Name: Étude de la fonction de Deep corticale et structures sous-corticales Utilisation stéréotaxique électroencéphalographie: Leçons du cortex cingulaire antérieur (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-04-15T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min
Description: Découvrez l'électroencéphalographie stéréotaxique pour explorer les processus cognitifs chez l'humain. Cette méthode permet d'enregistrer l'activité électrophysiologique des structures cérébrales profondes comme le cortex cingulaire antérieur.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Les auteurs ne ont aucun accusés de réception ou de l&#39;information financière.

Veiller à ce que chaque patient est examiné d&#39;aptitude à l&#39;étude de recherche, et les patients appropriés doit être consenti pour la participation à l&#39;étude selon les procédures de la CISR locales. 1. Sélection des patients pour la SEEG et de la recherche <ol><li> Sélection des patients pour la SEEG Remarque: les patients épileptiques doivent être cliniquement évaluées par une équipe multidisciplinaire composée d&#39;épileptologues, neuropsychologues et les neurochirurgiens. <ol><li> Veiller à ce que le patient souffre d&#39;épilepsie focale réfractaire au traitement médical, défini comme un échec à répondre à au moins deux essais adéquats de médicaments anti-épileptiques. </li><li> Veiller à ce que des techniques non invasives ont pas réussi à localiser les foyers épileptogène. </li><li> Confirmer avec l&#39;équipe multidisciplinaire que le patient ne est pas adapté pour enquête uniquement avec électrodes de grille sous-dural. </li><li> Confirmer avec l&#39;équipe multidisciplinaire qu&#39;il ya suspicion clinique d&#39;une zone saisie de commencement profonde. </li></ol></li> &lt;li&gt; La sélection des patients pour la tâche de recherche <ol><li> Assurez-vous que l&#39;objet est entre les âges de 13 et 65 ans. </li><li> Obtenir le consentement ou l&#39;assentiment (avec le consentement des parents si dessous de l&#39;âge de 18 ans) du patient. </li><li> Veiller à ce que les sujets sont en mesure d&#39;assister à la tâche et à coopérer avec l&#39;essai. </li></ol></li></ol> 2. Préparation et implantation Technique <ol><li> Effectuer un T2 volumétrique et un contraste amélioré volumétrique T1 IRM préopératoire et transférer les images vers le logiciel de navigation stéréotactique, selon le protocole du fabricant. <ol><li> Planifier les objectifs d&#39;électrodes de profondeur en fonction de la IRM et suspicion clinique de saisie foyers. Remarque: Les exemples fournis sont basés sur le logiciel de navigation BrainLab et sont donc propres à ce système. Cependant, ne importe quel logiciel de navigation stéréotactique peut être utilisée pour planifier des trajectoires profondeur d&#39;électrode et le placement. </li><li> Définir la région anatomique d&#39;intérêt quele point de cible dans la fonction «planification stéréotaxique&quot; dans le logiciel de navigation stéréotactique. </li><li> Par exemple, utiliser le DACC comme cible d&#39;intérêt. Pour définir sa trajectoire, appuyez sur &quot;nouvelle trajectoire,&quot; puis appuyez sur &quot;cible&quot; et cliquez sur le DACC. Centrer la cible dans le milieu de DACC en examinant DACC dans tous les trois plans (axial, frontal et sagittal) et en cliquant sur le milieu de DACC dans chaque plan. <ol><li> Définir le point sur le cuir chevelu d&#39;entrée au sein de la fonction «planification stéréotaxique&quot; dans le logiciel de navigation stéréotactique. </li></ol></li><li> Par exemple, choisir un point sur le cuir chevelu qui semble être le plus court chemin vers l&#39;DACC. Appuyez sur &quot;entrée&quot; et choisissez le point sur le cuir chevelu pour faire le point d&#39;entrée. </li><li> Cliquez et faites glisser les et les points «cible» «entrée» pour modifier la trajectoire définie pour éviter structures corticales et sous-corticales vasculaires ainsi que toute CE éloquente potentielrebral régions. </li><li> Répétez l&#39;opération pour toutes les cibles d&#39;électrodes de profondeur prévues (Figure 1). </li><li> Admettre le patient le matin de la chirurgie, porter à la salle d&#39;opération, et d&#39;induire sous anesthésie générale 26,27. </li><li> Joindre une Cosman-Roberts-Wells (CRW) chevalement stéréotaxique à la tête du patient avec des vis de crâne. </li><li> Obtenir un CT volumétrique avec le chevalement en place. </li><li> Chargez les TDM et d&#39;IRM images volumétriques dans le logiciel de navigation stéréotactique via la fonction &quot;Importer