Name: אימוני ניתוח ההשתלה של מערכים Neocortical Microelectrode באמצעות מודל של פורמלדהיד-קבוע גווייה אנושי (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-11-19T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 11 s
Description: למדו את שיטת השתלת מערכי מיקרואלקטרודות בקורטקס האנושי באמצעות גופה קבועה בפורמלדהיד. אימון זה מכין נוירוכירורגים לניתוחים מורכבים ומשפר את הביטחון בביצוע ההליך.

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

המחברים מודים על ד ר רוב פרנקלין (Blackrock מיקרוסיסטמס), פרופסור Margitta Seeck (המחלקה לנוירולוגיה, בתי חולים אוניברסיטאיים ג'נבה, ז'נבה, שוויץ), ד ר אנדריאה ברטולי, פרופסור קרל Schaller (המחלקה הנוירוכירורגית, אוניברסיטת ז'נבה בתי חולים, ז'נבה, שוויץ), מר Florent Burdin ואת פרופסור ג'ון פ' Donoghue (מרכז Wyss ביו, Neuroengineering, ז'נבה, שוויץ) על תמיכתם בהכנת העבודה הנוכחית.

הגופה האנושית להשתמש בעבודה זו סופקה תחת המסגרת של הגוף תרומות לחינוך רפואי. הסכמה מדעת לתרומת גוף הושג בכתב במהלך החיים של התורם. בהתאם לחוקים פדרליים ועל הקנטונים, אין ביקורת על-ידי ועדת האתיקה היה הכרחי.
הערה: פרוטוקול זה מניחה כי האנשים ביצוע הניתוח בפועל הם נוירוכירורגים עם הכשרה ומומחיות נהלי נוירוכירורגיים, כולל מיקום החולה, קיבוע הראש, גולגולת, durotomy, תפירה. בנוסף הכלים ואת ציוד ספציפי במערך microelectrode, משמשים ציוד וכלים נוירוכירורגיים סטנדרטי.
1. בחירה של גווייה, כיוונון של חדר הניתוח
<ol><li>בחר דגימה ללא היסטוריה של מחלה או פציעה הראש, הגולגולת והמוח.<ol>
<li>לחלופין, לבצע סריקת טומוגרפיה (CT) של הראש של הגופה כדי להבטיח שזה לא משמעותי תוך-גולגולתי הנגע (איור 1 א'), למשל שטף דם כרוני או הנגע ולקיבולת אינטרה-צירית. שימוש בסריקת, לזהות אזור בקליפת המוח היעד עבור ההשתלה של המערך microelectrode (כגון האזור "יד כפתור" של הפיתול precentral, התואם הייצוג של היד קליפת מנוע העיקרית27, במקרה של אימון השרשת BCI).</li>
	</ol>
</li>
	<li>גווייה עמדה בעגלות לרוחב על שולחן הניתוחים. השתמש שולחן הניתוחים במקום ניתוח טבלה כדי להוסיף על הריאליזם של הסביבה או דמוי ומקל את הקיבעון של הגולגולת קלאמפ, impactor פנאומטי. מקם את גוויתו בתוך חמצן לרוחב על מנת לאפשר את הגישה fronto-טמפורלית בתוך גופה פורמלדהיד-קבוע, אשר סיבוב הצוואר הוא מוגבל.</li>
	<li>לתקן את הראש המלחציים הגולגולת (איור 1B). מכסים עם וילונות כירורגי (איור 1C). הערה: במקרה שלנו, הפינים האחורי של הגולגולת קלאמפ באופן חריג ממוקמות בתוך המטוס sagittal של הראש (ראה איור 1B), כי השתמשנו מלחציים הגולגולת ששינה למטרות תרגולי להחזיק ראש cadaveric מופרדים משאר של הגוף.<ol>
<li>כאשר באמצעות מלחציים הגולגולת רגילה על שולחן הניתוחים, למקם את הסיכות האחורי אבטחת הראש בניצב למישור sagittal.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. חשיפת פני השטח neocortical
<ol><li>תחתכי את הקרקפת באמצעות אזמל, בעקבות חתך סימן שאלה לחשוף הזמני ועצמות הקדמית. לנתח את השריר temporalis לאורך הקצה האחורי של החתך. ובעליה לשריר הקרקפת ו temporalis ע י ניתוח עמום (איור 1D).</li>
	<li>לבצע מרובע fronto-טמפורלית גולגולת גדולה, למשל 5 x 5 ס מ (איור 2 א). למטרה זו, תרגיל 4 נקבים בפינות של הניתוח המיועד. לאחר מכן, השתמש את craniotome כדי להתחבר נקבים. הסר את מכסה העצם בעזרת מרית, חשיפת קרום הדורה. אחסן את מכסה העצם תמיסת מלח.</li>
	<li>פתח קרום הדורה משלושה צדדים של הניתוח באמצעות מספריים דורא (איור 2B). ובעליה זה ולחשוף את הקרום מעידה והמשטח של קליפת המוח (איור 2C).</li>
</ol>3. קיבוע של המעמד אלקטרודה
<ol><li>בחר את הפיתול קורטיקלית בו יושתלו המערך microelectrode. בחר משטח gyral הוא שטוח כ כך המערך microelectrode ישקר מיושר עם זה בעת הכנסתו. ודא שיש אין שוצף כלי דם נראה לעין על פני קורטיקלית איפה יתווסף המערך microelectrode.</li>
	<li>בחר אתר עבור הקיבעון של המעמד אלקטרודה בקצה נעלה הניתוח, קרוב החתך בעור, ומאפשר מרווח מספיק עבור החבילה חוט כך המערך microelectrode יכול להגיע הכישור היעד. בורג הכן על השולחן החיצוני של עצם הגולגולת ליד הניתוח (איור דו-ממדי). השתמש 6 עד 8 העצמית הקשה קליפת העצם שקצרנו ברגים (6 מ מ אורך, 2 מ מ קוטר) כדי להבטיח קיבוע המתאים.<ol>
<li>בשעת טיפול הכן, להקפיד על המערך microelectrode לא לגעת בשום דבר (זה עלולים להינזק או יכול lacerate על פני neocortical) על-ידי החזקת את הצרור תיל קרוב המערך microelectrode עם פינצטה עם פלסטיק - או טיפים מצופים גומי (2E איור).</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. מיקום ההוספה של המערך microelectrode
<ol><li>מקם את המערך microelectrode מקבילים עם פני השטח של הכישור היעד. לכופף את הצרור תיל כנדרש למטרה זו (איור 3 א). הערה: הצרור תיל נוקשה בקלות תואם המשאלות של המנתח. טיפול וסבלנות נדרשים להשיג יישור טוב של מערך microelectrode, השטח קורטיקלית.<ol>
<li>לחלופין, השתמש רצועות טיטניום "כלב עצם" כדי לאבטח את הצרור תיל בגולגולת ולשלוט מסלולו לכיוון היעד הפיתול. . אל תהרוס את הרצועה חזק מדי כדי למנוע נזק את הצרור תיל.</li>
	</ol>
</li>
	<li>להכניס את impactor פנאומטי משוער יישור עם הגב של המערך microelectrode (איור 3B). לשלוט את החיבורים impactor פנאומטי לתיבת הבקרה שלו, ולאחר מכן הפעל את תיבת בקרת. הערה: ודא כי impactor פנאומטי הוא לפחות 5 מ מ מן המערך לפני הפעלת תיבת בקרת, כפי impactor פנאומטי אולי יופעל בעת ראשית מופעלת.</li>
	<li>להשתמש את הברגים millimetric של בעל impactor פנאומטי כדי לחדד היישור של impactor עם הגב של המערך microelectrode (איור 3Bשיבוץ). שימוש של impactor, להחיל ברז מרחק-לחץ-נשלט של טיול לחלק האחורי של המערך microelectrode, להכניס אותו לתוך השטח קורטיקלית, דחיפתו דרך קרום מעידה. הערה: בדוק המערך microelectrode מיושר עם השטח קורטיקלית.</li>
</ol>5. מיקום של הרשת ECOG לשטף
הערה: שלב זה הוא אופציונלי.
<ol><li>הצב רשת ECOG לשטף בקליפת המוח חשוף פני השטח (איור תלת-ממד). במידת הצורך, הסר אלקטרודות על ידי חיתוך באמצעות הרשת, כך הצורה הכללית של הרשת ECOG יתאים את הניתוח.</li>
	<li>אוריינט רשת ECOG כך התיל שלו ייסגר את הדורה והגולגולת, עליונית או posteriorly.</li>
	<li>להשקיית הרשת ECOG עם תמיסת מלח לפני הנחת במגע עם המשטח קורטיקלית.</li>
	<li>באבטחת הרשת ECOG על-ידי תפירת אותו כדי קרום הדורה בקצוות durotomy.</li>
</ol>6. שינוי מיקום וסגירת של הדורה, מכסה העצם, קפל העור
<ol><li>לשקף את הדורה מעל פני השטח בקליפת המוח החשוף, האצבעות על הקצוות של durotomy.</li>
