Name: Een Multimodaal Beeldverwerking en-stimulatie gebaseerde methode voor de beoordeling Connectivity-gerelateerde Brain Exciteerbaarheid bij patiënten met epilepsie (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-11-13T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 23 s
Description: Leer hoe corticale hyperexcitabiliteit bij epilepsiepatiënten wordt geëvalueerd met MRI-geleide transcraniële magnetische stimulatie en simultane EEG-registratie. Deze methode identificeert hyperexcitabiliteit in epileptogene netwerken.

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

De auteurs willen Emily L. Thorn, B.A., bedanken voor haar hulp bij de bronschatting van de geëvokte elektrische activiteitsectie. MMS werd ondersteund door een KL2/Catalyst Medical Research Investigator Training award van Harvard Catalyst/The Harvard Clinical and Translational Science Center (National Center for Research Resources en het National Center for Advancing Translational Sciences, National Institutes of Health Award KL2 TR001100). CJC werd ondersteund door een subsidie van de National Institutes of Health (5K12NS066225). APL werd gedeeltelijk ondersteund door subsidies van de Sidney R. Baer Jr. Foundation, de National Institutes of Health (R01 HD069776, R01 NS073601, R21 MH099196, R21 NS082870, R21 NS085491, R21 HD07616), en Harvard Catalyst/The Harvard Clinical and Translational Science Center (NCRR en de NCATS, NIH UL1 RR025758). BSC werd ondersteund door het National Institute of Neurological Disorders and Stroke (R01 NS073601).

MMS, SWG, CJC en BSC hebben niets te onthullen. APL is lid van de wetenschappelijke adviesraden voor Nexstim, Neuronix, Starlab Neuroscience, Neuroelectrics en Neosync, en wordt vermeld als uitvinder op verschillende verleende en aanhangige patenten op de real-time integratie van transcraniële magnetische stimulatie (TMS) met elektro-encefalografie (EEG) en magnetische resonantie beeldvorming (MRI).

Rusttoestand functionele connectiviteit MRI gebruikt om netwerkverbindingen identificeren in het menselijk brein, en veranderingen van verbindingen die optreden in verschillende ziektetoestanden 26,31,32 identificeren. Aangezien fMRI functionele verbinding is gebaseerd op het identificeren van correlaties in het signaal BOLD en bloed oxygenatie veranderingen een niet-triviale relatie met onderliggende neurale activiteit, het causale betekenis en fysiologische relevantie van deze bevindingen fMRI connectivitei...