Charger et&quot;. </li><li> Cliquez sur la fonction &quot;Localisation&quot; dans le logiciel de navigation stéréotactique. </li><li> Localisez le chevalement CRW en cliquant sur toutes les images définies par le logiciel de navigation stéréotactique contenant le chevalement et puis en poussant le bouton &quot;Affecter LOC&quot;. </li><li> Cliquez sur la fonction &quot;AC / PC Localisation&quot; dans le logiciel de navigation stéréotactique. </li><li> Çaentify commissures antérieure et postérieure en fonction de leur emplacement anatomique. </li><li> Désigner les commissures antérieures et postérieures via la fonction «Set AC système / PC&quot; dans le logiciel de navigation stéréotactique. </li><li> Cliquez sur la fonction &quot;Image Fusion&quot; dans le logiciel de navigation stéréotactique. </li><li> Fusionner les images CT avec les images IRM dans le logiciel de navigation stéréotactique 28,29. Cliquez sur le CT volumétrique jumelé et des images IRM sous l&#39;onglet &quot;Fusion&quot; puis cliquez sur &quot;Auto Fusion&quot;. Note: Ceci place la IRM dans les coordonnées stéréotaxiques du cadre. </li><li> Cliquez sur la fonction «planification stéréotaxique&quot; dans le logiciel de navigation stéréotactique et confirmer les trajectoires prévues des étapes 2.1.2 - 2.1.6. </li><li> Choisissez le volumétrique CT comme référence stéréotaxique sous l&#39;onglet &quot;Fonctions stéréotaxiques&quot;. </li><li> Cliquez sur l&#39;icône «imprimer» dans til colonne verticale d&#39;icônes pour imprimer les coordonnées finales stéréotaxiques pour chaque profondeur électrode trajectoire 30,31. </li></ol></li><li> technique d&#39;implantation <ol><li> Retour au patient de la salle d&#39;opération suivant la tomodensitométrie. </li><li> Préparer et draper le champ opératoire en utilisant des méthodes stériles routine 32,33. </li><li> Se assurer qu&#39;un fluoroscope est dans la salle d&#39;opération et drapé avec le reste du champ opératoire. </li><li> En utilisant les coordonnées stéréotaxiques imprimés de l&#39;étape 2.1.20, définir les coordonnées pour la première électrode de profondeur sur le chevalement. Remarque: Les coordonnées stéréotaxiques sont donnés dans trois plans: latérale (x), vertical (y) et antéro-postérieur (z). Par exemple, les coordonnées imprimés pour une cible dans le droit DACC sont 48,2 mm AP, 6,6 mm et 2,2 mm latéral vertical. Le chevalement est alors mis à ces coordonnées en conséquence. </li><li> Étendre la guideblock jusqu&#39;à la peau et marquer l&#39;emplacement du trou de trépan sur la sCalp avec un marqueur. Fixer le guideblock en place sur la base des coordonnées stéréotaxiques et en tant que telle, sans repères sont nécessaires pour marquer l&#39;incision. </li><li> Injecter 2 - 3 ml de bupivacaïne à 0,5% dans une dilution 1: 100 000 d&#39;adrénaline dans l&#39;incision marquée. </li><li> Faire une entaille dans le cuir chevelu avec un scalpel vers le crâne dans l&#39;incision marquée. </li><li> Cautériser le derme et les tissus profonds en utilisant l&#39;énergie monopolaire dirigé avec un obturateur revêtu afin de minimiser tout saignement par les navires dans la peau ou tissu sous-cutané. </li><li> Percez un trou de trépan utilisant un foret de torsion 2,1 mm au milieu de l&#39;incision. </li><li> Ouvrir la dure-mère avec une sonde d&#39;obturateur rigide. Vissez un boulon d&#39;ancrage dans le crâne. Placer une sonde pré-mesurée stylet à travers le boulon d&#39;ancrage pour faire une piste pour l&#39;électrode. </li><li> Avancer avec précaution l&#39;électrode à la profondeur pré-calculée. Serrer le capuchon de boulon d&#39;ancrage pour fixer le électrode. </li><li> Répétez ce processus pour tousles électrodes de profondeur. </li><li> Placez le fluoroscope en dessous et entourant la tête du patient et dans les deux plans latéraux AP pour obtenir des images fluoroscopiques d&#39;assurer trajectoires de placement adéquat de toutes les électrodes. </li><li> Connectez les électrodes au système EEG clinique pour vérifier impédances appropriées. </li><li> Réveillez le patient de l&#39;anesthésie et de transport à la salle de récupération, et par la suite à l&#39;UEM. </li><li> Dans l&#39;UEM, surveiller le patient par l&#39;intermédiaire de surveillance en circuit fermé pour les crises cliniques et via ECoG des preuves électrographique de convulsions. </li></ol></li></ol> 3. Groupe comportementale et acquisition de données <ol><li> Tâche comportementale <ol><li> Ouvrez le logiciel de comportement sur l&#39;ordinateur exclusivement consacré à l&#39;exécution du logiciel comportemental. Remarque: Les instructions fournies sont basées sur MonkeyLogic, une boîte à outils MATLAB conçu pour la présentation et l&#39;exécution de tâches précises 34,35 psychophysiques temporellement et sont donc specific à cette plate-forme logicielle du comportement. Ce programme est exécuté sur la version 2010a Matlab et exige le «Data Acquisition Toolbox.