	<li>בורג "כלב עצם" רצועות טיטניום אל קצות הכנף עצם שימוש עצמי הקשה ברגים עצם קורטיקלית. למקם מחדש את מכסה העצם בתוך הניתוח. לאבטח את מכסה העצם השכנה עצמות הגולגולת עם הרצועות טיטניום "כלב עצם" ואת עצמי הקשה ברגים עצם קורטיקלית. לטפל לא כדי למחוץ את הצרור חוט של המערך microelectrode (ואלה של רשת ECOG אופציונלי) בין קצוות העצם.</li>
	<li>משקפים, תפר את תוספת העור. סגירת החתך בעור סביב הצוואר של המעמד אלקטרודה (איור 3E).<ol>
<li>לחלופין, אפשר את המעמד ליציאה הקרקפת דרך חתך דקירות נפרדות הפך הכנף הקרקפת.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Campbell, P. K., Jones, K. E., Huber, R. J., Horch, K. W., Normann, R. A. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1937509">A silicon-based, 3-dimensional neural interface - manufacturing processes for an intracortical electrode array.</a> IEEE Trans. Biomed. Eng. 38 (8), 758-768 (1991).</li>
<li>Jones, K. E., Campbell, P. K., Normann, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+glass%2Fsilicon+composite+intracortical+electrode+array%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Biomed.+Eng%22%5BJournal%5D)">A glass/silicon composite intracortical electrode array.</a> Ann. Biomed. Eng. 20 (4), 423-427 (1992).</li>
<li>Maynard, E. M., Nordhausen, C. T., Normann, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Utah+Intracortical+Electrode+Array%3A+A+recording+structure+for+potential+brain-computer+interfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Electroencephalogr.+Clin.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">The Utah Intracortical Electrode Array: A recording structure for potential brain-computer interfaces.</a> Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 102 (3), 228-239 (1997).</li>
<li>Csicsvari, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Massively+parallel+recording+of+unit+and+local+field+potentials+with+silicon-based+electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Massively parallel recording of unit and local field potentials with silicon-based electrodes.</a> J. Neurophysiol. 90 (2), 1314-1314 (2003).</li>
<li>Kelly, R. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+recordings+from+microelectrode+arrays+and+single+electrodes+in+the+visual+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Comparison of recordings from microelectrode arrays and single electrodes in the visual cortex.</a> J. Neurosci. 27 (2), 261-264 (2007).</li>
<li>Nordhausen, C. T., Maynard, E. M., Normann, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single+unit+recording+capabilities+of+a+100+microelectrode+array%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Single unit recording capabilities of a 100 microelectrode array.</a> Brain Res. 726 (1-2), 129-140 (1996).</li>
<li>Nordhausen, C. T., Rousche, P. J., Normann, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimizing+recording+capabilities+of+the+Utah+Intracortical+Electrode+Array%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Optimizing recording capabilities of the Utah Intracortical Electrode Array.</a> Brain Res. 637 (1-2), 27-36 (1994).</li>
<li>Maynard, E. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuronal+interactions+improve+cortical+population+coding+of+movement+direction%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Neuronal interactions improve cortical population coding of movement direction.</a> J. Neurosci. 19 (18), 8083-8093 (1999).</li>
<li>Serruya, M. D., Hatsopoulos, N. G., Paninski, L., Fellows, M. R., Donoghue, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Instant+neural+control+of+a+movement+signal%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Instant neural control of a movement signal.</a> Nature. 416 (6877), 141-142 (2002).</li>
<li>Hochberg, L. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuronal+ensemble+control+of+prosthetic+devices+by+a+human+with+tetraplegia%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Neuronal ensemble control of prosthetic devices by a human with tetraplegia.</a> Nature. 442 (7099), 164-171 (2006).</li>
<li>Hochberg, L. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reach+and+grasp+by+people+with+tetraplegia+using+a+neurally+controlled+robotic+arm%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Reach and grasp by people with tetraplegia using a neurally controlled robotic arm.</a> Nature. 485 (7398), 372(2012).</li>
<li>Simeral, J. D., Kim, S. P., Black, M. J., Donoghue, J. P., Hochberg, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+control+of+cursor+trajectory+and+click+by+a+human+with+tetraplegia+1000+days+after+implant+of+an+intracortical+microelectrode+array%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neural+Eng%22%5BJournal%5D)">Neural control of cursor trajectory and click by a human with tetraplegia 1000 days after implant of an intracortical microelectrode array.</a> J. Neural Eng. 8 (2), 25027(2011).</li>
<li>Jarosiewicz, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Virtual+typing+by+people+with+tetraplegia+using+a+self-calibrating+intracortical+brain-computer+interface%5BTitle%5D)+AND+%22Sci.+Transl.+Med%22%5BJournal%5D)">Virtual typing by people with tetraplegia using a self-calibrating intracortical brain-computer interface.</a> Sci. Transl. Med. 7 (313), 313ra179(2015).</li>
<li>Seeck, M., Schomer, D. L., Niedermeyer, E. <a target="_blank" href="https://neupsykey.com/intracranial-monitoring-depth-subdural-and-foramen-ovale-electrodes/">Intracranial Monitoring: Depth, Subdural, and Foramen Ovale Electrodes.</a> Niedermeyer’s Electroencephalogr. , 677-714 (2011).</li>
<li>Truccolo, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-neuron+dynamics+in+human+focal+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Single-neuron dynamics in human focal epilepsy.</a> Nat. Neurosci. 14 (5), 635-641 (2011).</li>
