Name: İnsan Neokortikal Nöroçözücüsü kullanılarak Nöroterapütik Etkilerin Elektroensefalografi Üzerindeki Sinirsel Mekanizmalarını Ortaya Çıkarmak İçin Bir Protokol (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-05-19T13:50:00.000+00:00
Duration: 7 min 47 s
Description: Keşfedin, HNN biyofiziksel modelleme yazılımını kullanarak EEG biyobelirteçlerinin sinir devre mekanizmalarını nasıl bağlayacağınızı. Nöroterapötik etkileri ve test edilebilir tahminleri inceleyin.

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

<ol>
	<li>Gribkoff VK, Kaczmarek LK. The need for new approaches in CNS drug discovery: Why drugs have failed, and what can be done to improve outcomes. Neuropharmacology. 2017;120:11-19.</li>
	<li>Loo SK, Lenartowicz A, Makeig S. Research review: Use of EEG biomarkers in child psychiatry research&#8212;current state and future directions. J Child Psychol Psychiatry. 2016;57(1):4-17.</li>
	<li>McLoughlin G, Makeig S, Tsuang MT. In search of biomarkers in psychiatry: EEG-based measures of brain function. Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet. 2014;165(2):111-121.</li>
	<li>Douglas RJ, Martin KAC. Neuronal circuits of the neocortex. Annu Rev Neurosci. 2004;27:419-451.</li>
	<li>Harris KD, Shepherd GMG. The neocortical circuit: themes and variations. Nat Neurosci. 2015;18(2):170-181.</li>
	<li>Murakami S, Okada Y. Contributions of principal neocortical neurons to magnetoencephalography and electroencephalography signals. J Physiol. 2006;575(3):925-936.</li>
	<li>Sherman MA, et al. Neural mechanisms of transient neocortical beta rhythms: Converging evidence from humans, computational modeling, monkeys, and mice. Proc Natl Acad Sci U S A. 2016;113(33):E4885-E4894.</li>
	<li>Shin H, et al. The rate of transient beta frequency events predicts behavior across tasks and species. eLife. 2017;6:e29086.</li>
	<li>De Pieri M, et al. Pharmaco-EEG of antipsychotic treatment response: A systematic review. Schizophrenia. 2023;9(1):85.</li>
	<li>Hyun J, Baik M, Kang U. Effects of psychotropic drugs on quantitative EEG among patients with schizophrenia-spectrum disorders. Clin Psychopharmacol Neurosci. 2011;9(2):78-85.</li>
	<li>Jobert M, et al. Guidelines for the recording and evaluation of pharmaco-EEG data in man: The International Pharmaco-EEG Society (IPEG). Neuropsychobiology. 2012;66(4):201-220.</li>
	<li>Mandema JW, Danhof M. Electroencephalogram effect measures and relationships between pharmacokinetics and pharmacodynamics of centrally acting drugs. Clin Pharmacokinet. 1992;23:191-215.</li>
	<li>Leiser SC, Dunlop J, Bowlby MR, Devilbiss DM. Aligning strategies for using EEG as a surrogate biomarker: A review of preclinical and clinical research. Biochem Pharmacol. 2011;81(12):1408-1421.</li>
	<li>Wilson FJ, Danjou P. Early decision-making in drug development: The potential role of pharmaco-EEG and pharmaco-sleep. Neuropsychobiology. 2016;72(3-4):188-194.</li>
	<li>Klumpp H, Shankman SA. Using event-related potentials and startle to evaluate time course in anxiety and depression. Biol Psychiatry Cogn Neurosci Neuroimaging. 2018;3(1):10-18.</li>
	<li>Proudfit GH, et al. Depression and event-related potentials: Emotional disengagement and reward insensitivity. Curr Opin Psychol. 2015;4:110-113.</li>
	<li>Luck SJ, et al. A roadmap for the development and validation of event-related potential biomarkers in schizophrenia research. Biol Psychiatry. 2011;70(1):28-34.</li>
	<li>Salisbury DF, Collins KC, McCarley RW. Reductions in the N1 and P2 auditory event-related potentials in first-hospitalized and chronic schizophrenia. Schizophr Bull. 2010;36(5):991-1000.</li>
	<li>Kang E, et al. Atypicality of the N170 event-related potential in autism spectrum disorder: A meta-analysis. Biol Psychiatry Cogn Neurosci Neuroimaging. 2018;3(8):657-666.</li>
	<li>Modi ME, Sahin M. Translational use of event-related potentials to assess circuit integrity in ASD. Nat Rev Neurol. 2017;13(3):160-170.</li>
	<li>Horvath A, et al. EEG and ERP biomarkers of Alzheimer&#8217;s disease: A critical review. Front Biosci (Landmark Ed). 2018;23:183-220.</li>
	<li>Malver LP, et al. Electroencephalography and analgesics. Br J Clin Pharmacol. 2014;77(1):72-95.</li>