&quot; Cependant, toute plate-forme logicielle de comportement capable de présenter des stimuli visuels et d&#39;enregistrement des données électrophysiologiques pourraient être utilisés. </li><li> Réglez le fichier des conditions conçu pour exécuter la tâche MSIT pour inclure tous les quatre types de fréquence égale d&#39;essai. Remarque: La tâche MSIT consiste à présenter le sujet avec une queue de trois nombres entre 0 et 3, où deux des numéros, les «distracteurs», sont identiques et un numéro, le «cible», est différent. <ol><li> Demandez l&#39;objet d&#39;identifier la «cible» en appuyant sur le bouton correspondant sur une boîte de bouton. Si &#39;1&#39; est la cible, le bouton gauche est le bon choix. Si «2», le bouton du milieu, et si, le bouton &#39;3&#39; à droite. &#39;0&#39; ne correspond pas à un bouton possible (figure 2). </li&gt; </ol></li><li> Appuyez sur le bouton &quot;Set conditions&quot; et choisissez le fichier souhaité fixer des conditions à l&#39;étape précédente. Remarque: Il ya deux types d&#39;interférences cognitives qui induisent conflit pendant le processus de prise de décision. Essais d&#39;interférence Flanker se produisent lorsque les distracteurs sont possibles (1, 2, ou 3, au lieu de 0) choix de bouton (par ex., 121), tandis que les essais d&#39;interférence spatiale se produisent lorsque la localisation spatiale de la valeur cible diffère du lieu de l&#39;intervention (par exemple, 200 dans lequel le bouton du milieu est la réponse correcte, malgré le fait que le numéro de cible est dans la position de gauche). Il existe quatre types d&#39;essais basés sur la présence ou l&#39;absence de ces deux types de brouillage. </li><li> Testez le moniteur d&#39;affichage comportementale en cliquant sur &quot;Test&quot; dans la zone d&#39;affichage. L&#39;écran d&#39;affichage devrait montrer le test stimulus visuel pour les 2-3 sec. </li><li> Connectez le dispositif d&#39;interface de l&#39;objet (boîte de bouton) pour les entrées analogiques sur les donnéescarte d&#39;acquisition sur l&#39;ordinateur consacrée à l&#39;enregistrement des données électrophysiologiques via trois câbles BNC standard. </li><li> Connectez la boîte de bouton à une source d&#39;alimentation. </li><li> Connectez la carte d&#39;acquisition de données au processeur de signal neuronal 512 canaux via un câble split ruban dans neuf rubans. 8 des rubans sont connectés aux ports 0-7 sur la partie E / S numérique de la carte d&#39;acquisition de données tandis que le 9 e ruban est connecté au port 0 sur la partie numérique de PFI de la carte d&#39;acquisition de données. Remarque: Les rubans envoient des marqueurs numériques de 8 bits (ports 0-7, numérique I / O) et une impulsion d&#39;échantillonnage (port 0, PFI digital), au processeur de signal neuronal. </li><li> Régler le taux d&#39;échantillonnage souhaité dans le logiciel de traitement du signal neural. <ol><li> Dans cet exemple, régler le taux d&#39;échantillonnage désirée pour 50 000 échantillons par seconde, alias et bas-échantillon en ligne pour 1000 échantillons par seconde. Ajustez le taux d&#39;échantillonnage pour répondre aux objectifs spécifiques de la tâche. Chronométrage de précision sous-millisecondeexige un taux d&#39;échantillonnage extrêmement élevé. </li></ol></li><li> Branchez l&#39;amplificateur pour le processeur de signal neuronal via un câble de fibre optique. </li><li> Connecter le processeur de signal neural au serpentin de données et la carte PCI optique dans l&#39;ordinateur d&#39;acquisition de données via un câble de neurones à fibres optiques. </li></ol></li><li> L&#39;acquisition des données <ol><li> Utiliser la plate-forme de recherche pour électrophysiologie UEM contenant un processeur de signal neural 512 canaux pour le traitement et le filtrage numérique, pré-amplifié des signaux électriques à partir des électrodes de profondeur. Note: Bien qu&#39;il existe 512 chaînes de traitement, dans la pratique, il n&#39;y a jamais plus de 15 à 20 électrodes placées à des fins cliniques. Par conséquent, nous vous recommandons d&#39;enregistrer à partir autant d&#39;électrodes que possible que la taille des données et la résolution