Transcraniële magnetische stimulatie (TMS) is een middel om niet-invasief stimuleren gebieden van cortex via elektromagnetische inductie. In TMS is een groot, maar ruimtelijk beperkt magnetische flux gebruikt om een ​​elektrisch veld te induceren in een doel corticale gebied en daardoor de activiteit van de onderliggende zenuwweefsel moduleren. TMS om motorische cortex resultaten in motor evoked potentials die perifeer kan worden gemeten via elektromyografie (EMG). Toegepast in paren of drietallen pulsen, TMS kan worden gebruikt om de activiteit van specifieke intracorticale GABAerge en glutaminergische schakelingen 1-3 beoordelen en daardoor het evenwicht van excitatie en inhibitie in vivo in menselijke patiënten te beoordelen. In epilepsie in het bijzonder, hebben TMS studies aangetoond dat corticale hyperexcitatie aanwezig bij patiënten met epilepsie van 4,5 is, en kunnen normaliseren met succesvolle anti-epileptische medicamenteuze behandeling en dus respons op medicatie 6 voorspellen. Bovendien TMS maatregelen Corticale exciteerbaarheid tonen tussenliggende waarden bij patiënten met een enkele aanval 7 en broers en zussen van patiënten met zowel idiopathische gegeneraliseerde en verworven focale epilepsie 8. Deze bevindingen suggereren dat TMS maatregelen van de corticale prikkelbaarheid kan ons toelaten om endofenotypes identificeren voor epilepsie. Echter, de sensitiviteit en specificiteit van deze maatregelen zijn beperkt, waarschijnlijk omdat TMS-EMG kan alleen worden beoordeeld met stimulatie van de motor corticale circuits, en veel patiënten met epilepsie inbeslagneming brandpunten buiten de motorische cortex. Elektro-encefalogram (EEG) biedt de mogelijkheid om de cerebrale reactie op TMS direct te meten, en kan worden gebruikt voor cerebrale reactiviteit in grote delen van neocortex beoordelen. Studies integratie met TMS EEG (TMS-EEG) blijkt dat TMS produceert golven activiteiten die eruit gehele cortex 9,10 en reproduceerbaar en betrouwbaar 11-13. Door onderzoek van de verspreiding van opgewekte activiteitin verschillende gedrags-staten en in verschillende taken, heeft TMS-EEG gebruikt om causaal sonde de dynamische effectieve connectiviteit van menselijke hersenen netwerken 10,14-16. TMS-EEG maatregelen belangrijke afwijkingen aangetoond bij ziekten variërend van schizofrenie 17 tot 18 ADHD en bij aandoeningen van het bewustzijn zoals persistente vegetatieve toestand 19. Bovendien hebben verschillende groepen geïdentificeerd EEG correlaten van de gepaarde-pulse TMS-EMG metrics dat abnormale bij patiënten met epilepsie 20,21 zijn. Van bijzonder belang, hebben eerdere studies ook gesuggereerd dat abnormale stimulatie opgewekte EEG-activiteit is waargenomen bij patiënten met epilepsie 22-25. Een ander middel voor het evalueren van de hersenen circuits is via resting state functionele connectiviteit MRI (rs-fcMRI), een techniek die de correlaties evalueert de loop der tijd in het bloed zuurstof niveau afhankelijk (BOLD) signaal van verschillende hersengebieden 26. studies die gebruikrs-fcMRI hebben aangetoond dat de menselijke hersenen is georganiseerd in verschillende netwerken van interagerende gebieden 26-29, die neuropsychiatrische ziekten kunnen optreden binnen specifieke grootschalige gedistribueerde neurale netwerken die door rs-fcMRI 30, en dat de hersennetwerken die via RS- fcMRI zijn vaak abnormaal in neuropsychiatrische ziektebeelden 31,32. In termen van potentiële klinische toepassingen, RS-fcMRI heeft een aantal voordelen ten opzichte van conventionele taakgericht fMRI applicatie 33, met inbegrip van minder afhankelijkheid van onderwerp samenwerking en de bezorgdheid over de variabele prestaties. Bijgevolg is er onlangs een explosie van studies waarin rs-fcMRI veranderingen in verschillende ziektebeelden geweest. Een van de beperkingen uit RS-fcMRI is de moeilijkheid bij het bepalen of en hoe correlaties (of anticorrelations) in het BOLD signaal betreffen de elektrofysiologische interacties die basis van neuronale communicatie vormen. Een gerelateerd probleem is dat het often onduidelijk of de RS-fcMRI