<li>Truccolo, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuronal+ensemble+synchrony+during+human+focal+seizures%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Neuronal ensemble synchrony during human focal seizures.</a> J. Neurosci. 34 (30), 9927(2014).</li>
<li>Keller, C. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heterogeneous+neuronal+firing+patterns+during+interictal+epileptiform+discharges+in+the+human+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Heterogeneous neuronal firing patterns during interictal epileptiform discharges in the human cortex.</a> Brain. 133 (Pt 6), 1668-1681 (2010).</li>
<li>Schevon, C. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evidence+of+an+inhibitory+restraint+of+seizure+activity+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Commun%22%5BJournal%5D)">Evidence of an inhibitory restraint of seizure activity in humans.</a> Nat. Commun. 3, 1060(2012).</li>
<li>Weiss, S. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ictal+high+frequency+oscillations+distinguish+two+types+of+seizure+territories+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Ictal high frequency oscillations distinguish two types of seizure territories in humans.</a> Brain. 136 (Pt 12), 3796-3808 (2013).</li>
<li>Cash, S. S., Hochberg, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Emergence+of+Single+Neurons+in+Clinical+Neurology%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">The Emergence of Single Neurons in Clinical Neurology.</a> Neuron. 86 (1), 79-91 (2015).</li>
<li>Donoghue, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bridging+the+brain+to+the+world%3A+a+perspective+on+neural+interface+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Bridging the brain to the world: a perspective on neural interface systems.</a> Neuron. 60 (3), 511-521 (2008).</li>
<li>Hader, W. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Complications+of+epilepsy+surgery+-+A+systematic+review+of+focal+surgical+resections+and+invasive+EEG+monitoring%5BTitle%5D)+AND+%22Epilepsia%22%5BJournal%5D)">Complications of epilepsy surgery - A systematic review of focal surgical resections and invasive EEG monitoring.</a> Epilepsia. 54 (5), 840-847 (2013).</li>
<li>Arya, R., Mangano, F. T., Horn, P. S., Holland, K. D., Rose, D. F., Glauser, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adverse+events+related+to+extraoperative+invasive+EEG+monitoring+with+subdural+grid+electrodes%3A+A+systematic+review+and+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Epilepsia%22%5BJournal%5D)">Adverse events related to extraoperative invasive EEG monitoring with subdural grid electrodes: A systematic review and meta-analysis.</a> Epilepsia. 54 (5), 828-839 (2013).</li>
<li>Hayashi, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((History+and+future+of+human+cadaver+preservation+for+surgical+training%3A+from+formalin+to+saturated+salt+solution+method%5BTitle%5D)+AND+%22Anat.+Sci.+Int%22%5BJournal%5D)">History and future of human cadaver preservation for surgical training: from formalin to saturated salt solution method.</a> Anat. Sci. Int. 91 (1), 1-7 (2016).</li>
<li>Rousche, P. J., Normann, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+method+for+pneumatically+inserting+an+array+of+penetrating+electrodes+into+cortical+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Biomed.+Eng%22%5BJournal%5D)">A method for pneumatically inserting an array of penetrating electrodes into cortical tissue.</a> Ann. Biomed. Eng. 20 (4), 413-422 (1992).</li>
<li>Waziri, A., Schevon, C. A., Cappell, J., Emerson, R. G., McKhann, G. M., Goodman, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Initial+surgical+experience+with+a+dense+cortical+microarray+in+epileptic+patients+undergoing+craniotomy+for+subdural+electrode+implantation%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Initial surgical experience with a dense cortical microarray in epileptic patients undergoing craniotomy for subdural electrode implantation.</a> Neurosurgery. 64 (3), 540-545 (2009).</li>
<li>Yousry, T. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Localization+of+the+motor+hand+area+to+a+knob+on+the+precentral+gyrus.+A+new+landmark%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Localization of the motor hand area to a knob on the precentral gyrus. A new landmark.</a> Brain. 120 (1), 141-157 (1997).</li>
<li>Tóth, E., Fabó, D., Entz, L., Ulbert, I., Erőss, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intracranial+neuronal+ensemble+recordings+and+analysis+in+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">Intracranial neuronal ensemble recordings and analysis in epilepsy.</a> J. Neurosci. Methods. 260, 261-269 (2016).</li>
<li>Cash, S. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+human+K-complex+represents+an+isolated+cortical+down-state%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">The human K-complex represents an isolated cortical down-state.</a> Science. 324 (5930), 1084-1087 (2009).</li>
<li>Olabe, J., Olabe, J., Sancho, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+cadaver+brain+infusion+model+for+neurosurgical+training%5BTitle%5D)+AND+%22Surg.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Human cadaver brain infusion model for neurosurgical training.</a> Surg. Neurol. 72 (6), 700-702 (2009).</li>
<li>Winer, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebrospinal+fluid+reconstitution+via+a+perfusion-based+cadaveric+model%3A+feasibility+study+demonstrating+surgical+simulation+of+neuroendoscopic+procedures%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosurg%22%5BJournal%5D)">Cerebrospinal fluid reconstitution via a perfusion-based cadaveric model: feasibility study demonstrating surgical simulation of neuroendoscopic procedures.</a> J. Neurosurg. 123 (5), 1316-1321 (2015).</li>
