Indagare la funzione di Deep corticale e strutture sottocorticali Usando stereotassica Elettroencefalografia: gli insegnamenti della corteccia cingolata anteriore

Summary

Stereotassica elettroencefalogramma (SEEG) è una tecnica operatoria utilizzata nella chirurgia dell'epilessia per aiutare a localizzare il sequestro foci. Esso offre anche un'occasione unica per studiare la funzione del cervello. Qui si descrive come SEEG può essere usato per studiare i processi cognitivi in ​​soggetti umani.

Abstract

Stereotassica elettroencefalogramma (SEEG) è una tecnica utilizzata per localizzare sequestro focolai nei pazienti con epilessia intrattabile medico. Questa procedura comporta il posizionamento cronica di elettrodi multipli di profondità in regioni del cervello normalmente inaccessibile via subdurale posizionamento degli elettrodi della griglia. SEEG offre quindi un'opportunità unica per studiare la funzione del cervello. In questo articolo mostriamo come SEEG può essere utilizzato per studiare il ruolo della corteccia cingolata anteriore dorsale (DACC) nel controllo cognitivo. Includiamo una descrizione della procedura SEEG, dimostrando il posizionamento chirurgico degli elettrodi. Descriviamo i componenti e processi necessari per registrare il potenziale campo locale (LFP) dati dal consenso soggetti mentre sono impegnati in un compito comportamentale. Nell'esempio fornito, i soggetti svolgono un compito interferenza cognitiva, e ci dimostrano come i segnali vengono registrati e analizzati dagli elettrodi nel anteriore dorsale corteccia cingolata, una zona intimtamente coinvolti nel processo decisionale. Si conclude con ulteriori suggerimenti di modi in cui questo metodo può essere usato per studiare processi cognitivi umani.

Introduction

Epilessia, un disturbo neurologico comune caratterizzata da molteplici crisi ricorrenti nel corso del tempo, rappresenta l'1% del carico mondiale di malattie ^1. Farmaci anti-epilettici non riescono a controllare le crisi in 20 - 30% dei pazienti ^2,3. In questi pazienti medicalmente intrattabili, chirurgia dell'epilessia è spesso indicata ^4,5. La decisione di procedere con un intervento chirurgico necessario localizzare la messa a fuoco di sequestro, un prerequisito per la formulazione di un piano chirurgico. Inizialmente, le tecniche non invasive vengono utilizzati per lateralizzano e localizzare la messa a fuoco di sequestro.....

Protocol

Assicurarsi che ogni paziente è rivisto per l'idoneità per lo studio di ricerca, ed i pazienti appropriati deve essere consentito per la partecipazione allo studio in base alle procedure IRB locali.

1. Selezione dei pazienti per SEEG e della Ricerca

1. Selezione dei pazienti per SEEG
   Nota: pazienti con epilessia devono essere clinicamente valutati da un team multidisciplinare composto da epileptologists, neuropsicologi e neurochirurghi.
   1. Assicurarsi che il paziente ha l'epilessia focale medicalmente refrattaria, definita come mancata risposta ad almeno 2 prove sufficienti di farmaci anti-epilettici.

Results

Una volta che il paziente è stato selezionato per SEEG posizionamento degli elettrodi, lui / lei subisce un T2 e T1 contrasto volumetrico maggiore risonanza magnetica. Seeg traiettorie elettrodi sono poi previsti utilizzando la navigazione stereotassica delle sequenze RM volumetrici (Figura 1). Questa tecnica permette la raccolta dei potenziali di campo locale da strutture profonde all'interno della corteccia come dorsale anteriore cingolo (luce arancione traiettoria, Figura 1), che non.......