veranderingen zien in verschillende ziekte staten hebben fysiologische betekenis. In het bijzonder met betrekking tot epilepsie, is het onduidelijk of afwijkingen in rs-fcMRI zijn uitsluitend te wijten aan interictale epileptiforme transiënten, of onafhankelijk bestaan ​​van dergelijke elektrofysiologische afwijkingen; simultane EEG-fMRI is nodig om te helpen bij het evalueren tussen deze mogelijkheden 34. Zoals TMS kan worden gebruikt om tijdelijke of langdurige veranderingen in de activeringen van verschillende corticale gebieden te produceren, TMS studies verschaffen een middel causaal beoordeling van de significantie van verschillende rusttoestand fMRI connectiviteitspatronen. Een benadering is om RS-fcMRI gebruiken om therapeutische stimulatie inspanningen in verschillende ziektebeelden te begeleiden; kan worden verwacht dat TMS gericht op gebieden die functioneel zijn verbonden met gebieden waarvan bekend is dat betrokken zijn bij verschillende ziektetoestanden waarschijnlijker therapeutisch effectiever dan TMS gericht op gebieden zonder dergelijke functio tenal-connectiviteit, en inderdaad een aantal studies hebben voorlopig bewijs gevonden voor deze 35,36. Een andere benadering zou betekenen met behulp van TMS-EEG causaal beoordelen van de fysiologische betekenis van de verschillende rust-state fcMRI patronen. In het bijzonder, kan men het testen van de hypothese dat de regio&#39;s die abnormale functionele connectiviteit in een bepaalde toestand ziekte vertonen een ander antwoord op stimulatie bij patiënten dan bij gezonde personen moeten tonen, en dat deze fysiologische afwijkingen aanwezig zijn specifiek (of vooral) met stimulatie van de abnormaal aangesloten regio. Om het bovenstaande te illustreren, geven we een voorbeeld van een recent onderzoek waarin RS-fcMRI, TMS en EEG gecombineerd om corticale hyperexcitability bij patiënten met epilepsie onderzoeken vanwege de ontwikkeling hersenenabnormaliteit periventriculaire nodulaire heterotopia (PNH) 37. Patiënten met PNH huidige klinisch met adolescent- of adult-onset epilepsie, het lezen van handicap, en de normale intelligence, en hebben abnormale knobbeltjes van grijze stof grenzend aan de laterale ventrikels op neuroimaging 38,39. Eerdere studies hebben aangetoond dat deze periventriculaire nodules van heterotope grijze stof structureel en functioneel zijn verbonden met afzonderlijke foci in de neocortex 40,41, en epileptische aanvallen kunnen afkomstig zijn van neocortical gebieden, heterotope grijze stof, of beide tegelijkertijd 42, wat suggereert dat in epileptogenese deze patiënten is een circuit fenomeen. Via rusttoestand fc-MRI TMS-EEG gids, we aangetoond dat patiënten met actieve epilepsie door PNH hebben bewijs van corticale hyperexcitabiliteit en dat hyperexcitatie lijkt te worden beperkt tot gebieden met abnormale functionele connectiviteit naar de diepe knobbeltjes. Het protocol wordt uitgevoerd in twee afzonderlijke sessies. Tijdens de eerste sessie, zijn bloed-oxygenatie structurele en resting state-niveau-afhankelijke (BOLD) contrast MRI sequenties verworven(Patiënten) of door structurele MRI sequenties (voor de gezonde controles). Tussen de eerste en de tweede sessie, rust-state functionele connectiviteit analyse gebruikt om de corticale doelen definiëren voor de patiënten en de MNI coördinaten voor deze doelen worden verkregen. De equivalente corticale doelen (gebaseerd op MNI coördinaten) worden vervolgens de voor elke gezonde controle onderworpen. In de tweede sessie, wordt de TMS-EEG data verkregen. In de in dit document voorbeeld werden functionele connectiviteit MRI analyses uitgevoerd met een in-house software toolbox en MRI software 43,44. -Neuro genavigeerd TMS werd uitgevoerd met een transcraniële magnetische stimulator met real-time MRI neuronavigatie. EEG werd opgenomen met een 60-kanaals TMS-compatibel systeem, dat een bemonster- en houdschakeling aan versterker verzadiging te vermijden door TMS gebruikt. EEG-gegevens werden geanalyseerd met behulp van aangepaste scripts en de EEGLAB toolbox 45 (version 12.0.2.4b) loopt in MATLAB R2012b.