<li>Cardali, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microsurgical+Anatomic+Features+of+the+Olfactory+Nerve%3A+Relevance+to+Olfaction+Preservation+in+the+Pterional+Approach%5BTitle%5D)+AND+%22Oper.+Neurosurg%22%5BJournal%5D)">Microsurgical Anatomic Features of the Olfactory Nerve: Relevance to Olfaction Preservation in the Pterional Approach.</a> Oper. Neurosurg. 57, 17-21 (2005).</li>
<li>Alvernia, J. E., Pradilla, G., Mertens, P., Lanzino, G., Tamargo, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Latex+injection+of+cadaver+heads%3A+technical+note%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Latex injection of cadaver heads: technical note.</a> Neurosurgery. 67 (2 Suppl Operative), 362-367 (2010).</li>
<li>Chowdhury, F. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endoscopic+endonasal+transsphenoidal+exposure+of+circle+of+Willis+%28CW%29%3B+can+it+be+applied+in+vascular+neurosurgery+in+the+near+future%3F+A+cadaveric+study+of+26+cases%5BTitle%5D)+AND+%22Turk.+Neurosurg%22%5BJournal%5D)">Endoscopic endonasal transsphenoidal exposure of circle of Willis (CW); can it be applied in vascular neurosurgery in the near future? A cadaveric study of 26 cases.</a> Turk. Neurosurg. 22 (1), 68-76 (2012).</li>
<li>Benet, A., Rincon-Torroella, J., Lawton, M. T., González Sánchez, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+embalming+solution+for+neurosurgical+simulation+in+cadavers%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosurg%22%5BJournal%5D)">Novel embalming solution for neurosurgical simulation in cadavers.</a> J. Neurosurg. 120 (5), 1229-1237 (2014).</li>
<li>Tomlinson, J. E., Yiasemidou, M., Watts, A. L., Roberts, D. J. H., Timothy, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cadaveric+Spinal+Surgery+Simulation%3A+A+Comparison+of+Cadaver+Types%5BTitle%5D)+AND+%22Glob.+spine+J%22%5BJournal%5D)">Cadaveric Spinal Surgery Simulation: A Comparison of Cadaver Types.</a> Glob. spine J. 6 (4), 357-361 (2016).</li>
<li>Krishnamurthy, S., Powers, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+fabric+softener+in+neurosurgical+prosections%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">The use of fabric softener in neurosurgical prosections.</a> Neurosurgery. 36 (2), 420-3-4at(1995).</li>
<li>Hamlyn, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurovascular+relationships+in+the+posterior+cranial+fossa%2C+with+special+reference+to+trigeminal+neuralgia.+1.+Review+of+the+literature+and+development+of+a+new+method+of+vascular+injection-filling+in+cadaveric+controls%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Anat%22%5BJournal%5D)">Neurovascular relationships in the posterior cranial fossa, with special reference to trigeminal neuralgia. 1. Review of the literature and development of a new method of vascular injection-filling in cadaveric controls.</a> Clin. Anat. 10 (6), 371-379 (1997).</li>
<li>Tubbs, R. S., Loukas, M., Shoja, M. M., Wellons, J. C., Cohen-Gadol, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Feasibility+of+ventricular+expansion+postmortem%3A+a+novel+laboratory+model+for+neurosurgical+training+that+simulates+intraventricular+endoscopic+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosurg%22%5BJournal%5D)">Feasibility of ventricular expansion postmortem: a novel laboratory model for neurosurgical training that simulates intraventricular endoscopic surgery.</a> J. Neurosurg. 111 (6), 1165-1167 (2009).</li>
<li>Aktas, U., Yilmazlar, S., Ugras, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anatomical+restrictions+in+the+transsphenoidal%2C+transclival+approach+to+the+upper+clival+region%3A+a+cadaveric%2C+anatomic+study%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Craniomaxillofac.+Surg%22%5BJournal%5D)">Anatomical restrictions in the transsphenoidal, transclival approach to the upper clival region: a cadaveric, anatomic study.</a> J. Craniomaxillofac. Surg. 41 (6), 457-467 (2013).</li>
<li>Yiasemidou, M., Roberts, D., Glassman, D., Tomlinson, J., Biyani, S., Miskovic, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Multispecialty+Evaluation+of+Thiel+Cadavers+for+Surgical+Training%5BTitle%5D)+AND+%22World+J.+Surg%22%5BJournal%5D)">A Multispecialty Evaluation of Thiel Cadavers for Surgical Training.</a> World J. Surg. , (2017).</li>
<li>Ploch, C. C., Mansi, C. S. S. A., Jayamohan, J., Kuhl, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+3D+Printing+to+Create+Personalized+Brain+Models+for+Neurosurgical+Training+and+Preoperative+Planning%5BTitle%5D)+AND+%22World+Neurosurg%22%5BJournal%5D)">Using 3D Printing to Create Personalized Brain Models for Neurosurgical Training and Preoperative Planning.</a> World Neurosurg. 90, 668-674 (2016).</li>
<li>Del Castillo-Calcáneo, J., Donoghue, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Novel+Method+for+3-Dimensional+Printing+a+Brain+That+Feels+and+Looks+Like+One%3A+The+Next+Step+in+the+Search+of+the+Perfect+Neurosurgical+Simulator%5BTitle%5D)+AND+%22World+Neurosurg%22%5BJournal%5D)">A Novel Method for 3-Dimensional Printing a Brain That Feels and Looks Like One: The Next Step in the Search of the Perfect Neurosurgical Simulator.</a> World Neurosurg. 91, 620-622 (2016).</li>
<li>Martin, S., Millán, J. D. R., Knight, R. T., Pasley, B. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+intracranial+recordings+to+decode+human+language%3A+Challenges+and+opportunities%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Lang%22%5BJournal%5D)">The use of intracranial recordings to decode human language: Challenges and opportunities.</a> Brain Lang. , (2016).</li>
</ol>

