Name: שימוש Saccadometry עם דיפ גירוי המוח לחקר תפקוד מוח נורמלי ופתולוגיים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-07-14T13:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 44 s
Description: חקור את השפעות גירוי המוח העמוק על תנועות עיניות סקדיות באמצעות מדידות כמותיות ומדויקות. שיטה זו מאפשרת לחקר תפקוד מוח נורמלי ופתולוגי במחלות מערכת הבזלית.

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

ד"ר אנטוניאדס נתמך על ידי המכון הלאומי לחקר הבריאות (NIHR) ועל ידי רשת המחקר לדמנציות ומחלות נוירודגנרטיביות (DENDRON) ועל ידי קרן וולקאם. ד"ר פיצג'רלד נתמך על ידי המכון הלאומי לחקר הבריאות (NIHR) במרכז המחקר הביו-רפואי של אוקספורד.

ועדת האתיקה המקומית אישרה במחקר זה והודיע ​​הסכים התקבל המשתתפים כמפורט להלן בסעיף 1. 1. הסכמה משתתף <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לתת למשתתפי דף מידע המסביר בפירוט מה פגישת הבדיקות תכלול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יש אחרי למשתתפי ההזדמנות לקרוא ולדון שאלות, בעיות או בנושאים אחרים הקשורים המשתתף שלהם במחקר, לעבור את טופס ההסכמה איתם, להסביר כל נקודה על טופס ההסכמה ולתת להם את ההזדמנות כדי לשאול שאלות הם אולי. שאל המשתתף למלא את הטופס. </li></ol> 2. הגדרת Saccadometer <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את המכשיר על ראשו של המטופל, מאובטח על ידי רצועה אלסטית מתכווננת נח על גשר האף. בגלל הגירויים להעביר בדיוק עם הראש, לא-משענת ראש היא הכרחית ואת המכשיר נוח אח&quot;לr. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בקש מהמטופל לשבת ב -1.5 מ &#39;ממסך מט שטוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא התאורה המפוזרת מעומעמת כך הגירויים (כתמי אור אדומים) נראים בבירור. </li></ol> 3. הקלטת מושב Saccadic הערה: כדוגמא פרוטוקול סטנדרטי שבודק הוא prosaccades ו antisaccades 8 מתואר כאן. פרוטוקול זה מורכב מחמישה רחובות: 60 prosaccades, 40 antisaccades x 3, ו -60 prosaccades עם הפסקה של 1 דק &#39;בין בלוקים. הטיפול נמשך כ -40 דקות. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדרת saccadometer כך עבור כל ניסוי יעד הקיבעון המרכזי מוצג לתקופה-קדמית אקראית של 1.0 - 2.0 שניות, ולאחר מכן היא מסולקת ואחד היעדים ההיקפיים מופיעה, באקראי 9 ימינה או שמאלה. הערה: השלושה היעדים הם כתמים של אור אדום מוקרן על המסך מול המשתתף (ראה 2.2) על ידי לייזרים מופעלים נמוכים המובנה בתוך saccadometer. Saccadometer AUTomatically מתגי הלייזרים לסירוגין כדי להציג / לכבות את מטרות הרצף ההכרחי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הדרך את המשתתף כי בדיקות מורכב מחמישה בלוקים עם הפסקה דקה אחת בין גושים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפני הבלוק הראשון להורות המשתתף שברצונך להעביר עיניהם במהירות ובדיוק כפי ניתן להתחקות אחר הנקודה האדומה קופצת מהמרכז לצד זה או אחר וכן להורות להם לעשות פעמים 60 זה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את saccadometer כדי ליצור רצף של 60 ניסויים. לחצו על מקש על saccadometer להתחיל את הבלוק הראשון של הניסויים (prosaccades). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר השלמת הבלוק הראשון, להשאיר פער דקה אחת לפני הגוש השני. אפס את saccadometer כדי ליצור רצף של 40 ניסויים, ולקראת סוף הפער הדק אחת, להורות המשתתף עבור הבלוק הבא להזיז את העיניים שלהם מהר ככל האפשר בכיוון ההפוך אל הנקודה האדומה, ולהסביר כי הם יהיו יידרש לעשות 40 פעמים זה. הפעל את השניותבלוק ond של ניסויים (antisaccades). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר השלמת הבלוק השני, להשאיר פער 1 דקות נוספות, לחזור על ההוראה בשלב 3.5 ולהתחיל הבלוק השלישי של הניסויים (antisaccades). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר השלמת לחסום השלישי, להשאיר פער 1 דקות נוספות, לחזור על ההוראה בשלב 3.5 ולהתחיל הבלוק הרביעי של ניסויים (antisaccades). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר השלמת לחסום הרביעי, להשאיר פער 1 דקות נוספות, ולהסביר כי עבור בלוק של בדיקות הסופי לשאול את המשתתפים להזיז את העיניים במהירות ובדיוק כפי ניתן להתחקות אחר נקודה אדומה קופץ מהמרכז לצד זה או אחרים, בדיוק כפי שעשו בגוש הראשון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אפס את saccadometer כדי ליצור רצף של 60 ניסויים, ולהתחיל את סופי לחסום של ניסויים (prosaccades). </li></ol><img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/53640/53640fig2.jpg" /> משימות איור 2. תנועות עיניים. Illustrati סכמטיעל מראה שתי דוגמאות של משימות saccadic. הנקודה בצבע הכחול המלאה מייצגת את היעד ואת העיגול הכחול המקווקו מייצג את האזור של קיבעון. שמאלי מציגה משימת prosaccadic שבו הנושא מתבקש להסתכל לעבר המטרה. RIGHT מראה antisaccade שבו הנושא הוא בקש לנתק את מבטו מן הגירוי החזותי . זה דורש עיכוב תגובת prosaccade הטבעית יותר הדור של saccade בכיוון ההפוך. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53640/53640fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> 4. הגדרות גירוי מוחי עמוק הערה: משתתפים עם לגירוי מוחי עמוק לנהל את הבדיקות עד כה עם מפעיל מערכת ממריץ כרגיל, כלומר, בסיס נתונים &quot;על גירוי &#39;התקבל. בדיקה כעת יש צורך לחזור עם מערכת הממריץ כבויה (למשתתפי ביקורת בריאים ללא מערכות DBS סעיף זה לא יחול). