EEGマイクロステート全脳ニューロンネットワークの時間的ダイナミクスを研究するためのツールとして：レビュー

現在のレビューでは、マルチチャネル脳波（EEG）を使用して、人間の脳の安静状態活性を特徴付けるための確立された方法について説明しています。この方法には、頭皮ポテンシャルフィールドの構成が半安定のままで、大規模ネットワークのノード間の活動の準シンガル性を示唆する短い短期間として定義される脳内の電気微小状態の検査が含まれます。時間をかけで反復的なシーケンスで発生するいくつかのプロトタイプのマイクロステートは、参加者全体で確実に識別できます。研究者は、これらのマイクロステートが自発的意識的精神プロセスの鎖の基本的な構成要素を表し、その発生と時間的ダイナミクスがメンテーションの質を決定することを提案しています。いくつかの研究により、神経学的および精神医学的状態に関連する精神プロセスの乱れが、特定のマイクロステートの時間的ダイナミクスの変化として現れることが実証されています。EEG-FMRI研究とEEG源イメージングの研究を組み合わせて、EEG微小状態は、fMRIを使用して特定された安静状態ネットワークと密接に関連していることが示されています。EEGマイクロステートの時系列のスケールフリー特性は、このような異なる時間スケールで同様のネットワークを観察できる理由を説明しています。現在のレビューでは、これらのEEGマイクロステートの概要、分析のための利用可能な方法、これらのマイクロステートに関する調査結果の機能的解釈、およびそれらの行動および臨床的相関を提供します。

The present review discusses a well-established method for characterizing resting-state activity of the human brain using multichannel electroencephalography (EEG). This method involves the examination of electrical microstates in the brain, which are defined as successive short time periods during which the configuration of the scalp potential field remains semi-stable, suggesting quasi-simultaneity of activity among the nodes of large-scale networks. A few prototypic microstates, which occur in a repetitive sequence across time, can be reliably identified across participants. Researchers have proposed that these microstates represent the basic building blocks of the chain of spontaneous conscious mental processes, and that their occurrence and temporal dynamics determine the quality of mentation. Several studies have further demonstrated that disturbances of mental processes associated with neurological and psychiatric conditions manifest as changes in the temporal dynamics of specific microstates. Combined EEG-fMRI studies and EEG source imaging studies have indicated that EEG microstates are closely associated with resting-state networks as identified using fMRI. The scale-free properties of the time series of EEG microstates explain why similar networks can be observed at such different time scales. The present review will provide an overview of these EEG microstates, available methods for analysis, the functional interpretations of findings regarding these microstates, and their behavioral and clinical correlates.