Étude de la fonction de Deep corticale et structures sous-corticales Utilisation stéréotaxique électroencéphalographie: Leçons du cortex cingulaire antérieur

Summary

Stéréotaxique électroencéphalographie (SEEG) est une technique opératoire utilisé dans la chirurgie de l'épilepsie pour aider à localiser la saisie foyers. Il offre également une occasion unique d'étudier le fonctionnement du cerveau. Ici, nous décrivons comment la SEEG peut être utilisée pour étudier les processus cognitifs chez les sujets humains.

Abstract

Stéréotaxique électroencéphalographie (SEEG) est une technique utilisée pour localiser la saisie foyers chez les patients atteints d'épilepsie réfractaire médicalement. Cette procédure implique la mise en place d'électrodes multiples chronique de profondeur dans des régions du cerveau généralement inaccessible par l'intermédiaire de sous-dural placement de l'électrode de grille. SEEG fournit donc une occasion unique d'étudier le fonctionnement du cerveau. Dans cet article, nous montrons comment la SEEG peut être utilisée pour étudier le rôle de la dorsale cortex cingulaire antérieur (CACD) dans le contrôle cognitif. Nous incluons une description de la procédure SEEG, démontrant la mise en place chirurgicale des électrodes. Nous décrivons les composants et processus nécessaires à l'enregistrement potentiel de champ local (LFP) des données de consentir sujets alors qu'ils sont engagés dans une tâche comportementale. Dans l'exemple fourni, les sujets jouent une tâche d'interférence cognitive, et nous montrent comment les signaux sont enregistrés et analysés à partir d'électrodes dans le cortex cingulaire antérieur dorsal, une région intimment impliqué dans la prise de décision. Nous concluons avec d'autres suggestions de la manière dont cette méthode peut être utilisée pour étudier les processus cognitifs humains.

Introduction

Épilepsie, un trouble neurologique courant caractérisé par de multiples crises récurrentes au fil du temps, représente 1% de la charge mondiale des maladies ^1. Les médicaments anti-épileptiques ne parviennent pas à contrôler les crises dans 20 à 30% des patients ^2,3. Chez ces patients médicalement intraitables, chirurgie de l'épilepsie est souvent indiquée ^4,5. La décision de procéder à une chirurgie nécessite localiser l'objet de saisie, une condition préalable à la formulation d'un plan chirurgical. Initialement, des techniques non invasives sont utilisés pour latéraliser et localiser le foyer de la saisie. Électroencéph....

Protocol

Veiller à ce que chaque patient est examiné d'aptitude à l'étude de recherche, et les patients appropriés doit être consenti pour la participation à l'étude selon les procédures de la CISR locales.

1. Sélection des patients pour la SEEG et de la recherche

1. Sélection des patients pour la SEEG
   Remarque: les patients épileptiques doivent être cliniquement évaluées par une équipe multidisciplinaire composée d'épileptologues, neuropsychologues et les neurochirurgiens.
   1. Veiller à ce que le patient souffre d'épilepsie focale réfractaire au traitement médical, défini comme un échec à répondre à au moin....

Results

Une fois qu'un patient est sélectionné pour le placement des électrodes SEEG, il / elle subit une T2 et T1 contraste IRM volumétrique accrue. SEEG trajectoires d'électrode sont alors prévus navigation stéréotactique utilisant des séquences d'IRM volumétriques (figure 1). Cette technique permet de recueillir des potentiels de champ locales de structures profondes dans le cortex dorsal tels que le cortex cingulaire antérieur (trajectoire de couleur orange clair, figure 1) qui ne serait pa.......

