवल थीटा लय का संकेत दिया जाएगा। दोनों परिदृश्य इस बात से सहमत हैं कि परिभाषित आवृत्ति रेंज पर मस्तिष्क की गतिविधियों को "वर्णक्रमीय ngerprints" के रूप में अवधारणाबद्ध किया जा सकता है जो तंत्रिका संबंधी बातचीत के संबंधित अस्थायी पैमाने पर विशिष्ट अवधारणात्मक या संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं का पालन करते हैं (सीगल एट अल।, 2012; हंसलमेयर और स्टौडिगल, 2014) . इन परिकल्पनाओं का परीक्षण करने और संज्ञानात्मक कार्यों के दौरान लगे तंत्रिका गतिविधियों का एक समग्र मॉडल प्रदान करने के लिए संरचनात्मक स्थान और समय में इन वर्णक्रमीय फिंगरप्रिंट की गतिशीलता को सटीक रूप से हल करना महत्वपूर्ण है।

इंट्राक्रैनियल इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफिक (ईईजी) रिकॉर्डिंग उच्च संकल्प के साथ मानव प्रांतस्था के असतत क्षेत्रों में संज्ञानात्मक और अन्य मस्तिष्क कार्यों के दौरान लगे तंत्रिका गतिविधियों के बड़े पैमाने पर जांच करने का एक अनूठा अवसर प्रस्तुत करती है (ल्हाटू एट अल।, 2019; जॉनसन एट अल।, 2020; जैकब्स और कहाना 2010; एंगेल एट अल।, 2005)। ईईजी संकेतों को सीधे नियोकोर्टेक्स की सतह पर या इसकी गहरी परतों और उप-संरचनात्मक संरचनाओं में प्रत्यारोपित इलेक्ट्रोड संपर्कों से नमूना लिया जाता है। इस प्रकार, स्थानीय तंत्रिका आबादी द्वारा उत्पन्न वर्णक्रमीय गतिविधियों और कई अलग-अलग संपर्कों से रिकॉर्ड किए गए समय के दौरान असतत कॉर्टिकल क्षेत्रों में ट्रैक किया जा सकता है।स्मृतिप्रसंस्करण। पिछले आईईईजी अध्ययनों ने आमतौर पर उच्च गामा आवृत्ति रेंज (60–120 हर्ट्ज) में कॉर्टिकल प्रोसेसिंग को ट्रैक करने के लिए प्रेरित वर्णक्रमीय शक्ति को नियोजित किया थास्मृतिऔर संज्ञानात्मक कार्य (जेरबी एट अल।, 2009; लैचौक्स एट अल।, 2012; क्रोन एट अल।, 2006; लुंडक्विस्ट एट अल।, 2018)। थीटा (शीहान एट अल।, 2018; लिन एट अल।, 2017) और अल्फा (स्टारेसिना एट अल।, 2016) की भी पहले जांच की गई थी। थीटा और अल्फा आवृत्तियों में ऑसिलेटरी गतिविधियों को असतत प्रांतिक क्षेत्रों में स्थानीय, स्वतंत्र, यात्रा तरंगों के रूप में प्रचारित करने के लिए दिखाया गया था।स्मृतिप्रसंस्करण (झांग एट अल।, 2018), लेकिन इन कम-आवृत्ति दोलनों के सापेक्ष स्पोटियोटेम्पोरल गतिकी और मेमोरी प्रोसेसिंग के दौरान तेज बीटा और गामा गतिविधियां काफी हद तक अस्पष्टीकृत रहती हैं।

यहां, हमने 164 प्रतिभागियों के एक बड़े आईईईजी डेटासेट का लाभ उठाया, जो बाद में मुफ्त मौखिक स्मरण के लिए शब्दों की सूची को कूटबद्ध करता है। इस कार्य के साथ पिछले अध्ययनों ने संवेदी प्रसंस्करण से जुड़े मस्तिष्क क्षेत्रों के एक वितरित नेटवर्क और उच्च-क्रम की घोषणा के साथ प्रकट कियास्मृतिकार्य (बर्क एट अल।, 2013; बर्क एट अल।, 2014 ए; कुसेविक्ज़ एट अल।, 2019)। प्रेरित उच्च गामा शक्ति पहले ओसीसीपिटोटेम्पोरल कॉर्टेक्स के दृश्य क्षेत्रों में देखी गई थी और फिर प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स के अधिक पूर्वकाल क्षेत्रों में, दो-चरण के मॉडल को प्रेरित करते हुएस्मृतिएक प्रारंभिक संवेदी और एक देर से संघ चरण (बर्क एट अल।, 2014 ए) के साथ एन्कोडिंग।

थीटा फ़्रीक्वेंसी बैंड (बर्क एट अल।, 2013) में प्रेरित शक्ति के पश्च-से-पूर्वकाल क्रम का एक समान क्रम भी देखा गया था और गामा फ़्रीक्वेंसी रेंज (कुसेविक्ज़ एट अल।, 2014) से परे गतिविधियों में पुष्टि की गई थी। हमारे हाल के अध्ययन के दौरान प्रेरित उच्च गामा शक्ति का अनुक्रम पाया गयास्मृतिधीरे-धीरे उच्च-क्रम एसोसिएशन क्षेत्रों (कुसेविक्ज़ एट अल।, 2019) के पदानुक्रम के साथ बढ़ती विलंबता के साथ निरंतर होने के लिए एन्कोडिंग, शब्द एन्कोडिंग में देर से पूर्वकाल प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स में परिणत। मौखिक मेमोरी प्रोसेसिंग के पिछले आईईईजी अध्ययन या तो नियोकोर्टेक्स के विरल इलेक्ट्रोड कवरेज के साथ प्रतिभागी रिकॉर्डिंग के छोटे डेटासेट तक सीमित थे या केवल चयनित आवृत्ति बैंड पर केंद्रित थे। इसलिए, विभिन्न बैंडों में वर्णक्रमीय शक्ति को या तो बड़े कॉर्टिकल क्षेत्रों के कई इलेक्ट्रोड साइटों में स्थानिक रूप से औसत किया जाएगा, जिससे व्यक्तिगत साइटों के रिज़ॉल्यूशन और ग्रैन्युलैरिटी को खो दिया जाएगा, या थीटा, अल्फा और बीटा और गामा मस्तिष्क गतिविधियों में अध्ययन नहीं किया जाएगा।

पिछले अध्ययनों में सामूहिक रूप से विश्लेषण किए गए आवृत्ति स्पेक्ट्रम और मस्तिष्क क्षेत्रों के व्यापक दायरे को देखते हुए, हमने अनुमान लगाया कि विशिष्ट वर्णक्रमीय गतिविधियां असतत कॉर्टिकल के दानेदार पैटर्न में प्रेरित होती हैं।

