두개 내 전극 피사체에 행동 작업 수행

다음 실험의 전반적인 목표는 카드 게임 전쟁을 통해 뇌가 결정을 어떻게 인코딩하는지 평가하는 것입니다. 이는 환자가 임상 목적으로 외과적으로 이식된 여러 두개간 전극의 뇌 활동을 기록하면서 의사 결정 게임을 하게 함으로써 달성됩니다. 두 번째 단계로, 결과를 해석하기 위해 데이터를 오프라인으로 분석합니다.

파워 스펙트럼 분석을 기반으로 변연계에서 상당한 감마 대역 변조를 보여주는 결과가 얻어졌습니다. FMRI, PET 또는 MEG와 같은 다른 기술에 비해 이 기술의 주요 장점은 높은 공간 및 시간 해상도를 모두 제공하는 반면 다른 기술은 둘 중 하나만 제공한다는 것입니다. 따라서 이 방법은 인지 전자 운동 제어와 관련된 신경 과학 분야의 몇 가지 주요 질문과 뇌 연결에 대한 몇 가지 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다.

글쎄요, 이러한 실험을 수행할 때 유연하고 인내심을 갖는 것이 중요합니다. 환자는 식사를 해야 할 수도 있기 때문에 발작을 일으킬 수 있는 임상 예약이 있을 수 있습니다. 이 방법은 뇌가 결정을 인코딩하는 방법에 대한 통찰력을 제공하도록 설계되었습니다.

또한 언어 기능이나 운동 기억과 같은 다양한 뇌 기능에 적용할 수 있습니다. 우리가 이 경험을 하는 이유는, 우리가 목구멍과 기술을 이식하는 많은 환자들이 있기 때문인데, 그것은 SEG라고도 알려져 있습니다. 그래서 우리는 발작의 위치를 파악하기 위해 이전에 이식된 적이 없는 부위를 이식하고 그 부위를 연구할 기회를 가질 수 있습니다.

또한, 이 독특하고 매우 흥미로운 연구를 진행하고 계신데, 두개내 전극 이식을 고려하여 난치성 간질 환자를 평가하는 것으로 시작하시는데요. 환자가 침습적 수술에 적합한 대상인 경우 전극 배치를 최적화하기 위해 발작 병리와 함께 환자의 기존 MRI, PET 및 Meg를 분석합니다. 다음으로, 포함 및 제외 기준에 따라 승인된 IRB 프로토콜에 따라 적격 환자를 식별합니다.

그런 다음 클리닉에서 환자를 만나 서면 및 정보에 입각한 동의를 얻습니다. 연구 활동 전에. 피험자에게 연구를 설명하고 참여는 전적으로 자발적이며 임상 치료에 어떤 식으로든 영향을 미치지 않는다는 점을 강조합니다.

또한 환자에게 그들의 정보는 익명으로 기밀로 유지되며 언제든지 연구 참여를 중단할 수 있음을 알립니다. 어떤 결과에서도 행동 시스템에는 FD, 환자 상호 작용을 위해 승인된 로봇 팔, 행동 프로그램을 제어하기 위한 노트북 컴퓨터, 환자에게 작업 자극을 제시하기 위한 모니터, 장비를 환자의 병실로 먼저 가져오기 전에 전기 생리학 및 행동 데이터를 저장하기 위한 데이터 수집 시스템이 포함되며, 사용 가능한 충분한 공간이 있는지 확인하고 필요한 콘센트에 대한 접근이 가능합니다. 또한 모든 장비와 전선이 설정을 신속하게 처리할 준비가 되었는지 확인하십시오.

환자가 준비되면 행동 시스템을 병실로 가져와 행동 시스템과 로봇 팔을 부팅하기 시작합니다. 동작 컴퓨터의 디지털 이벤트 마커 출력을 전기생리학적 수집 시스템의 DC 채널에 연결합니다. 이렇게 하면 기록된 스테레오 뇌파 신호가 동작 이벤트 마커로 시간 고정됩니다.

여기에 표시된 것처럼 연구 목적으로 지정된 별도의 전기생리학적 수집 시스템을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 다음으로, 로봇 팔을 보정하고 환자가 편안하게 움직일 수 있는 동작 범위를 배치합니다. 모든 장비가 제자리에 있으면 발작 시 환자가 다치지 않도록 예방 조치를 취하십시오.

작업 중에는 행동 작업 전반에 걸쳐 연구원이 비상 정지 버튼에 쉽게 접근할 수 있는지 확인하십시오. 리그 설정 및 인터페이스 장치의 보정이 완료된 후 환자에게 행동 작업을 설명하고 환자가 작업을 연습하도록 합니다. 우리는 아이들의 게임 전쟁과 유사한 행동 과제를 사용했습니다.

환자에게 자신의 카드가 컴퓨터의 카드보다 큰지 내기를 해 보라고 합니다. 그래서 우리는 컴퓨터를 상대로 게임을 할 것입니다. 따라서 본질적으로 이 작업에서는 컴퓨터를 이기려고 노력하는 아이들의 전쟁 게임과 같습니다.

그러나 이 경우 더 쉽게 하기 위해 페이스 카드와 게임 작동 방식 대신 두 장의 카드, 네 장의 카드 6, 8, 10 카드를 사용합니다. 이길 것이라고 생각하면 높은 베팅을 하는 것입니다. 질 것이라고 생각되면 낮은 베팅을 하고 이 로봇 팔을 움직여 화면의 목표물을 명중시켜 베팅을 합니다.