	<li>Preskorn SH, et al. Normalizing effects of EVP-6124 on event-related potentials and cognition: A randomized trial in schizophrenia. J Psychiatr Pract. 2014;20(1):12-24.</li>
	<li>Schwertner A, et al. Effects of subanesthetic ketamine on visual and auditory event-related potentials in humans: A systematic review. Front Behav Neurosci. 2018;12:70.</li>
	<li>Visser S, et al. Dose-dependent EEG effects of zolpidem provide evidence for GABAA receptor subtype selectivity in vivo. J Pharmacol Exp Ther. 2003;304(3):1251-1257.</li>
	<li>Okoroafor F, et al. Neurophysiologic biomarkers of invasive neuromodulation therapy for epilepsy. Neuromodulation: Technol Neural Interface. 2026;29(3):360-375.</li>
	<li>Maki-Marttunen T, et al. Biophysical psychiatry&#8212;how computational neuroscience can help understand the complex mechanisms of mental disorders. Front Psychiatry. 2019;10:534.</li>
	<li>Murray JD, Demirtas M, Anticevic A. Biophysical modeling of large-scale brain dynamics and applications for computational psychiatry. Biol Psychiatry Cogn Neurosci Neuroimaging. 2018;3(9):777-787.</li>
	<li>Cagney DN, et al. The FDA NIH biomarkers, endpoints, and other tools (BEST) resource in neuro-oncology. Neuro Oncol. 2018;20(9):1162-1172.</li>
	<li>Cecchi M, et al. Validation of a suite of ERP and QEEG biomarkers in schizophrenia. Schizophr Res. 2023;254:178-189.</li>
	<li>Dura-Bernal S, et al. NetPyNE, a tool for data-driven multiscale modeling of brain circuits. eLife. 2019;8:e44494.</li>
	<li>Linden H, et al. LFPy: a tool for biophysical simulation of extracellular potentials. Front Neuroinform. 2014;7:41.</li>
	<li>Neymotin SA, et al. Human Neocortical Neurosolver (HNN), a new software tool for interpreting MEG/EEG data. eLife. 2020;9:e51214.</li>
	<li>Sanz Leon P, et al. The Virtual Brain: a simulator of primate brain network dynamics. Front Neuroinform. 2013;7:10.</li>
	<li>Hamalainen M, et al. Magnetoencephalography&#8212;theory, instrumentation, and applications. Rev Mod Phys. 1993;65(2):413-497.</li>
	<li>Ikeda H, Wang Y, Okada YC. Origins of the somatic N20 and high-frequency oscillations evoked by trigeminal stimulation in the piglets. Clin Neurophysiol. 2005;116(4):827-841.</li>
	<li>Okada YC, Wu J, Kyuhou S. Genesis of MEG signals in CNS structure. Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 1997;103(4):474-485.</li>
	<li>Bush PC, Sejnowski TJ. Reduced compartmental models of pyramidal cells. J Neurosci Methods. 1993;46(2):159-166.</li>
	<li>Jones SR, et al. Neural correlates of tactile detection. J Neurosci. 2007;27(40):10751-10764.</li>
	<li>Jones SR, et al. Quantitative analysis of MEG mu rhythm. J Neurophysiol. 2009;102(6):3554-3572.</li>
	<li>Law RG, et al. Thalamocortical mechanisms regulating beta events. Cereb Cortex. 2022;32(4):668-688.</li>
	<li>Fernandez Pujol C, Blundon EG, Dykstra AR. Laminar specificity of the auditory perceptual awareness negativity: A biophysical modeling study. PLoS Comput Biol. 2023;19(6):e1011003.</li>
	<li>Kohl C, Parviainen T, Jones SR. Neural mechanisms underlying auditory evoked responses. Brain Topogr. 2022;35(1):19-35.</li>
	<li>Lankinen K, Ahveninen J, Jas M, Raij T, Ahlfors SP. Neuronal modeling of cross-sensory visual evoked magnetoencephalography responses in the auditory cortex. J Neurosci. 2024;44(17):e1119232024.</li>
	<li>Kaplan L, et al. Modeling cortical dynamics using HNN [poster presentation]. Presented at: Society for Neuroscience Annual Meeting; San Diego, CA, USA; 2025.</li>
	<li>Diesburg DA, Wessel JR, Jones SR. Biophysical modeling of ERP generation. J Neurosci. 2024;44(20).</li>
	<li>Bonaiuto JJ, et al. Laminar dynamics of beta bursts. Neuroimage. 2021;242:118479.</li>
	<li>Ferrante M, Blackwell KT, Migliore M, Ascoli GA. Computational models of neuronal biophysics. Curr Med Chem. 2008;15(24):2456-2471.</li>
	<li>Geerts H, et al. Quantitative systems pharmacology for neuroscience drug discovery. CPT Pharmacometrics Syst Pharmacol. 2020;9(1):5-20.</li>
	<li>Geerts H, et al. Computational neuroscience and systems pharmacology. J Pharmacokinet Pharmacodyn. 2024;51(5):563-573.</li>
	<li>Kappenman ES, Luck SJ. ERP components: brainwave recordings. Oxford Handbook ERP Components. 2012;1:3-30.</li>
	<li>Goncalves PJ, et al. Training neural density estimators. eLife. 2020;9:e56261.</li>
	<li>Papamakarios G, et al. Normalizing flows for probabilistic modeling. J Mach Learn Res. 2021;22(57):1-64.</li>
