同时进行眼动追踪和单神经元记录以识别靶标选择性神经元

所有涉及人类参与者的程序均已按照机构、国家和国际人类福利指南执行，并已由当地机构审查委员会审查。

1. 参与者

1. 招募患有顽固性癫痫的神经外科患者，他们正在接受颅内电极放置以定位他们的癫痫发作。
2. 将带有嵌入式微线的深度电极插入所有临床指示的目标位置，通常包括杏仁核、海马体、前扣带皮层和前补充运动区的子集。请参阅我们之前的方案中有关植入的详细信息。
3. 一旦患者返回癫痫监测室，连接记录设备以进行宏观和微观记录。这包括仔细准备包括头部舞台的头巾。然后，等待患者从手术中恢复，并在患者完全清醒时（通常在手术后至少 36 至 48 小时）进行测试。

2. 实验设置

1. 按照图 1 中的图表将刺激计算机连接到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）。将眼动追踪系统放在坚固的移动推车上（图 1A、B）。将一个装有液晶显示器 （LCD） 的柔性臂连接到同一个推车上。使用远程模式跟踪患者的头部和眼睛。
3. 将充满电的不间断电源 （UPS） 放在眼动追踪车上，并将所有与眼动追踪相关的设备（即患者前面的 LCD、眼动仪摄像头和光源以及眼动仪主机）连接到 UPS，而不是连接到外部电源。
4. 将患者与 LCD 屏幕之间的距离调整为 60-70 厘米，并调整 LCD 屏幕的角度，使屏幕表面大致平行于患者的面部。调整屏幕相对于患者头部的高度，使眼动仪的摄像头大约处于患者鼻子的高度。
5. 为患者提供按钮盒或键盘。在开始实验之前，验证触发器（晶体管-晶体管逻辑、TTL）和按钮按下是否已正确记录。

3. 单神经元记录

1. 启动采集软件。首先，目视检查宽带 （0.1 Hz - 8 kHz） 局部场电位，确保它们没有受到线路噪声的污染。否则，请按照标准程序去除噪音。
2. 为了识别单个神经元，对信号进行带通滤波 （300 Hz - 8 KHz）。选择 8 个微线中的一个作为每个 microwire 束的参考。测试不同的参考并调整参考，以便 （1） 其他 7 个通道显示清晰的神经元，并且 （2） 参考不包含神经元。将输入范围设置为 ± 2,000 μV。
3. 在记录数据之前，启用将数据保存为 NRD 文件（即，将用于后续离线尖峰排序的宽带原始数据文件）。将采样率设置为 32 kHz。

4. 眼动追踪

1. 启动眼动追踪软件。因为它是一个无头部固定的系统，所以将贴纸贴在患者的额头上，以便眼动仪可以调整头部运动。
2. 调整眼动仪与患者之间的距离和角度，使目标标记、头部距离、瞳孔和角膜反射 （CR） 标记为就绪（如眼动追踪软件中的绿色所示;图 2 显示了一个很好的相机设置屏幕示例）。单击要录制的眼睛，并将采样率设置为 500 Hz。
3. 使用瞳孔和 CR 阈值的自动调整。对于戴眼镜的患者，调整照明器和摄像头的位置和/或角度，使玻璃的反射不会干扰瞳孔采集。
4. 在每个块的开头使用内置的 9 点网格方法校准眼动仪。确认眼睛位置（显示为"+"）很好地注册为 9 点网格。否则，请重做校准。
5. 接受校准并执行验证。如果最大验证误差< 2°，平均验证误差< 1°，则接受验证。否则，请重做验证。
6. 进行漂移校正并继续进行实际实验。

5. 任务

1. 在这个视觉搜索任务中，使用我们之前研究的刺激物，并按照前面描述的任务程序进行作。
2. 向参与者提供任务说明。指导参与者在搜索数组中找到目标项并尽快响应。指导参与者在找到目标时按下响应框的左按钮（参见材料表），如果他们认为目标不存在，则按下右按钮。明确指示参与者将有目标存在和目标不存在的试验。
3. 启动刺激呈现软件（参见材料表）并运行任务:呈现目标提示 1 秒，并使用刺激呈现软件呈现搜索阵列。记录按钮按下情况，并向参与者提供逐个试验的反馈（正确、不正确或超时）。

图 1.实验设置。（A） 左侧面板显示了不同系统之间的连接草图。刺激计算机充当中央控制器。它通过并行端口连接到电生理系统，并发送 TTL 脉冲作为触发器。刺激计算机通过以太网电缆连接到眼动追踪系统，通过以太网电缆向眼动仪发送文本消息并在线接收当前的注视位置。刺激计算机还在刺激屏幕 （VGA） 上呈现刺激，并从 USB 按钮盒或键盘接收患者的响应。蓝线表示设备之间的连接，箭头表示设备之间的通信方向。右侧面板显示系统之间的信号流以及每个系统中保存的数据。（B） 标记了系统关键部分的示例设置。

图 2.眼动仪相机设置屏幕示例。在继续之前，目标标记边界框、眼睛边界框、头部距离、瞳孔和角膜反射 （CR） 应标记为绿色和/或"确定"。