Name: Chirurgische opleiding voor de inplanting van Neocortical micro-elektrode Arrays gebruikmakend van een menselijk kadaver Formaldehyde-fixed-Model (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-11-19T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 11 s
Description: Leer de implantatie van micro-elektrode arrays in de menselijke neocortex via chirurgische training met een formaldehyde-gefixeerd menselijk kadaver. Deze methode bereidt neurochirurgen voor op complexe ingrepen.

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 zijn dankbaar Dr. Rob Franklin (Blackrock Microsystems), Seeck (divisie van Neurologie, Genève universitaire ziekenhuizen, Genève, Zwitserland), Margitta Prof. Dr. Andrea Bartoli en Prof. Karl Schaller (divisie van Neurochirurgie, Universiteit van Genève Ziekenhuizen, Genève, Zwitserland), en de heer Florent Burdin en Prof. John P. Donoghue (Wyss centrum voor Bio- en Neuroengineering, Genève, Zwitserland) voor hun steun bij de voorbereiding van het huidige werk.

Het menselijk kadaver gebruikt in dit werk werd verstrekt in het kader van lichaam donaties voor medisch onderwijs. Geïnformeerde toestemming voor orgaan donatie is op schrijven gedurende de looptijd van de donor verkregen. Volgens de wetten van de federale en kantonnale was geen toetsing door een ethische Commissie noodzakelijk.
Opmerking: Dit protocol wordt ervan uitgegaan dat de personen die de praktijk operatie neurochirurgen met opleiding en de deskundigheid in de neurochirurgische standaardprocedures, met inbegrip van patiënt positionering en hoofd fixatie, craniotomy en durotomy, en wordt. Naast de gereedschappen en werktuigen die specifiek zijn voor de micro-elektrode-matrix, worden neurochirurgische standaardhulpmiddelen en apparatuur gebruikt.
1. selectie van de cadaver en de installatie van de operatiekamer
<ol><li>Selecteer een exemplaar met geen geschiedenis van de ziekte of letsel aan het hoofd, de schedel en de hersenen.<ol>
<li>Optioneel, het uitvoeren van een computertomografie (CT) scan van het stoffelijk overschot van hoofd om ervoor te zorgen dat er geen significante intracraniële laesies (figuur 1A), bijvoorbeeld chronische Subduraal hematoom of een intra axiale expansieve laesie. De CT-scan, vast te stellen welke een corticale doelgebied voor de inplanting van de matrix met micro-elektrode (bijvoorbeeld het gebied van de "hand knop" voor de precentral gyrus, overeenkomt met de vertegenwoordiging van de hand in de primaire motorische cortex27, in het geval van opleiding voor de inplanting van een BCI).</li>
	</ol>
</li>
	<li>Positie cadaver in laterale decubitus op een operatietafel. Gebruik een operatietafel plaats een dissectie tabel wilt toevoegen aan het realisme van de OR-achtige omgeving en bevordert de fixatie van de schedel klem en pneumatische botslichaam. Plaats het stoffelijk overschot in laterale decubitus zodat de fronto-temporele aanpak in een formaldehyde-vaste cadaver, in wie de rotatie van de nek beperkt is.</li>
	<li>Corrigeer het hoofd in de schedel klem (figuur 1B). Bedek met afdeklakens (Figuur 1 c). Opmerking: In ons geval de achterste pennen van schedel klem zijn ongewoon gepositioneerd in het sagittale vlak van het hoofd (Zie figuur 1B), omdat we gewend een schedel-klem, die had zijn gewijzigd voor chirurgische opleidingsdoeleinden te houden een dode foetussen hoofd gescheiden van de rest van het lichaam.<ol>
<li>Als u een standaard schedel klem op een operatietafel, plaatst de achterste pennen beveiligen het hoofd loodrecht op het sagittale vlak.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. blootstelling van het neocortical oppervlak
<ol><li>Incise de hoofdhuid met behulp van een scalpel, na een vraagteken ingesneden bloot de stoffelijke en frontale botten. De musculus temporalis langs de posterieure zijde van de incisie ontleden. Rusten de hoofdhuid en temporalis spier door botte dissectie (Figuur 1 d).</li>
	<li>Voer een groot vierkant fronto-temporele craniotomy, bijvoorbeeld 5 x 5 cm (figuur 2A). Voor dat doel, boorgaten vier burr op de hoeken van de beoogde craniotomy. Gebruik vervolgens de craniotome om verbinding te maken met de burr gaten. Verwijder de klep van de bot met behulp van een spatel, de dura mater bloot. Bewaar de bot-klep in zoutoplossing.</li>
	<li>Open de dura mater aan drie zijden van de craniotomy met behulp van dura schaar (figuur 2B). Het rusten en bloot de arachnoideavilli membraan en het oppervlak van de cerebrale neocortex (figuur 2C).</li>
</ol>3. fixatie van de elektrode sokkel
<ol><li>Selecteer een corticale gyrus waar de micro-elektrode array zal worden geïmplanteerd. Selecteer een is oppervlak dat is ongeveer plat zodat de matrix met micro-elektrode zal liggen gelijk met het wanneer ingevoegd. Zorg ervoor dat er geen zichtbare bloedvat coursing op de corticale oppervlak waar de micro-elektrode-matrix wordt ingevoegd.</li>
	<li>Selecteer een site voor de fixatie van de sokkel van de elektrode op de superieure rand van de craniotomy, dicht bij de huid incisie, en het toestaan van voldoende speling voor de bundel van de draad zodat de micro-elektrode-matrix de gyrus doel kan bereiken. Schroef de sokkel op de externe tabel van het bot van de schedel naast de craniotomy (figuur 2D). Gebruik van 6 tot en met 8 zelf onttrekken corticale botschroeven (6 mm lengte, 2 mm doorsnede) om de juiste fixatie.<ol>
<li>Bij het bewerken van de sokkel, altijd voor zorgen dat de matrix met micro-elektrode niet niets (het mogelijk beschadigd of kan het neocortical oppervlak lacerate aanraken doet) door het ingedrukt houden van de bundel van de draad dicht bij de matrix met micro-elektrode met een pincet met kunststof - of rubber beklede tips (figuur 2E).</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. positionering en inbrengen van de matrix met micro-elektrode
<ol><li>Positie van de micro-elektrode matrix parallel met het oppervlak van de gyrus doel. Buig de draad bundel zo nodig voor dat doel (figuur 3A). Opmerking: De stijve draad bundel gemakkelijk voldoet niet aan de wensen van de chirurg. Zorg en geduld vereist zijn voor het verkrijgen van goede uitlijning van de micro-elektrode array en corticale oppervlak.<ol>
<li>Gebruik eventueel "hond-been" titanium riemen zijn koers naar het doel gyrus te beveiligen de bundel draad op de schedel. Niet schroef de riem te strak om te voorkomen beschadiging van de bundel draad.</li>
	</ol>
</li>