המחברים אין לחשוף.

המודל פורמלדהיד-קבוע גווייה האנושי והפרוטוקול כירורגי המתוארים כאן לשכפל את הליך כירורגי של השתלת microelectrode מערכים לתוך קליפת המוח האנושי. כל שלב של התהליך, לרבות המיקום של המערך microelectrode והוספה שלו עם פנאומטי מכניס תוספות, המשך כמעט באותו אופן כמו מטופל אמיתי, עם היוצא מן הכלל הזה pulsation מוחי, זרימת הדם נעדרים. השלבים הקריטיים בפרוטוקול הם היישור של המערך microelectrode ועם פני השטח neocortical impaction שלה לתוך קליפת המוח באמצעות את פנאומטי מכניס תוספות. יש לנקוט כדי לאמוד את המערך כמו המקביל למשטח קורטי...

בשנים האחרונות ראית את הפיתוח של פתרונות טכנולוגיים לאתגר של הקלטת הפעילות של נוירונים בודדים מרובים בסלון המוח1,2,3. Microelectrode מבוססי סיליקון מערכים לבצע באופן דומה כדי microelectrodes חוט רגיל מבחינת מאפייני אות, הם יכולים להקליט כאן בין עשרות למאות נוירונים בפיסה קטנה של רקמת המוח4,5, 6 , 7. microelectrode מערכים אפשרו למדענים להקים את ההתכתבות בין פעילות עצבית בקליפת המנוע העיקרי של קופים הזרוע תנועות8, אשר בתורו סיפקה דחיפה להתפתחות של מוח-מחשב ממשקים (BCIs)9.
מערכים microelectrode השתמשו בבני אדם בשני מצבים: שתלים כרונית כדי לשלוט BCIs וכן שתלים למחצה כרונית ללמוד את הפעילות של נוירונים בודדים בחולים הסובלים מאפילפסיה. השתלים כרונית, מיקוד הייצוג פונקציונלי של היד בקליפת מנוע ראשי, אפשרו חולים הסובלים tetraplegia כדי לשלוט בתנועה של זרוע רובוטית או של המחשב סמנים10,11,12 ,13. השתלים למחצה כרונית, מוכנס יחד עם אלקטרודות לשטף electrocorticography (ECOG) בחולים עם אפילפסיה עמידים שאינם מועמדים לניתוח אפילפסיה14, לאפשר הקלטות יחיד-יחידה לפני, במהלך ואחרי התקפים, החלו לשפוך אור על הפעילות של הנוירונים יחיד במהלך, בין התקפים אפילפטיים15,16,17,18,19. מערכים microelectrode יש פוטנציאל לשפר באופן משמעותי את הבנתנו איך המוח מתפקד על-ידי יצירת קישור בין הפעילות של הנוירונים, מצד אחד, תפיסות, תנועות ואת מחשבות של בני האדם, גם בריאות וגם ב המחלה, על אחרים20,21.
מערכים מבוססי סיליקון microelectrode זמינים כעת מסחרית, השימוש בהם בבני אושרה על ידי הרשויות הרגולטוריות בארה בהסימן אפילפסיה למחצה כרונית. עם זאת, התקנים אלה הינם פולשניים, חייב להיות מוכנס לתוך המוח. ההשלכות השליליות של טכניקה ההכנסה פסולים, מעבר הכישלון של ההתקן כדי להקליט פעילות. עצבית, כוללים דימום מוחי, זיהום, עם הפוטנציאל של תפקוד נוירולוגי לטווח ארוך או קבועה. שיעור סיבוך של microelectrode מערך ההשתלה אמנם כרגע לא ידוע, שיעור פוטנציאל לסיבוכים רציניים במהלך ההשתלה של macroelectrodes תוך-גולגולתי אלקטרואנצפלוגרם (EEG) הוא 1-5%22, 23. לכן, ההשתלה נאותה של מערכים microelectrode דורש מיומנויות נוירולוגי מקיף והן נוהל הדרכה.
הגישות זמין עבור מנתחים לחדד את כישורי שלהם עם מערכים microelectrode בסביבה בטוחה כוללים יונקים שאינם בני אדם ובגופות אנוש. מודל האימון אידיאלי לשחזר בנאמנות את גודל ועובי של הגולגולת האנושית; הקשיחות ואת כלי הדם הסתעפויות של דורה; דפוס gyrification, עקביות, pulsation של המוח האנושי; הנוכחות של מחזור הדם, נוזל מוחי שדרתי; ואת המיקום הכללי של הנושא בחדר ניתוח (או אר)-כזה בסביבה. לפיכך, מודלים בעלי חיים צריכים להיות בגודל מספיק כדי לספק חוויה משמעותית המנתחים. פרימטים אנושיות גדולות הקרוב ביותר, אבל ושימושם עבור תרגולי בלתי נסבלת שניהם מנקודת מבט מוסרית, כי הם יקרים. מכרסמים אל תזין שיקול בשל גודלם הקטן; שימוש אפילו חתולים או ארנבים מרמז מתפצל באופן משמעותי מפני הסביבה או דמוי.
גופות של בני אדם מייצגות חלופה אטרקטיבית. יתרונם כוללים את גודל חיים כמו צורת הראש והמוח ועל האפשרות של הגדרת תרגולי סביבה או דמוי. הברור ביותר של מצב מציאותי מפליגות העדר הפעימות מוחי דימום ואת השינויים היבט ו consistence של רקמות הגוף הספציפיים הטכניקה שבה נעשה שימוש עבור שימור גופה24. גופות טריים מוקפאים לשמר את עקביות והגמישות של רבים איברים ורקמות במידה מסוימת, אך יש מספר חסרונות: הם מתחילים משפילים ברגע מפשיר מתחיל, כך המוח הופך להיות מושפל גם עבור הכניסה של microelectrode מערך להתבצע באופן מעשי, והם הם משאב נדיר ויקר יחסית. פורמלדהיד-קבוע גוויות, מצד שני, הן במחיר נוח יותר, זמינים עמיד הרבה יותר, על חשבון רקמות מוקשח עקביות.
כאן, אנחנו? ליצור הליך באמצעות מודל של פורמלדהיד-קבוע גווייה אנושי לספק הכשרה נוירוכירורגיים ההשתלה של מערך neocortical microelectrode. הגישה שלנו מאפשרת מציאותית, או כמו מיצוב ומכשור; ביצוע ואז durotomy וחושף פני neocortical; הצמדת אלקטרודה הכן לעצם הגולגולת השכנות את הניתוח; ולהוספה של המערך microelectrode לתוך קליפת impactor פנאומטי25. אנושות, זה מאפשר מנתחים לתרגל את יישור מדויק של המערך microelectrode (אשר מחובר אל המעמד אלקטרודה על ידי צרור של חוטי זהב מבודד בנפרד) מקביל פני השטח neocortical26. פרוטוקול שלנו בנאמנות משכפל את הסימן של microelectrode השרשה מערך יחד עם ההשתלה ECOG בחולים המועמדים לניתוח אפילפסיה. הפרטים של הניתוח השרשה מושפעים באופן משמעותי הסוג המדויק של מערך microelectrode; כאן, אנו מתארים את ההליך עבור מערך כי לאחרונה קיבלה את אישור רגולטורי לשימוש בבני אדם בארה ב. המערך יוטה כביכול כוללת של 4 x 4 מ מ, 100 microelectrode רשת; הדום transcutaneous שמצורף לטבלה חיצוני של הגולגולת; וחיבור צרור חוט השני.