<table><tbody><tr><td>3T MRI-scanner</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>MRI functionele connectiviteitssoftware</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>MRI-beeldweergavesoftware</td><td></td><td></td><td>MRICron</td></tr><tr><td>Transcranial Magnetic Stimulator</td><td>Nexstim</td><td>eXimia Stimulator</td><td>Kan stimulatoren van andere leveranciers gebruiken, bijv., Magventure, Magstim</td></tr><tr><td>MRI neuronavigatiesysteem</td><td>Nexstim</td><td>NBS v3.2.1</td><td>Alternatief MRI neuronavigatiesysteem, bijv., Brainsight, Localite</td></tr><tr><td>TMS-compatibel EEG-systeem</td><td>Nexstim</td><td>Eximia EEG</td><td>Alternatieven: Brain Products, Synamps, ANT</td></tr><tr><td>Matlab</td><td>Mathworks</td><td>R2012b</td><td>Alternatieven: Octave</td></tr><tr><td>EEGLab</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Minimum Norm Estimate (MNE) software</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>FreeSurfer</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

een multimodaal beeldverwerking en-stimulatie gebaseerde methode voor de beoordeling connectivity-gerelateerde brain exciteerbaarheid bij patiënten met epilepsie

A Multimodal Imaging- and Stimulation-based Method of Evaluating Connectivity-related Brain Excitability in Patients with Epilepsy

Resting-state functionele connectiviteit MRI (rs-fcMRI) is een techniek die connectiviteit tussen verschillende hersengebieden identificeert op basis van correlaties in de tijd in het bloed-oxygenatieniveau afhankelijke signaal. rs-fcMRI is uitgebreid toegepast om afwijkingen in hersconnectiviteit bij verschillende neurologische en psychiatrische ziekten te identificeren. De relatie tussen rs-fcMRI connectiviteitsafwijkingen, hersenelektrofysiologie en ziektetoestand is echter onbekend, gedeeltelijk omdat de causale betekenis van veranderingen in functionele connectiviteit in de pathofysiologie van ziekten niet is vastgesteld. Transcraniële Magnetische Stimulatie (TMS) is een techniek die elektromagnetische inductie gebruikt om non-invasief focale veranderingen in corticale activiteit te produceren. In combinatie met elektro-encefalografie (EEG) kan TMS worden gebruikt om de reactie van de hersenen op externe verstoringen te beoordelen. Hier bieden we een protocol voor het combineren van rs-fcMRI, TMS en EEG om de fysiologische betekenis van veranderingen in functionele connectiviteit bij patiënten met neuropsychiatrische ziekten te beoordelen. We geven representatieve resultaten van een eerder gepubliceerd onderzoek waarin rs-fcMRI werd gebruikt om regio's met abnormale connectiviteit te identificeren bij patiënten met epilepsie als gevolg van een malformatie van corticale ontwikkeling, periventriculaire nodulaire heterotopie (PNH). Stimulatie bij patiënten met epilepsie resulteerde in abnormale TMS-geïnduceerde EEG-activiteit ten opzichte van stimulatie van dezelfde locaties bij gematchede gezonde controlepatiënten, met een abnormale toename van de late component van het TMS-geïnduceerde potentieel, consistent met corticale hyperexcitabiliteit. Deze afwijking was specifiek voor regio's met abnormale rusttoestand functionele connectiviteit. Elektrische bronanalyse bij een patiënt met eerder opgenomen aanvallen toonde aan dat de oorsprong van de abnormale TMS-geïnduceerde activiteit samenviel met de aanvallen-beginzone, wat suggereert op de aanwezigheid van een epileptogeen circuit. Deze resultaten tonen hoe rs-fcMRI, TMS en EEG samen kunnen worden gebruikt om de fysiologische betekenis van abnormale hersconnectiviteit bij menselijke ziekten te identificeren en te begrijpen.