spatiale ne est jamais un problème. </li><li> Transports la plate-forme à la chambre du patient, placer le moniteur de comportement devant le patient sur une table portable et se connecter à l&#39;ordinateur de contrôle comportementalexécutant le logiciel comportementale aide d&#39;un câble DVI standard. </li><li> Placez la plate-forme d&#39;enregistrement derrière ou sur le côté du lit du patient afin de rester le plus discret possible. </li><li> Connectez le système de recherche de la zone de séparation qui sépare l&#39;enregistrement du système de recherche clinique. </li><li> paramètres d&#39;enregistrement de commande en utilisant le logiciel de traitement de signal neuronal 34,35. Remarque: Ce système permet un contrôle sous-milliseconde sur les événements comportementaux 34,35. La synchronisation entre les données de neurones et de comportements, peut être réalisée soit avec des impulsions analogiques codant pour des événements de tâche ou des marqueurs numériques. Les deux signaux peuvent être envoyés soit à partir des sorties numériques ou analogiques sur la carte d&#39;acquisition de données à l&#39;entrées analogiques ou numériques sur le processeur de signal neural. </li><li> Distribuez le patient le dispositif d&#39;interface de l&#39;objet (boîte de touche) et donner des instructions de travail. </li><li> Cliquez sur &quot;Exécuter&quot; pour exécuter la tâche. </li><li> Permettre au patient decompléter deux blocs de 150 essais chacun. </li></ol></li></ol> 4. Analyse des données <ol><li> Logiciel ouvert qui permet la visualisation des données électrophysiologiques. Remarque: Les instructions fournies ci-dessous sont spécifiques à la version 2010a Matlab, mais un logiciel qui permet la visualisation et la manipulation des données électrophysiologiques peuvent être utilisés. </li><li> Fichier .edf ouverte contenant des données électrophysiologiques premières de la session d&#39;essai. </li><li> Visualisez signaux SEEG de la session pour se assurer qu&#39;il ne ya pas de artefact visible comme décharges épileptiformes ou mouvement artefact (figure 3A). </li><li> Superposer les impulsions de synchronisation de la tâche comportementale sur la trace LFP bruts (figure 3B) pour illustrer comment impulsions analogiques peuvent délimiter la structure de procès. </li><li> En utilisant les impulsions de synchronisation, d&#39;aligner la trace SEEG à la présentation de repère pour chaque essai (figure 3C). </li><li> Retirer les valeurs aberrantes (&gt; 4 écarts-types)et des traces d&#39;artefacts (Figure 3D). </li><li> Enregistrer tous les essais alignés dans une matrice pour d&#39;autres analyses (20 essais présentés empilés dans la figure 3E). </li><li> LFP activité moyenne dans les essais pour réduire les effets du bruit, artefact, ou d&#39;une activité EEG ne sont pas liées aux stimuli présentés, et d&#39;augmenter le signal d&#39;intérêt (figure 3F). </li><li> Créez le, spectrogramme d&#39;essai de moyenne brute utilisant l&#39;analyse spectrale multi-conique 36-38. Remarque: l&#39;analyse temps-fréquence peut être utilisée pour étudier la dynamique spectro-temporelle spécifiques à travers des essais simples ou multiples. Cette méthode permet l&#39;enquête des oscillations neuronales à des fréquences différentes au fil du temps. </li><li> Pad le signal provenant de chaque essai avec des zéros à la prochaine plus grande puissance de 2 pour éviter les effets de bord. </li><li> Appliquer une fenêtre glissante de 800 ms à 5 principaux des cônes et un produit temps-largeur de bande de neuf toutes les 10 ms grâce à la durée du signal pour créer la spécificationtrogram (figure 4A). </li><li> Multiplier le journal du spectrogramme de 10 normaliser et pour afficher des informations de fréquence plus élevée. Nota: Les spectrogrammes peuvent être normalisés par une distribution de fréquence théorique (ce est à dire, chaque valeur de fréquence élevée à la deuxième puissance négative) (figure 4B), le spectre moyen d&#39;une activité de référence (Figure 4C), ou en divisant par la moyenne et soustraction de la écart-type des valeurs dans chaque bande de fréquences (figure 4D). Cette procédure permet à l&#39;examen des bandes de fréquences spécifiques dans les deux premières formes normalisées et plus de temps pour les changements spécifiques à la tâche. Par exemple, une activation à haute gamma-bande (70 à 150 Hz), ce qui est représenté sur la figure 3E, on pense que le reflet de l&#39;activité excitatrice locale de la population neuronale locale entourant l&#39;électrode 39,40. </li></ol>

