Yöntem makalesi

Hedef seçici nöronları tanımlamak için eş zamanlı göz takibi ve tek nöron kaydı

8 Temmuz 2025

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kaynak: Wang, S., et al. İnsan Epilepsi Hastalarında Eş Zamanlı Göz İzleme ve Tek Nöron Kayıtları. J. Vis. Uzm. (2019).

Video, eşzamanlı göz izleme ve tek nöron kayıtları aracılığıyla hedef seçici nöronları tanımlamak için bir tahlil göstermektedir. Bir insan katılımcı, bir ekrandaki bir dizi nesne arasından bir hedef nesneyi tanımlamakla görevlendirilir ve göz hareketi izlenir. Eşzamanlı olarak, tek nöronların ateşleme hızı, beyne implante edilen elektrotlar aracılığıyla kaydedilir. Her iki kayıttan elde edilen veriler, hedef seçici nöronların varlığını değerlendirmek için ilişkilendirilir.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

İnsan katılımcıları içeren tüm prosedürler, insan refahı için kurumsal, ulusal ve uluslararası yönergelere uygun olarak gerçekleştirilmiş ve yerel kurumsal inceleme kurulu tarafından gözden geçirilmiştir.

1. Katılımcılar

  1. Epileptik nöbetlerini lokalize etmek için intrakraniyal elektrotların yerleştirildiği inatçı epilepsili nöroşirürji hastalarını işe alın.
  2. Tipik olarak amigdala, hipokampus, anterior singulat korteks ve ön tamamlayıcı motor alanın bir alt kümesini içeren klinik olarak belirtilen tüm hedef konumlara gömülü mikrotellere sahip derinlik elektrotlarını yerleştirin. Önceki protokolümüzde yer alan implantasyon detaylarına bakınız.
  3. Hasta epilepsi izleme ünitesine döndüğünde, hem makro hem de mikro kayıtlar için kayıt ekipmanını bağlayın. Bu, baş aşamalarını içeren bir baş sargısının dikkatlice hazırlanmasını içerir. Ardından, hastanın ameliyattan sonra iyileşmesini bekleyin ve hasta tamamen uyanıkken (tipik olarak ameliyattan en az 36 ila 48 saat sonra) test yapın.

2. Deney düzeneği

  1. Şekil 1'deki şemayı takip ederek uyaran bilgisayarını elektrofizyoloji sistemine ve göz izleyiciye bağlayın.
  2. Uzaktan non-invaziv kızılötesi göz izleme sistemini kullanın (Malzeme Tablosuna bakın). Göz izleme sistemini sağlam bir mobil arabaya yerleştirin (Şekil 1A, B). Aynı arabaya, sıvı kristal ekranı (LCD) tutan esnek bir kol takın. Hastanın başını ve gözlerini takip etmek için uzaktan modu kullanın.
  3. Göz izleme arabasına tam şarjlı bir kesintisiz güç kaynağı (UPS) yerleştirin ve göz izleme ile ilgili tüm cihazları (örn. hastanın önündeki LCD, göz izleyici kamera ve ışık kaynağı ve göz izleyici ana bilgisayarı) harici bir güç kaynağı yerine UPS'e bağlayın.
  4. Hasta ile LCD ekran arasındaki mesafeyi 60-70 cm olarak ayarlayın ve LCD ekranın açısını, ekran yüzeyi hastanın yüzüne yaklaşık olarak paralel olacak şekilde ayarlayın. Ekranın yüksekliğini hastanın kafasına göre, göz izleyicinin kamerası yaklaşık olarak hastanın burnunun yüksekliğinde olacak şekilde ayarlayın.
  5. Hastaya düğme kutusunu veya klavyeyi sağlayın. Deneye başlamadan önce tetikleyicilerin (transistör-transistör mantığı, TTL) ve düğmeye basmanın doğru şekilde kaydedildiğini doğrulayın.

3. Tek nöron kaydı

  1. Edinme yazılımını başlatın. İlk olarak, geniş bant (0.1 Hz - 8 kHz) yerel alan potansiyellerini görsel olarak inceleyin ve hat gürültüsü ile kirlenmediklerinden emin olun. Aksi takdirde, gürültüyü gidermek için standart prosedürleri izleyin.
  2. Tek nöronları tanımlamak için, bant geçiren sinyali filtreleyin (300 Hz - 8 KHz). Her mikro kablo demeti için referans olarak sekiz mikro telden birini seçin. Farklı referansları test edin ve referansı, (1) diğer 7 kanal net nöronlar gösterecek ve (2) referans nöron içermeyecek şekilde ayarlayın. Giriş aralığını ± 2.000 μV olacak şekilde ayarlayın.
  3. Verileri kaydetmeden önce verileri bir NRD dosyası (yani, sonraki çevrimdışı ani artış sıralaması için kullanılacak geniş bant ham veri dosyası) olarak kaydetmeyi etkinleştirin. Örnekleme hızını 32 kHz olarak ayarlayın.