Rusten-state functionele connectiviteit fMRI kan worden gebruikt om de regio&#39;s van de cortex die een hoge functionele connectiviteit met de heterotope periventriculaire grijze stof knobbeltjes te tonen (figuur 1), en controle gebieden te identificeren zonder een dergelijke verbinding. Om te bepalen of een dergelijke abnormale functionele connectiviteit heeft fysiologische betekenis, kan de corticale regio met gecorreleerde resting state activiteit worden gekozen als ...

Functionele connectiviteit in rusttoestand MRI heeft afwijkingen geïdentificeerd bij patiënten met een breed scala aan neuropsychiatrische stoornissen, inclusief epilepsie als gevolg van malformaties van corticale ontwikkeling. Transcraniële magnetische stimulatie in combinatie met EEG kan aantonen dat patiënten met epilepsie corticale hyperexcitabiliteit hebben in regio's met abnormale connectiviteit.

Een Multimodaal Beeldverwerking en-stimulatie gebaseerde methode voor de beoordeling Connectivity-gerelateerde Brain Exciteerbaarheid bij patiënten met epilepsie

Resting-state functional connectivity MRI (rs-fcMRI) is a technique that identifies connectivity between different brain regions based on correlations ...

Het algemene doel van dit experiment is om regionale corticale hyperexciteerbaarheid bij patiënten met epilepsie te evalueren met behulp van rusttoestand-functionele connectiviteit, MRI-gestuurde transcraniële magnetische stimulatie in combinatie met gelijktijdige EEG-registratie. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van kernvragen op het gebied van epilepsie en neurofysiologie, zoals de vraag of patiënten met epilepsie bewijzen vertonen van hyperexciteerbaarheid in regio's waarvan wordt aangenomen dat ze deel uitmaken van het epileptogene netwerk. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat deze kan worden gebruikt om verschillen in cerebrale exciteerbaarheid als functie van connectiviteit te beoordelen en om corticale reactiviteit in diverse verschillende hersengebieden te evalueren.Deze techniek heeft implicaties voor de diagnose en behandeling van epilepsie, aangezien corticale hyperexcitabiliteit kan worden geïdentificeerd, zelfs wanneer het routinematige EEG normaal is, en epileptogene circuits therapeutisch kunnen worden aangepakt. De procedure wordt gedemonstreerd door Tamara Gedankian, een research assistant in mijn laboratorium. Bepaal vóór de testen de twee TMS-doelregio's door de functionele connectiviteitskaart van elk subject over het structurele beeld van elk subject te leggen.Om de experimentsessie te beginnen, brengt u de proefpersoon naar de testruimte en laat u deze in de stoel plaatsnemen. Meet het hoofd van de proefpersoon en selecteer een elektro-encefalografie- (of EEG-) kap van de juiste maat om lage electrode-impedanties mogelijk te maken. Reinig vervolgens de huid onder elke elektrode grondig met een wattenstaafje en alcohol.Breng geleidingsgel aan op elke elektrode en druk de elektrode aan om een goed contact tussen de hoofdhuid, de gel en de elektrode te waarborgen. Om oplaadartefacten te minimaliseren, moet ervoor worden gezorgd dat de gel niet buiten de elektrodehouder verspreidt. Plaats de referentie- en grounding-elektroden op het voorhoofd, zo ver mogelijk van de stimulatiespoel, om de kans te minimaliseren dat een door TMS geïnduceerd elektrodeartefact de volledige opname vervuilt.Plaats deze elektroden binnen enkele centimeters van elkaar om common-mode ruis te minimaliseren. Druk vervolgens op de knop voor het meten van de impedanties op het EEG-systeem. Controleer de elektrode-impedanties door de EEG-uitgangskabels in de impedantiestekker van het EEG-registratiesysteem te pluggen.Zorg ervoor dat de impedantie van de elektrode niet groter is dan 5 kΩ. Bereid vervolgens de elektromyografie-elektroden voor op de contralaterale hand. Geef de proefpersoon oordoppen om het risico op gehoorverlies en tinnitus te minimaliseren.Plaats vervolgens de infrarooddetectoren op het hoofd van de proefpersoon, waarbij u ervoor zorgt dat de detectoren zo zijn geplaatst dat het risico op beweging tijdens de experimentele sessie wordt geminimaliseerd. Coregistreer het hoofd van de proefpersoon met de MRI-beelden door de locatie van de vooraf geselecteerde, externe anatomische fiduciale markers op de proefpersoon te identificeren met de pointer die bij de neuronavigatieapparatuur is inbegrepen. Maak de proefpersoon vertrouwd met de stimulatie door een puls op een andere plek toe te passen of door een