Name: Insan Epilepsi hastalarında eşzamanlı göz Izleme ve tek nöron kayıtları (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-06-17T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 43 s
Description: Öğrenin, insan epilepsi hastalarında eşzamanlı göz izleme ve tek nöron kayıtları yöntemini. Medial temporal lobdaki görsel arama hedeflerine ilişkin nöronal aktiviteyi inceleyerek nörolojik hastalıklarda oküler motor bozuklukları araştırın.

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

Tüm hastalara katılmaları için teşekkür ederiz. Bu araştırma Rockefeller Nörobilim Enstitüsü, otizm Bilim Vakfı ve Dana Vakfı (S.W. için), bir NSF karıyer Ödülü (1554105 ur) ve NıH (R01MH110831 ve U01NS098961 ur) tarafından desteklenmektedir. Fon ders çalışma tasarımı, veri toplama ve analiz, yayınlama kararı ya da el yazması hazırlık rolü yoktu. Biz James Lee, Erika Quan, ve Cedars-Sinai simülasyon Merkezi personeli demo video üreten onların yardımı için teşekkür ederiz.

1. katılımcılar
<ol><li>Epileptik nöbetleri lokalize etmek için intrakranial elektrotların yerleştirilmesi geçiren inatçı epilepsi olan Nöroşirürji hastaları işe.</li>
	<li>Genellikle bir amigdala, hipokampus, anterior singulat korteks ve ön tamamlayıcı motor alanının bir alt kümesini içeren tüm klinik olarak belirtilen hedef konumlarda gömülü Mikro teller ile derinlik elektrotları ekleyin. Önceki protokol2' de implantasyon ayrıntılarını görün.</li>
	<li>Hasta epilepsi izleme birimine döndüğünde, hem makro hem de mikro kayıtlar için kayıt ekipmanlarını bağlayın. Bu dikkatle baş aşamaları içeren bir baş-Wrap hazırlamak içerir (Ayrıntılar için önceki açıklama bakın2). Daha sonra, hastanın ameliyattan kurtulmasını bekleyin ve hasta tamamen uyanık olduğunda testi gerçekleştirin (genellikle en az 36 ameliyat sonrası 48 h).</li>
</ol>2. deneysel kurulum
<ol><li>Şekil 1' de şemanın ardından uyarıcı bilgisayarı Elektrofizyoloji sistemine ve göz takipçisine bağlayın.</li>
	<li>Uzak non-invazif kızılötesi göz izleme sistemini kullanın (bkz. malzeme tablosu). Göz izleme sistemini sağlam bir mobil sepetinize yerleştirin (Şekil 1a, B). Aynı sepetinize LCD ekran tutan esnek bir kol takın. Hastalar baş ve gözleri izlemek için uzaktan modu kullanın.</li>
	<li>Göz izleme sepetinize tam şarj edilmiş bir kesintisiz güç kaynağı (UPS) yerleştirin ve göz izleme ile ilgili tüm cihazları (örn. hastanın önünde LCD, göz izci kamerası ve ışık kaynağı ve göz izci ana bilgisayarı) harici bir güç yerine UPS 'e bağlayın Kaynak.</li>
	<li>Hasta ile LCD ekran arasındaki mesafeyi 60-70 cm 'ye ayarlayın ve ekranın yüzeyinin hastanın yüzüne yaklaşık olarak paralel olması için LCD ekranın açısını ayarlayın. Göz takipçisi kameranın hastanın burnunun yüksekliğindedir gibi, hastanın kafasına göre ekranın yüksekliğini ayarlayın.</li>
	<li>Hastayı düğme kutusu veya klavyeyle birlikte sağlayın. Denemeyi başlatmadan önce Tetikleyiciler (TTLs) ve düğme basınında doğru şekilde kaydedildiğini doğrulayın.</li>
</ol>3. tek nöron kayıt
<ol><li>Edinme yazılımını başlatın. İlk olarak, geniş bant (0,1 Hz-8 kHz) yerel alan potansiyelleri görsel olarak inceleyin ve hat gürültüsü ile kontamine olmadığından emin olun. Aksi takdirde, gürültüyü kaldırmak için standart yordamları izleyin (bkz. tartışma).</li>
	<li>Tek neurons tanımlamak için, bant geçişi filtre sinyali (300 Hz-8 KHz). Her mikro tel paketi için referans olarak sekiz mikrokablodan birini seçin. Farklı referanslar test ve böylece (1) diğer 7 kanallar açık nöronlar göstermek ve (2) referans nöronlar içermez başvuru ayarlayın. Giriş aralığını ± 2.000 μV olarak ayarlayın.</li>