Les auteurs ne ont aucun conflit d&#39;intérêt à divulguer.

Dans cet article, la SEEG a été utilisé pour étudier l&#39;activité des populations neuronales locales dans le DACC pendant une tâche de prise de décision chez les humains. Des travaux antérieurs ont étudié l&#39;activité de neurones individuels dans le DACC en utilisant des enregistrements de microelectode peropératoires 14 et démontré que l&#39;activité DACC est modulée par l&#39;activité précédente. études de microélectrodes permettent l&#39;enquête de l&#39;activité de dopage des neurones individuels. SEE...

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&#39;épilepsie est souvent indiquée 4,5. La décision de procéder à une chirurgie nécessite localiser l&#39;objet de saisie, une condition préalable à la formulation d&#39;un plan chirurgical. Initialement, des techniques non invasives sont utilisés pour latéraliser et localiser le foyer de la saisie. Électroencéphalographie (EEG), par exemple, l&#39;activité électrique corticale mesures enregistrées à partir des électrodes placées sur le cuir chevelu et peut souvent fournir suffisamment d&#39;informations sur l&#39;emplacement de l&#39;accent de la saisie. En outre, l&#39;imagerie par résonance magnétique (IRM) peut démontrer des lésions discrètes, telles que la sclérose de l&#39;hippocampe, la pathologie classique vu dans la forme la plus courante d&#39;épilepsie médicalement intraitables, mésiale tépilepsie emporal (de MTLE). Souvent, cependant, le bilan non invasive est incapable d&#39;identifier un accent de saisie. Dans ces cas, électrocorticographie invasive (ECoG) avec des électrodes intracérébrales est nécessaire pour localiser le foyer et orienter la suite traitement chirurgical 6. ECoG est une technique neurophysiologique utilisé pour mesurer l&#39;activité électrique à l&#39;aide d&#39;électrodes placées en contact direct avec le cerveau. Les grilles ou des bandes de surface (sous-duraux) électrodes sont placées sur la surface du cerveau, un processus qui nécessite une craniotomie (ablation d&#39;un volet osseux) et la grande ouverture de la dure-mère. Ces électrodes de surface peuvent être placées sur la zone putatif (s) de début des crises. Les extrémités distales des électrodes sont en tunnel à travers de petites ouvertures dans la peau et connectés à l&#39;appareil de contrôle dans l&#39;unité de surveillance de l&#39;épilepsie (UEM). Dans l&#39;UEM, le patient est surveillé pour l&#39;activité de saisie clinique grâce à la vidéo en continu et des enregistrements ECoG. Cette technique is utile pour recueillir à long terme (quelques jours ou semaines) des enregistrements de ictal et décharges électriques intercritiques sur de relativement grandes zones de la surface corticale. Bien que ces enregistrements intracrâniens sont inestimables cliniquement pour enquêter sur la saisie et la propagation des foyers, ils nous fournissent aussi l&#39;occasion d&#39;étudier la fonction cognitive et la neurophysiologie chez les humains subissant des tâches comportementales spécialement conçus. ECoG utilisant des électrodes de grille sous-dural a été utilisé pour étudier divers aspects de la fonction corticale, y compris le traitement sensoriel et de la langue. Comme l&#39;un des nombreux exemples, Bouchard et al démontré la coordination temporelle de la musculature orale dans la formation des syllabes de la langue parlée dans le cortex sensori-ventrale, une région identifiée comme la parole humaine cortex sensorimoteur 7. En outre, ECoG avec le placement de la grille sous-dural a également été utilisé pour étudier les mécanismes par lesquels les humains sont capables de Attend une voix particulière dans une foule: la soi-disant «effet cocktail» 8,9. Enregistrements ECoG démontré qu&#39;il existe deux groupes neuronaux distincts qui suivre dynamiquement