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החלף את מערכת DBS כבוי. עושים זאת על ידי צוות רפואי מיומן. אפשר 30 דקות לפני הבדיקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על בדיקות saccadic (שלבים 3.2 - 3.9) להשיג במערך שלם &#39;את הגירוי &quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החלף את מערכת DBS בחזרה על (שוב זה צריך להיעשות על ידי צוות קליני מאומן כראוי). </li></ol> ניתוח 5. נתונים הערה: משתתפים עם לגירוי מוחי עמוק לנהל את הבדיקות עד כה עם מפעיל מערכת ממריץ כרגיל, כלומר, בסיס נתונים &quot;על גירוי &#39;התקבל. בדיקה כעת יש צורך לחזור עם מערכת הממריץ כבויה (למשתתפי ביקורת בריאים ללא מערכות DBS סעיף זה לא יחול). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הורד את הנתונים הגולמיים מן saccadometer למחשב לניתוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בתוכנה של saccadometer להוציא הקפיצות האלה distorטד ידי מהבהבת ותנועות הראש, וכדי לחשב משתנים ובהם latencies saccadic, מהירויות שיא, ואמפליטודות. הערה: הרשומות מזוהמות תנועות ראש מוגזמות או מהבהבת יוסרו באופן אוטומטי על ידי התוכנה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר הקפיצות האלה עם חביון פחות מ -80 מילי-שניות או יותר מ -1,000 msec. הערה: חביון Saccadic מחושב באופן אוטומטי באמצעות אלגוריתם saccade איתור המבוסס על מהירות ותאוצה. תחילתה של saccade מזוהה כנקודה כאשר מהירות העין עוברת סף של 5 מעלות / sec. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Leigh, R. J., Kennard, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+saccades+as+a+research+tool+in+the+clinical+neurosciences%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Using saccades as a research tool in the clinical neurosciences.</a> Brain. 127, 460-477 (2004).</li>
<li>Carpenter, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+neural+control+of+looking%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Biol%22%5BJournal%5D)">The neural control of looking.</a> Curr Biol. 10, 291-293 (2000).</li>
<li>Leigh, R. J., Zee, D. S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLeigh%2C+RJ+%22The+Neurology+of+Eye+Movements%22">The Neurology of Eye Movements</a>. , Oxford University Press. New York. (2006).</li>
<li>Antoniades, C. A., Xu, Z., Mason, S. L., Carpenter, R. H., Barker, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Huntington%27s+disease%3A+changes+in+saccades+and+hand-tapping+over+3+years%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurology%22%5BJournal%5D)">Huntington's disease: changes in saccades and hand-tapping over 3 years.</a> Journal of Neurology. 257, 1890-1898 (2010).</li>
<li>Blekher, T. M., Yee, R. D., Kirkwood, S. C., Hake, A. M., Stout, J. C., Weaver, M. R., Foroud, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oculomotor+control+in+asymptomatic+and+recently+diagnosed+individuals+with+the+genetic+marker+for+Huntington%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Vision+Research%22%5BJournal%5D)">Oculomotor control in asymptomatic and recently diagnosed individuals with the genetic marker for Huntington's disease.</a> Vision Research. 44, 2729-2736 (2004).</li>
<li>Chan, F., Armstrong, I. T., Pari, G., Riopelle, R. J., Munoz, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deficits+in+saccadic+eye-movement+control+in+Parkinson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychologia%22%5BJournal%5D)">Deficits in saccadic eye-movement control in Parkinson's disease.</a> Neuropsychologia. 43, 784-796 (2005).</li>
<li>Antoniades, C. A., Demeyere, N., Kennard, C., Humphreys, G. W., Hu, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antisaccades+and+executive+dysfunction+in+early+drug-naive+Parkinson%27s+disease%3A+The+discovery+study%5BTitle%5D)+AND+%22Mov+Disord%22%5BJournal%5D)">Antisaccades and executive dysfunction in early drug-naive Parkinson's disease: The discovery study.</a> Mov Disord. , (2015).</li>
<li>Antoniades, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+internationally+standardised+antisaccade+protocol%5BTitle%5D)+AND+%22Vision+Res%22%5BJournal%5D)">An internationally standardised antisaccade protocol.</a> Vision Res. 84, 1-5 (2013).</li>
<li>Ober, J. K., et al. Hand-Held system for ambulatory measurement of saccadic durations of neurological patients. . <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aOber%2C+JK+%22Modelling+and+Measurement+in+Medicine%22">Modelling and Measurement in Medicine</a>. , (2003).</li>
<li>Temperli, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+do+parkinsonian+signs+return+after+discontinuation+of+subthalamic+DBS%5BTitle%5D)+AND+%22Neurology%22%5BJournal%5D)">How do parkinsonian signs return after discontinuation of subthalamic DBS.</a> Neurology. 60, 78-81 (2003).</li>
<li>Antoniades, C. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deep+brain+stimulation%3A+eye+movements+reveal+anomalous+effects+of+electrode+placement+and+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Deep brain stimulation: eye movements reveal anomalous effects of electrode placement and stimulation.</a> PLoS ONE. 7, e32830(2012).</li>