स्थान। इसलिए, कई स्थानों से एकत्रित गतिविधि पूरे स्पेक्ट्रम (किलनर एट अल।, 2005) में बिजली में एक ब्रॉडबैंड झुकाव को जन्म देगी, जो कई, विशिष्ट, "स्पेक्ट्रल फिंगरप्रिंट" (फेलनर एट अल।, 2019) से बना हो सकता है। . अलग-अलग फिंगरप्रिंट का सटीक स्थानीयकरण या तो इलेक्ट्रोड रिकॉर्डिंग के समान कॉर्टिकल साइटों के लिए सामान्य होगा या अलग-अलग संरचनात्मक साइटों के मोज़ेक में वितरित किया जाएगा। इसी तरह, समय के संदर्भ में, निम्न, मध्यवर्ती और उच्च-आवृत्ति वर्णक्रमीय गतिविधियों को अलग-अलग समय पर प्रेरित किया जाएगास्मृतिएन्कोडिंग या सभी एक ही समय में। थीटा और गामा गतिविधियों के अलावा, अल्फा और बीटा लय को अलग-अलग प्रांतिक स्थलों और समय पर प्रेरित होने की उम्मीद थीस्मृतिएन्कोडिंग। सामान्य तौर पर, हमने मानव मौखिक के गठन के दौरान प्रेरित वर्णक्रमीय गतिविधियों के स्वतंत्र स्थानिक गतिकी के लिए परीक्षण कियास्मृतिनिशान। हमारा लक्ष्य आवृत्तियों, कॉर्टिकल एनाटॉमी और मेमोरी एन्कोडिंग के चरणों की एक विस्तृत श्रृंखला में लगे मस्तिष्क की लय का एक समग्र मॉडल प्रदान करना था।

2। सामग्री और प्रणालियां

2.1. विषयों

दवा प्रतिरोधी मिर्गी के सर्जिकल मूल्यांकन के दौर से गुजर रहे कुल 164 प्रतिभागियों से ईईजी रिकॉर्डिंग का डेटासेट एक बड़े बहुकेंद्रीय सहयोगी अध्ययन से लिया गया था (सभी डी-पहचान वाले डेटा //memory.psych.upenn.edu/Electrophysiological{ पर उपलब्ध हैं) {3}}डेटा)।

रिकॉर्डिंग निम्नलिखित केंद्रों से एकत्र की गई: मेयो क्लिनिक, थॉमस जेरसन यूनिवर्सिटी अस्पताल, पेंसिल्वेनिया विश्वविद्यालय का अस्पताल, डार्टमाउथ-हिचकॉक मेडिकल सेंटर, एमोरी यूनिवर्सिटी अस्पताल, टेक्सास यूनिवर्सिटी ऑफ साउथवेस्टर्न मेडिकल सेंटर और कोलंबिया यूनिवर्सिटी अस्पताल। प्रत्येक केंद्र पर संबंधित संस्थागत समीक्षा बोर्ड द्वारा एक सामान्य अनुसंधान प्रोटोकॉल को मंजूरी दी गई थी, और प्रत्येक प्रतिभागी से सूचित सहमति प्राप्त की गई थी। अंतिम विश्लेषण में शामिल 139 रोगियों के लिए, शब्द परीक्षणों की संख्या पूर्ण और जब्ती शुरुआत क्षेत्र के बारे में जानकारी को सप्ल में संक्षेपित किया गया है। तालिका 1. दौरे की शुरुआत 46 रोगियों में दाएं गोलार्ध में, 55 में बाएं गोलार्ध में, 26 में द्विपक्षीय रूप से, और 12 में अनिर्धारित थी। केवल 85 रोगियों (औसत आयु 35.6 वर्ष) के लिए जनसांख्यिकीय जानकारी जैसे कि आयु और लिंग का लाभ उठाया गया था। मानक विचलन के साथ 11.6 वर्ष; 43 महिलाओं से 42 पुरुषों, पूरक तालिका 1) के कारण कई नैदानिक ​​​​केंद्रों से संवेदनशील स्वास्थ्य संबंधी जानकारी तक सीमित पहुंच के कारण जो समग्र डेटासेट एकत्र करते हैं। इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल रिकॉर्डिंग को मानक क्लिनिकल सबड्यूरल और डेप्थ इलेक्ट्रोड (AdTech Inc., PMT Inc.) से क्रमशः कॉर्टिकल सतह पर और मस्तिष्क पैरेन्काइमा में प्रत्यारोपित किया गया। सबड्यूरल इलेक्ट्रोड संपर्कों को या तो ग्रिड में या 10 मिमी पृथक्करण के साथ एक पट्टी विन्यास में व्यवस्थित किया गया था, और गहराई वाले इलेक्ट्रोड संपर्कों को 5 से 10 मिमी तक अलग किया गया था। संभावित मिर्गी संबंधित सर्जरी या चिकित्सीय विद्युत मस्तिष्क उत्तेजना के लिए एक उपकरण के आरोपण के लिए जब्ती foci को स्थानीय बनाने के लिए एक नैदानिक ​​​​टीम द्वारा इलेक्ट्रोड की नियुक्ति निर्धारित की गई थी।

2.2. एनाटॉमिक लोकलाइजेशन और ब्रेन सरफेस मैपिंग

प्री-इम्प्लांट एमआरआई स्कैन (वॉल्यूमेट्रिक टी 1- वेटेड सीक्वेंस) से प्रत्येक प्रतिभागी के लिए कॉर्टिकल सरफेस पार्सल तैयार किए गए थे - फ्रीसर्फर सॉफ्टवेयर (आरआरआईडी: एससीआर _001847)। हिप्पोकैम्पस और आसपास के कॉर्टिकल क्षेत्रों को अतिरिक्त 2 मिमी मोटी कोरोनल टी 2- भारित स्कैन के आधार पर हिप्पोकैम्पस सब-एल्ड्स (एएसएचएस) मल्टी-एटलस सेगमेंटेशन विधि के स्वचालित सेगमेंटेशन का उपयोग करके अलग-अलग चित्रित किया गया था। सह-पंजीकृत पोस्ट-इम्प्लांट सीटी स्कैन से प्राप्त इलेक्ट्रोड संपर्क निर्देशांक तब उनके शारीरिक स्थानों को निर्धारित करने के लिए पूर्व-प्रत्यारोपण एमआरआई स्कैन में मैप किए गए थे। सबड्यूरल स्ट्रिप्स और ग्रिड के लिए, इलेक्ट्रोड संपर्कों को अतिरिक्त रूप से पोस्टऑपरेटिव ब्रेन शिफ्ट के लिए ऊर्जा न्यूनीकरण एल्गोरिथ्म का उपयोग करके कॉर्टिकल सतह पर पेश किया गया था। संपर्क स्थानों की समीक्षा की गई और एक न्यूरोरेडियोलॉजिस्ट द्वारा सतहों और क्रॉस-अनुभागीय छवियों पर पुष्टि की गई। T1-भारित MRI स्कैन भी MNI152 मानक मस्तिष्क में पंजीकृत किए गए थे ताकि सभी विषयों में एक सामान्य स्थान में रिकॉर्डिंग साइटों की तुलना की जा सके। ब्रोडमैन क्षेत्रों सहित रिकॉर्डिंग साइटों के शारीरिक स्थान, एमएनआई निर्देशांक को तलैराच अंतरिक्ष में परिवर्तित करके और ता-तलाइराच डेमॉन (www.talairach.org) को क्वेरी करके प्राप्त किए गए थे।