les flux de la parole, les fluctuations à la fois faible de phase de fréquence et haute gamma amplitude, et qu&#39;il existe des sites de traitement distinctes - l&#39;une du site «modulation» qui suit les deux haut-parleurs, et une &#39;sélection&#39; site qui suit le locuteur assisté à cinq. Une autre application émergente de ECoG avec le placement de l&#39;électrode sous-dural est le potentiel pour une utilisation avec Brain Interfaces ordinateur (BCI), qui &quot;décoder&quot; l&#39;activité neuronale afin de conduire une sortie externe. Cette technologie a le potentiel de permettre patients atteints cérébrale grave ou de blessures de la moelle épinière pour communiquer avec le monde et de manipuler des prothèses 10,11. Tandis que le placement de la grille sous-dural a grandement contribué à notre compréhension de superaires corticales offi- et est utile pour identifier les foyers épileptogènes corticales, cette technique ne nécessite une craniotomie et ses risques associés, et est généralement limitée à l&#39;étude de la surface externe du cerveau. Électroencéphalographie stéréotaxique (SEEG) est une technique qui permet l&#39;évaluation de foyers épileptogènes profonde 12. Avec une longue histoire d&#39;utilisation en France et en Italie, il est également de plus en plus utilisé aux États-Unis 13. SEEG implique le placement d&#39;électrodes multiples (typiquement 10 à 16) de profondeur dans la substance du cerveau à travers de petites (quelques mm) trous foret de bavures. Avantages de la SEEG sur le placement de la grille sous-dural comprennent sa nature moins invasive, la facilité d&#39;examiner hémisphères bilatéraux lorsque cela est nécessaire, et la capacité de générer des cartes en trois dimensions de la propagation des crises. En outre, ces électrodes permettent l&#39;identification des foyers épileptogènes profonde qui étaient auparavant difficiles à identifier avec des électrodes de surface. Cette procédure a également provides l&#39;occasion d&#39;étudier la neurophysiologie et la fonction des structures corticales profondes, comme le système limbique, le cortex mesoparietal, le cortex mesotemporal, et le cortex orbitofrontal, qui étaient auparavant difficiles à enquêter directement chez l&#39;homme. Cet article montre comment la SEEG peut être utilisé pour enquêter sur la fonction cognitive dans le cortex cingulaire antérieur dorsal (CACD). Le CACD est une région du cerveau largement étudiés, mais il est aussi l&#39;un des plus mal compris. Considéré comme une région importante pour la cognition humaine, il est probable que le DACC est au cœur du traitement neuronal dynamique de décisions dans le contexte de l&#39;évolution des demandes en continu imposées par l&#39;environnement 14. Les études dans les deux primates et les humains 15,16 17 suggèrent que le DACC intègre les risques potentiels et les avantages d&#39;une action donnée, en particulier dans les situations de conflit simultanée de multiples demandes 18-21, et modulates ces décisions dans le cadre des actions précédentes et leurs résultats 14,22,23. L&#39;interférence Multi-Source Groupe (MSIT), une tâche comportementale Stroop-like, est fréquemment utilisé pour enquêter sur le traitement des conflits dans le DACC. La tâche MSIT active le DACC en recrutant neurones impliqués dans plusieurs domaines du traitement réglementés par le DACC 24,25. Cette tâche active spécifiquement le DACC par les caractéristiques de la prise de décision, la détection de cible, la détection de nouveauté, la détection d&#39;erreur, la sélection de réponse, et la concurrence stimulus / réponse test. En outre, la tâche MSIT introduit multiples dimensions de l&#39;interférence cognitive, qui sont utilisés dans cette étude pour enquêter DACC réponses de neurones aux stimuli contradictoires simultanées utilisant la SEEG.