<li>Yugeta, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+STN+stimulation+on+the+initiation+and+inhibition+of+saccade+in+Parkinson+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Neurology%22%5BJournal%5D)">Effects of STN stimulation on the initiation and inhibition of saccade in Parkinson disease.</a> Neurology. 74, 743-748 (2010).</li>
<li>Terao, Y., Fukuda, H., Ugawa, Y., Hikosaka, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+perspectives+on+the+pathophysiology+of+Parkinson%27s+disease+as+assessed+by+saccade+performance%3A+a+clinical+review%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">New perspectives on the pathophysiology of Parkinson's disease as assessed by saccade performance: a clinical review.</a> Clin Neurophysiol. 124, 1491-1506 (2013).</li>
<li>Temel, Y., Visser-Vandewalle, V., Carpenter, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Saccadic+latency+during+electrical+stimulation+of+the+human+subthalamic+nucleus%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Biol%22%5BJournal%5D)">Saccadic latency during electrical stimulation of the human subthalamic nucleus.</a> Curr Biol. 18, 412-414 (2008).</li>
<li>Antoniades, C. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deep+brain+stimulation+abolishes+slowing+of+reactions+to+unlikely+stimuli%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Deep brain stimulation abolishes slowing of reactions to unlikely stimuli.</a> J Neurosci. 34, 10844-10852 (2014).</li>
<li>Rivaud-Pechoux, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improvement+of+memory+guided+saccades+in+parkinsonian+patients+by+high+frequency+subthalamic+nucleus+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurol+Neurosurg+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Improvement of memory guided saccades in parkinsonian patients by high frequency subthalamic nucleus stimulation.</a> J Neurol Neurosurg Psychiatry. 68, 381-384 (2000).</li>
<li>Takikawa, Y., Kawagoe, R., Itoh, H., Nakahara, H., Hikosaka, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modulation+of+saccadic+eye+movements+by+predicted+reward+outcome%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+brain+research.+Experimentelle+Hirnforschung%22%5BJournal%5D)">Modulation of saccadic eye movements by predicted reward outcome.</a> Experimental brain research. Experimentelle Hirnforschung. 142, 284-291 (2002).</li>
<li>Dorris, M. C., Munoz, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+neural+correlate+for+the+gap+effect+on+saccadic+reaction+times+in+monkey%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">A neural correlate for the gap effect on saccadic reaction times in monkey.</a> Journal of Neurophysiology. 73, 2558-2562 (1995).</li>
<li>Hanes, D. P., Schall, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Countermanding+saccades+in+macaque%5BTitle%5D)+AND+%22Visual+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Countermanding saccades in macaque.</a> Visual Neuroscience. 12, 929-937 (1995).</li>
<li>Opris, I., Barborica, A., Ferrera, V. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+gap+effect+for+saccades+evoked+by+electrical+microstimulation+of+frontal+eye+fields+in+monkeys%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+brain+research.+Experimentelle+Hirnforschung%22%5BJournal%5D)">On the gap effect for saccades evoked by electrical microstimulation of frontal eye fields in monkeys.</a> Experimental brain research. Experimentelle Hirnforschung. 138, 1-7 (2001).</li>
<li>Takagi, M., Frohman, E. M., Zee, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gap-overlap+effects+on+latencies+of+saccades%2C+vergence+and+combined+vergence-saccades+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Vision+Res%22%5BJournal%5D)">Gap-overlap effects on latencies of saccades, vergence and combined vergence-saccades in humans.</a> Vision Res. 35, 3373-3388 (1995).</li>
<li>Schall, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuronal+activity+related+to+visually+guided+saccades+in+the+frontal+eye+fields+of+rhesus+monkeys%3A+comparison+with+supplementary+eye+fields%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Neuronal activity related to visually guided saccades in the frontal eye fields of rhesus monkeys: comparison with supplementary eye fields.</a> Journal of Neurophysiology. 66, 559-579 (1991).</li>
<li>Pare, M., Hanes, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlled+movement+processing%3A+superior+colliculus+activity+associated+with+countermanded+saccades%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Controlled movement processing: superior colliculus activity associated with countermanded saccades.</a> J Neurosci. 23, 6480-6489 (2003).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף.