stimulatiepuls met lage intensiteit op de hoofdhuid toe te passen.Bepaal de rustmotorische drempelwaarde door de motorische cortex van de proefpersoon te lokaliseren op het hemisfeer ipsilateraal aan de doelen op basis van functionele connectiviteit. Plaats de spoel loodrecht op de gyrus met het handvat in occipitale richting en begin de stimulatie bij een intensiteit die naar verwachting onder de drempelwaarde ligt. Verhoog vervolgens de stimulatie-intensiteit in stappen van 5% van de maximale stimulatoroutput totdat TMS consistent motorisch geëvoceerde potentialen opwekt met amplitudes groter dan 50 microvolts in elke trial.Verlaag de stimulatie-intensiteit in stappen van 1% van de maximale output van de stimulator totdat er minder dan vijf positieve reacties op 10 worden geregistreerd. Stel vervolgens de TMS-intensiteit in op de gewenste waarde. Pas enkelvoudige TMS-pulsen toe op elk van de doelgebieden met behulp van de neuronavigatiesoftware, met variabele intervallen tussen de pulsen om corticale plasticiteit en verwachtingseffecten bij de proefpersoon te minimaliseren.Begin met het uitvoeren van een eerste ronde van een Independent Component Analysis, of ICA, en verwijder de één tot twee componenten die de grote, door TMS geïnduceerde initiële spieractivatie vertegenwoordigen. Om dit te doen, voert u ICA uit met de fast ICA-methode met de symmetrische benadering en de 10 contrastfunctie, met behulp van het hier getoonde commando. Identificeer componenten die overeenkomen met het TMS-artefact door Tools, Reject data using ICA te selecteren, en verwijder componenten op basis van de kaart (remove components by map), waardoor topografische kaarten van alle ICA-componenten worden weergegeven.Klik vervolgens op het nummer van elk component om de details van het component weer te geven. Verwijder daarna de artefact-componenten door Tools en vervolgens Remove components te selecteren en de relevante componentnummers in te voeren in het veld Component(s)to remove from data. Druk in het bevestigingsvenster dat verschijnt op Plot ERPs om de event-related potentials, of ERP's, te beoordelen die het resultaat zijn van de verwijdering van de geselecteerde componenten.Om de effecten van individuele trials te bekijken, drukt u op Plot single trials. Na het beoordelen van de ERP drukt u, net als bij de individuele trials, op de knop Accept om de geselecteerde componenten te verwijderen. Voer een tweede ronde ICA uit en verwijder componenten die overeenkomen met artefacten van drift, knipperen, spieren en elektrode-ruis.Voer hiervoor ICA uit met de fast ICA-methode, waarbij de symmetrische benadering en de tan-contrastfunctie worden gebruikt, op dezelfde wijze als bij de eerste ICA-ronde. Evalueer op dezelfde manier de componenteigenschappen met de topografische kaart, zoals gedaan in de eerste ICA-ronde. Markeer vervolgens de componenten die consistent zijn met residuele TMS-decay-artefacten, knipperartefacten en spierartefacten.Markeer daarnaast componenten die consistent zijn met kanaalruis op basis van de ruimtelijke en temporele distributie. Verwijder ten slotte de gemarkeerde componenten, op dezelfde wijze als in de eerste ronde van ICA, door Tools, Remove components te selecteren en de relevante componentnummers in te voeren in het veld Component(s)to remove from data. Functionele connectiviteits-MRI in rusttoestand wordt gebruikt om regio's op het corticale oppervlak te identificeren met connectiviteit naar de regio's van heterotopie.TMS op deze regio's produceert een abnormaal verhoogde vertraagde activiteit in vergelijking met regio's die geen abnormale connectiviteit vertonen en in vergelijking met dezelfde locaties bij gezonde controles. Hier kan bronlokalisatie van de abnormale late pieken in de door TMS opgewekte potentialen bij patiënten met epilepsie de hersenregio's identificeren waaruit de abnormale activiteit voortkomt. Dit kan ruimtelijk colokaliseren met de epileptische focus van de patiënt.Na het bekijken van deze video zou u een goed inzicht moeten hebben in het gebruik van resting-state functionele connectiviteit, MRI-gestuurde TMS-EEG om de hersenexcitabiliteit in verschillende regio's te evalueren bij patiënten met epilepsie en andere neuropsychiatrische aandoeningen. Na deze procedure kunnen andere methoden, zoals repetitieve TMS, worden uitgevoerd om te bepalen of het verlagen van de corticale excitabiliteit in hersenregio's die deel uitmaken van het pathogene netwerk de ziekteactiviteit kan beïnvloeden.