<table><tbody><tr><td>מהדק גולגולת Mayfield</td><td>Integra LifeSciences, סינסינטי, OH</td><td>A1059</td><td></td></tr><tr><td>Midas Rex MR7 מערכת לקרניוטומיה</td><td>מדטרוניק, מיניאפוליס, MN</td><td>EC300</td><td></td></tr><tr><td>מספריים Dura</td><td>מכשירים כירורגיים Sklar, ווסט צ'סטר, PA</td><td>22-2742</td><td></td></tr><tr><td>ברגי עצם הקשה עצמית</td><td>OrthoMed Inc., Tigard, OR</td><td>OM SYN211806</td><td></td></tr><tr><td>מערך מיקרואלקטרודות והדום</td><td>Blackrock Microsystems, סולט לייק סיטי, UT</td><td>LB-0612</td><td>מערכי מוק-אפ זמינים מהיצרן על פי בקשה</td></tr><tr><td>משפיע פנאומטי</td><td>Blackrock Microsystems, סולט לייק סיטי, UT</td><td>LB-0088</td><td></td></tr><tr><td>רשת אלקטרוקורטיקוגרפיה 64 ערוצים</td><td>Ad-Tech Medical Instrument Corporation, Racine, WI</td><td>FG64C-SP10X-0C6</td><td>אופציונלי</td></tr></tbody></table>

אימוני ניתוח ההשתלה של מערכים neocortical microelectrode באמצעות מודל של פורמלדהיד-קבוע גווייה אנושי

Surgical Training for the Implantation of Neocortical Microelectrode Arrays Using a Formaldehyde-fixed Human Cadaver Model

פרוטוקול זה מתאר הליך כדי לסייע מנתחים להכשרת ההשתלה של מערכים microelectrode לתוך קליפת של המוח האנושי. ההתקדמות הטכנולוגית האחרונות אפשרה הזיוף של מערכים microelectrode המאפשרות הקלטה הפעילות של נוירונים בודדים מרובים קליפת של המוח האנושי. מערכים אלה יש פוטנציאל להביא תובנה ייחודי על גבי ה"מפה עצביים של תפקוד מוחי על בריאות ומחלה. יתר על כן, הזיהוי ופענוח של הפעילות העצבית ופרסומיה פותח את האפשרות להקמת ממשקים מוח-מחשב, ובכך עשוי לעזור לשחזר איבד פונקציות נוירולוגיות. ההשתלה של מערכים neocortical microelectrode הוא הליך פולשני הדורשים גולגולת centimetric הארץ, החשיפה של המשטח בקליפת המוח; לפיכך, ההליך יבוצע ע י נוירוכירורג שלמאחה מיומן. כדי לספק הזדמנות עבור תרגולי, תיכננו פרוצדורה המבוססת על מודל אנושי גווייה. השימוש של גופה אנושית פורמלדהיד-קבוע עוקף את הקשיים מעשית, מוסרית וכלכלית של תרגול כירורגי בבעלי חיים (בעלי-חיים במיוחד פרימטים) תוך שמירה על המבנה מאקרוסקופית של הראש, הגולגולת, קרומי המוח ולתקן מוחין פני השטח ומאפשר מציאותית, כמו חדר ניתוח מיצוב ומכשור. יתר על כן, השימוש של גופה האנושי הוא קרוב יותר יומי הקליני מאשר כל דגם אנושיות. החסרונות העיקריים של הסימולציה cadaveric הם העדר של מוחי pulsation, מחזור הדם, נוזל מוחי שדרתי. אנו ממליצים כי מודל פורמלדהיד-קבוע גווייה האנושי היא גישה נאותה, מעשי וחסכונית להבטיח הכשרה מתאימה כירורגי לפני השתלת microelectrode מערכים בקליפת אדם חי.

פרוטוקול שלנו משתמש במודל מקובע פורמלדהיד גופה אנושית כדי לאפשר מנתחים לתרגל את הליך כירורגי של השתלת מערך microelectrode לתוך קליפת המוח בסביבה מציאותי, או כמו. האפשרות של ביצוע דימות מוחי פוסט-מורטם, כגון, סי-טי ראש יאשר העדר כל פגיעה תוך-גולגולתי משמעותית (איור 1 א'), יכול לעזור עם המבחר של אתר ההשתלה. עבודה עם הדגימה כולה והגדרת לניתוח על שולחן הניתוחים מגבירה את הריאליזם של הליך ההכשרה (איור 1Bג-1). למרות הקיבעון פורמלדהיד הפיצולים במקצת את...

תיכננו הליך שבו גופה אנושית-קבוע פורמלדהיד משמש כדי לסייע נוירוכירורגים להכשרת ההשתלה של מערכים microelectrode לתוך קליפת של המוח האנושי.

אימוני ניתוח ההשתלה של מערכים Neocortical Microelectrode באמצעות מודל של פורמלדהיד-קבוע גווייה אנושי

This protocol describes a procedure to assist surgeons in training for the implantation of microelectrode arrays into the neocortex of the human brain. ...