	<li>Verileri kaydetmeden önce bir NRD dosyası (örn., sonraki off-line başak sıralama için kullanılacak geniş bant ham veri dosyası) olarak kaydetmeyi etkinleştirin. Örnekleme hızını 32 kHz olarak ayarlayın.</li>
</ol>4. göz izleme
<ol><li>Göz izleme yazılımını başlatın. Çünkü bir baş-sabitleme ücretsiz sistem, göz izci kafa hareketleri için ayarlayabilirsiniz böylece hastanın alnına Sticker yerleştirin.</li>
	<li>Hedef Marker, kafa mesafesi, öğrenci ve kornea yansıma (CR) hazır olarak işaretlenir böylece göz izleyici ve hasta arasındaki uzaklık ve açı ayarlayın (gibi göz izleme yazılımı yeşil gösterildiği; Şekil 2 iyi bir örnek kamera kurulum ekranını gösterir). Kaydedilecek göz üzerine tıklayın ve 500 Hz 'ye örnekleme hızını ayarlayın.</li>
	<li>Öğrenci ve CR eşiğinin Otomatik ayarlamasını kullanın. Gözlük takan hastalar için, aydınlatıcı ve kameranın konumunu ve/veya açısını ayarlayın, böylece camdan yansımalar öğrenci alımı ile müdahale etmez.</li>
	<li>Her bloğun başında dahili 9 noktalı ızgara yöntemiyle göz takipçisini kalibre edin. Göz pozisyonlarının ("+" olarak gösterilen) 9 noktalı kılavuz olarak güzel bir şekilde kaydedildiğini onaylayın. Aksi takdirde, kalibrasyon yineleyin.</li>
	<li>Kalibrasyonu kabul edin ve doğrulama yapın. Maksimal doğrulama hatası 2 ° < ve ortalama doğrulama hatası < 1 ° ise doğrulama kabul edin. Aksi takdirde, doğrulama Yinele.</li>
	<li>Drift düzeltmesi yapın ve gerçek denemeye geçin.</li>
</ol>5. görev
<ol><li>Bu görsel arama görevi, önceki çalışma14 uyaranlara kullanın ve8önce açıklandığı gibi görev prosedürü izleyin.</li>
	<li>Katılımcılara görev yönergeleri sağlayın. Katılımcılar arama dizisinde hedef öğeyi bulmak ve mümkün olan en kısa sürede yanıt isteyin. Katılımcıların bir yanıt kutusunun sol düğmesine basmasını isteyin ( malzeme tablosunabakın) Eğer hedefin yok olduğunu düşünüyorsanız, hedef ve sağ düğmeyi bulursanız. Katılımcılara, hedef mevcut ve hedef bulunmayan denemeler olacağını açıkça bildirin.</li>
	<li>Uyaran sunum yazılımını başlatın ( malzeme tablosunabakın) ve görevi çalıştırın: 1 s için bir hedef işaret sununuz ve uyarıcı sunum yazılımını kullanarak arama dizisini sunuyoruz. Kayıt düğmesi bastığı ve katılımcılar için deneme-by-deneme geribildirim (doğru, yanlış veya zaman aşımı) sağlar.</li>
</ol>6. veri analizi
<ol><li>Satın alma ve göz izleme sistemleri farklı saatlerde çalıştırıldığından, electrofizyoloji kaydı ve göz izleme için hizalama zaman damgası bulmak için davranış günlük dosyasını kullanın. Daha fazla analiz devam etmeden önce Elektrofizyoloji kayıt ve göz izleme Tetikleyiciler maç. Elektrofizyoloji kaydı ve göz izleme için ayrı olarak zaman damgası ve analiz pencerelerini göre veri segmentleri ayıklamak.</li>
	<li>Yarı otomatik şablon eşleştirme algoritması osort26 kullanın ve2,26 önce açıklanan adımları izleyin sözde tek nöronlar tanımlamak için. Daha fazla analiz için geçmeden önce sıralama kalitesini değerlendirmek2.</li>
	<li>Göz hareketi verilerini çözümlemek için, ilk olarak göz takipçisinin EDF verilerini ASCII biçimine dönüştürün. Ayrıca, ekstrakasyonlar ve saccades ayıklamak. Ardından, ASCII dosyasını içe aktarın ve aşağıdaki bilgileri bir MAT dosyasına kaydedin: (1) zaman damgası, (2) göz koordinatları (x, y), (3) öğrenci boyutu ve (4) olay zaman damgaları. Her deneme sürümdeki sürekli kaydı ayrıştırın.</li>
	<li>Ani ve davranış8arasındaki korelasyon çözümlemek için daha önce açıklanan yordamları izleyin.</li>
</ol>

