同步眼动追踪与单神经元记录以鉴定目标选择性神经元

摘要

来源：Wang, S.，等. 癫痫患者中同步眼动追踪与单神经元记录。J. Vis. Exp. (2019)。

该视频展示了一种通过同步眼动追踪和单神经元记录来鉴定目标选择性神经元的实验方法。实验中，要求一名人类受试者在显示的一组物体中识别出目标物体，同时对其眼动进行追踪。与此同时，通过植入大脑的电极记录单个神经元的放电频率。将两组记录的数据进行关联分析，以评估是否存在目标选择性神经元。

方案

所有涉及人类参与者的操作均按照机构、国家和国际的人类福利指南进行，并已通过当地机构审查委员会的审查。

1. 参与者

1. 招募正在接受颅内电极植入以定位癫痫发作区域的难治性癫痫神经外科患者。
2. 将嵌入微丝的深部电极插入所有临床指征目标区域，通常包括杏仁核、海马、前扣带皮层和前辅助运动区的部分区域。电极植入的详细信息请参见我们之前的实验方案。
3. 患者返回癫痫监测病房后，连接用于宏观和微观记录的记录设备。包括仔细准备包含头端放大器的头部包扎装置。随后等待患者从手术中恢复，并在患者完全清醒时进行测试（通常为术后至少36至48小时）。

2. 实验装置

1. 根据图1中的示意图，将刺激计算机连接至电生理系统和眼动仪。
2. 使用远程非侵入性红外眼动追踪系统（见材料表）。将眼动追踪系统放置在一个稳固的移动推车上（图1A、B）。在同一推车上安装一个可调节的机械臂，用于固定液晶显示器（LCD）。使用远程模式追踪受试者的头部和眼睛。
3. 在眼动追踪推车上放置一台充满电的不间断电源（UPS），并将所有与眼动追踪相关的设备（即位....

结果

图1. 实验装置。 (A) 左侧面板展示了不同系统之间连接关系的示意图。刺激计算机作为中央控制器，通过并行端口与电生理系统连接，并发送TTL脉冲作为触发信号。刺激计算机通过以太网电缆连接至眼动追踪系统，向眼动仪发送文本消息，并实时接收当前注视位置。刺激计算机还在刺激屏幕（VGA）上呈现刺激，并通过USB按钮盒或键盘接收受试者的反应。蓝色线条表示设备之间的连接，箭头表示设备间通信的方向。右侧面板展示了各系统之间的信号流向以及每个系统中保存的数据。(B) 一个示例装置，其中系统的关键部件已标注。

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
Cedrus 反应盒	Cedrus (https://cedrus.com/)	RB-844	按钮盒
Dell 笔记本电脑	Dell (https://dell.com)	Precision 7520	刺激呈现计算机
EyeLink 眼动仪	SR Research (https://www.srresearch.com)	1000 Plus 远程型，配备笔记本主机和LCD臂式支架	眼动追踪
Neuralynx 神经生理学系统	Neuralynx (https://neuralynx.com)	ATLAS 128	电生理学
Osort	开源	v4.1 (RRID: SCR_015869)	峰电位分类算法
心理物理学工具箱	开源	PTB3 (RRID: SCR_002881)	用于实现心理物理学实验的Matlab工具箱
MATLAB	MathWorks Inc	R2016a (RRID: SCR_001622)	数据分析