$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
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. Deneysel Paradigma Tasarımı ve Hasta Rızası
>NOT: İlgilendiğiniz bilişsel/duygusal bir yönü hedeflemek için deneysel bir paradigma tasarlayın veya mevcut bir deneysel paradigmayı seçin.
- DBS tedavisi görecek hastaları seçin. Hastanın çalışmanın dahil edilme kriterlerini karşılayıp karşılamadığını sorun. Cevabınız evet ise, ilgili bilişsel paradigmanın ameliyat sonrası kaydını ve uygulamasını gerçekleştirmek için hastadan ve/veya etik komisyondan (varsa) imzalı bilgilendirilmiş onam alın.
not: Ameliyat sonrası kayıt, DBS elektrot implantasyonu için ilk DBS ameliyatı gerçekleştirildikten sonraki gün (özel kablolar vasıtasıyla kafadan karşılık gelen dışsallaştırmaları ile birlikte) ve DBS elektrotlarının ve stimülatörlerinin kalıcı implantasyonu için ikinci bir ameliyat gerçekleştirilmeden önce gerçekleşir.
- Flanker görevinde (Örnek 1), ameliyat sonrası kayıt yapmak için hareket bozukluğu (örneğin, Huntington veya Parkinson hastalığı) olan bir hastadan imzalı bilgilendirilmiş onam alın. Flanker deneyinin amacı, hastanın hata davranışına uyum sağlama yeteneğini test etmek ve bu adaptasyonun kortikal ve subkortikal seviyelerde beyin salınım aktivitesine nasıl yansıdığını belirlemektir.
NOT: Bir hastanın seçimi, ele alınacak bilişsel mekanizma ve hastanın bozukluğu tarafından belirlenir. DBS-DOC vaka örneğinde (Örnek 2), 38 yaşında kafa travması geçiren bir kadın DOC hastası seçildi. Hastanın bilgilendirilmiş onamı sınırlayan durumu nedeniyle, DBS tedavisi ve deneysel katılım yalnızca yerel etik komisyonu tarafından onaylandı. DOC postoperatif kaydının temel amacı, bu kadar ciddi bir bilinç bozukluğu olan bir hastada bilişsel-duygusal işleme ile ilgili beyin fonksiyonunun hala sağlam olup olmadığını belirlemekti.
- Sunulacak uyaran türü (işitsel, görsel) arasında seçim yapın. Uyaran sunum sırasını tanımlayın (blok veya karma tasarım). Uyaranın süresini, uyaranlar arası aralığı (ISI) ve deneme sayısını seçin.
- Pratik bir örnek olarak, yanıt hatalarının taahhüdüne yanıt olarak davranışı uyarlama yeteneğini incelemek için Flanker görevini (Örnek 1, Şekil 1A) gerçekleştirin. Bu görev görsel uyaranlardan oluşur (dikey olarak düzenlenmiş yan ok uçları).
- Hedef uyaranı (merkezdeki ok ucu) aynı (uyumlu) veya zıt (uyumsuz) yönü gösteren iki bitişik okla (hedefin üstünde ve altında) kuşatın. Ek olarak, denemeleri durdurmayı düşünün (ortadaki daire).
- Hedefi sola veya sağa doğru sunun ve katılımcıdan sol veya sağ baş parmağıyla bir yanıt düğmesine basmasını isteyin. Durdurma denemelerinde, katılımcılara yanıt vermemelerini söyleyin. Kanat oyuncularını hedeften 200 milisaniye önce sunun. Hedefi 300 msn için görüntüleyin ve yanıt uyaran aralığını 2.000 msn olarak ayarlayın (geçen süre bir işaret tonu ile gösterilir). Bu görevde her biri 120 uyarandan oluşan toplam dört blok sunun. Uyumlu (%60), uyumsuz (%20) ve denemeyi durdurma (%20) uyaranları rastgele sunun.
not: Bu uyaran aralığı değeri, motor engelli hastalar göz önüne alındığında çok sayıda kaçırılan denemeyi önlemek için seçilmiştir. Kanatlar ve hedefler aynı anda kapatıldı ve hastalara mümkün olan en kısa sürede yanıt vermeleri talimatı verildi.
not: DBS-DOC vaka örneğinde (Örnek 2, Şekil 1B), deneysel paradigma, bir blok tasarımında nötr adreslemesiz ve tanıdık adreslemeli konuşma uyaranlarından26 oluşuyordu. Uyaran süresi 4 saniye olarak ayarlandı (randomize 4 5 saniyelik uyaranlar arası aralık ile). Bu paradigmada koşul başına toplam 80 deneme düşünülmüştür (Şekil 1B).