<ol><li>Fried, I., Rutishauser, U., Cerf, M., Kreiman, G. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aFried%2C+I+%22Single+Neuron+Studies+of+the+Human+Brain%3A+Probing+Cognition%22">Single Neuron Studies of the Human Brain: Probing Cognition</a>. , MIT Press. Boston. (2014).</li>
<li>Minxha, J., Mamelak, A. N., Rutishauser, U. Surgical and Electrophysiological Techniques for Single-Neuron Recordings in Human Epilepsy Patients. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMinxha%2C+J+%22Extracellular+Recording+Approaches%22">Extracellular Recording Approaches</a>. Sillitoe, R. V. , Springer New York. New York, NY. 267-293 (2018).</li>
<li>Rutishauser, U., Mamelak, A. N., Schuman, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-Trial+Learning+of+Novel+Stimuli+by+Individual+Neurons+of+the+Human+Hippocampus-Amygdala+Complex%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Single-Trial Learning of Novel Stimuli by Individual Neurons of the Human Hippocampus-Amygdala Complex.</a> Neuron. 49, 805-813 (2006).</li>
<li>Rutishauser, U., Ross, I. B., Mamelak, A. N., Schuman, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+memory+strength+is+predicted+by+theta-frequency+phase-locking+of+single+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Human memory strength is predicted by theta-frequency phase-locking of single neurons.</a> Nature. 464, 903-907 (2010).</li>
<li>Wang, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurons+in+the+human+amygdala+selective+for+perceived+emotion%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Neurons in the human amygdala selective for perceived emotion.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 111, E3110-E3119 (2014).</li>
<li>Wang, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+human+amygdala+parametrically+encodes+the+intensity+of+specific+facial+emotions+and+their+categorical+ambiguity%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">The human amygdala parametrically encodes the intensity of specific facial emotions and their categorical ambiguity.</a> Nature Communications. 8, 14821(2017).</li>
<li>Minxha, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fixations+Gate+Species-Specific+Responses+to+Free+Viewing+of+Faces+in+the+Human+and+Macaque+Amygdala%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Reports%22%5BJournal%5D)">Fixations Gate Species-Specific Responses to Free Viewing of Faces in the Human and Macaque Amygdala.</a> Cell Reports. 18, 878-891 (2017).</li>
<li>Wang, S., Mamelak, A. N., Adolphs, R., Rutishauser, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Encoding+of+Target+Detection+during+Visual+Search+by+Single+Neurons+in+the+Human+Brain%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Biology%22%5BJournal%5D)">Encoding of Target Detection during Visual Search by Single Neurons in the Human Brain.</a> Current Biology. 28, 2058-2069 (2018).</li>
<li>Holmqvist, K., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHolmqvist%2C+K+%22Eye+tracking%3A+A+comprehensive+guide+to+methods+and+measures%22">Eye tracking: A comprehensive guide to methods and measures</a>. , Oxford University Press. Oxford, UK. (2011).</li>
<li>Liversedge, S. P., Findlay, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Saccadic+eye+movements+and+cognition%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Cognitive+Sciences%22%5BJournal%5D)">Saccadic eye movements and cognition.</a> Trends in Cognitive Sciences. 4, 6-14 (2000).</li>
<li>Rehder, B., Hoffman, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Eyetracking+and+selective+attention+in+category+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Cognitive+Psychology%22%5BJournal%5D)">Eyetracking and selective attention in category learning.</a> Cognitive Psychology. 51, 1-41 (2005).</li>
<li>Blair, M. R., Watson, M. R., Walshe, R. C., Maj, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extremely+selective+attention%3A+Eye-tracking+studies+of+the+dynamic+allocation+of+attention+to+stimulus+features+in+categorization%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Experimental+Psychology%3A+Learning%2C+Memory%2C+and+Cognition%22%5BJournal%5D)">Extremely selective attention: Eye-tracking studies of the dynamic allocation of attention to stimulus features in categorization.</a> Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition. 35, 1196(2009).</li>
<li>Rutishauser, U., Koch, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Probabilistic+modeling+of+eye+movement+data+during+conjunction+search+via+feature-based+attention%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Vision%22%5BJournal%5D)">Probabilistic modeling of eye movement data during conjunction search via feature-based attention.</a> Journal of Vision. 7, (2007).</li>