	<li>Pastore M, Calcagni A. Measuring distribution similarities. Front Psychol. 2019;10.</li>
	<li>Tolley N, et al. Estimating parameters in neural models with SBI. PLoS Comput Biol. 2024;20(2):e1011108.</li>
	<li>Gramfort A, et al. MEG and EEG analysis with MNE-Python. Front Neuroinform. 2013;7:267.</li>
	<li>Sliva DD, et al. Transcranial stimulation and EEG perception. Front Psychol. 2018;9:2117.</li>
	<li>Thorpe RV, et al. Distinct neocortical mechanisms underlie human SI responses to median nerve and laser evoked peripheral activation. bioRxiv. 2021; Available at: https://doi.org/10.1101/2021.10.11.463545.</li>
	<li>Delorme A, Makeig S. EEGLAB toolbox. J Neurosci Methods. 2004;134(1):9-21.</li>
	<li>Oostenveld R, et al. FieldTrip software. Comput Intell Neurosci. 2011;2011:156869.</li>
	<li>Puce A, H&#228;m&#228;l&#228;inen MS. A review of issues related to data acquisition and analysis in EEG/MEG studies. Brain Sci. 2017;7(6):58.</li>
	<li>Tejero-Cantero A, et al. sbi: toolkit for simulation-based inference. J Open Source Softw. 2020;5(52):2505.</li>
	<li>Lee S, Jones SR. Distinguishing mechanisms of gamma frequency oscillations in human current source signals using a computational model of a laminar neocortical network. Front Hum Neurosci. 2013;7:869.</li>
	<li>Szul MJ, et al. Beta burst waveform motifs. Prog Neurobiol. 2023;228:102490.</li>
	<li>Hashemi M, et al. Bayesian virtual epileptic patient. Neuroimage. 2020;217:116839.</li>
	<li>Billeh YN, et al. Systematic integration of structural and functional data into multi-scale models of mouse primary visual cortex. Neuron. 2020;106(3):388-403.</li>
	<li>Borges FS, Moreira JV, Takarabe LM, Lytton WW, Dura-Bernal S. Large-scale biophysically detailed model of somatosensory thalamocortical circuits in NetPyNE. Front Neuroinform. 2022;16:884245.</li>
	<li>Markram H, et al. Reconstruction of neocortical microcircuitry. Cell. 2015;163(2):456-492.</li>
	<li>Hagen E, N&#230;ss S, Ness TV, Einevoll GT. Multimodal modeling of neural network activity: computing LFP, ECoG, EEG, and MEG signals with LFPy 2.0. Front Neuroinform. 2018;12:92.</li>
	<li>Geerts H. Of mice and men in CNS drug discovery. CNS Drugs. 2009;23(11):915-926.</li>
	<li>Nestler EJ, Hyman SE. Animal models of neuropsychiatric disorders. Nat Neurosci. 2010;13(10):1161-1169.</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Anaconda Python</td><td>Anaconda, Inc.</td><td>N.A.</td><td>Python dağıtımı; Python sürümü &ge;3.9 ve &lt;3.14</td></tr><tr><td>Bilgisayar iş istasyonu</td><td>N.A.</td><td>N.A.</td><td>İşletim sistemi: Windows &ge;10, Linux veya macOS. Minimum önerilen donanım: &ge;16 GB RAM, &ge;8 CPU çekirdeği</td></tr><tr><td>EEGLAB</td><td>EEGLAB Geliştiricileri</td><td>N.A.</td><td>EEG ön işleme ve ERP analizi için isteğe bağlı MATLAB tabanlı araç seti</td></tr><tr><td>FieldTrip</td><td>Donders Beyin, Biliş ve Davranış Enstitüsü, Radboud Üniversitesi</td><td>N.A.</td><td>EEG/MEG analizi için isteğe bağlı MATLAB tabanlı araç seti</td></tr><tr><td>Human Neocortical Neurosolver (HNN-core)</td><td>HNN Geliştiricileri</td><td>N.A.</td><td>Biyofiziksel nöral modelleme yazılımı; bu çalışmada kullanılan sürüm &ge;0.6.0</td></tr><tr><td>MATLAB</td><td>MathWorks</td><td>N.A.</td><td>EEGLAB ve FieldTrip'i çalıştırmak için gereklidir (eğer kullanılıyorsa)</td></tr><tr><td>MNE-Python</td><td>MNE Geliştiricileri</td><td>N.A.</td><td>EEG ön işleme ve kaynak lokalizasyonu için kullanılır</td></tr><tr><td>NumPy</td><td>NumPy Geliştiricileri</td><td>N.A.</td><td>Sayısal hesaplamalar ve rastgele sayı üretimi için kullanılır</td></tr><tr><td>Pixi (paket/ortam yöneticisi)</td><td>Prefix.dev</td><td>N.A.</td><td>İlişkili kod deposundaki bağımlılıkları yönetmek için kullanılır</td></tr><tr><td>PyTorch</td><td>PyTorch Geliştiricileri</td><td>N.A.</td><td>SBI nöral ağlarını eğitmek ve rastgele tohumları ayarlamak için kullanılır</td></tr><tr><td>SBI (Simülasyon Tabanlı Çıkarım) paketi</td><td>SBI Geliştiricileri</td><td>N.A.</td><td>Parametre çıkarımı ve belirsizlik nicelendirmesi için Python paketi</td></tr><tr><td>Windows Subsystem for Linux (WSL2)</td><td>Microsoft Corporation</td><td>N.A.</td><td>Yalnızca Windows tabanlı kurulumlar için gereklidir</td></tr></tbody></table>

