アイトラッキングと単一ニューロン記録の同時実行による標的選択的ニューロンの同定

視覚刺激に反応する脳の内側側頭葉に深さ電極が埋め込まれた人間の参加者を考えてみましょう。

電極には、個々のニューロンからの電気活動を記録するマイクロワイヤーが含まれています。

視線追跡システムに接続されたディスプレイを参加者の前に配置します。このシステムは、視覚刺激に反応して眼球運動を追跡します。

ターゲット オブジェクトを参加者に提示し、その後にターゲットを含む複数のオブジェクトを含む検索配列を提示します。参加者に、アレイ内のターゲットを識別し、応答ボックスのボタンを押して検出を確認するように指示します。

検出されると、脳内の標的選択ニューロンは、活動電位と呼ばれる電気信号の発電速度を変更して、視覚情報を伝達します。

電極マイクロワイヤーは、これらの信号を細胞外で記録します。

ボタンの押下と視線追跡データから得られたターゲット検出のタイミングと、発火速度の変化のタイミングを相関させて、ターゲット選択ニューロンの存在を評価します。

まず、電極を記録システムに接続し、患者を直立させて座ります。次に、刺激コンピューターを電気生理学システムとアイトラッカーに接続します。リモートの非侵襲的赤外線視線追跡システムを堅牢なモバイルカートに置きます。次に、LCD ディスプレイを保持するフレキシブル アームをカートに取り付けます。

アイトラッキングカートに完全に充電された無停電電源装置を置き、アイトラッキングに関連するすべてのデバイスを外部電源ではなく電源に接続します。患者に接続されている点滴装置がバッテリーで動作しており、壁に差し込まれていないことを確認してください。視線追跡ソフトウェアを起動します。患者とLCD画面の間の距離を60〜70センチメートルに調整します。

また、液晶画面の角度を調整して、画面の表面が患者の顔とほぼ平行になるようにしてください。アイトラッカーが頭の動きを調整できるように、患者の額にステッカーを貼ります。次に、アイトラッカーのカメラが患者の鼻の高さに近づくように、患者の頭に対する画面の高さを調整します。

患者にボタンボックスまたはキーボードを提供します。実験を開始する前に、トリガーとボタンの押下が正しく記録されていることを確認してください。取得ソフトウェアを起動します。まず、ブロードバンドの局所電界電位を目視検査し、回線ノイズによって汚染されていないことを確認します。それ以外の場合は、標準的な手順に従ってノイズを除去します。単一のニューロンを識別するには、300ヘルツから8キロヘルツまでの信号をバンドパスフィルタリングします。

各マイクロワイヤバンドルの基準として、8つのマイクロワイヤから1つを選択します。記録する前にデータをRDファイルとして保存できるようにします。参加者にタスクの指示を提供します。参加者に、検索配列で対象の項目を見つけ、できるだけ早く応答するように指示します。参加者に、ターゲットを見つけた場合は応答ボックスの左ボタンを押し、ターゲットが存在しないと思われる場合は右ボタンを押すように指示します。

ターゲット存在試験とターゲット不在試験があることを参加者に明示的に指示します。刺激プレゼンテーションソフトウェアを起動し、タスクを実行します。ターゲットの手がかりを1秒間提示し、刺激提示ソフトを用いて探索配列を提示する。ボタンの押下を記録し、参加者に試行ごとのフィードバックを提供します。