2.3. इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल रिकॉर्डिंग

ईईजी संकेतों को निम्नलिखित नैदानिक ​​इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल अधिग्रहण प्रणालियों में से एक (डेटा संग्रह के लिए संस्थान पर निर्भर) का उपयोग करके रिकॉर्ड किया गया था: निहोन कोहडेन ईईजी -1200, नेटस एक्सएलटेक ईएमयू 128, या ग्रास ऑरा-एलटीएम 64। अधिग्रहण प्रणाली और नैदानिक ​​टीम की वरीयता के आधार पर, संकेतों को 500, 1000, या 1600 हर्ट्ज पर नमूना लिया गया था और एक सामान्य संपर्क के लिए संदर्भित किया गया था जो या तो अंतःक्रियात्मक रूप से, खोपड़ी पर, या मास्टॉयड प्रक्रिया में रखा गया था। विश्लेषण के लिए, उच्च नमूना दरों का उपयोग करने वाली सभी रिकॉर्डिंग को एक एंटीएलियासिंग फिल्टर द्वारा बदल दिया गया और 500 हर्ट्ज पर डाउन-सैंपल किया गया। स्थानिक रूप से आसन्न संपर्कों के सभी जोड़े पर मापा वोल्टेज समय श्रृंखला को घटाकर प्रत्येक विषय के लिए एक सामान्य द्विध्रुवी असेंबल की गणना पोस्ट हॉक की गई थी। इसके परिणामस्वरूप एन -1 मर्मज्ञ और स्ट्रिप इलेक्ट्रोड के मामले में द्विध्रुवी संकेत, और एन=(i - 1)∗j प्लस (j - 1)∗I, जहां i और j हैं ग्रिड के लंबवत और क्षैतिज आयामों में संपर्कों की संख्या। इस अध्ययन के डेटा विश्लेषण के लिए, एक "इलेक्ट्रोड" एक द्विध्रुवीय जोड़ी संपर्कों से द्विध्रुवी संकेत को संदर्भित करता है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि संपर्कों का उपयोग कई इलेक्ट्रोड के लिए किया जा सकता है, इसलिए सभी सिग्नल वास्तव में स्वतंत्र नहीं होते हैं।

2.4. फ्री रिकॉल टास्क

मौखिक एपिसोड के गठन की जांच के लिए एक क्लासिक प्रतिमानस्मृतिनियोजित किया गया था (कहाना, 2014), जिसमें विषयों को बाद में फ्री रिकॉल के लिए शब्दों की सूची दिखाई गई थी। प्रतिभागियों को मुखर स्मरण के विलंबित परीक्षण के लिए लैपटॉप कंप्यूटर स्क्रीन पर प्रस्तुत शब्दों की सूची का अध्ययन करने का निर्देश दिया गया था। सूचियाँ विषय की मूल भाषा (या तो अंग्रेज़ी या स्पैनिश; http://memory.psych.upenn.edu/WordPools) में उच्च-आवृत्ति संज्ञाओं के एक पूल से यादृच्छिक रूप से और बिना प्रतिस्थापन के चुने गए 12 शब्दों से बनी थीं। प्रत्येक शब्द 1600 एमएस के लिए स्क्रीन पर दिखाई दिया, इसके बाद उत्तेजनाओं के बीच 750 से 1000 एमएस खाली अंतराल का एक यादृच्छिक घबराहट होता है। प्रत्येक शब्द सूची के अंत में, विषय द्वारा एक विचलित करने वाला कार्य किया गया था। यह कार्य 20 सेकंड तक चला और प्रारूप ए प्लस बी प्लस सी की सरल, अंकगणितीय समस्याओं की एक श्रृंखला से बना था, जहां ए, बी और सी यादृच्छिक थे, 1 और 9 के बीच एकल-अंकीय पूर्णांक। ध्यान भंग करने वाले कार्य के बाद, प्रतिभागियों को 30 s दिए गए थे जिसमें किसी भी क्रम में सूची से अधिक से अधिक शब्दों को याद करने के लिए (चित्र 1)। मुखर प्रतिक्रियाओं को लैपटॉप द्वारा डिजिटल रूप से रिकॉर्ड किया गया था और बाद में विश्लेषण के लिए मैन्युअल रूप से स्कोर किया गया था। केवल वे विषय जिन्होंने कम से कम 15 प्रतिशत शब्दों को याद किया और कार्य की कम से कम 12 सूचियों को पूरा किया, उन्हें आगे के विश्लेषण में शामिल किया गया (लॉन्ग एट अल।, 2014)। इसने इस अध्ययन में इस्तेमाल किए गए कुल 14,219 इलेक्ट्रोड के लिए 164 मूल विषयों में से 139 को छोड़ दिया। इलेक्ट्रोलिसिस-लॉजिकल रिकॉर्डिंग को टास्क लैपटॉप द्वारा संचालित एक इलेक्ट्रिक पल्स जनरेटर के माध्यम से स्क्रीन पर उत्तेजना उपस्थिति के लिए सिंक्रनाइज़ किया गया था, जो नैदानिक ​​​​अधिग्रहण प्रणाली में एक निर्दिष्ट इवेंट चैनल को दालों को भेजता था। रिकॉर्डिंग सत्र के बाद कस्टम-लिखित MATLAB कोड का उपयोग करके घटनाओं को टाइमस्टैम्प किया गया था और शब्द प्रस्तुति के आसपास रुचि के विशिष्ट युगों को निकालने के लिए उपयोग किया गया था। प्रत्येक रिकॉर्ड किया गया युग 3000 एमएस लंबा था और प्रत्येक शब्द प्रस्तुति से पहले और बाद में इंटरस्टिमुलस अंतराल की एक खाली स्क्रीन के 700 एमएस के साथ स्क्रीन पर शब्द प्रस्तुति के 1600 एमएस शामिल थे।