Discussion

Dans cet article, la SEEG a été utilisé pour étudier l'activité des populations neuronales locales dans le DACC pendant une tâche de prise de décision chez les humains. Des travaux antérieurs ont étudié l'activité de neurones individuels dans le DACC en utilisant des enregistrements de microelectode peropératoires ¹⁴ et démontré que l'activité DACC est modulée par l'activité précédente. études de microélectrodes permettent l'enquête de l'activité de dopage des neurones individuels. SEE.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Câble d’E/S de déclenchement	Natus Medical Inc.	5029	Câble PS2 vers BNC
Câbles BNC pour impulsions analogiques Peuvent être commandés			dans la plupart des magasins d’électronique.
Multiprise avec protection contre les surtensions et batterie de secours	Tripp Lite	SMART500RT1U UPC	Source d’alimentation et sauvegarde
National Instruments Boîtier d’acquisition de données DAQ multifonctionnel NI PCIe-6382 Cartes NAQ	Instruments	PCIe-6382 avec BNC 2090A	Cartes PCI pour interface de contrôle comportemental
Boîte à boutons sur mesure - dispositif			d’interface humaineTout dispositif d’interface humaine doté de trois boutons peut être utilisé. Alternativement, 3 boutons du clavier peuvent être utilisés.
Système de surveillance EEG intracrânienne clinique Xltek à 128 canaux EMU128FS	Natus Medical Inc.	002047c	Système d’enregistrement clinique
moniteur de sujet et les câbles associés pour la présentation des stimuli visuels	Dell	U2212HMc	La plupart des moniteurs sont adéquats ici.
Comptuer personnel exécutant un logiciel comportemental avec des cartes DAQ installées	Superlogics	SL-2U--Q87SLQ-BA	Ordinateur pour l’enregistrement des données neuronales
Câble d’alimentation pour moniteur			Généralement livré avec le moniteur, peut être acheté dans n’importe quel magasin d’électronique.
Logiciel Monkey Logic qui fonctionne sur Matlab 2010A			Gratuit sur le site Web de MonkeyLogic
Logiciel MATLAB 2010a avec boîte à outils d’acquisition de données	Logiciel Mathworks		Matlab
électrodes sEEG AD TECH ou PMT	AD TECH	2102-##-101	Pointe en platine, diamètre (0,89 mm, 1 mm, 1,1 mm), longueur non isolée 2,3 mm ; Le ## dans le numéro de catalogue indique le nombre de contacts sur l’électrode (08, 10, 12 ou 16)
Connecteurs Cabrio	PMT	2125-##-01	Le ## dans le numéro de catalogue indique le nombre de contacts sur l’électrode (08, 10, 12 ou 16)
Amplificateur Tucker Davis Technologies	Tucker Davs Technologies	PZ5	pour les données neuronales
Processeur Tucker Davis Technologies	Tucker Davs Technologies	RZ2	Processeur de signal neuronal pour les données neuronales
Streamer de données TuckerDavis Technologies	Tucker Davs Technologies	RS4	Streamer et stockage de données
Câbles à fibre optique pour connecter les systèmes TDT	Tucker Davs Technologies	F05	Câbles à fibre optique pour connecter les produits de Tucker Davis Technologies.
Câble plat et connecteur série à pression pour marqueurs			Peut être commandé dans les magasins ost electronics.
ordinateur personnel fonctionnant sous les logiciels TDT RPvdsEx et OpenEx	Superlogics	SL-2U--Q87SLQ-BA	ordinateur pour le contrôle comportemental
armoire de serveur Middle Atlantic avec roulettes	Middle Atlantic Products	PTRK-21	Boîtier de serveur pour ranger tous les articles de recherche
Tucker Davis Technologies boîte de séparation pour séparer les recrodages cliniques et de recherche	Tucker Davs Technologies		Cette boîte de séparation est un appareil semi-personnalisé. Les chercheurs devraient consulter les neurologues traitants au sujet de la séparation de la recherche et des enregistrements cliniques d’une manière qui n’interfère pas avec les soins cliniques.
Moniteur de recherche avec les câbles requis	Dell	U2212HMc	La plupart des moniteurs sont adéquats ici.
Source d’alimentation de la boîte à boutons - 5 volts, 2 ampères			Peut être acheté dans n’importe quel magasin d’électronique.
Carte PCI d’interface optique TDT	Tucker Davs Technologies	P05