הגורם הקריטי ביותר בהשגת נתוני saccadic באיכות טובה הוא להבטיח כי ההוראות שניתנו המשתתף ברורות ומדויקות. לדוגמא, אם את ההוראות למשימת antisaccadic אינן ברורות לחלוטין, המשתתף צפוי לבצע prosaccades במקום. הקלטות יכולות להיות מפונקות גם אם המשתתף לא יכול לראות את הגירויים בבירור או saccadometer לא יכול לאמוד עמדת עין במדויק. לכן, אם הנתונים מופיעים להיות באיכות נמוכה הנסיין צריך לבדוק כי אור הסביבה הוא לא בהיר מדי וכי saccadometer יושב כמו שצריך על גשר האף. <p class="jove_conten...

בשנים האחרונות חל עניין גובר השימוש מדיד של זמני תגובה כדרך כמוני ולא פולשנית של צובר מידע על מנגנוני רמה הגבוהה של החלטה עצבית ביצוע 1. סוג אחד של זמן תגובה כי נחקר בהרחבה הוא הזמן שנדרש כדי ליזום saccade על הצגת גירוי חזותי, המכונה חביון saccadic. הקפיצות האלה הם תנועות עיניים מהירות המתרחשות כאשר אנו במהירות משמרת מבטנו ממקום אחד למשנהו. הם הסוג הנפוץ ביותר של תנועות עיניים שאנו עושים, המתרחשים בתדירות של טיפוסי שתיים או שלוש לשנייה. Saccade כל הוא למעשה החלטה להסתכל מוט אחד בעולם הוויזואלי במקום 2 אחר. המסלולים העצביים שליטת תנועות עיניים נחקרו רבים והם די טובים מתועדים 3. באמצעות ציוד אלקטרוני רגיש, היבטים של תפקוד oculomotor יכול להיות מדויק objectively לכמת. זה מקל על המחקר המפורט של תנועות עיניים עצמם אלא גם מאפשר להם לשמש ככלי לחקור תחומים אחרים של לנוירופיזיולוגיה והפתופיזיולוגיה. מדידת תנועות עיניים יכולה לספק מידע שימושי על מצב מחלה. תנועות עיניים Saccadic לא מזמן, למשל, זכה לתשומת לב רבה כמו סמנים ביולוגיים פוטנציאליים בהפרעות ניווניות כולל מחלות 4,5 ופרקינסון הנטינגטון 6,7, וזה כבר הוכח כי זמני התגובה saccadic נוטים להיות איטי מהרגיל בתנאים אלה. שימושים אפשריים של מדידת saccadic כוללים עזרים לאבחון ומעקב מחלה. משימות Saccadic נעות בין prosaccade הפשוטה (מחפשת כמה שיותר מהר לכיוון גירוי חזותי המופיע פתאום שמאלה או ימינה) משימות מורכבות יותר כגון antisaccade (מחפש כמה שיותר מהר אל הצד הנגדי לגירוי חזותי) או זכרוני saccade מודרך (מחפשלעבר מקום הזכר של מטרה כי הוא כבר לא שם). גירוי מוחי עמוק הוא טיפול יעיל תנאי נוירולוגיות שונים. זה הוא הנפוץ ביותר לטיפול בסימפטומים המנוע של מחלת פרקינסון כולל רעד, נוקשות, bradykinesia, ו dyskinesia. כמו כן הוא משמש לטיפול בהפרעות תנועה אחרות כולל דיסטוניה ורעד חיוני, ופחות נפוץ עבור כאב נוירופתי, אפילפסיה, הפרעות פסיכיאטריות כגון הפרעת אובססיבית כפייתית. זה המסגרת היחידה שבה יש מדעני גישה חשמלית ישירה מבנים עמוקים של המוח האנושי in vivo ובכך מציע הזדמנות נדירה עבור לנוירולוגיה ניסויית. מגוון של מטרות הם גירוי תלוי לבעיה מטופלת, כולל בכמה מקומות בגרעיני הבסיס, שרבים מהם מעורבים מסלולי oculomotor. משמעות הדבר היא כי מגוון של מחקרים רחב ניתן לבצע באמצעות מערכת DBS לספק גירוילמיקום מוח נתון מכשיר מעקב עיניים להקליט ולנתח את השפעותיו. בהתאם פרדיגמה ניסויית, מחקרים כאלה עשויים להניב מידע על הפיזיולוגיה של האזור מגורה, את ההשפעות של המחלה, או את המנגנון שבאמצעותו DBS פועלת באותה הגדרה מסוימת. מאמר זה מתאר גישה כללית בדיקות תנועות עיניים saccadic בחולים גירוי עמוק המוח. סוגים שונים של ציוד מעקב עיניים זמינים. עבור המחקר המתואר בפרוטוקול זה saccadometer נייד שמש להקליט תנועות עיני saccadic אופקיות. Saccadometers הנייד יש את היתרון של לא המחייב משענת הראש (ראה איור 1), כלומר הפעלות הן נוחות יותר עבור חולים עם מחלת פרקינסון, במיוחד עבור אלה הסובלים עם Tardive החמור. Saccadometer משמש כאן הוא קל משקל כ רחב 5 ס&quot;מ ו -10 ס&quot;מ. Saccadometer צפחותתנועות עיני מיל ידי השימוש oculography אינפרא האדום הישיר: מקור אינפרא אדום חיישן מתמקם מול אור שימוש canthus המדיאלי מוחזר מן הקרנית כדי לקבוע את מיקום הסיבוב של גלגל העין במרווחי זמן האלפית שני. על מנת להשיג נתונים באיכות טובה עבור ניתוח saccadometer צריך לדגום בקצב של kHz 1 לפחות עם לפחות רזולוציה של 12 ביט. בשנתי ה saccadometer משמש כאן הגירויים החזותיים היו שלוש אדום 13 cd מ -2 נקודות של אור המיוצר על ידי מובנה לייזרים צריכים חשמל נמוכים, כל נקודה subtending כ 0.1 מעלות, עם נקודה אחת קו האמצע ואת השניים האחרים ב ± 10 מעלות (כלומר , ימינה ושמאל). <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/53640/53640fig1.jpg" /> איור 1. Saccadometer. ראש רכוב saccadometer מצורף גומייה ומונח על גשר האף. ארבעה לייזרים מיניאטורי להקרין יעד חזותיים על משטח מט, ואת תנועות העיניים של המשתתף נמדד על ידי התמר החזרה אינפרא אדום הפרש בצד האף של כל עין. כמו מטרות לייזר לנוע עם הראש, משענות הראש אינם נדרשים. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53640/53640fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a>