शब्द प्रस्तुति के युगों (प्रति परीक्षण एक शब्द) से ईईजी संकेतों की परीक्षण-औसत वर्णक्रमीय शक्ति को पूरे युग में एकीकृत किया गया था और सक्रिय इलेक्ट्रोड को वर्गीकृत करने के लिए एक विशेषता के रूप में उपयोग किया गया था जो मौखिक में लगे मस्तिष्क क्षेत्रों से रिकॉर्ड करते हैं।स्मृतिएन्कोडिंग। सक्रिय इलेक्ट्रोड को बिजली परिवर्तन (जेड-स्कोर ट्रांसफॉर्म) के सामान्यीकृत अनुमानों का उपयोग करके ईईजी स्पेक्ट्रम के छह आवृत्ति बैंड में स्वतंत्र रूप से वर्गीकृत किया गया था। वर्गीकरण प्रक्रिया ने गाऊसी मिश्रण मॉडल (साबू एट अल।, 2019) के आधार पर एक गैर-पर्यवेक्षित विधि का उपयोग किया। ओसीसीपिटल कॉर्टेक्स में स्थानीयकृत एक इलेक्ट्रोड से परीक्षण-औसत गतिविधि से प्लॉट किए गए उदाहरण स्पेक्ट्रोग्राम में सभी छह आवृत्ति बैंडों में सूचना प्रेरित गतिविधि।

2.5. डेटा विश्लेषण

हमने शब्द प्रस्तुति के दौरान आईईईजी रिकॉर्डिंग युगों का विश्लेषण कियास्मृतिएन्कोडिंग। प्रत्येक प्रेजेंटेशन युग को स्पेक्ट्रल रूप से विघटित, सामान्यीकृत और स्वतंत्र रूप से अलग-अलग आवृत्ति बैंडों के बीच में बाँधने से पहले एफआईआर को बदल दिया गया था (2000- ऑर्डर बैरलेट-हैनिंग जीरो-फेज डिस्टॉर्शन फिल्टरिंग के साथ, बैंडपास प्रत्येक फ़्रीक्वेंसी बैंड के लिए निर्दिष्ट फ़्रीक्वेंसी सीमा के साथ)। 2 और 120 हर्ट्ज: कम थीटा (2-4 हर्ट्ज), उच्च थीटा (5-9 हर्ट्ज), अल्फा (10-15 हर्ट्ज), बीटा (16-25 हर्ट्ज), कम गामा (25- 55 हर्ट्ज), और उच्च गामा (65-115 हर्ट्ज)। इन फ़्रीक्वेंसी बैंड की सीमाएँ गैर-अतिव्यापी और फ़्रीक्वेंसी स्पेक्ट्रम के साथ चौड़ाई में बढ़ती निरंतर श्रेणियों के आधार पर निर्धारित की गई थीं। 115 हर्ट्ज की ऊपरी सीमा को 500 हर्ट्ज की नमूना आवृत्ति और 60 हर्ट्ज लाइन शोर के हार्मोनिक से बचने के लिए प्रति चक्र कम से कम 4 नमूने सुनिश्चित करने के लिए चुना गया था। परिवर्तित संकेतों को a के साथ स्पेक्ट्रोग्राम में बदलने के लिए

2 हर्ट्ज फ़्रीक्वेंसी बिन रिज़ॉल्यूशन 2 हर्ट्ज से 115 हर्ट्ज तक, हमने 5 एमएस स्लाइड लंबाई के साथ 500 एमएस स्लाइडिंग विंडो और MATLAB में क्रोनिक टूलबॉक्स से 1 टेपर के साथ मल्टी-टेपर विधि का उपयोग किया (http://chronux.org/; मित्रा, 2007)। शब्द प्रस्तुति युग के स्पेक्ट्रोग्राम को लॉग-सामान्यीकरण और प्रत्येक समय-आवृत्ति बिंदु के z- स्कोर परिवर्तन के बाद एक साथ औसत किया गया था। Z-स्कोरिंग निम्न सूत्र के अनुसार किया गया था:

x(t, f) − μ

z(t, f)=σ

जहाँ x संकेत है, t समय बिन है, f आवृत्ति बिन है, f माध्य है, और f दी गई आवृत्ति के लिए मानक विचलन है। प्रत्येक परीक्षण को अलग से सामान्यीकृत किया गया था। उच्च आवृत्ति बैंड में शक्ति का अनुमान लगाने पर कम आवृत्तियों के 1/f-पावर कानून प्रभाव को सही करने के लिए लॉग सामान्यीकरण लागू किया गया था, और विभिन्न इलेक्ट्रोड से संकेतों की तुलना के लिए बिजली परिवर्तन के सामान्यीकृत पैमाने को प्रदान करने के लिए जेड-स्कोर परिवर्तन किया गया था। , सत्र, और प्रतिभागी (कुसेविक्ज़ एट अल।, 2019, 2017; साबू एट अल।, 2019)। यह z-स्कोर सामान्यीकरण "बेसलाइन" अवधि का उपयोग करने के बजाय किसी एक-शब्द युग के भीतर औसत शक्ति के सापेक्ष सकारात्मक और नकारात्मक शक्ति परिवर्तन उत्पन्न करता है। इसलिए, पूर्ण शक्ति के छोटे सकारात्मक या नकारात्मक विचलन भी सिग्नल माध्य के सापेक्ष प्रभावी रूप से संवर्धित होंगे, जैसा कि पहले वर्णित है (कुसेविक्ज़ एट अल।, 2019; एलोटैबी एट अल।, 2015)। सभी आवृत्तियों के लिए अंतिम स्पेक्ट्रोग्राम के दोनों छोर से दो बार के डिब्बे को क्लिप करके बिजली अनुमान में एज कलाकृतियों को समाप्त कर दिया गया था। प्रत्येक इलेक्ट्रोड और फ़्रीक्वेंसी बैंड के लिए, हमने सभी शब्द प्रस्तुति युगों में हर बार बिन में औसत वर्णक्रमीय शक्ति निर्धारित की। शब्द प्रस्तुति अवधि के दौरान किसी दिए गए आवृत्ति बैंड में समग्र प्रेरित शक्ति को संबंधित समय-श्रृंखला वक्र के निरपेक्ष मान के तहत क्षेत्र के रूप में निर्धारित किया गया था, जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 1. इलेक्ट्रोड को तब प्रत्येक विशिष्ट बैंड में "सक्रिय" और "निष्क्रिय" में वर्गीकृत किया गया था, जो गॉसियन मिक्सचर मॉडलिंग (जीएमएम) पर आधारित हमारी असुरक्षित क्लस्टरिंग पद्धति का उपयोग करके उन लोगों की पहचान करने के लिए किया गया था जो कार्य-प्रेरित शक्ति परिवर्तन दिखाते थे (साबू एट अल।, 2019) ) यह विधि अनिवार्य रूप से प्रत्येक चैनल के प्रेरित शक्ति मूल्य के आधार पर सक्रिय और निष्क्रिय चैनलों का बाइनरी मशीन-लर्निंग वर्गीकरण करती है। ब्याज के प्रत्येक आवृत्ति बैंड के लिए वर्गीकरण अलग से किया गया था। पूरी प्रक्रिया को अंजीर में संक्षेपित किया गया है। 1.