	<li>De pneumatische botslichaam brengen bij benadering van de aanpassing aan de achterkant van de matrix met micro-elektrode (figuur 3B). Controle van de verbindingen van de pneumatische botslichaam naar de vak van het besturingselement en schakel op de control box. Opmerking: Zorg ervoor dat het pneumatische botslichaam minstens 5 mm uit de buurt van de array is alvorens de control box op, zoals de pneumatische botslichaam kan worden gestart wanneer eerst ingeschakeld.</li>
	<li>Gebruik de millimeter schroeven van de pneumatische botslichaam houder aan het verfijnen van het botslichaam uitlijning met de achterkant van de micro-elektrode-matrix (figuur 3Binzet). Met behulp van het botslichaam, een excursie afstand - en druk-gecontroleerde kraan van toepassing op de achterkant van de micro-elektrode-array en plaatst u deze in de corticale oppervlak, duwen door de arachnoideavilli membraan. Opmerking: Controleer of de matrix met micro-elektrode spoelen met de corticale oppervlak is.</li>
</ol>5. plaatsing van het subduraal ECOG raster
Opmerking: Deze stap is optioneel.
<ol><li>Plaats een subduraal ECOG raster op het blootgestelde oppervlak van corticale (figuur 3D). Indien nodig verwijderen elektroden door het snijden door middel van het raster zodat de algehele vorm van de ECOG raster de craniotomy past.</li>
	<li>Oriënteren de ECOG raster zodat de draden de dura mater en de schedel superiorly of posteriorly verlaten zal.</li>
	<li>Bevloeiing van de ECOG raster met zoutoplossing alvorens het in contact met de corticale oppervlak te plaatsen.</li>
	<li>Beveilig de ECOG grid door wordt het aan de dura mater aan de randen van de durotomy.</li>
</ol>6. herpositionering en sluiting van de dura mater bot klep en de klep van de huid
<ol><li>Weerspiegelen de dura mater terug over de blootgestelde corticale oppervlak en het suture aan de randen van de durotomy.</li>
	<li>Schroef "hond-been" titanium bandjes op de randen van de klep van de bot met behulp van zelf tappen corticale botschroeven. Verplaats de bot klep binnen de craniotomy. Beveilig de bot klep naar aangrenzende botten van de schedel met de "hond-been" titanium bandjes en zelf tappen corticale botschroeven. Wees voorzichtig niet te verpletteren de bundel van de draad van de matrix met micro-elektrode (en die van de optionele ECOG raster) tussen de randen van het bot.</li>
	<li>Weerspiegelen en suture van de klep van de huid. Sluit de insnijding van de huid rond de hals van de elektrode sokkel (figuur 3E).<ol>
<li>Alternatief, kunnen de sokkel aan egress van de hoofdhuid via een aparte steek incisie gemaakt in de klep van de hoofdhuid.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Campbell, P. K., Jones, K. E., Huber, R. J., Horch, K. W., Normann, R. A. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1937509">A silicon-based, 3-dimensional neural interface - manufacturing processes for an intracortical electrode array.</a> IEEE Trans. Biomed. Eng. 38 (8), 758-768 (1991).</li>
<li>Jones, K. E., Campbell, P. K., Normann, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+glass%2Fsilicon+composite+intracortical+electrode+array%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Biomed.+Eng%22%5BJournal%5D)">A glass/silicon composite intracortical electrode array.</a> Ann. Biomed. Eng. 20 (4), 423-427 (1992).</li>
<li>Maynard, E. M., Nordhausen, C. T., Normann, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Utah+Intracortical+Electrode+Array%3A+A+recording+structure+for+potential+brain-computer+interfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Electroencephalogr.+Clin.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">The Utah Intracortical Electrode Array: A recording structure for potential brain-computer interfaces.</a> Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 102 (3), 228-239 (1997).</li>
<li>Csicsvari, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Massively+parallel+recording+of+unit+and+local+field+potentials+with+silicon-based+electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Massively parallel recording of unit and local field potentials with silicon-based electrodes.</a> J. Neurophysiol. 90 (2), 1314-1314 (2003).</li>
<li>Kelly, R. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+recordings+from+microelectrode+arrays+and+single+electrodes+in+the+visual+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Comparison of recordings from microelectrode arrays and single electrodes in the visual cortex.</a> J. Neurosci. 27 (2), 261-264 (2007).</li>
<li>Nordhausen, C. T., Maynard, E. M., Normann, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single+unit+recording+capabilities+of+a+100+microelectrode+array%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Single unit recording capabilities of a 100 microelectrode array.</a> Brain Res. 726 (1-2), 129-140 (1996).</li>
<li>Nordhausen, C. T., Rousche, P. J., Normann, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimizing+recording+capabilities+of+the+Utah+Intracortical+Electrode+Array%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Optimizing recording capabilities of the Utah Intracortical Electrode Array.</a> Brain Res. 637 (1-2), 27-36 (1994).</li>
<li>Maynard, E. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuronal+interactions+improve+cortical+population+coding+of+movement+direction%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Neuronal interactions improve cortical population coding of movement direction.</a> J. Neurosci. 19 (18), 8083-8093 (1999).</li>
<li>Serruya, M. D., Hatsopoulos, N. G., Paninski, L., Fellows, M. R., Donoghue, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Instant+neural+control+of+a+movement+signal%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Instant neural control of a movement signal.</a> Nature. 416 (6877), 141-142 (2002).</li>
<li>Hochberg, L. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuronal+ensemble+control+of+prosthetic+devices+by+a+human+with+tetraplegia%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Neuronal ensemble control of prosthetic devices by a human with tetraplegia.</a> Nature. 442 (7099), 164-171 (2006).</li>
<li>Hochberg, L. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reach+and+grasp+by+people+with+tetraplegia+using+a+neurally+controlled+robotic+arm%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Reach and grasp by people with tetraplegia using a neurally controlled robotic arm.</a> Nature. 485 (7398), 372(2012).</li>
