ヒトアルファ活動のEEG相関fMRI

脳波相関官能性磁気共鳴画像法（EEG/FMRI）を使用して、生理学的および病理学的EEGイベントの両方に関連する血液酸素レベル依存性（太字）シグナル変化を特定できます。ここでは、連続的かつ同時のEEG/FMRIを実装して、緩和された覚醒時の支配的なEEGパターンであるアルファリズム（8〜12 Hz）の自発的なパワー変動に関連する太字のシグナル変化を特定しました。MR互換性のあるEEG記録システムを使用して、1.5-Tマグネット共鳴（MR）スキャナー内で目を閉じた安静時に、10人の被験者に32チャネルが記録されました。エコープラナーイメージングによる機能スキャンは、4秒ごとにほぼ全体の脳全体をカバーしました。オフラインMRIアーティファクト減算ソフトウェアが適用され、fMRI獲得中に継続的なEEGデータが取得されました。1秒間の平均的なアルファパワーは、高速フーリエ変換を使用していくつかの電極位置で導出されました。次に、電力時間コースは、標準的な血行動態応答関数で畳み込まれ、ダウンサンプリングされ、画像時系列の関連する信号変化の統計的パラメトリックマッピングに使用されました。研究されたすべての電極位置で、頭脳および前頭皮質の活性とアルファパワーの強い負の相関が見つかりました。逆に、まばらで非体系的な正の相関のみが検出されました。これらの発見の関連性は、アルファリズムの生成と重要性に関する現在の理論と関連する機能的神経画像の発見を考慮して議論されています。

Electroencephalography-correlated functional magnetic resonance imaging (EEG/fMRI) can be used to identify blood oxygen level-dependent (BOLD) signal changes associated with both physiological and pathological EEG events. Here, we implemented continuous and simultaneous EEG/fMRI to identify BOLD signal changes related to spontaneous power fluctuations in the alpha rhythm (8-12 Hz), the dominant EEG pattern during relaxed wakefulness. Thirty-two channels of EEG were recorded in 10 subjects during eyes-closed rest inside a 1.5-T magnet resonance (MR) scanner using an MR-compatible EEG recording system. Functional scanning by echoplanar imaging covered almost the entire cerebrum every 4 s. Off-line MRI artifact subtraction software was applied to obtain continuous EEG data during fMRI acquisition. The average alpha power over 1-s epochs was derived at several electrode positions using a Fast Fourier Transform. The power time course was then convolved with a canonical hemodynamic response function, down-sampled, and used for statistical parametric mapping of associated signal changes in the image time series. At all electrode positions studied, a strong negative correlation of parietal and frontal cortical activity with alpha power was found. Conversely, only sparse and nonsystematic positive correlation was detected. The relevance of these findings is discussed in view of the current theories on the generation and significance of the alpha rhythm and the related functional neuroimaging findings.