हमने यह सुनिश्चित करने के लिए एक GMM-आधारित पद्धति का चयन किया है कि सक्रिय इलेक्ट्रोड और निष्क्रिय इलेक्ट्रोड के समूहों के लिए विभिन्न संख्याओं को प्रतिबिंबित करने की अनुमति दी जाएगी। क्लस्टर की संख्या दो पर सेट की गई थी क्योंकि इलेक्ट्रोड का सक्रिय-निष्क्रिय वर्गीकरण द्विआधारी है: वर्णक्रमीय शक्ति में परिवर्तन या तो प्रेरित किया जा सकता है (बढ़ाया या घटाया जा सकता है) या शब्द प्रस्तुति अवधि के दौरान नहीं। जीएमएम के उपयोग ने जमीनी सच्चाई डेटा की आवश्यकता के बिना भी क्लासिकीकरण को सक्षम किया। इलेक्ट्रोड को विषयों में जमा किया गया और फिर सक्रिय इलेक्ट्रोड की पहचान करने के लिए क्लस्टर किया गया।

2.6. प्रेरित शक्ति मानचित्रण

अधिकांश सक्रिय इलेक्ट्रोड दृश्य और अर्थ संबंधी जानकारी के प्रसंस्करण के साथ-साथ घोषणात्मक के साथ जुड़े कॉर्टिकल क्षेत्रों में स्थानीयकृत थे।स्मृतिऔर कार्यकारी कार्य। 39 ब्रोड-मान क्षेत्रों में से, अधिकांश इलेक्ट्रोड स्थानों को 9 मस्तिष्क क्षेत्रों में बांटा गया है, जिनमें से प्रत्येक में ब्रोडमैन क्षेत्र शामिल हैं: दृश्य (ब्रोडमैन क्षेत्र 18 और 19), अवर अस्थायी (ब्रोडमैन क्षेत्र 20 और 37), प्रीक्यूनस (ब्रोड-मुख्य क्षेत्र) 30 और 31), पार्श्व पार्श्विका (ब्रोडमैन क्षेत्र 7 और 39), मेसियल टेम्पोरल (ब्रोडमैन क्षेत्र 28 और हिप्पोकैम्पस), पार्श्व अस्थायी (ब्रोडमैन क्षेत्र 21 और 22), ब्रोका के क्षेत्र (ब्रोडमैन क्षेत्र 44 और 45), पार्श्व प्रीफ्रंटल (ब्रोडमैन क्षेत्र) 9 और 46), और ललाट पोल (ब्रोडमैन क्षेत्र 10 और 11)। जब तक अन्यथा न कहा गया हो, आगे के सभी विश्लेषण याद किए गए शब्द युगों पर केंद्रित थे, यानी सफलतापूर्वक एन्कोडेड शब्दों वाले युग जिन्हें बाद में इन नौ कॉर्टिकल क्षेत्रों में स्वतंत्र रूप से याद किया गया था।

प्रत्येक आवृत्ति बैंड में प्रेरित शक्ति परिवर्तन एक इलेक्ट्रोड-स्थान-निर्भर वजन तकनीक के लिए एक कस्टम MATLAB कोड का उपयोग करके शब्द युग के प्रत्येक समय बिंदु के लिए एक औसत मस्तिष्क की सतह पर सभी सक्रिय इलेक्ट्रोड से प्लॉट किए गए थे। मस्तिष्क की सतह को एक जाल के रूप में बनाया गया था, जहां जाल के प्रत्येक तत्व को तत्व के सापेक्ष दूरी (अधिक समीपस्थ इलेक्ट्रोड के लिए अधिक वजन) द्वारा तौले गए आसपास के इलेक्ट्रोड की प्रेरित शक्ति पर निर्भर रंग सौंपा गया था। मस्तिष्क की सतह के प्रत्येक जाल तत्व के लिए, तत्व केंद्र बिंदु से 10 मिमी की दहलीज के भीतर केवल इलेक्ट्रोड के प्रभाव पर विचार किया गया था। इसलिए, प्रेरित शक्ति को थ्रेशोल्ड त्रिज्या के भीतर सभी इलेक्ट्रोडों से औसत किया गया था जो कि निम्न सूत्र के अनुसार उनकी निकटता से रैखिक रूप से भारित थे:

IP1∗ (दहलीज− r1) जमा IP2∗ (दहलीज− r2) जमा… जमा IP (दहलीज− rn )

(दहलीज− r1) जमा (दहलीज− r2) जमा… जमा (दहलीज− rn )

जहां आईपी एक इलेक्ट्रोड के लिए प्रेरित शक्ति परिवर्तन मूल्य है, और आर इलेक्ट्रोड और मस्तिष्क सतह जाल के चुने हुए तत्व के बीच की दूरी है।

