مقالة منهجية

تتبع العين المتزامن وتسجيل الخلايا العصبية المفردة لتحديد الخلايا العصبية الانتقائية المستهدفة

يوليو 8, 2025

في هذه المقالة

الملخص

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

المصدر: Wang, S., et al. تتبع العين المتزامن وتسجيلات الخلايا العصبية المفردة في مرضى الصرع البشريين. J. Vis. Exp. (2019).

يوضح الفيديو اختبارا لتحديد الخلايا العصبية الانتقائية المستهدفة عبر تتبع العين المتزامن وتسجيلات الخلايا العصبية الفردية. يتم تكليف المشارك البشري بتحديد كائن مستهدف من بين مجموعة من الكائنات في الشاشة ، ويتم تتبع حركة العين. في الوقت نفسه ، يتم تسجيل معدل إطلاق الخلايا العصبية المفردة عبر أقطاب كهربائية مزروعة في الدماغ. ترتبط البيانات من كلا التسجيلين لتقييم وجود الخلايا العصبية الانتقائية للهدف.

البروتوكول

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم تنفيذ جميع الإجراءات التي تشمل مشاركين بشريين وفقا للمبادئ التوجيهية المؤسسية والوطنية والدولية لرفاهية الإنسان وتمت مراجعتها من قبل مجلس المراجعة المؤسسية المحلي.

1. المشاركون

  1. تجنيد مرضى جراحة الأعصاب المصابين بالصرع المستعصي والذين يخضعون لوضع أقطاب كهربائية داخل الجمجمة لتحديد نوبات الصرع لديهم.
  2. أدخل أقطاب كهربائية ذات أسلاك دقيقة مدمجة في جميع المواقع المستهدفة المشار إليها سريريا ، والتي تشمل عادة مجموعة فرعية من اللوزة والحصين والقشرة الحزامية الأمامية والمنطقة الحركية قبل التكميلية. انظر تفاصيل الزرع في بروتوكولنا السابق.
  3. بمجرد عودة المريض إلى وحدة مراقبة الصرع ، قم بتوصيل جهاز التسجيل لكل من التسجيلات الكلية والدقيقة. يتضمن ذلك إعداد غلاف الرأس بعناية يتضمن مراحل الرأس. بعد ذلك ، انتظر حتى يتعافى المريض من الجراحة وقم بإجراء الاختبار عندما يكون المريض مستيقظا تماما (عادة ما يكون على الأقل 36 إلى 48 ساعة بعد الجراحة).

2. الإعداد التجريبي

  1. قم بتوصيل كمبيوتر التحفيز بنظام الفيزيولوجيا الكهربية وجهاز تعقب العين باتباع الرسم البياني في الشكل 1.
  2. استخدم نظام تتبع العين بالأشعة تحت الحمراء عن بعد غير الجراحي (انظر جدول المواد). ضع نظام تتبع العين على عربة متنقلة قوية (الشكل 1 أ ، ب). بعربة التسوق نفسها، قم بتوصيل ذراع مرن يحمل شاشة عرض بلورية سائلة (LCD). استخدم الوضع عن بعد لتتبع رأس المريض وعينيه.
  3. ضع مصدر طاقة مشحون بالكامل دون انقطاع (UPS) على عربة تتبع العين وقم بتوصيل جميع الأجهزة المتعلقة بتتبع العين (مثل شاشة LCD أمام المريض وكاميرا تعقب العين ومصدر الضوء والكمبيوتر المضيف لتعقب العين) ب UPS بدلا من مصدر طاقة خارجي.
  4. اضبط المسافة بين المريض وشاشة LCD على 60-70 سم واضبط زاوية شاشة LCD بحيث يكون سطح الشاشة موازيا تقريبا لوجه المريض. اضبط ارتفاع الشاشة بالنسبة لرأس المريض بحيث تكون كاميرا جهاز تعقب العين في ارتفاع أنف المريض تقريبا.
  5. تزويد المريض بصندوق الأزرار أو لوحة المفاتيح. تحقق من تسجيل المشغلات (منطق الترانزستور والترانزستور ، TTL) والضغط على الزر بشكل صحيح قبل بدء التجربة.

3. تسجيل خلية عصبية واحدة

  1. ابدأ برنامج الاستحواذ. أولا ، قم بفحص إمكانات المجال المحلي عريض النطاق (0.1 هرتز - 8 كيلو هرتز) بصريا وتأكد من أنها غير ملوثة بضوضاء الخط. خلاف ذلك ، اتبع الإجراءات القياسية لإزالة الضوضاء.
  2. لتحديد الخلايا العصبية المفردة ، يقوم تمرير النطاق بتصفية الإشارة (300 هرتز - 8 كيلو هرتز). حدد واحدا من الأسلاك الدقيقة الثمانية كمرجع لكل حزمة أسلاك دقيقة. اختبر مراجع مختلفة واضبط المرجع بحيث (1) تظهر القنوات السبع الأخرى خلايا عصبية واضحة ، و (2) لا يحتوي المرجع على خلايا عصبية. اضبط نطاق الإدخال على ± 2,000 ميكرو فولت.
  3. قم بتمكين حفظ البيانات كملف NRD (أي ملف البيانات الأولية واسع النطاق الذي سيتم استخدامه لفرز الارتفاع اللاحق خارج الإنترنت) قبل تسجيل البيانات. اضبط معدل أخذ العينات على 32 كيلو هرتز.

