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

L'obiettivo generale di questa procedura è quello di registrare i segnali elettrofisiologici provenienti dalle profondità del cervello. Ciò si ottiene posizionando prima gli elettrodi nelle regioni target di interesse. Il sistema di acquisizione dati viene quindi installato al letto del paziente e al paziente viene istruito su come eseguire un semplice compito cognitivo nella fase finale.

I segnali elettrofisiologici vengono registrati attraverso gli elettrodi mentre il paziente completa l'attività. In definitiva, l'analisi spettrale multi tapered viene utilizzata per dimostrare le variazioni nel campo locale, l'attività potenziale nella corteccia cingolata anteriore dorsale, a seconda della difficoltà del compito cognitivo. Il vantaggio dell'olografia stereoenziale rispetto ad altre tecniche di registrazione come l'impianto di griglia subdurale è che con l'elettroencefalogramma stereoscopico abbiamo accesso alle strutture profonde all'interno del cervello.

Questo è un vantaggio clinicamente se pensiamo che le convulsioni possono derivare da queste strutture profonde e anche dal punto di vista della ricerca, perché ci dà accesso ad aree del cervello a cui non abbiamo accesso. In caso contrario, la selezione del paziente è di fondamentale importanza perché questa tecnica è particolarmente adatta alla localizzazione di crisi epilettiche provenienti da strutture corticali e sottocorticali profonde. Registrazioni come queste possono aiutarci a rispondere a domande chiave nel campo dell'epilessia, ad esempio, dove iniziano le convulsioni?

Dove si diffondono le crisi epilettiche e come mappiamo queste aree? Utilizzando tecniche EEG standard, tuttavia, questo metodo può fornire informazioni sull'origine dell'epilessia e delle convulsioni e possiamo anche applicarlo ad altri aspetti delle neuroscienze come la cognizione, la memoria e la consapevolezza sociale. In generale, le persone che non conoscono questo metodo avranno difficoltà con la componente di acquisizione dati della tecnica perché l'acquisizione di segnali elettrofisiologici può essere complessa.

Dopo la TAC, riportare il paziente in sala operatoria e preparare il campo chirurgico secondo le metodiche sterili di routine. Successivamente, utilizzando le coordinate stereotassiche stampate dalla scansione, impostare le coordinate per il primo elettrodo di profondità sul telaio della testa nei piani laterale, verticale e anteriore posteriore. Le coordinate vengono verificate e modificate, se necessario, da un chirurgo cos Utilizzando una postazione di lavoro computerizzata in sala operatoria, utilizzare il blocco guida per identificare il sito di inserimento sulla pelle e contrassegnare questa posizione con un pennarello.

Iniettare uno o due millilitri di anestesia locale nell'incisione contrassegnata. Quindi utilizzare un bisturi numero 11 per intaccare l'incisione contrassegnata fino al cranio e utilizzare un cauterizzatore monopolare diretto con un opteratore rivestito per cauterizzare il derma e i tessuti profondi utilizzando il blocco guida. Per mantenere la traiettoria corretta, creare un foro per la fresa utilizzando una punta elicoidale da 2,1 millimetri e un trapano elettrico portatile.

Aprire la dura madre utilizzando un cauterizzatore monopolare guidato da una sonda opteratore con rivestimento rigido, guidando ancora la traiettoria con il blocco di guida. Avvitare un bullone di ancoraggio nel foro e posizionare una sonda stiletto premisurata attraverso il bullone di ancoraggio per creare una traccia per l'elettrodo. Quindi far avanzare con cautela l'elettrodo alla profondità precalcolata, serrando il bullone di ancoraggio chiuso per fissare l'elettrodo una volta che è in posizione.

Per garantire un'adeguata traiettoria di posizionamento per tutti gli elettrodi, portare il fluoroscopio teso sterile nel campo chirurgico e ottenere un'immagine fluoroscopica AP. Quindi collegare gli elettrodi al sistema EEG clinico per verificare le impedenze appropriate. Posiziona il condimento.

Rimuovere il telaio stereotassico della testa e svegliare il paziente dall'anestesia. Per l'impostazione dell'attività comportamentale, aprire il software comportamentale appropriato e impostare il file delle condizioni progettato per eseguire l'attività di interferenza multiorigine. Per includere tutti e quattro i tipi di prova con la stessa frequenza, premere il pulsante di impostazione delle condizioni per scegliere il file delle condizioni desiderato.