<li>Simeral, J. D., Kim, S. P., Black, M. J., Donoghue, J. P., Hochberg, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+control+of+cursor+trajectory+and+click+by+a+human+with+tetraplegia+1000+days+after+implant+of+an+intracortical+microelectrode+array%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neural+Eng%22%5BJournal%5D)">Neural control of cursor trajectory and click by a human with tetraplegia 1000 days after implant of an intracortical microelectrode array.</a> J. Neural Eng. 8 (2), 25027(2011).</li>
<li>Jarosiewicz, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Virtual+typing+by+people+with+tetraplegia+using+a+self-calibrating+intracortical+brain-computer+interface%5BTitle%5D)+AND+%22Sci.+Transl.+Med%22%5BJournal%5D)">Virtual typing by people with tetraplegia using a self-calibrating intracortical brain-computer interface.</a> Sci. Transl. Med. 7 (313), 313ra179(2015).</li>
<li>Seeck, M., Schomer, D. L., Niedermeyer, E. <a target="_blank" href="https://neupsykey.com/intracranial-monitoring-depth-subdural-and-foramen-ovale-electrodes/">Intracranial Monitoring: Depth, Subdural, and Foramen Ovale Electrodes.</a> Niedermeyer’s Electroencephalogr. , 677-714 (2011).</li>
<li>Truccolo, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-neuron+dynamics+in+human+focal+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Single-neuron dynamics in human focal epilepsy.</a> Nat. Neurosci. 14 (5), 635-641 (2011).</li>
<li>Truccolo, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuronal+ensemble+synchrony+during+human+focal+seizures%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Neuronal ensemble synchrony during human focal seizures.</a> J. Neurosci. 34 (30), 9927(2014).</li>
<li>Keller, C. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heterogeneous+neuronal+firing+patterns+during+interictal+epileptiform+discharges+in+the+human+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Heterogeneous neuronal firing patterns during interictal epileptiform discharges in the human cortex.</a> Brain. 133 (Pt 6), 1668-1681 (2010).</li>
<li>Schevon, C. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evidence+of+an+inhibitory+restraint+of+seizure+activity+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Commun%22%5BJournal%5D)">Evidence of an inhibitory restraint of seizure activity in humans.</a> Nat. Commun. 3, 1060(2012).</li>
<li>Weiss, S. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ictal+high+frequency+oscillations+distinguish+two+types+of+seizure+territories+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Ictal high frequency oscillations distinguish two types of seizure territories in humans.</a> Brain. 136 (Pt 12), 3796-3808 (2013).</li>
<li>Cash, S. S., Hochberg, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Emergence+of+Single+Neurons+in+Clinical+Neurology%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">The Emergence of Single Neurons in Clinical Neurology.</a> Neuron. 86 (1), 79-91 (2015).</li>
<li>Donoghue, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bridging+the+brain+to+the+world%3A+a+perspective+on+neural+interface+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Bridging the brain to the world: a perspective on neural interface systems.</a> Neuron. 60 (3), 511-521 (2008).</li>
<li>Hader, W. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Complications+of+epilepsy+surgery+-+A+systematic+review+of+focal+surgical+resections+and+invasive+EEG+monitoring%5BTitle%5D)+AND+%22Epilepsia%22%5BJournal%5D)">Complications of epilepsy surgery - A systematic review of focal surgical resections and invasive EEG monitoring.</a> Epilepsia. 54 (5), 840-847 (2013).</li>
<li>Arya, R., Mangano, F. T., Horn, P. S., Holland, K. D., Rose, D. F., Glauser, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adverse+events+related+to+extraoperative+invasive+EEG+monitoring+with+subdural+grid+electrodes%3A+A+systematic+review+and+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Epilepsia%22%5BJournal%5D)">Adverse events related to extraoperative invasive EEG monitoring with subdural grid electrodes: A systematic review and meta-analysis.</a> Epilepsia. 54 (5), 828-839 (2013).</li>
<li>Hayashi, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((History+and+future+of+human+cadaver+preservation+for+surgical+training%3A+from+formalin+to+saturated+salt+solution+method%5BTitle%5D)+AND+%22Anat.+Sci.+Int%22%5BJournal%5D)">History and future of human cadaver preservation for surgical training: from formalin to saturated salt solution method.</a> Anat. Sci. Int. 91 (1), 1-7 (2016).</li>
<li>Rousche, P. J., Normann, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+method+for+pneumatically+inserting+an+array+of+penetrating+electrodes+into+cortical+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Biomed.+Eng%22%5BJournal%5D)">A method for pneumatically inserting an array of penetrating electrodes into cortical tissue.</a> Ann. Biomed. Eng. 20 (4), 413-422 (1992).</li>
<li>Waziri, A., Schevon, C. A., Cappell, J., Emerson, R. G., McKhann, G. M., Goodman, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Initial+surgical+experience+with+a+dense+cortical+microarray+in+epileptic+patients+undergoing+craniotomy+for+subdural+electrode+implantation%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Initial surgical experience with a dense cortical microarray in epileptic patients undergoing craniotomy for subdural electrode implantation.</a> Neurosurgery. 64 (3), 540-545 (2009).</li>
<li>Yousry, T. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Localization+of+the+motor+hand+area+to+a+knob+on+the+precentral+gyrus.+A+new+landmark%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Localization of the motor hand area to a knob on the precentral gyrus. A new landmark.</a> Brain. 120 (1), 141-157 (1997).</li>
<li>Tóth, E., Fabó, D., Entz, L., Ulbert, I., Erőss, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intracranial+neuronal+ensemble+recordings+and+analysis+in+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">Intracranial neuronal ensemble recordings and analysis in epilepsy.</a> J. Neurosci. Methods. 260, 261-269 (2016).</li>
<li>Cash, S. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+human+K-complex+represents+an+isolated+cortical+down-state%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">The human K-complex represents an isolated cortical down-state.</a> Science. 324 (5930), 1084-1087 (2009).</li>