<table><tbody><tr><td>מכשיר Saccadometer</td><td>Ober Consulting Poland</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מחשב עם תוכנת סביבת</td><td></td><td></td><td></td>Windows</tr><tr><td>, מד חביון להורדת הנתונים הגולמיים מהסקדומטר</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

שימוש saccadometry עם דיפ גירוי המוח לחקר תפקוד מוח נורמלי ופתולוגיים

Using Saccadometry with Deep Brain Stimulation to Study Normal and Pathological Brain Function

המערכת האוקולומוטורית מערבת מספר רב של אזורים במוח כולל חלקים מגרעיני הבסיס, ומחלות ניווניות שונות כולל פרקינסון והנטינגטון יכולות לשבש אותה. אנשים עם מחלת פרקינסון, למשל, נוטים לסבול מחביון סקדי מוגבר. כתוצאה מכך, המדידה הכמותית של תנועות עיניים סקדיות זכתה לתשומת לב רבה כסמן ביולוגי פוטנציאלי למצבים ניווניים. אפשר ללמוד הרבה יותר על המוח גם בבריאות וגם בחולי על ידי התבוננות במה שקורה לתנועות עיניים כאשר התפקוד של אזורים מסוימים במוח מופרע. גירוי מוחי עמוק הוא התערבות כירורגית המשמשת לניהול מגוון מצבים נוירולוגיים כולל מחלת פרקינסון, שבה אלקטרודות מגרות ממוקמות באזורים ספציפיים במוח כולל מספר אתרים בגרעיני הבסיס. לאחר מכן ניתן לבצע מדידות של תנועת העיניים עם מערכות הממריצים הן כבויות והן מופעלות ולהשוות את התוצאות. עם תכנון ניסיוני מתאים, ניתן להשתמש בגישה זו כדי לחקור את הפתופיזיולוגיה של המחלה המטופלת, את המנגנון שבאמצעותו DBS מפעיל את ההשפעות המועילות שלה, ואפילו היבטים של נוירופיזיולוגיה נורמלית.

איור 3 מציג דוגמה של מסלולי תנועות עיניים saccadic, מחולה מחלת פרקינסון עם מערכת subthalamic גרעין DBS המושתל. שני גרפי עלילת prosaccades של החולה עם מערכת הממריץ כבויה (גרף עליון) ודליקה (גרף תחתון). כל זכר על הגרפים מראה את מסלולו של saccade יחיד, כלומר, איך את עמדת העין במעלות הרחק (ציר y) קו האמצע משתנה כפונקציה של הזמן (ציר x). שתי קפיצות האלה שמאלה וימינה מוצגות בגרף כמו סטיות לערכי תואר חיוביים. זמן אפס הוא הרגע כי ...

מאמר זה מתאר את השימוש במדידה כמותית של תנועות עיניים בשילוב עם גירוי של אזורי מוקד במוח העמוק על מנת לחקור פיזיולוגיה, פתופיזיולוגיה ומנגנוני גירוי מוחי עמוק.

שימוש Saccadometry עם דיפ גירוי המוח לחקר תפקוד מוח נורמלי ופתולוגיים

The oculomotor system involves a large number of brain areas including parts of the basal ganglia, and various neurodegenerative diseases including ...