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

Étude de la fonction de deep corticale et structures sous-corticales utilisation stéréotaxique électroencéphalographie: leçons du cortex cingulaire antérieur

Investigating the Function of Deep Cortical and Subcortical Structures Using Stereotactic Electroencephalography: Lessons from the Anterior Cingulate Cortex

Stéréotaxique électroencéphalographie (SEEG) est une technique utilisée pour localiser la saisie foyers chez les patients atteints d&#39;épilepsie réfractaire médicalement. Cette procédure implique la mise en place d&#39;électrodes multiples chronique de profondeur dans des régions du cerveau généralement inaccessible par l&#39;intermédiaire de sous-dural placement de l&#39;électrode de grille. SEEG fournit donc une occasion unique d&#39;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&#39;enregistrement potentiel de champ local (LFP) des données de consentir sujets alors qu&#39;ils sont engagés dans une tâche comportementale. Dans l&#39;exemple fourni, les sujets jouent une tâche d&#39;interférence cognitive, et nous montrent comment les signaux sont enregistrés et analysés à partir d&#39;électrodes dans le cortex cingulaire antérieur dorsal, une région intimment impliqué dans la prise de décision. Nous concluons avec d&#39;autres suggestions de la manière dont cette méthode peut être utilisée pour étudier les processus cognitifs humains.

Une fois qu&#39;un patient est sélectionné pour le placement des électrodes SEEG, il / elle subit une T2 et T1 contraste IRM volumétrique accrue. SEEG trajectoires d&#39;électrode sont alors prévus navigation stéréotactique utilisant des séquences d&#39;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 ...

Stéréotaxique électroencéphalographie (SEEG) est une technique opératoire utilisé dans la chirurgie de l&#39;épilepsie pour aider à localiser la saisie foyers. Il offre également une occasion unique d&#39;étudier le fonctionnement du cerveau. Ici, nous décrivons comment la SEEG peut être utilisée pour étudier les processus cognitifs chez les sujets humains.

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

Stereotactic Electroencephalography (SEEG) is a technique used to localize seizure foci in patients with medically intractable epilepsy. This procedure ...

L'objectif général de cette procédure est d'enregistrer des signaux électrophysiologiques provenant des régions profondes du cerveau. Cela est réalisé en plaçant d'abord des électrodes dans les régions cibles d'intérêt. Ensuite, le dispositif d'acquisition de données est installé au chevet du patient, et le patient reçoit des instructions sur la manière d'effectuer une tâche cognitive simple lors de la dernière étape.Les signaux électrophysiologiques sont enregistrés par l'intermédiaire des électrodes pendant que le patient accomplit la tâche. En fin de compte, une analyse spectrale multiparamétrique est utilisée pour démontrer les variations du champ local, de l'activité potentielle dans le cortex cingulaire antérieur dorsal, selon la difficulté de la tâche cognitive. L'avantage de l'électroencéphalographie stéréotaxique par rapport à d'autres techniques d'enregistrement, telles que l'implantation de grilles sous-durales, est qu'avec l'EEG stéréotaxique, nous avons accès à des structures profondes du cerveau.Ceci constitue un avantage sur le plan clinique lorsque nous pensons que les crises peuvent provenir de ces structures profondes, ainsi que du point de vue de la recherche, ca

investigating-function-deep-cortical-subcortical-structures-using

Research

Recherche

JoVE Journal

Neuroscience

Neurosciences

La chirurgie de stimulation cérébrale profonde est une occasion unique d'examiner l'encodage des informations dans le cerveau éveillé humaine. Cet article décrit intra-opératoire les méthodes utilisées pour effectuer des tâches cognitives et comportementales, tout en acquérant des données physiologiques telles que l'activité EMG, une seule unité neuronale et / ou potentiels de champ local.

Peropératoire tâches comportementales chez les humains subissent de profondes Awake Chirurgie stimulation cérébrale

Électroencéphalographie tableau dense est en plus utilisé pour l'étude sociale des fonctions cognitives chez les nourrissons et les adultes. Nous présentons ici une méthodologie établie qui représente une amélioration significative sur les méthodologies conventionnelles pour étudier l'EEG chez les nourrissons et les adultes.

Enquêter cognition sociale chez les nourrissons et les adultes en utilisant électroencéphalographie réseau dense ( D EEG)

Nous présentons une méthode pour collecter des signaux electrocorticographic des fins de recherche de l'homme qui sont en cours de surveillance d'épilepsie invasive. Nous montrons comment utiliser la plate-forme BCI2000 logiciels pour la collecte des données, traitement du signal et la présentation du stimulus. Plus précisément, nous démontrons Sigfried, un outil basé sur BCI2000 en temps réel la cartographie fonctionnelle du cerveau.