2.7. आंकड़े

आवृत्ति बैंड, मस्तिष्क क्षेत्र (ब्रोडमैन क्षेत्र), और गोलार्ध के प्रभावों के लिए कई तुलना सुधारों के साथ एनोवा परीक्षणों का उपयोग "एक-समय (छवि 2)" के रूप में लेबल किए गए क्षेत्र में इलेक्ट्रोड के प्रतिशत का विश्लेषण करने के लिए किया गया था। गोलार्धों के बीच अस्थायी अंतर बोनफेरोनी सुधार (छवि 3 ए) के साथ दो-पूंछ, अयुग्मित टी-परीक्षण आंकड़ों का उपयोग करके मात्रा निर्धारित की गई थी। फिर हमने प्रत्येक शब्द युग को पूर्व-एन्कोडिंग, प्रारंभिक एन्कोडिंग, देर से एन्कोडिंग और पोस्ट-एन्कोडिंग चरणों में तोड़ दिया (बर्क एट अल। , 2014; कुसेविक्ज़ एट अल।, 2019) और प्रत्येक के दौरान प्रेरित शक्ति पर आवृत्ति बैंड, मस्तिष्क क्षेत्र और गोलार्ध के प्रभावों का विश्लेषण करने के लिए पोस्टहॉक टुके-क्रेमर परीक्षण के साथ दोहराए गए उपायों एनोवा (इन-विषयों के कारक के रूप में एन्कोडिंग चरण) का उपयोग किया। मौखिक चरणस्मृतिकार्य (चित्र.3बी)। प्रत्येक आवृत्ति बैंड और क्षेत्र के लिए चरम विलंबता को समय बिन के रूप में प्रेरित शक्ति के अधिकतम सकारात्मक शिखर के साथ निर्धारित किया गया था। लैटिन-शहरों की तुलना दोहराए गए उपायों एनोवा (इन-विषयों के कारक के रूप में एन्कोडिंग चरण) और पोस्ट-हॉक तुकी-क्रेमर एकाधिक तुलना परीक्षणों (छवि 4) का उपयोग करके की गई थी। पियर्सन के सहसंबंध परीक्षण का उपयोग चरम शक्ति विलंबता (छवि 5 बी) के समय मस्तिष्क के प्रत्येक अक्ष के साथ स्थिति के प्रभाव का आकलन करने के लिए किया गया था। सभी परीक्षणों के लिए अल्फ़ा मान 0.05 पर सेट किया गया था।

3। परिणाम

3.1. मेमोरी एन्कोडिंग के दौरान प्रेरित वर्णक्रमीय गतिविधियां मानव प्रांतस्था में विषम रूप से वितरित की जाती हैं

हमने पहली बार कॉर्टिकल क्षेत्रों से इलेक्ट्रोड के एक सबसेट की पहचान की, जो इस दौरान सक्रिय हुआ थास्मृतिएन्कोडिंग। इस उद्देश्य के लिए, छह गैर-अतिव्यापी आवृत्ति श्रेणियों में वर्णक्रमीय पावर-इन-बैंड (कम थीटा: 2–4 हर्ट्ज, उच्च थीटा: 5–9 हर्ट्ज, अल्फा: 10–15 हर्ट्ज, बीटा: 16– 25 हर्ट्ज, कम गामा: 25-55 हर्ट्ज, उच्च गामा: 65-115 हर्ट्ज) का उपयोग प्रत्येक बैंड में स्वतंत्र रूप से सक्रिय इलेक्ट्रोड (साबू एट अल।, 2 0 19) के स्वचालित वर्गीकरण के लिए सुविधाओं के रूप में किया गया था (चित्र। 1) । सभी प्रतिभागियों में प्रत्यारोपित किए गए कुल 14,219 इलेक्ट्रोडों में से, 4738 (33.3 प्रतिशत) ने आवृत्ति बैंड में से कम से कम एक में प्रेरित वर्णक्रमीय शक्ति दिखाई। इसलिए, एक विशिष्ट इलेक्ट्रोड साइट ने निम्न, मध्यवर्ती, या उच्च-आवृत्ति बैंड (छवि 2 ए) की एक निर्धारित सीमा में प्रेरित शक्ति दिखाई। हमारे पिछले परिणामों (कुसेविक्ज़ एट अल।, 2019; अलोटैबी एट अल।, 2015) के साथ समझौते में, इन सक्रिय इलेक्ट्रोडों को 39 ब्रोडमैन क्षेत्रों में व्यापक रूप से वितरित किया गया था जो सभी कॉर्टिकल लोब (छवि 2 बी) में परिभाषित थे। प्रत्येक ब्रोडमैन क्षेत्र में इलेक्ट्रोड का सापेक्ष अनुपात जो सक्रिय रूप से 4.3 प्रतिशत से 75 प्रतिशत तक भिन्न था, लिम्बिक, फ्रंटल, प्रीफ्रंटल, पार्श्विका, अस्थायी, या ओसीसीपिटल लोब (एनोवा एफ=99.21, पी के भीतर स्थान के आधार पर) <0.001, df="5)," पश्चकपाल="" और="" पार्श्विका="" प्रांतस्था="" के="" संवेदी="" दृश्य="" क्षेत्रों="" में="" उल्लेखनीय="" रूप="" से="" अधिक="" सक्रिय="" इलेक्ट्रोड="" के="" साथ="" (पोस्टहॉक="" तुकी="" क्रेमर,="" पी=""><0.05)। प्रत्येक="" क्षेत्र="" के="" भीतर,="" अल्फा="" और="" बीटा="" बैंड="" सहित="" प्रत्येक="" आवृत्ति="" बैंड="" में="" समान="" अनुपात="" देखा="" गया,="" जिसमें="" स्पेक्ट्रम="" में="" कोई="" महत्वपूर्ण="" अंतर="" नहीं="" था="" (एन-वे="" एनोवा="" एफ="0.17," पी="0.9747" ,="" डीएफ="5)।" संक्षेप="" में,="" विश्लेषण="" किए="" गए="" आवृत्ति="" बैंड="" की="" परवाह="" किए="" बिना,="" विश्लेषण="" किए="" गए="" किसी="" भी="" कॉर्टिकल="" क्षेत्रों="" के="" भीतर="" इलेक्ट्रोड="" साइटों="" के="" कम="" से="" कम="" 4="" प्रतिशत="" ने="" कार्य="" के="" दौरान="" महत्वपूर्ण="" रूप="" से="" प्रेरित="" शक्ति="" का="" खुलासा="">

To investigate whether these various low and high-frequency spectral activities were induced on the same electrodes, we summarized the over-lap across the six frequency bands for nine cortical regions of interest (ROI; each composed of two Brodmann areas with >18 active electrodes from >8 प्रतिभागी; तालिका 1 देखें)। एक इलेक्ट्रोड एक या अधिक बैंड में सक्रिय हो सकता है। हमने पाया कि इलेक्ट्रोड का उच्चतम अनुपात केवल एक (43.12 प्रतिशत) या दो (22.94 प्रतिशत) बैंड में सक्रिय था, और आनुपातिक रूप से दो से अधिक बैंड में कम था, जिसमें केवल एक अल्पसंख्यक (5.4 प्रतिशत) सभी छह में सक्रिय था (चित्र। 2सी)। दो से अधिक बैंडों में प्रेरित वर्णक्रमीय शक्ति का उच्चतम ओवरलैप पश्चकपाल प्रांतस्था (छवि 2C; लाल) के पश्च संवेदी दृश्य क्षेत्रों में इलेक्ट्रोड के लिए देखा गया था, जहां शब्द एन्कोडिंग के दौरान प्रति इलेक्ट्रोड औसतन 4-5 बैंड सक्रिय किए गए थे। लौकिक और पार्श्विका प्रांतस्था के अन्य दृश्य क्षेत्रों ने भी दो से अधिक बैंड सक्रिय इलेक्ट्रोड के अपेक्षाकृत उच्च वितरण को दिखाया, अस्थायी और प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स में पूर्ववर्ती उच्च-क्रम प्रसंस्करण क्षेत्रों के विपरीत, जहां इलेक्ट्रोड 1-2 आवृत्ति बैंड में सक्रिय थे। (अंजीर। 2C; काला)। कुल मिलाकर, अधिकांश इलेक्ट्रोड साइटों ने एक या दो विशिष्ट आवृत्ति बैंडों में कम वर्णक्रमीय शक्ति दिखाई, यह सुझाव देते हुए कि विभिन्न गतिविधियों को प्रांतस्था में स्थानिक रूप से अलग किया गया था।