<li>Olabe, J., Olabe, J., Sancho, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+cadaver+brain+infusion+model+for+neurosurgical+training%5BTitle%5D)+AND+%22Surg.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Human cadaver brain infusion model for neurosurgical training.</a> Surg. Neurol. 72 (6), 700-702 (2009).</li>
<li>Winer, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebrospinal+fluid+reconstitution+via+a+perfusion-based+cadaveric+model%3A+feasibility+study+demonstrating+surgical+simulation+of+neuroendoscopic+procedures%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosurg%22%5BJournal%5D)">Cerebrospinal fluid reconstitution via a perfusion-based cadaveric model: feasibility study demonstrating surgical simulation of neuroendoscopic procedures.</a> J. Neurosurg. 123 (5), 1316-1321 (2015).</li>
<li>Cardali, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microsurgical+Anatomic+Features+of+the+Olfactory+Nerve%3A+Relevance+to+Olfaction+Preservation+in+the+Pterional+Approach%5BTitle%5D)+AND+%22Oper.+Neurosurg%22%5BJournal%5D)">Microsurgical Anatomic Features of the Olfactory Nerve: Relevance to Olfaction Preservation in the Pterional Approach.</a> Oper. Neurosurg. 57, 17-21 (2005).</li>
<li>Alvernia, J. E., Pradilla, G., Mertens, P., Lanzino, G., Tamargo, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Latex+injection+of+cadaver+heads%3A+technical+note%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Latex injection of cadaver heads: technical note.</a> Neurosurgery. 67 (2 Suppl Operative), 362-367 (2010).</li>
<li>Chowdhury, F. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endoscopic+endonasal+transsphenoidal+exposure+of+circle+of+Willis+%28CW%29%3B+can+it+be+applied+in+vascular+neurosurgery+in+the+near+future%3F+A+cadaveric+study+of+26+cases%5BTitle%5D)+AND+%22Turk.+Neurosurg%22%5BJournal%5D)">Endoscopic endonasal transsphenoidal exposure of circle of Willis (CW); can it be applied in vascular neurosurgery in the near future? A cadaveric study of 26 cases.</a> Turk. Neurosurg. 22 (1), 68-76 (2012).</li>
<li>Benet, A., Rincon-Torroella, J., Lawton, M. T., González Sánchez, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+embalming+solution+for+neurosurgical+simulation+in+cadavers%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosurg%22%5BJournal%5D)">Novel embalming solution for neurosurgical simulation in cadavers.</a> J. Neurosurg. 120 (5), 1229-1237 (2014).</li>
<li>Tomlinson, J. E., Yiasemidou, M., Watts, A. L., Roberts, D. J. H., Timothy, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cadaveric+Spinal+Surgery+Simulation%3A+A+Comparison+of+Cadaver+Types%5BTitle%5D)+AND+%22Glob.+spine+J%22%5BJournal%5D)">Cadaveric Spinal Surgery Simulation: A Comparison of Cadaver Types.</a> Glob. spine J. 6 (4), 357-361 (2016).</li>
<li>Krishnamurthy, S., Powers, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+fabric+softener+in+neurosurgical+prosections%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">The use of fabric softener in neurosurgical prosections.</a> Neurosurgery. 36 (2), 420-3-4at(1995).</li>
<li>Hamlyn, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurovascular+relationships+in+the+posterior+cranial+fossa%2C+with+special+reference+to+trigeminal+neuralgia.+1.+Review+of+the+literature+and+development+of+a+new+method+of+vascular+injection-filling+in+cadaveric+controls%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Anat%22%5BJournal%5D)">Neurovascular relationships in the posterior cranial fossa, with special reference to trigeminal neuralgia. 1. Review of the literature and development of a new method of vascular injection-filling in cadaveric controls.</a> Clin. Anat. 10 (6), 371-379 (1997).</li>
<li>Tubbs, R. S., Loukas, M., Shoja, M. M., Wellons, J. C., Cohen-Gadol, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Feasibility+of+ventricular+expansion+postmortem%3A+a+novel+laboratory+model+for+neurosurgical+training+that+simulates+intraventricular+endoscopic+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosurg%22%5BJournal%5D)">Feasibility of ventricular expansion postmortem: a novel laboratory model for neurosurgical training that simulates intraventricular endoscopic surgery.</a> J. Neurosurg. 111 (6), 1165-1167 (2009).</li>
<li>Aktas, U., Yilmazlar, S., Ugras, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anatomical+restrictions+in+the+transsphenoidal%2C+transclival+approach+to+the+upper+clival+region%3A+a+cadaveric%2C+anatomic+study%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Craniomaxillofac.+Surg%22%5BJournal%5D)">Anatomical restrictions in the transsphenoidal, transclival approach to the upper clival region: a cadaveric, anatomic study.</a> J. Craniomaxillofac. Surg. 41 (6), 457-467 (2013).</li>
<li>Yiasemidou, M., Roberts, D., Glassman, D., Tomlinson, J., Biyani, S., Miskovic, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Multispecialty+Evaluation+of+Thiel+Cadavers+for+Surgical+Training%5BTitle%5D)+AND+%22World+J.+Surg%22%5BJournal%5D)">A Multispecialty Evaluation of Thiel Cadavers for Surgical Training.</a> World J. Surg. , (2017).</li>
<li>Ploch, C. C., Mansi, C. S. S. A., Jayamohan, J., Kuhl, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+3D+Printing+to+Create+Personalized+Brain+Models+for+Neurosurgical+Training+and+Preoperative+Planning%5BTitle%5D)+AND+%22World+Neurosurg%22%5BJournal%5D)">Using 3D Printing to Create Personalized Brain Models for Neurosurgical Training and Preoperative Planning.</a> World Neurosurg. 90, 668-674 (2016).</li>
<li>Del Castillo-Calcáneo, J., Donoghue, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Novel+Method+for+3-Dimensional+Printing+a+Brain+That+Feels+and+Looks+Like+One%3A+The+Next+Step+in+the+Search+of+the+Perfect+Neurosurgical+Simulator%5BTitle%5D)+AND+%22World+Neurosurg%22%5BJournal%5D)">A Novel Method for 3-Dimensional Printing a Brain That Feels and Looks Like One: The Next Step in the Search of the Perfect Neurosurgical Simulator.</a> World Neurosurg. 91, 620-622 (2016).</li>
<li>Martin, S., Millán, J. D. R., Knight, R. T., Pasley, B. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+intracranial+recordings+to+decode+human+language%3A+Challenges+and+opportunities%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Lang%22%5BJournal%5D)">The use of intracranial recordings to decode human language: Challenges and opportunities.</a> Brain Lang. , (2016).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