Enregistrement de l&#39;homme (Electrocorticographic ECoG) Signaux pour la recherche neuroscientifique et en temps réel la cartographie fonctionnelle corticale

Cette vidéo montre le processus d’enregistrement de l’activité neuronale corticale et sous-corticale à l’aide d’électroencéphalographies (EEG) et d’électrodes de stimulation cérébrale profonde (DBS) lors d’un test de stimulation visuelle basé sur l’attention.

Enregistrement de l’activité neuronale corticale et sous-corticale à l’aide de systèmes d’électrodes

Les patients implantés avec des électrodes intracrâniennes offrent une occasion unique pour enregistrer les données neurologiques de multiples zones du cerveau lorsque le patient effectue des tâches comportementales. Ici, nous présentons une méthode d'enregistrement des patients implantés qui peuvent être reproductible à d'autres institutions ayant accès à cette population de patients.

Exécution de tâches comportementales chez des sujets atteints intracrâniennes électrodes

Le présent protocole vise à évaluer les fonctions cognitives-émotionnelles dans les ganglions de la base par l’enregistrement neurophysiologique simultané des potentiels de champ local et de l’activité corticale cérébrale (EEG) non invasive. La procédure est illustrée par l’utilisation de paradigmes impliquant des stimuli de parole à connotation émotionnelle ou la tâche de Flanker impliquant le contrôle cognitif.

Combiné Fonctions envahissantes et sous-corticales Surface non-invasive neurophysiologique Enregistrements pour l&#39;évaluation des fonctions cognitives et émotionnelles chez les humains

Un EEG-IRMf multimodal méthode, dite de la source EEG spatio-temporelle sont limitées IRMf imagerie méthode, l’imagerie est décrite ici. La méthode présentée emploie des cartes sous IRMf conditionnellement-active ou prieurs, pour guider la localisation des sources EEG d’une manière qui améliore la spécificité spatiale et limite des résultats erronés.

Simultanées EEG et IRM fonctionnelle enregistrement et analyse d’intégration pour l’imagerie dynamique activité corticale

Nous présentons deux protocoles analytiques qui peuvent être utilisés pour analyser les données de l’électroencéphalographie intracrânienne en utilisant le logiciel de statistiques paramétriques cartographie (SPM) : analyse temps-fréquence statistique paramétrique mappage pour l’activité neuronale et la dynamique causale modélisation des réponses induites pour intra - et inter - régionales, connectivité.

Analyser l’activité neurale et la connectivité à l’aide des données EEG intracrânienne avec logiciel SPM

La méthodologie SEEG est simplifiée et rendue plus rapide avec un robot stéréotaxique. Une attention particulière doit être portée à l’enregistrement de l’IRM volumétrique préopératoire au patient avant l’utilisation du robot dans la salle d’opération. Le robot rationalise la procédure, ce qui réduit les temps opératoires et permet des implantations précises.

Technique opératoire et nuances pour la méthodologie stéréoélectroencéphalographique (SEEG) utilisant un système de guidage stéréotaxique robotique

Un nouveau protocole de stimulation magnétique transcrânienne personnalisée en combinaison avec la cartographie par électroencéphalographie (TMS-EEG) des réseaux corticaux, informé par plusieurs modalités de données d’imagerie par résonance magnétique (IRM).

TMS-EEG guidé par neuroimagerie pour la cartographie du réseau cortical en temps réel

Ici, nous présentons deux protocoles d’enregistrement par micro-électrocorticographie à haute densité (μEcoG) chez le rat et la souris, y compris les méthodes chirurgicales, d’implantation et d’enregistrement. Les enregistrements μECoG sont effectués en combinaison avec l’enregistrement de polytrodes laminaires dans le cortex auditif du rat ou avec la manipulation optogénétique de l’activité neuronale dans le cortex somatosensoriel de la souris.

Études multi-échelles du traitement cortical par intégration de polytrodes laminaires et d’optogénétique avec micro-électrocorticographie chez les rongeurs

Découvrez l'électroencéphalographie stéréotaxique pour explorer les processus cognitifs chez l'humain. Cette méthode permet d'enregistrer l'activité électrophysiologique des structures cérébrales profondes comme le cortex cingulaire antérieur.

Étude de la fonction de Deep corticale et structures sous-corticales Utilisation stéréotaxique électroencéphalographie: Leçons du cortex cingulaire antérieur (Vidéo) | JoVE Journal

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

Explorer plus de vidéos