Quindi fare clic su test nella casella di visualizzazione per testare il monitor di visualizzazione comportamentale. Lo stimolo visivo del test dovrebbe apparire per due o tre secondi. Quindi, collegare la pulsantiera agli ingressi analogici sulla scheda di acquisizione dati e a una fonte di alimentazione.

Utilizzare un cavo a nastro diviso in nove nastri per collegare otto dei nastri alla porta da zero a sette sulla parte IO digitale della scheda di acquisizione dati. Collegamento del nono nastro alla porta zero sulla parte PFI digitale della scheda. Quindi impostare la frequenza di campionamento desiderata nel software del processore di segnale neurale.

Ad esempio, in questo caso, la frequenza di campionamento desiderata è impostata su 50.000 campioni al secondo con un alias e un downsampling online di 1000 campioni al secondo. Termina la configurazione collegando l'amplificatore al processore di segnale neurale tramite cavo in fibra ottica e il processore di segnale neurale allo streamer di dati e alla scheda PCI ottica nel computer di acquisizione dati neurale tramite cavo in fibra ottica. La chiave per garantire il successo dell'acquisizione dei dati è testare la configurazione di elaborazione del segnale prima di entrare nella stanza del paziente in modo che la registrazione possa procedere senza intoppi.

Quando il monitor comportamentale è pronto. Trasporta il rig di ricerca nella stanza del paziente, posizionando il monitor di fronte al paziente su un tavolo portatile. Collegare il monitor al computer di controllo comportamentale con un cavo DVI standard e posizionare l'impianto di registrazione in una posizione discreta.

Quindi, collegare il sistema di ricerca alla scatola splitter che separa la registrazione della ricerca dal sistema clinico. Quindi consegnare la pulsantiera al paziente e istruirlo a identificare il bersaglio premendo il pulsante corrispondente. Infine, fare clic su Esegui per eseguire l'attività e consentire al paziente di completare due blocchi di 150 prove ciascuno utilizzando il software del processore di segnale neurale per controllare i parametri di registrazione.

Una volta che un paziente è stato selezionato per il posizionamento dell'elettrodo EEG stereotassico, viene eseguita una risonanza magnetica volumetrica con contrasto T due e T uno. Le traiettorie stereotassiche degli elettrodi EEG vengono quindi pianificate utilizzando la navigazione stereotassica delle sequenze MRI volumetriche. Questa tecnica facilita la raccolta di potenziali di campo locali da strutture profonde all'interno della corteccia, come la corteccia cingolata anteriore dorsale, come mostrato qui, che non sarebbe possibile con un tipico posizionamento di elettrodi di superficie.

Dopo un numero adeguato di prove di interferenza multi-sorgente, i dati del potenziale di campo locale provenienti dagli elettrodi EEG stereotassici nella corteccia cingolata anteriore dorsale vengono pre-elaborati per allineare i dati del potenziale di campo locale alla presentazione Q per ulteriori analisi a valle. Inoltre, una volta allineato il campo locale, è possibile mediare i dati potenziali per esaminare i cambiamenti nella risposta elettrofisiologica media tra i tipi di prova. Successivamente, vengono realizzati spettrogrammi multi cono per studiare i cambiamenti nelle bande di frequenza nel tempo.

Infatti, come cuoio capelluto, gli studi EEG hanno implicato diverse bande di frequenza nell'attività osservata nella corteccia cingolata anteriore dorsale. L'analisi della frequenza temporale è un metodo importante per collegare i cambiamenti elettrofisiologici osservati nella corteccia cingolata anteriore dorsale con il comportamento corrispondente appropriato. Una volta padroneggiato, ci vogliono circa due o tre ore con complicazioni minime.

Quando si tenta questa procedura, è importante ricordare di adattare il compito cognitivo alla regione corticale o sottocorticale da registrare. Seguendo questa procedura, è possibile applicare altri metodi di analisi dei dati, come l'analisi della frequenza temporale. Questi ci permettono di districare gli effetti di diversi tipi di oscillazioni neurologiche in momenti diversi.

Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come registrare segnali elettrofisiologici dal profondo del cervello utilizzando elettrodi posizionati stereotassicamente e un impianto di acquisizione dati.