- Ameliyat sonrası bir ortamda hastanın fiziksel kısıtlamalarını ve ihtiyaçlarını tasavvur edin. Spesifik olarak, aşırı kore hareketlerinin (Huntington hastalığı) veya titremelerin (Parkinson hastalığı) varlığını göz önünde bulundurarak hastanın bilgisayar klavyesini kullanıp kullanamayacağını belirleyin.
- Hastanın monitörü görebildiğinden (DBS ameliyatı sırasında uygulanan lokal anestezik veya stereotaktik kafa çerçevesi yüzde ve göz çevresinde şişmeye neden olmuş olabileceğinden) ve tüm deney süresince rahatça oturabildiğinden emin olun. Hasta bu koşulları yerine getiremezse deneyi yapmayın.
2. Postoperatif Subkortikal (lokal alan potansiyelleri veya LFP'ler) ve Yüzey (EEG) Kayıtları için Kurulum
- EEG ekipmanını (ek dosyalardaki materyallere bakınız) deneyin yapılacağı odaya kurun. Kayıt bilgisayarını EEG sistemine bağlayın. EEG kayıt yazılımını başlatın (ek dosyalardaki "malzemeler" bölümüne bakın).
- EEG kayıt yazılımında çalışma alanını tanımlamak için "Dosya"ya ve ardından "Yeni çalışma alanı"na tıklayın: 5 kHz'lik bir örnekleme frekansı, düşük kesme (DC) ve yüksek kesme frekansı (1.000 Hz), uluslararası 10/20 sistemine göre EEG kanalları (en azından: fronto-merkezi (Fz), merkez-merkezi (Cz), fronto-polar referans (Fpz) ve toprak (mastoid) ve paradigmaya bağlı olarak ayrıca parieto-merkezi (Pz), oksipito-santral (Oz), temporal (T3/T4), fronto-medial (F3/F4), fronto-lateral (F7/F8) ) (Şekil 2D) ve LFP kanalları (LFPL 0, LFPL1, LFPL2, LFPL3 (sol hemisfer, Şekil 2C); LFPR0, LFPR1, LFPR2 ve LFPR3 (sağ yarıküre)). Belirtilen kanalların artık kayıt için ayarlandığını doğrulamak için "İzle"ye tıklayın.
not: Çalışma alanı, deneme süresini en aza indirmek ve kaydın yapılandırmasındaki beklenmedik değişiklikleri denetlemek için önceden hazırlanmalıdır. Bu, en yüksek zamansal çözünürlüğü, doğru filtre ayarlarını, yeterli örnekleme oranını ve ilgilenilen kanalların uygun seçimini sağlayacaktır.
- Paralel portu EEG sistemine bağlayarak uyaran bilgisayarını kurun. Uyaran yazılımını başlatın. Paradigmanın işlevselliğini bilgisayarın monitöründe (görsel uyaranlar) ve/veya hoparlörlerde (işitsel uyaranlar, ses ipuçları) kontrol etmek için "çalıştır"a tıklayın. Uyaranların sunumu sırasında uyaran bilgisayarından gelen belirteçlerin (tetikleyicilerin) kayıt sistemine okunduğundan ve EEG kayıt yazılımında görünümlerini kontrol ederek deneğin yanıtının kayıt sistemine okunduğundan emin olun.
not: Uyaran cihazlarından gelen tetikleyicilerin EEG sistemi tarafından algılanması için en az 200 μsn'lik bir süreye sahip olması gerekir (5 kHz örnekleme hızı ile). Tetikleyiciler, belirli bir zaman diliminde meydana gelen olayla ilgili olayların veya uyarılmış ilgili aktivitenin belirteçleri olduğundan, işlevleri posterior veri analizi için çok önemlidir. DBS-DOC vaka örneğinde (Örnek 2), deneysel paradigma (Şekil 1B) işitsel uyaranlardan (tanıdık ve tanıdık olmayan sesler) oluşuyordu, bu nedenle sunulan her uyaranın başında ve sonunda tetikleyiciler kuruldu. Flanker görevi durumunda (Şekil 1A), 1) kanat yanları ve hedef uyaranlar ortaya çıktığında, 2) hasta yanıt verdiğinde ve 3) hastaya yanıt süresinin geçtiğini bildirmek için bir işaret sesi duyulduğunda tetikleyiciler ayarlandı.