De formaldehyde-vaste menselijke cadaver-model en de chirurgische protocol beschreven hier repliceren de chirurgische procedure voor het implanteren van micro-elektrode matrices in de menselijke cerebrale neocortex. Elke stap van de procedure, met inbegrip van de positionering van de micro-elektrode-array en de invoegpositie met de pneumatische inserter, ga op bijna dezelfde manier als in een levensechte patiënt, met de uitzondering dat cerebrale pulsatie en omloop afwezig zijn. De kritische stappen in het protocol zijn ...

Afgelopen jaren is de ontwikkeling van technologische oplossingen op de uitdaging van de opname van de activiteit van meerdere individuele neuronen in de woonkamer brain1,2,3. Silicium gebaseerde micro-elektrode matrices uitvoeren op dezelfde manier naar conventionele draad microelectrodes in termen van eigenschappen van het signaal, en ze kunnen opnemen van tientallen tot honderden neuronen in een kleine patch van cerebrale weefsel4,5, 6 , 7. micro-elektrode matrices hebben wetenschappers om de correspondentie tussen neurale activiteit in de primaire motorische cortex van apen en arm bewegingen8, die op zijn beurt heeft een impuls aan de ontwikkeling van de hersenen-computer toegestaan interfaces (BCIs)9.
Micro-elektrode matrices zijn gebruikt bij de mens in twee situaties: als chronische implantaten te controleren BCIs en semi-chronische implantaten te bestuderen van de activiteiten van individuele neuronen in patiënten die lijden aan epilepsie. Chronische implantaten, gericht op de functionele vertegenwoordiging van de hand in de primaire motorische cortex, hadden de patiënten die lijden aan tetraplegie om controle van de beweging van een robotachtig wapen of computer cursors10,11,12 ,,13. Semi-chronische implantaten, ingevoegd samen met subduraal electrocorticography (ECOG) elektroden bij patiënten met resistente epilepsie die kandidaat zijn voor epilepsie chirurgie14, toestaan één-eenheid opnames vóór, tijdens en na de vangsten, en zijn begonnen om licht te werpen op de activiteit van één neuronen tijdens en tussen de epileptische aanvallen15,16,17,18,19. Micro-elektrode matrices hebben het potentieel om ons begrip van de werking van de hersenen door de oprichting van een verband tussen de activiteit van neuronen, enerzijds, en de percepties, de bewegingen en de gedachten van de mens, zowel in gezondheid aanzienlijk te verbeteren ziekte, op de andere20,-21.
Silicium gebaseerde micro-elektrode arrays zijn nu commercieel beschikbaar en hun gebruik bij de mens is goedgekeurd door de regelgevende instanties in de VS in de semi-chronische epilepsie-indicatie. Echter, deze apparaten zijn invasief en moeten worden ingevoegd in de hersenen. De negatieve gevolgen van ongepaste invoeging techniek, na het mislukken van het apparaat naar record Neuronale activiteit, omvatten hersenbloeding en besmetting, met de mogelijkheden voor langdurige of permanente neurologische dysfunctie. Hoewel het tempo van complicatie van de micro-elektrode matrix implantatie momenteel onbekend is, is het aantal potentieel ernstige complicaties tijdens de inplanting van intracraniële elektro-encefalografie (EEG) macroelectrodes 1-5%22, 23. de juiste inplanting van micro-elektrode arrays vereist daarom zowel de uitgebreide neurochirurgische vaardigheden en de procedure-specifieke opleidingen.
De benaderingen beschikbaar voor chirurgen te slijpen hun vaardigheden met micro-elektrode arrays in een veilige omgeving zijn niet-menselijke zoogdieren en menselijke kadavers. De ideale training model zou getrouwe afspiegeling van de grootte en de dikte van de menselijke schedel; de taaiheid en vasculaire restanten van de dura; het gyrification patroon, de consistentie en de pulsatie van het menselijk brein; de aanwezigheid van het circulerende bloed en hersenvocht; en de globale positionering van het onderwerp in een operatiekamer (OR)-als milieu. Aldus, moeten dierlijke modellen een groot genoeg om een betekenisvolle ervaring aan de chirurgen. Grote niet-menselijke primaten komen dichtst, maar het gebruik ervan voor chirurgische opleiding is onhoudbaar zowel vanuit een ethisch perspectief en omdat ze duur zijn. Knaagdieren Voer niet aanmerking vanwege het kleine formaat; met behulp van zelfs katten of konijnen impliceert aanzienlijk afwijken van een OR-achtige omgeving.
Menselijke kadavers vertegenwoordigen een aantrekkelijk alternatief. Hun voordelen omvatten de levensechte grootte en vorm van het hoofd en de hersenen en de mogelijkheid van het instellen van chirurgische opleiding in een OR-achtige omgeving. De meest voor de hand liggende afwijkingen van een realistische situatie zijn het ontbreken van cerebrale pulsaties en bloeden en de wijzigingen in het aspect en de consistentie van de weefsels van het lichaam die specifiek voor de techniek werkzaam voor cadaver behoud24 zijn. Versbevroren kadavers behouden de samenhang en de flexibiliteit van vele organen en weefsels tot op zekere hoogte, maar ze hebben verschillende nadelen: ze beginnen zodra ontdooien vernederende begint, zodat de hersenen wordt ook gedegradeerd voor het inbrengen van een micro-elektrode matrix realistisch worden uitgevoerd, en ze zijn een bron van relatief zeldzaam en duur. Formaldehyde-vaste kadavers, aan de andere kant, zijn meer betaalbaar en beschikbaar en veel duurzamer, ten koste van gehard weefsel consistentie.
Hier stellen wij een procedure met behulp van een menselijk kadaver formaldehyde-vaste model voor een neurochirurgische scholing van de implantatie van een neocortical micro-elektrode-array. Onze aanpak maakt het mogelijk realistische, OR-achtige positionering en instrumentatie; uitvoeren van craniotomy en durotomy en het ontmaskeren van het neocortical oppervlak; de elektrode sokkel verbonden tot op het bot van de schedel naburige van de craniotomy; en de micro-elektrode array invoegen in de neocortex met een pneumatische botslichaam25. Kritisch, hierdoor chirurgen om de praktijk van de nauwkeurige uitlijning van de micro-elektrode-matrix (die is aangesloten op het voetstuk van de elektrode door een bundel van individueel geïsoleerde gouden draden) parallel aan de neocortical oppervlakte26. Ons protocol repliceert getrouw de vermelding van micro-elektrode matrix implantatie samen met ECOG implantatie bij patiënten die kandidaat zijn voor epilepsie chirurgie. De bijzonderheden van de implantatie operatie worden aanzienlijk beïnvloed door het exacte type micro-elektrode array; Hier beschrijven we de procedure voor een matrix die onlangs wettelijke goedkeuring voor gebruik bij de mens in de Verenigde Staten ontvangen. De zogenaamde Utah matrix bestaat uit een 4 x 4 mm, 100 micro-elektrode grid; een transkutane voetstuk dat is gekoppeld aan de externe tabel van de schedel; en een bundel draad aansluiten van de twee.