İnsan neokortikal nöroçözücüsü kullanılarak nöroterapütik etkilerin elektroensefalografi Üzerindeki sinirsel mekanizmalarını ortaya Çıkarmak İçin bir protokol

A Protocol For Uncovering Neural Mechanisms Of Neurotherapeutic Effects On Electroencephalography Using The Human Neocortical Neurosolver

İnsan Neokortikal Nöroçözücüsü kullanılarak Nöroterapütik Etkilerin Elektroensefalografi Üzerindeki Sinirsel Mekanizmalarını Ortaya Çıkarmak İçin Bir Protokol

Electroencephalography (EEG) and electrophysiological methods provide millisecond-resolution biomarkers for central nervous system disorders and are ...

a-protocol-for-uncovering-neural-mechanisms-neurotherapeutic-effects

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Sinirbilim

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

Bir prosedür elektroansefalogram, elektromiyogram ve serebral laktat konsantrasyon takip edilir iken optogenetically kortikal piramidal nöronların etkinlik işlenmesi için tarif edilmektedir. Onlar kendiliğinden uyku / uyanıklık döngüsü geçmesi ise Deneysel kayıtları kablo-tethered fareler üzerinde gerçekleştirilmiştir. Optogenetic cihaz laboratuar monte edilmiştir; kayıt ekipman ticari olarak temin edilebilmektedir.

