$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Ludzkie nagrania pojedynczych neuronów są unikalnym i potężnym narzędziem do badania funkcji ludzkiego mózgu z niezwykłą rozdzielczością przestrzenną i czasową1. Ostatnio nagrania pojedynczych neuronów zyskały szerokie zastosowanie w dziedzinie neuronauki poznawczej, ponieważ umożliwiają bezpośrednie badanie procesów poznawczych kluczowych dla poznania człowieka. Zapisy te są możliwe dzięki klinicznej potrzebie określenia położenia ognisk padaczkowych, dla których elektrody głębinowe są czasowo wszczepiane do mózgów pacjentów z podejrzeniem padaczki ogniskowej. Dzięki tej konfiguracji zapisy pojedynczego neuronu można uzyskać za pomocą mikroprzewodów wystających z końcówki hybrydowej elektrody głębinowej (szczegółowy opis metodyki chirurgicznej związanej z wprowadzaniem hybrydowych elektrod głębinowych znajduje się w poprzednim protokole2). Metoda ta została wykorzystana między innymi do badania ludzkiej pamięci3,4, emotion5,6 oraz attention7,8.
Śledzenie wzroku mierzy pozycję wzroku i ruchy gałek ocznych (fiksacje i sakkady) podczas zadań poznawczych. Urządzenia śledzące ruch gałek ocznych oparte na wideo zazwyczaj wykorzystują odbicie rogówki i środek źrenicy jako cechy do śledzenia w czasie9. Śledzenie ruchu gałek ocznych jest ważną metodą badania uwagi wzrokowej, ponieważ lokalizacja spojrzenia wskazuje na skupienie uwagi podczas większości naturalnych zachowań10,11,12. Śledzenie ruchu gałek ocznych jest szeroko stosowane do badania uwagi wzrokowej u osób zdrowych13 i populacji neurologicznych14,15,16.
Chociaż zarówno nagrania pojedynczych neuronów, jak i śledzenie ruchu gałek ocznych są szeroko stosowane u ludzi, niewiele badań używało obu jednocześnie. W rezultacie nadal pozostaje w dużej mierze nieznane, w jaki sposób neurony w ludzkim mózgu reagują na ruchy gałek ocznych i/lub czy są wrażliwe na aktualnie utrwalony bodziec. Jest to przeciwieństwo badań na makakach, gdzie śledzenie ruchu gałek ocznych z jednoczesnym rejestrowaniem pojedynczych neuronów stało się standardowym narzędziem. Aby bezpośrednio zbadać reakcję neuronalną na ruchy gałek ocznych, połączyliśmy nagrania pojedynczych neuronów u ludzi i śledzenie ruchu gałek ocznych. Tutaj opisujemy protokół przeprowadzania takich eksperymentów, a następnie ilustrujemy wyniki na konkretnym przykładzie.
Pomimo ustalonej roli ludzkiego przyśrodkowego płata skroniowego (MTL) zarówno w reprezentacji obiektów17,18 i memory3,19, pozostaje w dużej mierze nieznane, czy neurony MTL są modulowane w funkcji odgórnego zwracania uwagi na cele istotne z punktu widzenia zachowania. Badanie takich neuronów jest ważne, aby zacząć rozumieć, w jaki sposób informacje istotne dla celu wpływają na oddolne procesy wzrokowe. W tym miejscu demonstrujemy użyteczność śledzenia ruchu gałek ocznych podczas rejestrowania neuronów za pomocą kierowanego wyszukiwania wzrokowego, dobrze znanego paradygmatu do badania zachowań ukierunkowanych na cel20,21,22,23,24,25. Korzystając z tej metody, opisaliśmy niedawno klasę neuronów zwanych neuronami docelowymi, która sygnalizuje, czy aktualnie obserwowany bodziec jest celem trwającego wyszukiwania8. Poniżej przedstawiamy protokół badania potrzebny do odtworzenia tego poprzedniego badania naukowego. Zauważ, że w tym przykładzie protokół można łatwo dostosować do badania dowolnego zadania uwagi wzrokowej.