המטרה הכוללת של הליך זה היא למדוד את ההשפעות של גירוי מוחי עמוק על תנועות עיניים סקדיות. השילוב של גירוי מוחי עמוק עם מדידת סקדה מספק כלי לחקר תפקוד מוחי תקין ופתולוגי. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח לגבי הפתופיזיולוגיה של מחלות הקשורות לגרעיני הבסיס.היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהיא כמותית ומדויקת, ומאפשרת זיהוי מדויק של חריגות עדינות. אלו הם חלק מסוגי שתלי הממריצים המשמשים לגירוי מוחי עמוק. הם מכילים סוללה ואלקטרוניקה ליצירת גירוי חשמלי קטן.פולסי הגירוי מועברים למיקומי מטרה מדויקים במוח באמצעות מגעים בקצה חוט כמו זה. התחל בהסבר על פרטי המחקר ומתן טופס הסכמה למשתתף לחתימה. הגדר את הסקדומטר כך שעבור כל ניסוי יעד הקיבוע המרכזי מוצג לתקופה אקראית של 1.0 עד 2.0 שניות, ולאחר מכן הוא נכבה, ואחת המטרות האדומות ההיקפיות תופיע באופן אקראי ימינה או שמאלה.לאחר מכן, בקשו מהמשתתף לשבת במרחק של 1.5 מטר ממסך מט שטוח. הנח את הסקדומטר על ראשו של המשתתף כך שהוא מונח על גשר האף ואבטח עם רצועה מתכווננת אלסטית. ודא שתאורת הסביבה עמומה כך שהגירויים ייראו בבירור.לאחר מכן, הנחו את המשתתף כי מפגש הבדיקה בן 40 הדקות מורכב מחמישה בלוקים עם הפסקה של דקה בין כל בלוק. לפני החסימה הראשונה, הנחו את המשתתף להזיז את עיניו במהירות ובדייקנות האפשרית על מנת לעקוב אחר הנקודה האדומה הקופצת מהאמצע לצד זה או אחר. הסבירו שהם חייבים לעשות זאת 60 פעמים.הגדר את ה-saccadometer ליצירת רצף של 60 ניסיונות, ולאחר מכן לחץ על הכפתור במכשיר כדי להתחיל את בלוק הניסיונות הראשון. לאחר השלמת הבלוק הראשון, המתן דקה אחת לפני שתתחיל את הבלוק השני. אפס את ה-saccadometer כדי ליצור רצף של 40 ניסויים.לקראת סוף הפער של דקה, הנחו את המשתתף להזיז את עיניו מהר ככל האפשר בכיוון ההפוך לנקודה האדומה. הודע להם שהם יידרשו לעשות זאת 40 פעמים. לאחר מכן, התחל את הבלוק השני של גירסאות הניסיון.לאחר השלמת הבלוק השני, המתן דקה אחת, ולאחר מכן חזור על ההוראות מהבלוק השני פעמיים נוספות עבור בלוקים שלוש וארבע. לבסוף, לאחר השלמת הבלוק הרביעי, המתינו דקה אחת, ואז הורו למשתתפים להזיז את עיניהם במהירות ובדייקנות האפשרית כדי לעקוב אחר הנקודה האדומה שקופצת מהאמצע לצד אחד לצד השני, בדיוק כפי שעשו בבלוק הראשון. אפס את ה-saccadometer כדי ליצור רצף של 60 ניסיונות ולהתחיל את הבלוק הסופי של הניסויים.הערה למשתתפים עם ממריצים מוחיים עמוקים, או מערכות DBS, ערכו בדיקות סקדיות פעמיים. פעם אחת כשמערכת ה-DBS פועלת כרגיל, ופעם שנייה כשמערכת ה-DBS כבויה. כדי לבצע את מפגש הגירוי, בקש מצוות קליני מיומן לכבות את מערכת ה-DBS 30 דקות לפני הבדיקה.