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

L’objectif global de cette procédure est d’enregistrer des signaux électrophysiologiques provenant des profondeurs du cerveau. Pour ce faire, il faut d’abord placer des électrodes dans les régions d’intérêt cibles. Le banc d’acquisition de données est ensuite installé au chevet du patient, qui reçoit des instructions sur la façon d’effectuer une tâche cognitive simple à l’étape finale.

Les signaux électrophysiologiques sont enregistrés à travers les électrodes pendant que le patient termine la tâche. En fin de compte, l’analyse spectrale multi-conique est utilisée pour mettre en évidence les variances dans le champ local, l’activité potentielle dans le cortex cingulaire antérieur dorsal, en fonction de la difficulté de la tâche cognitive. L’avantage de l’holographie stéréoscopique par rapport à d’autres techniques d’enregistrement telles que l’implantation d’une grille sous-durale est qu’avec l’EEG stéréo, nous avons accès à des structures profondes dans le cerveau.

C’est un avantage clinique lorsque nous pensons que des crises peuvent provenir de ces structures profondes et aussi du point de vue de la recherche, car cela nous donne accès à des zones du cerveau auxquelles nous n’avons pas accès. Sinon, la sélection des patients est d’une importance cruciale car cette technique est particulièrement adaptée à la localisation des crises provenant des structures corticales et sous-corticales profondes. Des enregistrements comme ceux-ci peuvent nous aider à répondre à des questions clés dans le domaine de l’épilepsie, par exemple, où commencent les crises ?

Où les crises se propagent-elles et comment cartographions-nous ces zones ? En utilisant des techniques EEG standard, cependant, cette méthode peut donner un aperçu de l’origine de l’épilepsie et des crises, et nous pouvons également l’appliquer à d’autres aspects des neurosciences tels que la cognition, la mémoire et la conscience sociale. En général, les personnes qui ne connaissent pas cette méthode auront du mal avec la composante d’acquisition de données de la technique, car l’acquisition de signaux électrophysiologiques peut être complexe.

Après la tomodensitométrie, ramener le patient dans la salle d’opération et préparer le champ opératoire selon les méthodes stériles de routine. Ensuite, à l’aide des coordonnées stéréotaxiques imprimées du balayage, définissez les coordonnées de la première électrode de profondeur sur le cadre de tête dans les plans latéraux, verticaux et antérieurs postérieurs. Les coordonnées sont vérifiées et modifiées si nécessaire par un chirurgien Cos À l’aide d’un poste informatique au bloc opératoire, utilisez le bloc de guidage pour identifier le site d’insertion sur la peau et marquer cette position avec un stylo marqueur.

Injectez un à deux millilitres d’anesthésie locale dans l’incision marquée. Ensuite, utilisez un scalpel numéro 11 pour entailler l’incision marquée jusqu’au crâne, et utilisez une cautérisation monopolaire dirigée avec un optérateur enduit pour cautériser le derme et les tissus profonds à l’aide du bloc guide. Pour maintenir la bonne trajectoire, créez un trou de fraise à l’aide d’un foret hélicoïdal de 2,1 millimètres et d’une perceuse électrique portative.

Ouvrez la dure-mère à l’aide d’une cautérisation monopolaire guidée par une sonde optérateur à revêtement rigide, tout en guidant la trajectoire avec le bloc de guidage. Vissez un boulon d’ancrage dans le trou et placez une sonde stylet prémesurée à travers le boulon d’ancrage pour créer une piste pour l’électrode. Ensuite, avancez soigneusement l’électrode à la profondeur précalculée, en serrant le boulon d’ancrage bouché vers le bas pour fixer l’électrode une fois qu’elle est en place.

Pour assurer une trajectoire de placement adéquate pour toutes les électrodes, amenez le fluoroscope drapé stérile dans le champ opératoire et obtenez une image fluoroscopique AP. Connectez ensuite les électrodes au système EEG clinique pour vérifier les impédances appropriées. Placez la vinaigrette.

Retirez le cadre stéréotaxique de la tête et réveillez le patient de l’anesthésie. Pour la configuration de la tâche comportementale, ouvrez le logiciel comportemental approprié et définissez le fichier de conditions conçu pour exécuter la tâche d’interférence multisource. Pour inclure les quatre types d’essai de fréquence égale, appuyez sur le bouton set conditions pour choisir le fichier de conditions souhaité.