<li>Wang, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autism+spectrum+disorder%2C+but+not+amygdala+lesions%2C+impairs+social+attention+in+visual+search%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychologia%22%5BJournal%5D)">Autism spectrum disorder, but not amygdala lesions, impairs social attention in visual search.</a> Neuropsychologia. 63, 259-274 (2014).</li>
<li>Wang, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Atypical+Visual+Saliency+in+Autism+Spectrum+Disorder+Quantified+through+Model-Based+Eye+Tracking%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Atypical Visual Saliency in Autism Spectrum Disorder Quantified through Model-Based Eye Tracking.</a> Neuron. 88, 604-616 (2015).</li>
<li>Wang, S., Tsuchiya, N., New, J., Hurlemann, R., Adolphs, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preferential+attention+to+animals+and+people+is+independent+of+the+amygdala%5BTitle%5D)+AND+%22Social+Cognitive+and+Affective+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Preferential attention to animals and people is independent of the amygdala.</a> Social Cognitive and Affective Neuroscience. 10, 371-380 (2015).</li>
<li>Fried, I., MacDonald, K. A., Wilson, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single+Neuron+Activity+in+Human+Hippocampus+and+Amygdala+during+Recognition+of+Faces+and+Objects%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Single Neuron Activity in Human Hippocampus and Amygdala during Recognition of Faces and Objects.</a> Neuron. 18, 753-765 (1997).</li>
<li>Kreiman, G., Koch, C., Fried, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Category-specific+visual+responses+of+single+neurons+in+the+human+medial+temporal+lobe%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Category-specific visual responses of single neurons in the human medial temporal lobe.</a> Nature Neuroscience. 3, 946-953 (2000).</li>
<li>Squire, L. R., Stark, C. E. L., Clark, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Medial+Temporal+Lobe%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">The Medial Temporal Lobe.</a> Annual Review of Neuroscience. 27, 279-306 (2004).</li>
<li>Chelazzi, L., Miller, E. K., Duncan, J., Desimone, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+neural+basis+for+visual+search+in+inferior+temporal+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">A neural basis for visual search in inferior temporal cortex.</a> Nature. 363, 345-347 (1993).</li>
<li>Schall, J. D., Hanes, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+basis+of+saccade+target+selection+in+frontal+eye+field+during+visual+search%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Neural basis of saccade target selection in frontal eye field during visual search.</a> Nature. 366, 467-469 (1993).</li>
<li>Wolfe, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((What+Can+1+Million+Trials+Tell+Us+About+Visual+Search%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Psychological+Science%22%5BJournal%5D)">What Can 1 Million Trials Tell Us About Visual Search?</a> Psychological Science. 9, 33-39 (1998).</li>
<li>Wolfe, J. M., Horowitz, T. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((What+attributes+guide+the+deployment+of+visual+attention+and+how+do+they+do+it%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Review+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">What attributes guide the deployment of visual attention and how do they do it?</a> Nature Review Neuroscience. 5, 495-501 (2004).</li>
<li>Sheinberg, D. L., Logothetis, N. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noticing+Familiar+Objects+in+Real+World+Scenes%3A+The+Role+of+Temporal+Cortical+Neurons+in+Natural+Vision%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Noticing Familiar Objects in Real World Scenes: The Role of Temporal Cortical Neurons in Natural Vision.</a> The Journal of Neuroscience. 21, 1340-1350 (2001).</li>
<li>Bichot, N. P., Rossi, A. F., Desimone, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Parallel+and+Serial+Neural+Mechanisms+for+Visual+Search+in+Macaque+Area+V4%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Parallel and Serial Neural Mechanisms for Visual Search in Macaque Area V4.</a> Science. 308, 529-534 (2005).</li>
<li>Rutishauser, U., Schuman, E. M., Mamelak, A. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Online+detection+and+sorting+of+extracellularly+recorded+action+potentials+in+human+medial+temporal+lobe+recordings%2C+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Online detection and sorting of extracellularly recorded action potentials in human medial temporal lobe recordings, in vivo.</a> Journal of Neuroscience Methods. 154, 204-224 (2006).</li>
</ol>