לאחר מכן, השלם את הבדיקה הסכדית. לאחר השלמת ההפעלה, הפעל שוב את מערכת ה-DBS. כדי לנתח את הנתונים, הורד את הנתונים הגולמיים מה-saccadometer למחשב.לאחר מכן, השתמש בתוכנה של הסקדומטר כדי לא לכלול סקאדות המעוותות על ידי מצמוץ ותנועות ראש. חשב משתנים כולל חביון סקדי, מהירויות שיא ומשרעת. כאן, תוצאות חביון פרוסקדי מוצגות עבור חולה פרקינסון לאחר שעבר DBS של הגרעין התת-תלמי כאשר ה-DBS מופעל ומכבה.התפלגות הסקדות משתנה כאשר הממריץ מופעל, ומראה ירידה במספר הסקדות עם חביון ארוך, וירידה מקבילה בהשהיה הממוצעת. לאחר שליטה, ניתן לבצע טכניקה זו תוך כ- 70 דקות אם היא מבוצעת כראוי. בעת ניסיון הליך זה, חשוב לזכור לוודא שהסקדומטר יושב במרכז על גשר האף ואורות החדר עמומים.בעקבות הליך זה, ניתן להשתמש במטלות סקדיות מתקדמות יותר על מנת לענות על שאלות נוספות, כמו כיצד השליטה הקוגניטיבית בתנועות העיניים מושפעת מגירוי מוחי עמוק. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד להשתמש בפסיכודומטריה בנבדקים עם מערכות גירוי מוח עמוקות. אל תשכח שעבודה עם לייזרים עלולה להיות מסוכנת, ועליך לדאוג שגם המשתתפים וגם הנסיין לא יסתכלו ישירות לתוך קרני הלייזר.

using-saccadometry-with-deep-brain-stimulation-to-study-normal

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

ניתוח עמוק גירוי המוח מציעה הזדמנות ייחודית לבחון את קידוד המידע במוח האדם ער. מאמר זה יתאר התוך אופרטיבית שיטות לבצע משימות קוגניטיביות והתנהגותיות ובמקביל רכישת נתונים פיזיולוגיים כמו פעילות EMG, יחידה אחת עצבי ו / או פוטנציאלים בשדה המקומי.

תוך Operative משימות ההתנהגות בבני אדם ער שעברו ניתוח עמוק גירוי המוח

מקור: Casquero-Veiga, M. et al. טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים in vivo כדי לחשוף דפוסי פעילות המושרים על ידי גירוי מוחי עמוק בחולדות. J. Vis. Exp. (2022).סרטון זה מדגים את ההשפעות המטבוליות של גירוי מוחי עמוק (DBS) באמצעות הדמיית FDG-PET במודל חולדות. הוא מתאר את השלבים הכרוכים במתן FDG, יישום DBS והדמיית PET/CT למיפוי אזורים במוח עם פעילות מטבולית מוגברת או מדוכאת.

הערכת נוירומודולציה מטבולית הנגרמת על ידי גירוי מוחי עמוק חריף בחולדות באמצעות In vivo FDG-PET

מקור: Selvakumar, T., et al., ניתוח של שינויים בביטוי גנים בהיפוקמפוס של חולדה לאחר גירוי מוחי עמוק של הגרעין התלמי הקדמי. J. Vis. Exp. (2015)סרטון זה מדגים את ההליך להשתלת אלקטרודות במוח החולדה כדי להפעיל גירוי מוחי עמוק (DBS), המווסת את הפעילות העצבית ומשפר את התקשורת עם ההיפוקמפוס, ותומך בהישרדות עצבית ובנוירוגנזה.