a-multimodal-imaging-stimulation-based-method-evaluating-connectivity

Research

JoVE Journal

Medicine

Geneeskunde

In this video, the effects of transcranial direct-current stimulation (tDCS) on brain slices containing the anterior cingulate cortex (ACC) and thalamus regions are investigated, using a multi-electrode array (MEA) to measure electric signals. By delivering electric pulses and infusing seizure-inducing drugs, the study investigates the ACC response to seizures.

Monitoring the Brain Cortex with a Multi-Electrode Array in Response to Seizure-Inducing Agents

Source: Papadelis, C., et al., Interictal High Frequency Oscillations Detected with Simultaneous Magnetoencephalography and Electroencephalography as Biomarker of Pediatric Epilepsy. J. Vis. Exp. (2016). This video demonstrates the method of using electroencephalography (EEG) and magnetoencephalography (MEG) recordings to identify interictal epileptiform discharges (IEDs) and high-frequency oscillations (HFOs) to locate seizure-prone regions in the brain.

 Simultaneous Electroencephalography and Magnetoencephalography to Identify Seizure-Prone Brain Regions 

Source: Shafi, M. M., et al. A Multimodal Imaging- and Stimulation-based Method of Evaluating Connectivity-related Brain Excitability in Patients with Epilepsy. J. Vis. Exp. (2016)The video demonstrates the procedure for using transcranial magnetic stimulation (TMS) and electroencephalography (EEG) to assess neuronal excitability in patients with epilepsy. It details the steps for aligning the patient’s head with a pre-recorded brain scan, positioning the TMS coil over a functionally connected...

Assessing Brain Hyperexcitability with Transcranial Magnetic Stimulation and Electroencephalography

Patiënten geïmplanteerd met intracraniële elektroden bieden een unieke kans om neurologische gegevens uit verschillende gebieden van de hersenen nemen terwijl de patiënt voert gedragstaken. Hier presenteren we een methode van het opnemen van geïmplanteerde patiënten die reproduceerbaar bij andere instellingen kunnen zijn die toegang hebben tot deze patiëntengroep.

Het uitvoeren van Behavioral Taken in Proefpersonen met intracraniële elektroden

Stereotactische Electroencephalography (SEEG) is een operatietechniek gebruikt bij epilepsie chirurgie te helpen lokaliseren beslag brandpunten. Het biedt ook een unieke gelegenheid om de hersenfunctie te onderzoeken. Hier beschrijven we hoe SEEG kunnen worden gebruikt om cognitieve processen bij mensen te onderzoeken.