<table><tbody><tr><td>Mayfield skull clamp</td><td>Integra LifeSciences, Cincinnati, OH</td><td>A1059</td><td></td></tr><tr><td>Midas Rex MR7 system voor craniotomie</td><td>Medtronic, Minneapolis, MN</td><td>EC300</td><td></td></tr><tr><td>Dura-schaar</td><td>Sklar Surgical Instruments, West Chester, PA</td><td>22-2742</td><td></td></tr><tr><td>Zelfborende botschroeven</td><td>OrthoMed Inc., Tigard, OR</td><td>OM SYN211806</td><td></td></tr><tr><td>Micro-elektrode array en voetstuk</td><td>Blackrock Microsystems, Salt Lake City, UT</td><td>LB-0612</td><td>Mock-up arrays zijn beschikbaar bij de fabrikant op aanvraag</td></tr><tr><td>Pneumatische impacter</td><td>Blackrock Microsystems, Salt Lake City, UT</td><td>LB-0088</td><td></td></tr><tr><td>64-kanaals elektrocorticograaf raster</td><td>Ad-Tech Medical Instrument Corporation, Racine, WI</td><td>FG64C-SP10X-0C6</td><td>Optioneel</td></tr></tbody></table>

chirurgische opleiding voor de inplanting van neocortical micro-elektrode arrays gebruikmakend van een menselijk kadaver formaldehyde-fixed-model

Surgical Training for the Implantation of Neocortical Microelectrode Arrays Using a Formaldehyde-fixed Human Cadaver Model

Dit protocol beschrijft een procedure om het helpen van chirurgen in opleiding voor de inplanting van micro-elektrode arrays in de neocortex van het menselijk brein. Recente technologische vooruitgang heeft de fabricage van micro-elektrode arrays waarmee de opname van de activiteit van meerdere individuele neuronen in de neocortex van het menselijk brein. Deze arrays hebben het potentieel om uniek inzicht op de neuronale correlaten van cerebrale functie bij gezondheid en ziekte. Bovendien, de identificatie en decodering van bewuste Neuronale activiteit opent de mogelijkheid om vast te stellen van de hersenen-computer interfaces, en dus kunnen helpen herstellen van verloren neurologische functies. De implantatie van neocortical micro-elektrode arrays is een invasieve procedure vereisen een supra-centimetric craniotomy en de blootstelling van de corticale oppervlak; Dus, de procedure moet worden uitgevoerd door een adequaat geschoolde neurochirurg. Om de gelegenheid voor chirurgische opleiding bieden, ontwierpen we een procedure gebaseerd op het model van een menselijk kadaver. Het gebruik van een formaldehyde-vaste menselijke cadaver mijdt de praktische, ethische en financiële problemen van chirurgische praktijk op dieren (vooral niet-menselijke primaten) met behoud van de macroscopische structuur van het hoofd, de schedel, de hersenvliezen en cerebrale oppervlak en waardoor realistische, operatiekamer-achtige positionering en instrumentatie. Bovendien is het gebruik van een menselijk kadaver dichter bij klinische praktijk dan ieder niet-menselijke model. De grote nadelen van de dode foetussen simulatie zijn het ontbreken van cerebrale pulsatie en bloeds-en cerebrospinaal vocht. Wij stellen voor dat een menselijk kadaver formaldehyde-fixed-model een adequate, praktische en rendabele aanpak om ervoor te zorgen de juiste chirurgische opleiding is vóór het implanteren van micro-elektrode matrices in de levende menselijke neocortex.

Ons protocol maakt gebruik van het model van een menselijk kadaver formaldehyde-gefixeerd zodat chirurgen om de praktijk van de chirurgische procedure voor het implanteren van een matrix met micro-elektrode in de cerebrale neocortex in een realistische, OR-achtige omgeving. De optie voor het uitvoeren van post mortem neuroimaging, zoals hoofd CT, zal bevestigen het ontbreken van elke significante intracraniële laesies (figuur 1A) en kan helpen met de selectie van de implantatie-site. Werken ...

We ontwierpen een procedure waarin een formaldehyde-vaste menselijke cadaver wordt gebruikt bij neurochirurgen in opleiding voor de inplanting van micro-elektrode arrays in de neocortex van het menselijk brein.

Chirurgische opleiding voor de inplanting van Neocortical micro-elektrode Arrays gebruikmakend van een menselijk kadaver Formaldehyde-fixed-Model

This protocol describes a procedure to assist surgeons in training for the implantation of microelectrode arrays into the neocortex of the human brain. ...