अंजीर। 2. मौखिक स्मृति एन्कोडिंग के दौरान प्रेरित वर्णक्रमीय गतिविधियां मानव मस्तिष्क में असमान रूप से वितरित की जाती हैं। (ए) सक्रिय इलेक्ट्रोड से शब्द एन्कोडिंग के दौरान परीक्षण-औसत स्पेक्ट्रोग्राम के प्रतिनिधि उदाहरण अलग-अलग संरचनात्मक स्थानों से तीन आवृत्ति समूहों में से प्रत्येक के लिए स्वतंत्र रूप से जुड़े प्रेरित शक्ति परिवर्तन दिखाते हैं। (बी) अध्ययन किए गए छह आवृत्ति बैंड में सक्रिय इलेक्ट्रोड के अनुपात (कम थीटा: 2-4 हर्ट्ज, उच्च थीटा: 5-9 हर्ट्ज, अल्फा: 10-15 हर्ट्ज) बीटा:

16-25 हर्ट्ज, कम गामा: 25-55 हर्ट्ज, उच्च गामा: 65-115 हर्ट्ज) शारीरिक वितरण में महत्वपूर्ण अंतर (एनोवा) दिखाते हैं (लाल तारांकन; पी <0.05 पोस्ट-हॉक="" टुकी="" क्रेमर="" परीक्षण="" )="" लेकिन="" फ़्रीक्वेंसी="" बैंड="" में="" नहीं="" जैसा="" कि="" इनसेट="" बॉक्स="" प्लॉट्स="" में="" संक्षेपित="" किया="" गया="" है।="" (सी)="" एक="" या="" अधिक="" आवृत्ति="" बैंड="" में="" सक्रिय="" इलेक्ट्रोड="" के="" वितरण="" से="" ओसीसीपिटल="" और="" पार्श्विका="" दृश्य="" प्रांतस्था="" के="" पीछे="" के="" क्षेत्रों="" में="" उच्चतम="" ओवरलैप="" का="" पता="" चलता="" है,="" जो="" धीरे-धीरे="" अधिक="" पूर्वकाल="" कॉर्टिकल="" क्षेत्रों="" में="" घट="" रहा="" था="" जैसा="" कि="" औसत="" मस्तिष्क="" सतह="" भूखंड="" में="" दिखाया="" गया="" है।="" और="" सभी="" सक्रिय="" इलेक्ट्रोडों="" का="" कार्टून="" सारांश="" (बार="" चार्ट="" के="" अनुसार="" रंगीन="" डॉट्स)="" और="" वायलिन="" प्लॉट्स="" में="" (काली="" और="" लाल="" रेखाएं="" माध्य="" और="" माध्यिका,="" मान="" दर्शाती="" हैं।="" (होमैन,="" 2015))।="" (डी)="" गामा="" (उच्च="" आवृत्ति),="" अल्फा/बीटा="" (मध्यवर्ती="" आवृत्ति),="" और="" थीटा="" (कम="" आवृत्ति)="" बैंड="" में="" सक्रिय="" सभी="" इलेक्ट्रोडों="" का="" वितरण="" ब्याज="" के="" नौ="" चयनित="" प्रांतिक="" क्षेत्रों="" में="" होता="" है="" (वी-विजुअल;="" आईटी-अवर="" टेम्पोरल;="" पूर्व="" -="" प्रीक्यूनस;="" पार="" -="" पार्श्व="" पार्श्विका;="" एमटीएल="" -="" मेसियल="" टेम्पोरल="" लोब;="" एलटी="" -="" लेटरल="" टेम्पोरल;="" बीआर="" -="" ब्रोका="" का="" क्षेत्र;="" पीएफसी="" -="" प्रीफ्रंटल="" कॉर्टेक्स;="" एफपी="" -="" फ्रंटल="" पोल)="" गामा="" बैंड="" (लाल)="" और="" अधिक="" इलेक्ट्रोड="" में="" सक्रिय="" अपेक्षाकृत="" अधिक="" प्रीफ्रंटल="" इलेक्ट्रोड="" के="" साथ="" सभी="" बैंड="" (काले)="" में="" सक्रिय="" दृश्य="" क्षेत्रों="" में="" जैसा="" कि="" औसत="" मस्तिष्क="" सतह="" की="" साजिश,="" कार्टून="" सारांश="" और="" वायलिन="" प्लॉट="" में="" दिखाया="" गया="" है।="" ध्यान="" दें="" कि="" कुल="" मिलाकर="" अधिकांश="" इलेक्ट्रोड="" केवल="" एक="" या="" दो="" आवृत्ति="" बैंड="" में="" कम,="" मध्यवर्ती,="" या="" उच्च="" आवृत्तियों="" में="" सक्रिय="" थे,="" दृश्य="" क्षेत्रों="" को="" छोड़कर="" किसी="" भी="" इलेक्ट्रोड="" पर="" दो="" से="" अधिक="" आवृत्ति="" बैंड="" सक्रिय="" थे="" (इसमें="" रंग="" के="" संदर्भों="" की="" व्याख्या="" के="" लिए)="" एग्योर="" लीजेंड,="" पाठक="" को="" इस="" लेख="" के="" वेब="" संस्करण="" के="" लिए="" संदर्भित="" किया="" गया="">