그리고 만약 당신이 이긴다면, 당신은, 만약 당신이 이긴다면, 당신은 돈을 얻게 됩니다. 잃으면 돈을 잃게 됩니다. 베팅의 선택은 카드의 상대적 가치에 대한 환자의 인식을 기반으로 합니다.

저희는 한 슈트의 카드만 사용하고 덱을 2, 4, 6, 8, 10 번호가 매겨진 카드로 제한하여 게임을 단순화했습니다. 작업 중에. 350밀리초 동안 화면에 고정 대기열을 표시합니다.

환자가 고정 표시 위에 커서를 올려 놓고 작업을 시작하는지 확인합니다. 다음으로, 자극은 1000밀리초 동안 제시되어야 합니다. 환자가 컴퓨터 카드를 옆에서 아래로 향하게 하여 카드를 볼 수 있도록 합니다.

카드가 사라진 후. 환자에게 카드에 따라 5 또는 20을 베팅하도록 요청하는 두 가지 옵션을 표시하는 이동 대기열을 표시합니다. 환자에게 선택한 베팅 위에 로봇 팔을 사용하여 커서를 움직여 베팅을 하도록 요청합니다.

포지션에 따른 편향이 없는지 확인하기 위해 트라이에서 트라이로 베팅 포지션을 무작위로 지정했습니다.베팅이 선택되면 지연이 있어야 하며 컴퓨터 카드가 공개되어야 합니다. 재판이 승패 또는 무승부였는지, 그리고 얼마나 이기거나 잃었는지 관찰합니다. 환자가 자신의 성과에 자신감이 생기고 기록하기 전에 작업에 대해 질문이 없을 때까지 연습할 수 있도록 합니다.

먼저 획득 시스템의 설정이 적절하게 선택되고 보장되는지 확인합니다. 환자가 준비되면 실내 조명과 TV를 꺼서 녹음하는 동안 배경 소음을 최소화합니다. 또한 환자에게 발을 두드리거나, 말을 하거나, 다리를 흔드는 등의 행동을 삼가도록 요청하십시오.

이제 작업을 수행하는 환자를 기록하면서 작업을 시작합니다. 환자에게 30분 동안 작업을 수행하도록 요청합니다. 로봇 팔 시스템의 샘플링 속도는 1킬로헤르츠여야 하고 SEEG 기록 시스템의 샘플링 속도는 2킬로헤르츠여야 합니다.

획득 세션 후, 먼저 기록된 SEEG 데이터를 비식별화하여 데이터를 분석하여 환자의 정보가 기밀로 유지되고 해당 데이터가 익명으로 제출되었는지 확인합니다. 그런 다음 수술 후 CT와 수술 전 MRI에서 전극 위치의 좌표를 얻고 마지막으로 신호 분석 방법을 적용하여 이벤트 의존적 뇌 활동 조절을 분석합니다. 여기에서 전쟁 과제에서 세 가지 다른 서사시와 관련된 활동의 파워 스펙트럼을 볼 수 있습니다.

첫 번째 줄은 하전두회(inferior frontal gyrus)의 활동을 나타내고, 두 번째 줄은 시각 피질(visual cortex)의 활동을 나타냅니다. 각 열에 있는 그래프의 0은 베팅 옵션의 모양, 긍정적인 보상의 모양 및 부정적인 보상의 모양을 나타냅니다. 피험자가 내기를 할 때, 하전두회는 그 활동에 큰 변화를 주지 않는다.

대조적으로, 관련 시각 피질은 명령 후 약 125밀리초부터 시작하여 60 내지 100헤르츠 주파수 범위에서 상당한 변화를 갖습니다. 피험자가 판을 이길 때, 하부 전두회(inferior frontal gyrus)의 40-50 헤르츠 주파수 대역에서 상당한 협대역 변조가 있습니다. 약 250 밀리 초 후, 다시 시각 피질의 연관은 약 125 밀리 초부터 60-100 헤르츠 주파수 범위에서 상당한 변화를 갖습니다.

지시 후. 여기서 피험자는 패를 잃었습니다. 바람의 손과 달리, 하전두회(inferoor frontal gyrus)는 반응하지 않는 반면, 연관성 시각 피질(associative visual cortex)은 다시 한 번 중요한 변화를 일으킵니다.

따라서 이 시술을 시도할 때 항상 환자의 기밀을 유지하고, 환자를 편안하게 해야 하며, 환자가 참여하지 않기로 결정한 경우 환자의 의사를 존중해야 한다는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 이 절차의 어느 때든지 이 절차에 따라 뇌 통신의 정확한 특성을 조사하기 위해 여러 방법으로 데이터를 분석할 수 있습니다. 따라서 데이터를 사용하여 다양한 가설을 테스트할 수 있습니다.

이 실험에서 수집한 데이터는 신경과학자, 행동 및 컴퓨터 과학자와 같은 다양한 과학자들이 사용할 수 있습니다. 이 비디오를 시청한 후에는 SEEG 전극을 이식한 환자에서 행동 작업을 수행할 수 있어야 합니다.간질 모니터링 부서에서는 인간 행동과 질병의 다양한 모드를 연구하기 위해 작업 설계를 수정할 수 있습니다. 처음에는 모든 것을 설정하고, 환자를 선택하고, 올바른 작업을 수행하는 것이 약간 어려웠지만 결국에는 매우 생산적인 하루였습니다.