Yazarlar hiç bir ilgi çatışması bildirmiyor.

Bu protokolde, eşzamanlı göz takibi ile tek nöron kayıtların nasıl kullanıldığını ve insan MTL 'deki hedef nöronları belirlemek için bu yöntemi nasıl kullandığımız açıklanmaktadır.
Kurulum üç bilgisayar içerir: bir görev yürütme (uyarıcı bilgisayar), bir göz izci çalışan, ve bir edinme sistemi çalışan. Üç sistem arasında senkronize etmek için paralel bağlantı noktası, uyarıcı bilgisayardan electrofizyoloji sistemine TTL Tetikleyiciler göndermek için kullanılır (Şekil 1C</s...

İnsan tek nöron kayıtları olağanüstü uzamsal ve temporal çözünürlük1ile insan beyninin fonksiyonunu keşfetmek için benzersiz ve güçlü bir araçtır. Son zamanlarda, tek nöron kayıtları bilişsel Nörobilim alanında geniş kullanım kazanmıştır çünkü onlar insan biliş merkezi bilişsel süreçlerin doğrudan soruşturma izin. Bu kayıtlar epileptik odakların pozisyonunu belirlemek için klinik ihtiyaca göre mümkün hale gelmiştir, hangi derinlik elektrotları geçici olarak şüpheli fokal epilepsi hastalarının beyine implante edilir. Bu kurulum ile, tek nöron kayıtları hibrid derinlik elektrot ucundan çıkıntılı mikroteller kullanılarak elde edilebilir (hibrid derinlik elektrotları ekleme dahil cerrahi metodolojisi ayrıntılı bir açıklaması önceki sağlanır Protokol2). Diğerleri arasında, bu yöntem insan belleği3,4, duygu5,6ve dikkat7,8çalışma için kullanılmıştır.
Göz izleme önlemleri, bilişsel görevler sırasında konum ve göz hareketlerini (sabitleme ve saccades) izliyor. Video tabanlı göz izci genellikle zaman içinde izlemek için özellikleri olarak kornea yansıma ve öğrenci merkezini kullanmak9. Göz izleme, bakış konumu en doğal davranışlar10,11,12sırasında dikkat odağı gösterir, çünkü görsel dikkat okumak için önemli bir yöntemdir. Göz izleme sağlıklı bireyler13 ve nörolojik nüfus14,15,16görsel dikkat okumak için yaygın olarak kullanılmıştır.
Hem tek nöron kayıtları hem de göz izleme bireysel olarak yaygın olarak kullanılır iken, birkaç çalışmalar aynı anda hem kullandı. Sonuç olarak, hala insan beynindeki nöronların göz hareketlerine nasıl tepki vereceğini ve/veya şu anda sabitleme stimülenine duyarlı olup olmadıklarını büyük ölçüde bilinmiyor. Bu, aynı anda tek nöron kayıtları ile göz izleme standart bir araç haline gelmiştir Macaques, çalışmaları aksine. Göz hareketlerine yönelik nöronal tepkisi doğrudan araştırmak için, insan tek nöron kayıtlarını ve göz takibini birleştirdik. Burada bu tür deneyler yapmak ve daha sonra somut bir örnek yoluyla sonuçları göstermek için protokol açıklanmaktadır.
Her iki nesne gösterimi17,18 ve bellek3,19, insan medial temporal lob (MTL) kurulan rolü rağmen mtl nöronların bir fonksiyon olarak modüle olup olmadığını büyük ölçüde bilinmiyor kalır davranışsal olarak ilgili hedeflere üst-aşağı dikkat. Bu tür nöronların incelenmesi, hedefe ilişkin bilgilerin aşağıdan yukarı görsel süreçleri nasıl etkilediğini anlamaya başlamak önemlidir. Burada, biz güdümlü görsel arama kullanarak nöronlar kaydederken göz izleme Utility göstermek, iyi bilinen bir paradigma hedef yönlendirilmiş davranış çalışması için20,21,22,23, 24 , 25. bu yöntemi kullanarak, son zamanlarda şu anda katılan uyarıcı devam eden bir arama hedefi olup olmadığını sinyalleri hedef nöronlar denilen nöronların bir sınıf açıklanan8. Aşağıda, bu önceki bilimsel Etüdü çoğaltmak için gereken çalışma protokolünü sunuyoruz. Bu örnekte, protokol kolayca rasgele bir görsel dikkat görevi incelemek için ayarlanabilir unutmayın.

<table><tbody><tr><td>Cedrus Yanıt Kutusu</td><td>Cedrus (https://cedrus.com/)</td><td>RB-844</td><td>Düğme kutusu</td></tr><tr><td>Dell Dizüstü Bilgisayar</td><td>Dell (https://dell.com)</td><td>Precision 7520</td><td>Uyarıcı Bilgisayar</td></tr><tr><td>EyeLink Eye Tracker</td><td>SR Research (https://www.sr-research.com)</td><td>1000 Plus Dizüstü bilgisayarlı ana bilgisayar ve LCD kol montajlı uzaktan kumanda</td><td>Göz izleme</td></tr><tr><td>MATLAB</td><td>MathWorks Inc</td><td>R2016a (RRID: SCR_ 001622)</td><td>Veri analizi</td></tr><tr><td>Neuralynx Nörofizyoloji Sistemi</td><td>Neuralynx (https://neuralynx.com)</td><td>ATLAS 128</td><td>Electrophysiology</td></tr><tr><td>Osort</td><td>Açık kaynak</td><td>v4.1 (RRID: SCR_015869)</td><td>Spike sıralama algoritması</td></tr><tr><td>Psychophysics Toolbx</td><td>Açık kaynak</td><td>PTB3 ( RRID: SCR_002881)</td><td>Psikofiziksel deneyleri uygulamak için Matlab araç kutusu</td></tr></tbody></table>

insan epilepsi hastalarında eşzamanlı göz izleme ve tek nöron kayıtları

Simultaneous Eye Tracking and Single-Neuron Recordings in Human Epilepsy Patients

İnatçı epilepsi hastalarından gelen intrakraniyal kayıtlar, aktif davranışlar sırasında bireysel insan nöronların aktivitesini incelemek için benzersiz bir fırsat sağlar. Davranış ölçümleme için önemli bir araç göz izleme, görsel dikkat okumak için vazgeçilmez bir araçtır. Ancak, göz izleme invaziv Elektrofizyoloji ile eşzamanlı olarak kullanmak zordur ve bu yaklaşım, dolayısıyla az kullanıldı. Burada, insanlarda eşzamanlı göz izleme ile tek nöron kayıtları yürütmek için kanıtlanmış deneysel bir protokol sunuyoruz. Sistemlerin nasıl bağlandığını ve nöronları ve göz hareketlerini kaydetmek için en uygun ayarları açıklayacağız. Bu yöntemin yardımcı programını göstermek için bu kurulum tarafından mümkün yapılan sonuçları özetliyoruz. Bu veriler nasıl bir bellek destekli görsel arama görevi göz izleme kullanarak bize nöronların yeni bir sınıf açıklamak için izin gösterir hedef nöronlar denilen, hangi yanıtı geçerli arama hedefine yukarıdan aşağıya dikkat yansıtıcı oldu. Son olarak, bu kurulumunun olası sorunlarına önem ve çözümleri tartışıyoruz. Birlikte, bizim protokol ve sonuçlar, insanlarda eşzamanlı göz izleme ile tek nöron kayıtların insan beyin fonksiyonunu incelemek için etkili bir yöntem olduğunu düşündürmektedir. Hayvan Nörofizyoloji ve insan bilişsel Nörobilim arasında anahtar eksik bağlantı sağlar.