4. تتبع العين

  1. ابدأ برنامج تتبع العين. نظرا لأنه نظام خال من تثبيت الرأس ، ضع الملصق على جبهة المريض حتى يتمكن جهاز تعقب العين من ضبط حركات الرأس.
  2. اضبط المسافة والزاوية بين متتبع العين والمريض بحيث يتم وضع علامة على الهدف ومسافة الرأس والتلميذ وانعكاس القرنية (CR) على أنها جاهزة (كما هو موضح باللون الأخضر في برنامج تتبع العين ؛ يوضح الشكل 2 مثالا جيدا لشاشة إعداد الكاميرا). انقر على العين ليتم تسجيلها واضبط معدل أخذ العينات على 500 هرتز.
  3. استخدم الضبط التلقائي للتلميذ وعتبة CR. بالنسبة للمرضى الذين يرتدون النظارات ، اضبط موضع و / أو زاوية الإضاءة والكاميرا بحيث لا تتداخل الانعكاسات من الزجاج مع اكتساب حدقة العين.
  4. قم بمعايرة متتبع العين باستخدام طريقة الشبكة المدمجة المكونة من 9 نقاط في بداية كل كتلة. تأكد من أن مواضع العين (الموضحة ك "+") تسجل بشكل جيد كشبكة من 9 نقاط. خلاف ذلك ، أعد المعايرة.
  5. قبول المعايرة والتحقق من الصحة. اقبل التحقق من الصحة إذا كان الحد الأقصى لخطأ التحقق من الصحة < 2 درجة وكان متوسط خطأ التحقق من الصحة < 1 درجة. خلاف ذلك ، أعد التحقق من الصحة.
  6. قم بتصحيح الانجراف وانتقل إلى التجربة الفعلية.

5. المهمة

  1. في مهمة البحث المرئي هذه ، استخدم المحفزات من دراستنا السابقة واتبع إجراء المهمة كما هو موضح من قبل.
  2. توفير تعليمات المهمة للمشاركين. اطلب من المشاركين العثور على العنصر المستهدف في مصفوفة البحث والرد في أسرع وقت ممكن. اطلب من المشاركين الضغط على الزر الأيسر لمربع الاستجابة (انظر جدول المواد) إذا وجدوا الهدف والزر الأيمن إذا اعتقدوا أن الهدف غائب. توجيه المشاركين صراحة بأنه ستكون هناك تجارب حاضرة وغائبة عن الهدف.
  3. ابدأ تشغيل برنامج عرض التحفيز (انظر جدول المواد) وقم بتشغيل المهمة: قدم إشارة مستهدفة لمدة 1 ثانية وقدم مصفوفة البحث باستخدام برنامج عرض التحفيز. اضغط على زر التسجيل وقدم ملاحظات لكل تجربة على حدة (صحيح أو غير صحيح أو مهلة) للمشاركين.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

p class = "jove_content" fo: keep-together.within-page = "1" >figure-results-1
الشكل 1. الإعداد التجريبي. (أ) تظهر اللوحات اليسرى رسما تخطيطيا للاتصالات بين الأنظمة المختلفة. يعمل الكمبيوتر المحفز كوحدة تحكم مركزية. يتصل بنظام الفيزيولوجيا الكهربية من خلال المنفذ المتوازي ويرسل نبضات TTL كمحفزات. يتصل كمبيوتر التحفيز بنظام تتبع العين من خلال كابل إيثرنت ، حيث يرسل رسائل نصية إلى متتبع العين ويتلقى موضع النظرة الحالي عبر الإنترنت. يقدم كمبيوتر التحفيز...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
لم يتم الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة الاسم الشركة رقم فهرسي التعليقات صندوق استجابة Cedrus أرز (https://cedrus.com/) آر بي -844 مربع الزر كمبيوتر محمول من Dell ديل (https://dell.com) الطراز Precision 7520 كمبيوتر التحفيز EyeLink تعقب العين أبحاث SR (https://www.srresearch.com) جهاز تحكم عن بعد 1000 Plus مع كمبيوتر محمول مضيف وحامل ذراع LCD تتبع العين نظام الفيزيولوجيا العصبية العصبية Neuralynx (https://neuralynx.com) أطلس 128 الفيزيولوجيا الكهربية أوسورت المصدر المفتوح الإصدار 4.1 (RRID: SCR_015869) خوارزمية فرز سبايك أداة الفيزياء النفسية bx المصدر المفتوح PTB3 (RRID: SCR_002881) مجموعة أدوات Matlab لتنفيذ التجارب النفسية الفيزيائية متلاب شركة MathWorks Inc R2016a (RRID: SCR_001622) تحليل البيانات

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

Eye TrackingSingle Neuron RecordingTarget Selective NeuronsHuman Epilepsy PatientsMedial Temporal LobeDepth ElectrodesMicrowire ElectrodesElectrophysiology SystemButton Press ResponseStimulus Presentation Software

مقالات ذات صلة