Micro-elektroden maken het mogelijk om de activiteit van individuele neuronen in de levende hersenen op te nemen. Dankzij recente ontwikkelingen in de engineering, worden micro-elektrodenarrays beschikbaar voor gebruik bij mensen. Ze kunnen toegang geven tot meer dan honderd individuele neuronen in de menselijke cerebrale neocortex.Tot nu toe zijn micro-elektrodenarrays bij mensen gebruikt in twee omstandigheden. Als chronische implantaten om hersen-computerinterfaces te besturen, en als tijdelijke implantaten om de neurale grondslagen van epilepsie te onderzoeken bij patiënten die een beoordeling ondergaan met intracranieel EEG. Micro-elektrodenarrays zijn invasieve apparaten en hun implantatie vereist het openen van de schedel en hersenvliezen en het inbrengen van de array in de cortex.Daarom moet de implantatie van micro-elektrodenarrays bij mensen worden uitgevoerd door een neurochirurg. Naast expertise met standaard neurochirurgische gereedschappen en technieken, moet de chirurg zijn opgeleid in de anesthesieprocedure van micro-elektrodenarrayimplantatie. We ontwierpen de trainingsprocedure met behulp van een formaldehyde-gefixeerd menselijk kadaver.Onze doelen waren om chirurgen een operatiekamer-achtige omgeving te bieden, realistische anatomie en de mogelijkheid om de kritieke stappen van de procedure te oefenen en oefenen. Het protocol dat hier wordt getoond, is specifiek van toepassing op de Utah-array. Dit apparaat bestaat uit een 4x4-mm array van 100 silicium-gebaseerde micro-elektroden, een bundel van 100 afzonderlijk geïsoleerde gouddraden en een transcutaan titanium voetstuk dat verbinding maakt met de computer die de neurale signalen opneemt.De huidige tutorialvideo bespreekt de stappen van de operatieve procedure, beginnend met de set-up, het blootleggen van het corticale oppervlak, het fixeren van het voetstuk, het implanteren van de micro-elektrodenarray zelf, het positioneren van een elektrocorticografische of ECOG-grid en het sluiten van de craniotomie. Selecteer een exemplaar zonder geschiedenis van ziekte of letsel aan het hoofd, de schedel en de hersenen. Indien beschikbaar, zal een postmortem hoofd CT-scan ervoor zorgen dat er geen significante intracraniale laesie is.Bevestig het hoofd in de schedelklem en bedek het met chirurgische kleden. Snijd en vouw de hoofdhuid en de temporalis spier. Voer een grote vierkante craniotomie uit, bijvoorbeeld 5x5 centimeter.Verwijder de botflap en leg de hersenvlies aan. Reserveer de botflap. Open het hersenvlies aan drie zijden van de craniotomie.Vouwt het, en legt het arachnoïdemembraan en het oppervlak van de cerebrale neocortex bloot. De eerste stap in het fixeren van het voetstuk is om een corticale gyrus te selecteren waar de micro-elektrodenarray zal worden geïmplanteerd. Het oppervlak van de gyrus moet ongeveer vlak zijn zodat de micro-elektrodenarray er vlak tegenaan zal liggen wanneer deze wordt ingebracht.En er mag geen zichtbaar bloedvat op het corticale oppervlak lopen waar de micro-elektrodenarray wordt ingebracht. Selecteer vervolgens een locatie voor de fixatie van het voetstuk aan de superieure rand van de craniotomie dicht bij de huidincisi.Laat voldoende speling voor het draadbundel zodat de micro-elektrodenarray de doel gyrus kan bereiken. Gebruik botschroven om het voetstuk aan de externe tafel van het schedelbot naast de craniotomie te schroeven. Gedurende de procedure is het van cruciaal belang om altijd te controleren of de micro-elektrodenarray niets raakt, omdat het beschadigd kan raken of de neocorticale oppervlakte kan verscheuren. Houd het draadbundel dicht bij de micro-elektrodenarray met pincetten met plastic of rubber gecoate uiteinden.Plaats de micro-elektrodenarray parallel aan het oppervlak van de doel gyrus. Buig het draadbundel indien nodig voor dat doel. Dit is een kritische stap.Het draadbundel is enigszins stijf en volgt niet gemakkelijk de wensen van de chirurg. Zorg en geduld zijn vereist om een goede uitlijning van de micro-elektrodenarray en corticale oppervlakte te verkrijgen. Hondsbeen titanium riemen kunnen worden gebruikt om het draadbundel aan het schedelbot te bevestigen en de koers naar de doel gyrus te bepalen.Breng nu de houder van de pneumatische impactor in benadering van de achterkant van de micro-elektrodenarray. De millimetrische schroeven van de houder van de pneumatische impactor zullen later worden gebruikt voor fijnere aanpassingen. Bevestig de pneumatische impactor in zijn houder.Controleer de verbindingen met de bedieningsbox en zet vervolgens de bedieningsbox aan. Gebruik nu de millimetrische schroeven om de impactor in nauwe aanlijning met de achterkant van de micro-elektrodenarray te brengen. Gebruik vervolgens de impactor om een tak toe te passen op de achterkant van de micro-elektrodenarray en deze in het corticale oppervlak te duwen.Controleer of de micro-elektrodenarray vlak is met het corticale oppervlak. Optioneel, positioneer een subdurale elektrocorticale retrograde boven het blootgestelde corticale oppervlak. Zet het vast door het aan de hersenvlies te naaien.De micro-elektrodenarray zal worden bedekt door de ECOG-grade. Plaats de hersenvlies opnieuw over het blootgestelde corticale oppervlak en naai het. Plaats de botflap opnieuw.Bevestig het met hondsbeen titanium riemen. Zorg ervoor dat het draadbundel van de micro-elektrodenarray evenals de ECOG-kabels niet worden geplet tussen botranden. Plaats en naai de huidflap opnieuw.Sluit de huidincisi rond de nek van het voetstuk. Alternatief kan het voetstuk door een aparte incisie in de huidflap naar buiten komen. We gebruikten een formaldehyde-gefixeerd menselijk kadaver om chirurgen in staat te stellen de chirurgische procedure van het implanteren van een micro-elektrodenarray in de menselijke cerebrale neocortex te oefenen.Formaldehyde-gefixeerde kadavers zijn gemakkelijk verkrijgbaar en relatief goedkoop. Een dergelijke procedure omzeilt de ethische en kostengerelateerde kwesties van het trainen van chirurgen met niet-menselijke primaten.

surgical-training-for-implantation-neocortical-microelectrode-arrays

Research

JoVE Journal

Medicine

Geneeskunde

Wij bieden nuttige informatie voor chirurgen die leren het proces van het implanteren van chronische neurale opname elektroden. Technieken voor doordringend oppervlak electrode zijn beschreven in een knaagdier diermodel.