Yukarıda belirtilen yöntemin kullanımını göstermek için, bir dahaki sefere kısa bir süre önce8yayımlanan bir Kullanım-Case tarif. Hastalar görsel arama görevi gerçekleştirirken insan medial temporal lob (MTL; amigdala ve hipokampus) tek nöronlar 228 kaydedildi (Şekil 3A, B). Bu görev sırasında, nöronların aktivitesinin hedefler ve distraktörlerin fiktasyonları arasında farklılaşıp farkedildiğini araştırdık.
<p clas...

Biz insanlarda eşzamanlı göz izleme ile tek nöron kayıtları yürütmek için bir yöntem açıklanmaktadır. Biz bu yöntemin yardımcı programı göstermek ve görsel bir arama hedefleri kodlamak insan medial temporal lob nöronlar elde etmek için bu yaklaşımı nasıl kullanıldığını göstermek.

Insan Epilepsi hastalarında eşzamanlı göz Izleme ve tek nöron kayıtları

Intracranial recordings from patients with intractable epilepsy provide a unique opportunity to study the activity of individual human neurons during ...

Tekniğimizin temel avantajı, başucunda derinlik elektrotları bulunan hastalarda vaka pozisyonunun, gözbebeğinin büyüklüğünün ve tek nöronların eşzamanlı olarak kaydedilmesine olanak sağlamasıdır. Bu bize aktivitesi göz hareketlerine duyarlı ve şu anda sabitlenmiş uyarıcı kimliğine insan beyninde nöronlar olup olmadığını belirlemek için izin verir. Bu teknik belirli bir hastalığı incelemek için tasarlanmasa da, anormal göz hareketleri veya diğer oküler motor anormallikleri ile sonuçlanan nörolojik hastalıkları incelemek için uygundur.Prosedürü gösteren nand Chandravadia ve James Lee, benim laboratuvar araştırma ortakları olacaktır. Ve Erika Quan, Cedars-Sinai'de nörodiagnostik teknisyeni. Başlamak için elektrotları kayıt sistemine bağlayın ve hastayı dik oturarak konumlandırın.Daha sonra uyarıcı bilgisayarı elektrofizyoloji sistemine ve göz izleyicisine bağlayın. Uzaktan non-invaziv kızılötesi göz izleme sistemini sağlam bir mobil sepete yerleştirin. Ardından, sepete LCD ekran tutan esnek bir kol takın.Göz izleme sepetine tam şarjlı kesintisiz güç kaynağı yerleştirin ve harici bir güç kaynağı yerine göz izlemeyle ilgili tüm cihazları güç kaynağına bağlayın. Hastaya bağlı IV aygıtın pille çalışan ve duvara takılı olmadığından emin olun. Göz izleme yazılımını başlatın.Hasta ile LCD ekran arasındaki mesafeyi 60 ile 70 santimetre arasında ayarlayın. Ayrıca LCD ekranın açısını ekranın yüzeyinin hastanın yüzüne yaklaşık olarak paralel olacak şekilde ayarlayın. Göz izleyicisinin baş hareketlerine uyum sağlayabilmeleri için hastanın alnına bir etiket yerleştirin.Şimdi, ekranın yüksekliğini hastanın kafasına göre ayarlayın, göz izleyicisinin kamerası yaklaşık olarak hastanın burnunun yüksekliğindedir. Hastaya bir düğme kutusu veya klavye sağlayın. Denemeyi başlatmadan önce tetikleyicilerin ve düğmeye basmanın düzgün kaydedildiğini doğrulayın.Satın alma yazılımını başlatın. İlk olarak geniş bant yerel alan potansiyellerini görsel olarak inceleyin ve hat gürültüsüyle kirlenmediğinden emin olun. Aksi takdirde gürültüyü gidermek için standart yordamları uygulayın.Tek nöronları tanımlamak için bant geçişi sinyali 300 hertz'den sekiz kilohertz'e kadar filtreleyin. Her microwire paketi için bir referans olarak sekiz microwires birini seçin. Kayıt yapmadan önce verileri nrd dosyası olarak kaydetmeyi etkinleştirin.Hedef işaretleyici, baş mesafesi, göz bebeği ve kornea yansıması hazır olarak işaretlenir, böylece göz izleyicisi ve hasta arasındaki mesafeyi ve açıyı ayarlayın. Bu göz izleme yazılımı yeşil gösterilir. Kaydedilecek göz tıklayın ve 500 hertz için örnekleme oranı ayarlayın.Göz bebeğinin otomatik ayarını ve kornea yansıma eşiğini kullanın. Her bloğun başında yerleşik ızgara yöntemi ile göz izci kalibre. Göz konumlarını doğrulayın bir ızgara olarak güzel kayıt.Aksi takdirde, kalibrasyonu yeniden yapın. Kalibrasyonu kabul edin ve doğrulamayı yapın. Maksimum doğrulama hatası iki dereceden azsa ve ortalama doğrulama