Discussion

In questo documento SEEG stato usato per studiare l'attività delle popolazioni neuronali locali all'interno DACC durante un compito decisionale negli esseri umani. Il lavoro precedente ha indagato l'attività di singoli neuroni nel DACC utilizzando registrazioni microelectode intraoperatorie ¹⁴ e dimostrato che l'attività DACC è modulata dall'attività precedente. Studi di microelettrodi consentono l'indagine dell'attività incurvamento dei singoli neuroni. SEEG misura LFPs, che sono .......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Cavo I/O trigger	Natus Medical Inc.	5029	Cavo da PS2 a BNC
Cavi BNC per impulsi analogici	Può essere ordinato dalla maggior parte dei negozi
Ciabatta con protezione contro le sovratensioni e batteria di backup	Tripp Lite	SMART500RT1U UPC	Fonte di alimentazione e backup
Schede DAQ multifunzione National Instruments Schede DAQ NI PCIe-6382	Instruments	PCIe-6382 con schede PCI BNC 2090A	per interfaccia di controllo comportamentale
Pulsantiera personalizzata - dispositivo			di interfaccia umanaÈ possibile utilizzare qualsiasi dispositivo di interfaccia umana con tre pulsanti. In alternativa, è possibile utilizzare 3 pulsanti della tastiera.
Sistema di monitoraggio EEG intracranico clinico a 128 canali Xltek EMU128FS	Natus Medical Inc.	002047c	Sistema di registrazione clinica
Monitor del soggetto e relativi cavi per la presentazione dello stimolo visivo	Dell	U2212HMc	La maggior parte dei monitor è adeguata in questo caso.
Personal comptuer che esegue un software comportamentale con schede DAQ installate	Superlogics	SL-2U-PD-Q87SLQ-BA	Computer per la registrazione di dati neurali
Cavo di alimentazione per monitor			Di solito viene fornito con il monitor, può essere acquistato in qualsiasi negozio di elettronica.
Software Monkey Logic che funziona su Matlab 2010A			Gratuito dal sito web
MonkeyLogic Software MATLAB 2010a con toolbox di acquisizione dati	Software Matlab Mathworks
Elettrodi sEEG AD TECH o PMT	AD TECH	2102-##-101	Punta in platino, diametro (0,89 mm, 1 mm, 1,1 mm), lunghezza non isolata 2,3 mm; Il ## nel numero di catalogo indica il numero di contatti sull'elettrodo (08, 10, 12 o 16)
Connettori Cabrio	PMT	2125-##-01	Il ## nel numero di catalogo indica il numero di contatti sull'elettrodo (08, 10, 12 o 16)
Tucker Davis Technologies Amplifier	Tucker Davs Technologies	Preamplificatore PZ5	per dati neurali
Tucker Davis Technologies processore	Tucker Davs Technologies	Processore di segnale neurale	RZ2
TuckerDavis Technologies data streamer	Tucker Davs Technologies	RS4	Streamer e archiviazione dati
Cavi in fibra ottica per collegare i sistemi TDT	Tucker Davs Technologies	F05	Cavi in fibra ottica per il collegamento dei prodotti Tucker Davis Technologies.
Cavo a nastro e connettore seriale a scatto per marcatori			Può essere ordinato nei negozi di elettronica ost.
personal computer per l'esecuzione del software TDT RPvdsEx e OpenEx	Superlogics	SL-2U-PD-Q87SLQ-BA	per il controllo comportamentale
Middle Atlantics armadio server con rotelle Middle	Atlantic Products	PTRK-21	Custodia per server per ospitare tutti gli articoli di ricerca
Tucker Davis Technologies splitter box per dividere i reodi clinici e di ricerca	Tucker Davs Technologies		Questa scatola splitter è un dispositivo semi-personalizzato. I ricercatori dovrebbero consultare i neurologi presenti per dividere la ricerca e le registrazioni cliniche in modo da non interferire con l'assistenza clinica.
Monitor da ricercatore con i cavi necessari	Dell	U2212HMc	La maggior parte dei monitor è adeguata qui.
Fonte di alimentazione della pulsantiera - 5 volt, 2 ampere	Può essere acquistato in qualsiasi negozio
Scheda PCI con interfaccia ottica TDT	Tucker Davs Technologies	P05