Bestudering van de functie van Deep Corticale en subcorticale structuren met behulp van stereotactische Electroencephalography: Lessen uit de anterior cingulate cortex

We beschrijven de stappen om onze op maat ontworpen software voor het integratie, visualisatie en planning in epilepsiechirurgie gebruiken.

Een pijpleiding voor 3D Multimodaliteit Image Integratie en computer-aided planning in epilepsiechirurgie

We illustreren hoe u opnemen en elektrische modulatie van 4-aminopyridine-geïnduceerde epileptiform activiteit in knaagdier hersenen segmenten met behulp van micro-elektrode arrays. Een aangepaste opname-kamer onderhoudt weefsel levensvatbaarheid in langdurige experimentele sessies. Leven van de elektrode toewijzing en selectie van stimulerende paren worden uitgevoerd door een aangepaste grafische gebruikersinterface.

Opname en moduleren van Epileptiform activiteit in knaagdier hersenen plakjes gekoppeld aan micro-elektrode Arrays

Dit artikel beschrijft gelijktijdige elektro-encefalogram en functionele magnetische resonantie beeldvorming (EEG-fMRI) opnameprocedures die kunnen worden gebruikt in zowel klinische als onderzoeksomgevingen. EEG-verwerkingsprocedures om beeldvormingsartefacten te verwijderen voor klinische beoordeling zijn ook inbegrepen. Deze studie richt zich op het voorbeeld van epilepsie tijdens de interictale periode.

Installatie van apparatuur en verwijdering van artefacten voor gelijktijdige elektro-encefalogram en functionele magnetische resonantie beeldvorming voor klinische beoordeling bij epilepsie

We beschrijven een protocol voor het beoordelen van dosis-responscurves voor extracraniële stimulatie in termen van elektrische veldmetingen van de hersenen en een relevante biomarker-cerebrale bloedstroom. Aangezien dit protocol invasieve elektroden in de hersenen plaatst, is algemene anesthesie nodig, waarbij spontane ademhaling de voorkeur heeft boven gecontroleerde ademhaling.

Plaatsing van extracraniële stimulerende elektroden en meting van cerebrale bloedstroom en intracraniële elektrische velden bij verdoofde muizen

Magneto-encefalografie (MEG) en high-density elektro-encefalografie (HD-EEG) worden zelden tegelijkertijd geregistreerd, hoewel ze bevestigende en aanvullende informatie opleveren. Hier illustreren we de experimentele opzet voor het registreren van gelijktijdige MEG en HD-EEG en de methodologie voor het analyseren van deze gegevens met als doel epileptogene en welsprekende hersengebieden te lokaliseren bij kinderen met resistente epilepsie.

Beeldvorming van elektromagnetische bronnen bij preoperatieve evaluatie van kinderen met resistente epilepsie

Hier presenteren we een protocol waarin de methodologie wordt geschetst om de exciteerbaarheid van de primaire motorische cortex en prikkelbaarheidsmodulatie te beoordelen met behulp van transcraniële magnetische stimulatie (TMS) in combinatie met elektromyografie (EMG).

Beoordeling van de prikkelbaarheid van de primaire motorische cortex en modulatie van de prikkelbaarheid door transcraniële magnetische stimulatie te koppelen aan elektromyografie

Leer hoe corticale hyperexcitabiliteit bij epilepsiepatiënten wordt geëvalueerd met MRI-geleide transcraniële magnetische stimulatie en simultane EEG-registratie. Deze methode identificeert hyperexcitabiliteit in epileptogene netwerken.

Een Multimodaal Beeldverwerking en-stimulatie gebaseerde methode voor de beoordeling Connectivity-gerelateerde Brain Exciteerbaarheid bij patiënten met epilepsie (Video) | JoVE Journal

Een Multimodaal Beeldverwerking en-stimulatie gebaseerde methode voor de beoordeling Connectivity-gerelateerde Brain Exciteerbaarheid bij patiënten met epilepsie

Meer video's verkennen