4. Göz izleme

  1. Göz izleme yazılımını başlatın. Kafa sabitleme gerektirmeyen bir sistem olduğundan, göz izleyicinin kafa hareketlerine göre ayarlayabilmesi için çıkartmayı hastanın alnına yapıştırın.
  2. Hedef işaretleyici, kafa mesafesi, göz bebeği ve kornea yansıması (CR) hazır olarak işaretlenecek şekilde göz izleyici ile hasta arasındaki mesafeyi ve açıyı ayarlayın (göz izleme yazılımında yeşil renkle gösterildiği gibi; Şekil 2'de iyi bir örnek kamera kurulum ekranı gösterilmektedir). Kaydedilecek göze tıklayın ve örnekleme hızını 500 Hz'e ayarlayın.
  3. Öğrenci ve CR eşiğinin otomatik ayarını kullanın. Gözlük takan hastalar için, aydınlatıcının ve kameranın konumunu ve/veya açısını, camdan gelen yansımalar göz bebeğinin edinimini engellemeyecek şekilde ayarlayın.
  4. Her bloğun başında yerleşik 9 noktalı ızgara yöntemiyle göz izleyiciyi kalibre edin. Göz konumlarının ("+" olarak gösterilir) 9 noktalı bir ızgara olarak güzel bir şekilde kaydedildiğini onaylayın. Aksi takdirde, kalibrasyonu yeniden yapın.
  5. Kalibrasyonu kabul edin ve doğrulama yapın. Maksimum doğrulama hatası < 2° ve ortalama doğrulama hatası < 1° ise doğrulamayı kabul edin. Aksi takdirde, doğrulamayı yeniden yapın.
  6. Sapma düzeltmesi yapın ve asıl deneye devam edin.

5. Görev

  1. Bu görsel arama görevinde, önceki çalışmamızdaki uyaranları kullanın ve daha önce açıklandığı gibi görev prosedürünü izleyin.
  2. Katılımcılara görev talimatları sağlayın. Katılımcılara arama dizisinde hedef öğeyi bulmalarını ve mümkün olan en kısa sürede yanıt vermelerini söyleyin. Katılımcılara, hedefi bulurlarsa bir yanıt kutusunun sol düğmesine (Materyal Tablosuna bakınız) ve hedefin olmadığını düşünüyorlarsa sağ düğmeye basmalarını söyleyin. Katılımcılara hedefte olan ve olmayan denemeler olacağı konusunda açıkça talimat verin.
  3. Uyaran sunum yazılımını başlatın (Materyal Tablosuna bakın) ve şu görevi çalıştırın: 1 saniye boyunca bir hedef ipucu sunun ve uyaran sunum yazılımını kullanarak arama dizisini sunun. Düğmeye basışları kaydedin ve katılımcılara deneme bazında geri bildirim (Doğru, Yanlış veya Zaman Aşımı) sağlayın.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

figure-results-1
Şekil 1. Deney düzeneği. (A) Sol paneller, farklı sistemler arasındaki bağlantıların bir taslağını gösterir. Uyaran bilgisayarı, merkezi denetleyici olarak görev yapar. Paralel port üzerinden elektrofizyoloji sistemine bağlanır ve tetikleyici olarak TTL darbeleri gönderir. Uyaran bilgisayar, bir ethernet kablosu aracılığıyla göz izleme sistemine bağlanır ve bu kablo üzerinden göz izle...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
Herhangi bir çıkar çatışması beyan edilmedi.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Cedrus Yanıt Kutusu Cedrus (https://cedrus.com/) RB-844 Düğme kutusu
Dell Dizüstü Bilgisayar Dell (https://dell.com) Hassasiyet 7520 Uyaran Bilgisayarı
EyeLink Göz İzleyici SR Araştırma (https://www.srresearch.com) 1000 Plus Uzaktan Kumanda, dizüstü bilgisayar ve LCD kol montajlı Göz izleme
Neuralynx Nörofizyoloji Sistemi Nörvak (https://neuralynx.com)ATLAS 128 Elektrofizyoloji
Osort (Osyit) Açık kaynakv4.1 (RRID: SCR_015869) Spike sıralama algoritması
Psikofizik Aracıbx Açık kaynak PTB3 ( RRID: SCR_002881)Psikofiziksel deneyleri uygulamak için Matlab araç kutusu
MATLAB (MATEMAT) Matematik İşleri A.Ş. R2016a (RRID: SCR_001622) Veri analizi
Serisi

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Eye TrackingSingle Neuron RecordingTarget Selective NeuronsHuman Epilepsy PatientsMedial Temporal LobeDepth ElectrodesMicrowire ElectrodesElectrophysiology SystemButton Press ResponseStimulus Presentation Software

İlgili makaleler