Cliquez ensuite sur tester dans la zone d’affichage pour tester le moniteur d’affichage comportemental. Le stimulus visuel du test doit apparaître pendant deux à trois secondes. Ensuite, connectez la boîte de boutons aux entrées analogiques de la carte d’acquisition de données et à une source d’alimentation.

À l’aide d’un câble ruban divisé en neuf rubans, connectez huit des rubans aux ports zéro à sept sur la partie E/S numérique de la carte d’acquisition de données. Connexion du neuvième ruban au port zéro de la partie PFI numérique de la carte. Réglez ensuite le taux d’échantillonnage souhaité dans le logiciel du processeur de signal neuronal.

Par exemple, ici, la fréquence d’échantillonnage souhaitée est définie sur 50 000 échantillons par seconde avec un alias et un échantillon descendant en ligne de 1000 échantillons par seconde. Terminez la configuration en connectant l’amplificateur au processeur de signal neuronal via un câble à fibre optique, le processeur de signal neuronal au streamer de données et la carte PCI optique de l’ordinateur d’acquisition de données neuronales via un câble à fibre optique. La clé pour garantir une acquisition de données réussie est de tester la configuration de traitement du signal avant d’entrer dans la chambre du patient afin que l’enregistrement puisse se dérouler sans problème.

Lorsque le moniteur de comportement est prêt. Transportez le banc de recherche dans la chambre du patient, en plaçant le moniteur devant le patient sur une table portable. Connectez le moniteur à l’ordinateur de contrôle comportemental à l’aide d’un câble DVI standard et placez le système d’enregistrement dans un endroit discret.

Ensuite, connectez le système de recherche au boîtier séparateur qui sépare l’enregistrement de recherche du système clinique. Remettez ensuite la boîte à boutons au patient et demandez-lui d’identifier la cible en appuyant sur le bouton correspondant. Enfin, cliquez sur Exécuter pour exécuter la tâche et permettre au patient de réaliser deux blocs de 150 essais chacun en utilisant le logiciel de traitement du signal neuronal pour contrôler les paramètres d’enregistrement.

Une fois qu’un patient est sélectionné pour la mise en place d’électrodes EEG stéréotaxiques, une IRM volumétrique avec contraste T deux et T un est effectuée. Les trajectoires stéréotaxiques des électrodes EEG sont ensuite planifiées à l’aide de la navigation stéréotaxique des séquences d’IRM volumétriques. Cette technique facilite la collecte de potentiels de champ locaux à partir de structures profondes dans le cortex, telles que le cortex cingulaire antérieur dorsal, comme illustré ici, ce qui ne serait pas possible avec un placement typique d’électrode de surface.

Après un nombre adéquat d’essais de tâches d’interférence multi-sources, les données de potentiel de champ local des électrodes EEG stéréotaxiques dans le cortex cingulaire antérieur dorsal sont prétraitées pour aligner les données de potentiel de champ local sur la présentation Q pour une analyse ultérieure en aval. De plus, une fois alignés sur le champ local, les données potentielles peuvent être moyennées pour examiner les changements dans la réponse électrophysiologique moyenne entre les types d’essais. Par la suite, des spectrogrammes multi-cônes sont fabriqués pour étudier les changements dans les bandes de fréquences au fil du temps.

En effet, en tant que cuir chevelu, les études EEG ont impliqué différentes bandes de fréquences dans l’activité observée dans le cortex cingulaire antérieur dorsal. L’analyse temps-fréquence est une méthode importante pour relier les changements électrophysiologiques observés dans le cortex cingulaire antérieur dorsal au comportement correspondant approprié. Une fois maîtrisé, il faut environ deux à trois heures avec des complications minimes.

Lorsque vous tentez cette procédure, il est important de ne pas oublier d’adapter la tâche cognitive à la région corticale ou sous-corticale enregistrée. Suite à cette procédure, d’autres méthodes d’analyse de données peuvent être appliquées, telles que l’analyse temps-fréquence. Ceux-ci nous permettent de démêler les effets de différents types d’oscillations neurologiques à différents moments.

Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon d’enregistrer des signaux électrophysiologiques au plus profond du cerveau à l’aide d’électrodes placées de manière stéréotaxique et d’un appareil d’acquisition de données.