- Hastanın başının tepe noktasını, bir cilt işaretleyici kalem kullanarak ve deneyimli bir nörolog veya EEG uzmanının tavsiyesine uyarak nasion ve inion arasındaki orta nokta olarak işaretleyin. Ek olarak, 10-20 sistemini kullanarak seçilen EEG elektrot konumlarını işaretleyin. EEG yüzey elektrotlarını, önce seçilen her yeri bir izopropil alkol pedi ile temizleyerek ve ardından aşındırıcı bir macun kullanarak kafa derisine takın.
not: Bu tür eylemler, DBS hastasının kafasına bandajların yerleştirilmesiyle kısıtlanır. Bununla birlikte, deneyimli bir nörolog, her elektrot/kanal için uygun (yaklaşık) bir konum tanımlayabilmelidir. Doğru teması sağlamak için saçları yoldan çekin (varsa). Yerleştirme kolaylığı nedeniyle, cerrahi bantla sabitlenmiş kendinden yapışkanlı elektrotlar kullanılabilir.
- Dışsallaştırılmış DBS elektrotlarını perkütan bir uzantıya bağlayın. Perkütan uzatmayı harici kablo konektörüne bağlayın. Harici kablo konektörü tarafından sağlanan her elektrodu, EEG kayıt kurulumuna göre EEG kontrol kutusuna bağlayın. EEG kafa derisi elektrotlarını önce topraklamayı ve referansı takarak EEG kontrol kutusuna bağlayın.
- EMG elektrotlarını (referans ve aktif elektrotlar) önce alanı izopropil bir alkol pedi ile temizleyerek belirtilen kaslara takın. Ardından, EMG elektrotlarını EEG kontrol kutusuna bağlayın.
not: Bu adım isteğe bağlıdır ve esas olarak paradigmada motor görevler düşünüldüğünde veya motor bozukluğu olan hastalarda olduğu gibi kasların aktivitesinin izlenmesi gerektiğinde gerçekleştirilir.
- Verileri görselleştirmek için "İzle"ye tıklayın. Monitörde görüntülenen EEG ve EMG sinyallerinin, titreme ve üst üste binen yüksek frekanslı bileşenlerin varlığını algılayarak artefaktsız olduğundan emin olun. Elektroensefalografik sinyallerin kaydedilmesiyle ilgili artefakt türleri ve diğer faktörler hakkındaki yönergeleri kontrol edin35 ve/veya bu tür fizyolojik kayıtlarda bulunan bozuklukların türüne aşina olana kadar deneyimli bir nörolog veya sinirbilimciden teknik tavsiye isteyin.
not: Bu adım, çevrimdışı veri analizi için yüksek kaliteli sinyaller sağlamak için önemlidir.
>3. Ameliyat Sonrası Subkortikal (LFP'ler) ve Yüzey (EEG) Beyin Aktivitesinin Kaydedilmesi
- Hastaya talimatlar verin. Hastanın rahat olduğundan emin olun ve herhangi bir rahatsızlık anında deneyi durdurmasını söyleyin.
- Hastanın monitörde paradigmayı görebilmesi ve/veya işaret tonlarını ve seslerini dinleyebilmesi için uyaran yazılımında "çalıştır"a tıklayın. Görevden memnun olana kadar hastayla bir eğitim seansı gerçekleştirin. Hasta deneysel görevi yerine getirirken subkortikal (LFP) ve kortikal (EEG) beyin aktivitesinin aynı anda kaydına başlayın.
not: DBS-DOC durum örneği durumunda (Örnek 2), paradigma, (Şekil 1B)'de açıklandığı gibi bir blok tasarımında işitsel uyaranlardan oluşuyordu. Flanker görevi durumunda (Şekil 1A), üç koşula karşılık gelen görsel uyaranlar (uyumlu (%60), uyumsuz (%20) ve denemeyi durdurma (%20)) her blok içinde rastgele sunuldu (karma tasarım), her blok 120 uyarandan oluşuyordu ve paradigma toplam dört bloktan oluşuyordu. Görev sonlandırıldıktan sonra, veriler daha sonra çevrimdışı tarama ve nicel analiz için kayıt bilgisayarının sabit diskinde saklanır.