hatası bir dereceden azsa doğrulamayı kabul edin.Aksi takdirde, doğrulamayı yeniden yapın. Daha sonra, sürüklenme düzeltme gerçekleştirmek ve gerçek deneme devam edin. Bu görsel arama görevinde, bu grup tarafından gerçekleştirilen önceki bir çalışmadaki uyaranları kullanın ve daha önce açıklandığı gibi görev yordamını izleyin.Katılımcılara görev yönergeleri sağlayın. Katılımcılara arama dizisinde bir hedef öğe bulmalarını ve mümkün olan en kısa sürede yanıt vermelerini öğretin. Katılımcılara, hedefi bulurlarsa yanıt kutusunun sol düğmesine basmalarını ve hedefin olmadığını düşünüyorlarsa sağ düğmeye basmalarını emredin.Katılımcılara, hedef-mevcut ve hedef-yok denemeleri olacağını açıkça belirtin. Uyarıcı sunum yazılımı başlatın ve görevi çalıştırın. Bir saniyeiçin bir hedef ipucu sunun ve uyarıcı sunum yazılımını kullanarak arama dizisini sunun.Düğmeye basarak kaydedin ve katılımcılara deneme geri bildirimi ile deneme geri bildirimi sağlayın. Bu yöntemin kullanımını göstermek için, 228 tek nöronlar insan medial temporal lob kaydedildi hastalar burada gösterildiği gibi görsel bir arama görevi yaparken. Bu görev sırasında, nöronların aktivitesi nin hedeflerdeki fiksasyonlar ile dikkat dağıtıcılar arasında ayrım yapıp olmadığı araştırıldı.Düğme tuşuna basıldığında, hedef-mevcut çalışmalar ile hedef-eksik denemeler arasında farklı aktivite gösteren nöronlar bulundu. Siyah çizgiler, arama sırasının başlangıcını ve mahsupunu temsil eder. Bu nöron hedef-mevcut çalışmalar için ateşleme oranını artırdı ama hedef-yok denemeler için değil.Tersine, bu nöron hedef-mevcut çalışmalar için ateşleme oranını azalttı ama hedef-yok denemeler için değil. Medial temporal lob nöronların bir alt kümesi dikkat dağıtıcılar karşı hedeflere fiksasyonlar arasında önemli ölçüde farklı aktiviteler gösterdi. Ayrıca, bu tür hedef nöronun bir türü dikkat dağıtıcılara göre hedeflere daha büyük bir tepki vererken, diğeri de hedeflere göre dikkat dağıtıcılara daha büyük bir tepki verebsahipti.Birlikte, bu sonuç medial temporal lob nöronlar bir alt kümesi mevcut fiksasyon bir hedef indi olup olmadığını kodlamak gösterir. Göz izleyicisinin kayda gürültü sokmadığından emin olmak çok önemlidir. Denemeler gerçekleştirilmeden önce herhangi bir gürültü kaldırılmalıdır.Gürültü devam ederse, uyarıcıyı nesnenin görüntülemek için kullandığı ekranın harici bir güç kaynağına sahip olduğundan emin olun. Genellikle üst düzey ses uygulamaları için kullanılan daha yüksek kaliteli güç kaynakları için güç kaynakları değişimi. Bu prosedürütaki analizler, araştırmacının göz hareketlerine verilen nöronal tepkileri araştırmasını sağlayacak verilerden bilgi elde etmek için ani artışlar ve göz hareketlerinin analizi yapılır.Bu yöntem, nöronların bir sahnedeki ilginç nesnelere fiksasyonları nasıl topluca yönlendirtikleri gibi fiksasyonların analizini gerektiren birçok yanıtlanmamış soruyu keşfetmenin yolunu açarak ortaya çıkar.

simultaneous-eye-tracking-single-neuron-recordings-human-epilepsy

Research

JoVE Journal

Behavior

Davranış

Biz invaziv epilepsi izleme gören insanlardan araştırma amaçlı elektrokortikografik sinyalleri toplamak için bir yöntem sunuyoruz. Biz veri toplama, sinyal işleme ve uyaran sunum için BCI2000 yazılım platformu nasıl kullanılacağını göstermektedir. Özellikle, Sigfried, gerçek zamanlı fonksiyonel beyin haritalama için BCI2000 tabanlı bir araç göstermektedir.

Nörobilimsel Araştırma ve Gerçek-zamanlı Fonksiyonel Kortikal Haritalama İnsan elektrokortikografik (ECoG) Sinyaller Kayıt

Bu videoda, nöbete neden olan bir ilacın intravenöz enjeksiyonu sırasında nörolojik ve kardiyorespiratuar anormallikleri değerlendirmek için çok sistemli bir izleme yöntemi gösteriyoruz. Video EEG, EKG, oksimetre ve kapnografi parametrelerinin eş zamanlı izlenmesi, epileptik nöbetlerle ilişkili gerçek zamanlı fizyolojik değişikliklerin anlaşılmasına yardımcı olur.