Chirurgische Implantatie van chronische neurale elektroden voor opname Single Unit Activiteit en electrocorticografische signalen

The video demonstrates a procedure for implanting a wireless bidirectional multichannel electrode unit into a rat brain to record and stimulate multichannel neural networks.

Implanting a Wireless Bidirectional Microelectrode System in a Rat Brain

This video demonstrates a technique for implanting an electrode assembly into a mouse brain. The assembly contains bipolar electrodes to record activity from the hippocampus and a reference electrode to obtain baseline activity from the cerebellum. An anesthetized mouse is placed on a stereotaxic frame, and the electrode assembly is implanted in the target brain region. The animal is then allowed to recover before performing electrophysiological recording.

Implantation of an Electrode Assembly in a Mouse Brain for Electrophysiological Recording

Shuttle-box vermijdingsleren is goed opgericht in behavioral neurowetenschappen. Dit protocol beschrijft hoe shuttle-learning in knaagdieren kan worden gecombineerd met locatie-specifieke elektrische intracorticale microstimulatie (ICMS) en gelijktijdige chronische in vivo opnames als een instrument om meerdere aspecten van leren en perceptie bestuderen.

Gecombineerd Shuttle-Box Training met Elektrofysiologische Cortex opnemen en stimulatie als een instrument om Perception en learning studie

Wij hebben een geheel-corticale electrocorticographic array voor de gemeenschappelijke Hapalomys die voortdurend bijna het gehele laterale oppervlak van de cortex, van de occipital pool op de stoffelijke en frontale Polen bestrijkt ontwikkeld. Dit protocol wordt een chronische implantatie van de matrix in de epidurale ruimte van de hersenen Hapalomys beschreven.

Chronische implantatie van geheel-corticale Electrocorticographic Array in de gemeenschappelijke Hapalomys

Dit werk presenteert een protocol voor het uitvoeren van een stereotaxic, neurochirurgische implantatie van micro-elektrode arrays in de common marmoset. Deze methode maakt het specifiek mogelijk elektrofysiologische opnames in vrij gedragen dieren, maar kan gemakkelijk worden aangepast aan elke andere soortgelijke neurochirurgische ingreep in deze soort (bv, canule voor Drug Administration of elektroden voor hersenstimulatie).

Stereotaxic chirurgie voor implantatie van micro-elektrode arrays in de gewone marmoset (Callithrix jacchus)

Dit rapport beschrijft de methoden om een model van temporale kwab epilepsie te genereren op basis van de elektrische aanmaakhoutjes van transgene VGAT-Cre muizen. Ontstoken VGAT-Cre-muizen kunnen nuttig zijn bij het bepalen van de oorzaak van epilepsie en voor het screenen van nieuwe therapieën.

Voorbereiding en implantatie van elektroden voor elektrisch aanmaakhout VGAT-Cre muizen om een model voor temporale kwab epilepsie te genereren

Hier introduceren we een lichtgewicht, kosteneffectief sonde-implantaatsysteem voor chronische elektrofysiologie bij knaagdieren, geoptimaliseerd voor gebruiksgemak, sondeherstel, experimentele veelzijdigheid en compatibiliteit met gedrag.

Het DREAM-implantaat: een lichtgewicht, modulair en kosteneffectief implantaatsysteem voor chronische elektrofysiologie bij muizen die zich op het hoofd fixeren en zich vrij gedragen

Dit protocol presenteert een op microcontrollers gebaseerde gedragsbox om prepulsinhibitie (PPI) te beoordelen door versnellingsgegevens te verzamelen van een sensor onder de box. Deze gegevens evalueren sensorische poorttekorten bij sociaal geïsoleerde ratten, met een toegevoegde methode voor het synchroniseren van gegevens met neuronale activiteit om neurofysiologische studies naar gedragsstoornissen vooruit te helpen.

Het ontwikkelen van een gedragsbox voor het beoordelen van prepulsinhibitie en neurale activiteit in psychiatrische diermodellen

Hier presenteren we een gestructureerd protocol voor training in het inbrengen van cochleaire implantaten met elektroden met behulp van een nieuw simulatiesysteem, waarmee praktijkervaring mogelijk is in normale en misvormde binnenooranatomieën.

Testen van een cochleair implantaat elektrode-inzettrainingssysteem voor optimale plaatsing van elektrodearrays in verschillende binnenooranatomieën

Dit protocol beschrijft een tweefasige chirurgische methode om een groot, hersluitbaar, dura-sparend craniaal venster bij muizen te creëren. Deze techniek maakt chronische, multimodale elektrofysiologische opnames mogelijk van verspreide, diepe-hersennetwerken, zoals het Default Mode Network, gedurende meerdere weken.

Chirurgisch protocol voor een groot, herafsluitbaar schedelraam dat longitudinale, multimodale elektrofysiologische opnames van het muis default mode netwerk mogelijk maakt

Leer de implantatie van micro-elektrode arrays in de menselijke neocortex via chirurgische training met een formaldehyde-gefixeerd menselijk kadaver. Deze methode bereidt neurochirurgen voor op complexe ingrepen.

Chirurgische opleiding voor de inplanting van Neocortical micro-elektrode Arrays gebruikmakend van een menselijk kadaver Formaldehyde-fixed-Model (Video) | JoVE Journal

Chirurgische opleiding voor de inplanting van Neocortical micro-elektrode Arrays gebruikmakend van een menselijk kadaver Formaldehyde-fixed-Model

Meer video's verkennen