हमने आगे पूछा कि क्या किसी एक इलेक्ट्रोड साइट पर प्रेरित वर्णक्रमीय गतिविधियाँ समान आवृत्ति रेंज में ओवरलैप की गई थीं। हमने गतिविधियों को निम्न, मध्यवर्ती और उच्च-आवृत्ति समूहों (थीटा, अल्फा/बीटा, और गामा, क्रमशः) में समूहीकृत किया और विभिन्न समूह संयोजनों के साथ सक्रिय इलेक्ट्रोड के अनुपात की तुलना की। सभी सक्रिय इलेक्ट्रोडों में से आधे से अधिक ने दिखाया कि प्रेरित शक्ति विशेष रूप से निम्न, मध्यवर्ती या उच्च-आवृत्ति बैंड (छवि 2 डी) में है। सभी समूहों में उच्च ओवरलैप वाले इलेक्ट्रोड मुख्य रूप से पश्च दृश्य क्षेत्रों (छवि 2 डी; काला) में स्थानीयकृत थे। तीन आवृत्ति समूहों में से एक में प्रेरित शक्ति दिखाने वाली शेष इलेक्ट्रोड साइटों को समान रूप से प्रत्येक आरओआई में समान अनुपात के साथ प्रांतस्था में वितरित किया गया था, प्रीफ्रंटल क्षेत्रों के अलावा जहां मेमोरी एन्कोडिंग के दौरान अपेक्षाकृत अधिक उच्च आवृत्ति गामा गतिविधियां मौजूद थीं। .2D; लाल)। हमारे परिणामों से पता चला है कि एक विशेष आवृत्ति रेंज की गतिविधियों को ज्यादातर विशिष्ट कॉर्टिकल साइटों पर प्रेरित किया गया था, जो "स्पेक्ट्रल फिंगरप्रिंट्स" (सीगल एट अल।, 2012) की धारणा के अनुरूप वितरण के मोज़ेक जैसा पैटर्न बनाते हैं।

3.2. प्रेरित शक्ति का पार्श्व प्रभाव विशेष आवृत्तियों और कॉर्टिकल क्षेत्रों के लिए विशिष्ट है

हमारा अगला प्रश्न यह था कि क्या शब्द एन्कोडिंग (चित्र 1) के समय के दौरान प्रेरित कुल पावर-इन-बैंड संरचनात्मक स्थान, आवृत्ति बैंड या गोलार्ध के आधार पर भिन्न था। व्यक्तिगत सक्रिय इलेक्ट्रोड कॉर्टिकल क्षेत्रों (छवि 2) में विषम वितरण के बावजूद, प्रेरित शक्ति के समान परिमाण दिखा सकते हैं। कुल मिलाकर, प्रेरित शक्ति पर आवृत्ति बैंड का एक महत्वपूर्ण प्रभाव था (दोहराए गए उपाय एनोवा एफ=1346.99, पी < 0।="" 0="" 0="" 1,="" डीएफ="" {="" {8}})।="" मस्तिष्क="" क्षेत्र="" (एनोवा="" एफ="38.21," पी=""><0.001, डीएफ="37)" और="" इलेक्ट्रोड="" के="" गोलार्ध="" स्थान="" (एनोवा="" एफ="17.4," पी=""><0.001, डीएफ="" {{="" 18}})।="">

अंजीर। 3. विशिष्ट आवृत्तियों और कॉर्टिकल क्षेत्रों में पुन: वील पार्श्व प्रभाव को एन्कोडिंग के दौरान प्रेरित शक्ति के अस्थायी प्रोफाइल। (ए) प्रत्येक पैनल किसी दिए गए आवृत्ति बैंड और मस्तिष्क क्षेत्र में सभी सक्रिय इलेक्ट्रोड से अनुमानित शब्द प्रस्तुति (ग्रे पृष्ठभूमि) के समय में परीक्षण-औसत शक्ति परिवर्तन दिखाता है जो बाएं और दाएं गोलार्ध (लाल और नीला, सम्मान) के लिए अलग-अलग प्लॉट किए जाते हैं। . पृष्ठभूमि में धूसर क्षेत्र के भूखंड दो गोलार्द्धों के बीच सांख्यिकीय अंतर (टी-सांख्यिकी) को 5 0 एमएस टाइम बिन्स में गहरे भूरे रंग के साथ संक्षेप में अधिक (सकारात्मक टी मान) या कम (नकारात्मक टी मान) शक्ति का संकेत देते हैं। बायां गोलार्द्ध (क्षैतिज धराशायी रेखाएं; छात्र टी-टेस्ट, पी < 0.05)।="" ध्यान="" दें="" कि="" महत्वपूर्ण="" पार्श्व="" प्रभाव="" किसी="" दिए="" गए="" मस्तिष्क="" क्षेत्र="" में="" विशिष्ट="" आवृत्ति="" बैंड="" में="" स्थानीयकृत="" होता="" है।="" (बी)="" नौ="" मस्तिष्क="" क्षेत्रों="" में="" सभी="" आवृत्ति="" बैंड="" से="" कुल="" प्रेरित="" शक्ति="" (बार-बार="" उपाय="" एनोवा)="" की="" सारांश="" तुलना="" (लेबल="" के="" लिए="" चित्र="" 2="" देखें)="" और="" मेमोरी="" एन्कोडिंग="" के="" चार="" चरण="" -="" भीतर-विषय="" कारक="" (लाल="" तारांकन="" महत्वपूर्ण="" अंतर="" दर्शाते="" हैं)="" तुकी-क्रेमर="" परीक्षण,="" पी=""><0.05)।>स्मृतिबाएं प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स (काले दोहरे तीर द्वारा इंगित) में प्रभाव सबसे बड़ा था, जबकि, एमटीएल ने दाएं गोलार्ध क्षेत्रों में सबसे बड़ा प्रभाव दिखाया (इस आकृति कथा में रंग के संदर्भों की व्याख्या के लिए, पाठक को वेब पर भेजा जाता है इस लेख का संस्करण।)

समूह विश्लेषण (Tukey-Kramer, p < 0.05)="" ने="" निम्न="" और="" उच्च="" गामा="" बैंडों="" को="" छोड़कर,="" बैंड="" की="" बढ़ती="" आवृत्तियों="" के="" साथ="" महत्वपूर्ण="" रूप="" से="" छोटी="" शक्ति="" की="" पुष्टि="" की="" (सप्लीमेंट्री="" अंजीर।="" 1)।="" ओसीसीपिटल="" लोब="" के="" भीतर="" इलेक्ट्रोड="" ने="" उच्च="" गामा="" गतिविधियों="" (कुसेविक्ज़="" एट="" अल।,="" 2019)="" के="" हमारे="" पिछले="" अध्ययन="" के="" साथ="" समझौते="" में="" किसी="" भी="" अन्य="" क्षेत्र="" की="" तुलना="" में="" उल्लेखनीय="" रूप="" से="" उच्च="" प्रेरित="" शक्ति="">