מיקרו-אלקטרודות מאפשרות להקליט את הפעילות של נוירונים בודדים במוח החי. הודות להתפתחויות האחרונות בהנדסה, מערכי מיקרו-אלקטרודות הופכים זמינים לשימוש בבני אדם. הם יכולים לתת גישה ליותר ממאה נוירונים בודדים בניאו-קורטקס המוחי האנושי.עד כה, מערכי מיקרו-אלקטרודות שימשו בבני אדם בשתי נסיבות. כשתלים כרוניים לשליטה בממשקי מוח-מחשב, וכשתלים זמניים לחקירת היסודות העצביים של אפילפסיה בחולים העוברים הערכה עם EEG תוך גולגולתי. מערכי מיקרואלקטרודות הם מכשירים פולשניים, והשתלתם מחייבת פתיחת הגולגולת וקרומי המוח, והחדרת המערך לקליפת המוח.לכן, השתלת מערכי מיקרואלקטרודות בבני אדם חייבת להתבצע על ידי נוירוכירורג. בנוסף למומחיות בכלים וטכניקות נוירוכירורגיות סטנדרטיות, יש להכשיר את המנתח בהליך הרדמה של השתלת מערך מיקרואלקטרודות. עיצבנו את הליך ההכשרה באמצעות גופה אנושית קבועה בפורמלדהיד.המטרות שלנו היו לספק למנתחים סביבה דמוית חדר ניתוח, אנטומיה מציאותית והזדמנות לתרגל ולתרגל את השלבים הקריטיים של ההליך. הפרוטוקול המוצג כאן חל באופן ספציפי על מערך יוטה. מכשיר זה מורכב ממערך 4x4 מ"מ של 100 מיקרו-אלקטרודות מבוססות סיליקון, צרור של 100 חוטי זהב מבודדים בנפרד, והדום טיטניום דרך העור המתחבר למחשב המקליט את האותות העצביים.סרטון ההדרכה הנוכחי סוקר את שלבי ההליך הניתוחי החל מההגדרה, חשיפת פני השטח בקליפת המוח, קיבוע הכן, השתלת מערך המיקרו-אלקטרודות עצמו, מיקום רשת אלקטרוקורטיקוגרפיה או ECOG וסגירת הגולגולת. בחר דגימה ללא היסטוריה של מחלה או פגיעה בראש, בגולגולת ובמוח. אם זמין, סריקת CT ראש לאחר המוות תבטיח שאין נגע תוך גולגולתי משמעותי.קבע את הראש בגולגולת clamp, וכסה בווילונות כירורגיים. חתך והשכיב את הקרקפת ואת שריר הטמפורליס. בצע כריתת גולגולת מרובעת גדולה, למשל, 5x5 סנטימטרים.הסר את דש העצם וחשוף את הדורה מאטר. שמור את דש העצם. פתח את הדורה מאטר משלושה צדדים של הגולגולת.השכב אותו וחשוף את הממברנה הארכנואידית ואת פני השטח של הניאו-קורטקס המוחי. השלב הראשון בקיבוע הכן הוא בחירת פיתול קליפת המוח בו יושתל מערך המיקרואלקטרודות. פני השטח של הפיתול חייבים להיות שטוחים בערך כך שמערך המיקרו-אלקטרודות ישכב איתו בצמוד בעת הכנסתו.ואסור שיהיה כלי דם גלוי על פני השטח בקליפת המוח שבו יש להכניס את מערך המיקרואלקטרודות. לאחר מכן, בחר אתר לקיבוע הכן בקצה העליון של הגולגולת קרוב לחתך העור. אפשר מספיק רפיון לצרור החוטים כך שמערך המיקרו-אלקטרודות יוכל להגיע לפיתול המטרה.השתמש בברגי עצם כדי להבריג את הכן על השולחן החיצוני של עצם הגולגולת ליד הגולגולת. לאורך כל ההליך, חשוב לוודא תמיד שמערך המיקרו-אלקטרודות אינו נוגע בדבר, מכיוון שהוא עלול להינזק או עלול לקרוע את המשטח הניאו-קורטיקלי. החזק את צרור החוטים קרוב למערך המיקרו-אלקטרודות בעזרת פינצטה עם קצות מצופים פלסטיק או גומי.מקם את מערך המיקרו-אלקטרודות במקביל לפני השטח של פיתול המטרה. כופפו את צרור החוטים לפי הצורך למטרה זו. זהו צעד קריטי.צרור החוטים נוקשה במקצת ואינו תואם בקלות את רצונות המנתחים. נדרשים זהירות וסבלנות כדי להשיג יישור טוב של מערך המיקרו-אלקטרודות ומשטח קליפת המוח. ניתן להשתמש ברצועות טיטניום מעצם כלב כדי לאבטח את צרור החוט לעצם הגולגולת ולשלוט במסלולו לעבר פיתול המטרה.כעת הבא את מחזיק האימפקטור הפנאומטי ליישור משוער עם החלק האחורי של מערך המיקרואלקטרודות. הברגים המילימטריים של מחזיק האימפקטור הפנאומטי ישמשו מאוחר יותר להתאמות עדינות יותר. תקן את הפגיעה הפנאומטית בתוך המחזיק שלו.בדוק את החיבורים באמצעות תיבת הבקרה ולאחר מכן הפעל את תיבת הבקרה. כעת, השתמש בברגים המילימטריים כדי להביא את הפגיעה ליישור קרוב עם החלק האחורי של מערך המיקרואלקטרודות. לאחר מכן, השתמש בפגיעה כדי להחיל נעיצת על החלק האחורי של מערך המיקרו-אלקטרודות ולדחוף אותו לתוך המשטח בקליפת המוח.בדוק שמערך המיקרו-אלקטרודות צמוד למשטח קליפת המוח. לחלופין, מקם שחזור אלקטרו-קורטיקלי תת-דוראלי על פני השטח החשוף בקליפת המוח. אבטח אותו על ידי תפירתו לדורה מאטר.מערך המיקרו-אלקטרודות יכוסה בדרגת ECOG. מקם מחדש את הדורה מאטר על פני השטח החשוף בקליפת המוח ותפור אותו. מקם מחדש את דש העצם.אבטח אותו עם רצועות טיטניום מעצם כלב. ודא שצרור החוטים של מערך המיקרואלקטרודות כמו גם כבלי ה-ECOG לא נמעכים בין קצוות העצם. מקם מחדש ותפור את דש העור.סגור את חתך העור סביב צוואר הכן. לחלופין, הכן יכול לצאת מהקרקפת דרך חתך דקירה נפרד שנעשה בדש העור. השתמשנו בגופה אנושית קבועה בפורמלדהיד כדי לאפשר למנתחים לתרגל את ההליך הכירורגי של השתלת מערך מיקרואלקטרודות לתוך הניאו-קורטקס המוחי האנושי.היתרונות כוללים סביבה דמוית חדר ניתוח ואנטומיה אנושית מציאותית, כמו גם את ההזדמנות לתרגל שלבים מרכזיים של ההליך, כולל מניפולציה של מערך המיקרו-אלקטרודות עצמו, ושימוש בפגיעה. החסרונות הברורים של שימוש בגופה הם היעדר זרימת דם ונוזל עמוד השדרה והיעדר פעימות המוח הנגרמות על ידי נשימה ופעימות לב. לסיכום, התרגול של השתלת מיקרואלקטרודות על גופה קבועה בפורמלדהיד מתאים להכשרת נוירוכירורגים.גופות קבועות בפורמלדהיד זמינות וזולות יחסית. הליך כזה עוקף את הסוגיות האתיות והעלויות הקשורות להכשרת מנתחים עם פרימטים שאינם אנושיים.

surgical-training-for-implantation-neocortical-microelectrode-arrays

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

אנו מספקים מידע שימושי על מנתחים אשר לומדים את התהליך של השתלת אלקטרודות כרוניות הקלטה עצביים. טכניקות מערכות אלקטרודה גם חודר לפני השטח מתוארים במודל בעלי חיים מכרסמים.