Tavşanlarda Epileptik Anormalliklerin Çoklu Sistem İzlenmesi: İndüklenmiş Nöbetler Sırasında Eş Zamanlı Video EEG, EKG, Kapnografi ve Oksimetre Kaydı İçin Bir Yöntem

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.

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

Biz burada insan epileptik kortikal doku çoklu elektrot dizisi kayıtları nasıl gerçekleştirileceğini açıklar. Interiktal ve iktal olayların epileptik doku rezeksiyonu, dilim hazırlık ve multi-elektrot dizisi kayıtları ayrıntılı olarak gösterilmiştir.

İnsan Epileptik Ameliyat sonrası Kortikal Doku Çok elektrot Dizi Kayıtlar

Intrakranial elektrotlar ile implante hastalar, hasta davranışsal görevleri gerçekleştirir ise beynin birden fazla alanlarda nörolojik veri kaydetmek için eşsiz bir fırsat sunmaktadır. İşte, biz bu hasta popülasyonunda erişimi olan diğer kurumlarda tekrarlanabilir olabilir implante hastaların kayıt bir yöntem mevcut.

İntrakraniyal Elektrotlarla Bireylerde Davranış Görevler Sahne

Bu iletişim kuralı ortak yerelleştirilmiş elektroansefalografi (EEG) ve multi-Laminer yerel alan bir imzalat köstebeğiyle potansiyel eşzamanlı kayıt için basit bir yöntem açıklanır. Bir elektrot yerleştirilmesi için kafatası delinen burr deliği EEG sinyal önemsiz bozulma üretmek için gösterilir.

Co yerelleştirilmiş elektroansefalografi ve yerel alan potansiyel kemirgen eşzamanlı kayıt

Burada, biyo sinyalleri kullanarak aynı anda video, farelerde kalp ve beyin kaydetmek için bir iletişim kuralı mevcut elektroansefalografi (EEG) ve Elektrokardiyografi (EKG). Ayrıca elde edilen EEG-ECG kayıtları nöbetler, EEG spektral güç, kardiyak fonksiyon ve kalp hızı değişkenliği için analiz yöntemleri açıklar.

Eş zamanlı Video-EEG-EKG Neurocardiac disfonksiyon epilepsi fare modelleri tanımlamak için izleme

Bu makalede, hazır tıbbi ürünler kullanılarak eşzamanlı EEG ve fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme sırasında kaliteli elektroensefalografi (EEG) verilerinin elde alınması için basit bir protokol sağlanmaktadır.

Eşzamanlı Elektroensefalografi ve Fonksiyonel MRI Sırasında Elektroensefalografi Verilerinin Güvenilir Bir Şekilde Eldeılması

Mevcut protokol, aynı anda birden fazla beyin yapısından in vivo olarak yerel alan potansiyellerini kaydetmek için özel yapım mikroelektrot dizilerinin yapımını açıklamaktadır.

Aynı Anda Birden Çok Beyin Yapısından İn vivo Kayıtlar için Yerel Alan Potansiyeli Mikroelektrotlarının İnşası

Bu makalede, hem klinik hem de araştırma ortamlarında kullanılabilecek eşzamanlı elektroensefalogram ve fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (EEG-fMRI) kayıt prosedürleri detaylandırılmıştır. Klinik inceleme için görüntüleme artefaktlarını gidermek için EEG işleme prosedürleri de dahil edilmiştir. Bu çalışmada interiktal dönemde epilepsi örneği üzerinde durulmuştur.

Epilepside Klinik İnceleme için Eşzamanlı Elektroensefalogram ve Fonksiyonel Manyetik Rezonans Görüntüleme için Ekipman Kurulumu ve Artefakt Giderimi

Manyetoensefalografi (MEG) ve yüksek yoğunluklu elektroensefalografi (HD-EEG), doğrulayıcı ve tamamlayıcı bilgiler vermelerine rağmen nadiren aynı anda kaydedilir. Burada, ilaca dirençli epilepsili çocuklarda epileptojenik ve anlamlı beyin alanlarını lokalize etmeyi amaçlayan eşzamanlı MEG ve HD-EEG'nin kaydedilmesi için deney düzeneğini ve bu verileri analiz etme metodolojisini gösteriyoruz.

İlaca Dirençli Epilepsili Çocukların Precerrahi Değerlendirmesinde Elektromanyetik Kaynak Görüntüleme

Öğrenin, insan epilepsi hastalarında eşzamanlı göz izleme ve tek nöron kayıtları yöntemini. Medial temporal lobdaki görsel arama hedeflerine ilişkin nöronal aktiviteyi inceleyerek nörolojik hastalıklarda oküler motor bozuklukları araştırın.

Insan Epilepsi hastalarında eşzamanlı göz Izleme ve tek nöron kayıtları

Daha fazla video keşfet