השפעות של גירוי מוחי עמוק על פעילות עצבית בהיפוקמפוס במודל חולדה

פרוטוקול זה מתאר שיטה סטנדרטית להדמיה תפקודית בתהודה המגנטית בו זמנית וגירוי מוחי עמוק במכרסמים. השימוש בשילוב של כלים ניסיוניים האמורים, מאפשר החקירה של פעילות במורד הזרם העולמית בתגובה לגירוי חשמלי בכמעט כל יעד במוח.

גירוי מוחי עמוק עם fMRI סימולטני במכרסמים

גירוי מוחי עמוק מסתגל (aDBS) הוא יעיל לטיפול במחלת פרקינסון, שיפור סימפטומים והפחתת צריכת חשמל בהשוואה לגירוי מוחי עמוק קונבנציונלי (CDBs). בaDBS אנו עוקבים אחר סמן ביולוגי מקומי שדה פוטנציאלי (משרעת oscillatory בטא) בזמן אמת ולהשתמש בזה כדי לשלוט בעיתוי של גירוי.

שליטה מחלת פרקינסון עם מסתגל עמוק גירוי המוח

המנגנון העומד בבסיס ההשפעות הטיפוליות של ניתוח גירוי מוחי עמוק (DBS) זקוק לחקירה. השיטות המוצגות בכתב יד זה מתארות גישה ניסיונית לבחינת האירועים התאיים המופעלים על ידי DBS על ידי ניתוח פרופיל ביטוי הגנים של גנים מועמדים שיכולים להקל על נוירוגנזה לאחר ניתוח DBS.

ניתוח שינויי ביטוי הגנים בהיפוקמפוס העכברוש לאחר Deep Brain Stimulation של Anterior התלמוס הגרעין

הפרוטוקול הנוכחי נועד להעריך תפקודים קוגניטיביים-רגשיים בגרעיני הבסיס על ידי רישום נוירופיזיולוגי בו זמנית של פוטנציאל שדה מקומי ופעילות קליפת המוח הלא פולשנית (EEG). ההליך מודגם על ידי שימוש בפרדיגמות הכוללות גירוי דיבור עם קונוטציה רגשית או משימת פלנקר הכוללת שליטה קוגניטיבית.

פולשנית קורטיקליים ולא פולשנית משולבת Surface הנוירופיזיולוגיים הקלטות עבור הערכת קוגניטיבי ותפקידים רגשיים בבני אדם

גירוי מוחי עמוק (DBS) הוא אפשרות טיפול יעילה במחלת פרקינסון. הקמנו תכנון מחקר כדי לסנן פרדיגמות גירוי חדשות בחולדות. הפרוטוקול מתאר את השימוש בבדיקת גרם המדרגות ובבדיקת הצילינדר להערכת תוצאות מוטוריות בחולדות המיפרקינסוניות שטופלו ב-DBS.

גישה חדשנית להעריך תוצאה מנוע של אפקטים גירוי מוחי עמוק בתוך עכברוש Hemiparkinsonian: המדרגות צילינדר מבחן

מטרת הפרויקט היא לפתח של צינור דוגמנות אינטראקטיבי, מטופל ספציפי כדי לדמות את ההשפעה של גירוי מוחי עמוק, ליד בזמן אמת ולספק משוב משמעותי לגבי כמה התקנים אלה משפיעים על פעילות עצבית במוח.

פילוח סיבים עצביים ספינלי לטיפול גירוי מוחי עמוק באמצעות דגמים אינטראקטיביים, מטופל ספציפי

אנו מתארים שיטה ניסיונית פרה-קלינית להערכת נוירומודולציה מטבולית המושרה על-ידי גירוי מוחי עמוק חריף באמצעות in vivo FDG-PET. כתב יד זה כולל את כל השלבים הניסיוניים, החל מניתוח סטריאוטקסי ועד ליישום הטיפול בגירוי ורכישה, עיבוד וניתוח של תמונות PET.

In vivo טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים לחשיפת דפוסי פעילות המושרים על ידי גירוי מוחי עמוק בחולדות

חקור את השפעות גירוי המוח העמוק על תנועות עיניות סקדיות באמצעות מדידות כמותיות ומדויקות. שיטה זו מאפשרת לחקר תפקוד מוח נורמלי ופתולוגי במחלות מערכת הבזלית.

שימוש Saccadometry עם דיפ גירוי המוח לחקר תפקוד מוח נורמלי ופתולוגיים

גלה סרטונים נוספים