השרשה כירורגית של אלקטרודות עצביות כרוניות להקלטת פעילות יחידה אחת אותות Electrocorticographic

הסרטון מדגים הליך להשתלת יחידת אלקטרודה רב-ערוצית דו-ערוצית אלחוטית במוח חולדה כדי להקליט ולעורר רשתות עצביות רב-ערוציות.

השתלת מערכת מיקרואלקטרודות דו-כיוונית אלחוטית במוח של חולדה

סרטון זה מדגים טכניקה להשתלת מכלול אלקטרודות במוח עכבר. ההרכבה מכילה אלקטרודות דו-קוטביות לרישום פעילות מההיפוקמפוס ואלקטרודת ייחוס לקבלת פעילות בסיסית מהמוח הקטן. עכבר מורדם מונח על מסגרת סטריאוטקסית, ומכלול האלקטרודות מושתל באזור מוח המטרה. לאחר מכן מאפשרים לבעל החיים להתאושש לפני ביצוע הקלטה אלקטרופיזיולוגית.

השתלת מכלול אלקטרודות במוח עכבר לצורך רישום אלקטרופיזיולוגי

למידת הימנעות הסעות-תיבה-מבוססת היטב במדעי המוח התנהגותיים. פרוטוקול זה מתאר כיצד ניתן לשלב הסעות תיבה לומדת במכרסמים עם microstimulation אתר ספציפי החשמלי intracortical (ICMS) ובו זמנית בchronical הקלטות vivo ככלי ללמוד היבטים רבים של למידה ותפיסה.

שילוב הסעות-Box הדרכה עם אלקטרו Cortex הקלטה וגירוי ככלי לחקר תפיסה ולמידה

פיתחנו מערך שלם-קורטיקליים electrocorticographic עבור המרמוסט נפוצות שמכסה כמעט לרוחב השטח של קליפת המוח, מן המוט העורפית כדי הזמני הפולנים פרונטלי ללא הרף. פרוטוקול זה מתאר הליך ההשתלה כרונית של המערך בחלל אפידורלי של המוח מרמוסט.

השרשה כרונית של מערך שלם-קורטיקליים Electrocorticographic ב המרמוסט נפוצות

עבודה זו מהווה פרוטוקול לביצוע השרנית, השתלת נוירו-ניתוחית של מערכים מיקרואלקטרודה במרסט המשותף. שיטה זו מאפשרת באופן מפורש הקלטות אלקטרופיזיולוגיות בבעלי חיים מתנהגים בחופשיות, אך ניתן להתאים בקלות לכל התערבות נוירולוגית דומה אחרת במין זה (למשל, צינורית עבור מינהל התרופות או אלקטרודות לגירוי מוחי).

כירורגיה סטריאוטקאית עבור השרשה של מערכים מיקרואלקטרודה ב מרמוסטמצוי

דו"ח זה מתאר את השיטות ליצירת מודל של אפילפסיה של האונה הרקתית המבוסס על הצתה חשמלית של עכברי VGAT-Cre טרנסגניים. עכברי VGAT-Cre עשויים להיות שימושיים בקביעת הגורמים לאפילפסיה ולהקרנת טיפולים חדשניים.

הכנה והשתלה של אלקטרודות להצתה חשמלית של עכברי VGAT-Cre ליצירת מודל לאפילפסיה של האונה הרקתית

כאן, אנו מציגים מערכת שתלי בדיקה קלת משקל וחסכונית לאלקטרופיזיולוגיה כרונית במכרסמים המותאמת לקלות שימוש, שחזור בדיקה, רב-תכליתיות ניסיונית ותאימות להתנהגות.

שתל DREAM: מערכת שתלים קלה, מודולרית וחסכונית לאלקטרופיזיולוגיה כרונית בעכברים מקובעים ראש ומתנהגים בחופשיות

פרוטוקול זה מציג תיבה התנהגותית מבוססת מיקרו-בקר להערכת עיכוב קדם-דחף (PPI) על ידי איסוף נתוני תאוצה מחיישן מתחת לקופסה. נתונים אלה מעריכים ליקויים בשער חושי בחולדות מבודדות חברתית, עם שיטה נוספת לסנכרון נתונים עם פעילות עצבית כדי לקדם מחקרים נוירופיזיולוגיים על הפרעות התנהגות.

פיתוח קופסה התנהגותית להערכת עיכוב קדם-דופק ופעילות עצבית במודלים של בעלי חיים פסיכיאטריים

כאן אנו מציגים פרוטוקול מובנה לאימון הכנסת אלקטרודות בשבלול באמצעות מערכת סימולציה חדשנית, המאפשרת תרגול מעשי באנטומיה תקינה ומעוותת של האוזן הפנימית.

בדיקת מערכת הכשרה להכנסת אלקטרודות לשתל שבלול למיקום מיטבי של מערך אלקטרודות באנטומיות שונות של האוזן הפנימית

פרוטוקול זה מתאר שיטה כירורגית דו-שלבית ליצירת חלון גולגולתי גדול, ניתן לסגירה מחדש, ששומר על הדורה בעכברים. טכניקה זו מאפשרת הקלטות אלקטרופיזיולוגיות כרוניות ורב-מודליות מרשתות מוח עמוקות מפוזרות, כגון רשת מצב ברירת המחדל, במשך מספר שבועות.

פרוטוקול ניתוחי לחלון גולגולתי גדול וניתן לסגירה מחדש המאפשר הקלטות אלקטרופיזיולוגיות לאורך זמן ורב-מודליות של רשת מצב ברירת מחדל של העכבר

למדו את שיטת השתלת מערכי מיקרואלקטרודות בקורטקס האנושי באמצעות גופה קבועה בפורמלדהיד. אימון זה מכין נוירוכירורגים לניתוחים מורכבים ומשפר את הביטחון בביצוע ההליך.

אימוני ניתוח ההשתלה של מערכים Neocortical Microelectrode באמצעות מודל של פורמלדהיד-קבוע גווייה אנושי

גלה סרטונים נוספים