Eşzamanlı Elektroensefalografi, Kemirgen Serebral Korteks Laktat Konsantrasyonu ve Nöronal Faaliyet Optogenetic Manipülasyon Gerçek zamanlı ölçüm

Bu video, dikkat tabanlı bir görsel stimülasyon testi sırasında elektroensefalografi (EEG) ve derin beyin stimülasyonu (DBS) elektrotları kullanılarak kortikal ve subkortikal nöronal aktivitenin kaydedilmesi sürecini göstermektedir.

Elektrot Sistemleri Kullanılarak Kortikal ve Subkortikal Nöronal Aktivitenin Kaydedilmesi

Mevcut protokol, lokal alan potansiyellerinin ve non-invaziv beyin kortikal aktivitesinin (EEG) eş zamanlı nörofizyolojik kaydı ile bazal gangliyonlardaki bilişsel-duygusal fonksiyonları değerlendirmeyi amaçlamaktadır. Prosedür, duygusal çağrışımlı konuşma uyaranlarını içeren paradigmaların veya bilişsel kontrolü içeren Flanker görevinin kullanılmasıyla örneklendirilmiştir.

İnsanlarda Kombine İnvaziv subkortikal ve Bilişsel Değerlendirme Non-invaziv Yüzey Nörofizyolojik Kayıtlar ve Duygusal Fonksiyonlar

Dinlenme durumu fonksiyonel bağlantı MRG, kortikal gelişim malformasyonlarına bağlı epilepsi de dahil olmak üzere çok çeşitli nöropsikiyatrik bozuklukları olan hastalarda anormallikler tanımlamıştır. Transkraniyal Manyetik Stimülasyon, EEG ile kombinasyon halinde, epilepsili hastaların anormal bağlantıya sahip bölgelerde kortikal hipereksitabiliteye sahip olduğunu gösterebilir.

Epilepsi Hastalarında Beyin uyarılabilmenin Bağlantı ile ilgili değerlendirmek için bir Multimodal imaging- ve Uyarım tabanlı Yöntemi

Bu iletişim kuralı bir kişi yakın bir uyarıcı işlenmesi için beyin duyarlılığını değerlendirmede ilgili anahtar adımları açıklar ortakları çiftlerini seçerek, kendi electroencephalogram (EEG) aynı anda kayıt ve bilgi işlem diğer onların beyin olay-ilişkili potansiyeller (ERPs).

Nasıl bul etkileri uyarıcı işleme olay ilgili beyin potansiyelleri, yakın diğerleri üzerinde yapılır ne zaman Hyperscanning ortaklar

Biz istatistik parametrik eşleme (SPM) yazılımını kullanarak kafa içi elektroansefalografi verileri çözümlemek için kullanılan iki analitik protokol mevcut: zaman-frekans istatistiksel parametrik eşleme analizi için sinirsel aktivite ve dinamik nedensel içi ve arası regional bağlantısı için indüklenen tepkilerin modelleme.

Sinirsel aktivite ve bağlanırlığı İntrakraniyal EEG veri SPM yazılım programıyla analiz

Standart EEG analiz teknikleri sinir sistemi fonksiyonu hakkında sınırlı bilgi sunar. Kortikal bağlantıistatistiksel modeller türetilmesi, altta yatan ağ dinamiklerini araştırmak için çok daha fazla yetenek sunar. Geliştirilmiş fonksiyonel değerlendirme sinir sistemi hastalıklarında tanı, prognostikasyon ve sonuç tahmini için yeni olanaklar sunar.

Non-invaziv Elektroensefalogramlar Kullanarak Kortikal Bağlantının İstatistiksel Modellemesi

Çoklu manyetik rezonans görüntüleme (MRG) veri modaliteleri ile bilgilendirilen, kortikal ağların elektroensefalografi (TMS-EEG) haritalaması ile birlikte kişiselleştirilmiş transkraniyal manyetik stimülasyon için yeni bir protokol.

Gerçek Zamanlı Kortikal Ağ Haritalaması için Nörogörüntüleme Kılavuzluğunda TMS-EEG

Bu protokol, farelerde büyük, yeniden kapatılabilir, dura koruyan bir kranial pencere oluşturmak için iki aşamalı cerrahi yöntemi tanımlar. Bu teknik, Varsayılan Mod Ağı gibi dağınık, derin beyin ağlarından birkaç hafta boyunca kronik, çok modlu elektrofizyolojik kayıtlar yapılmasını sağlar.

Büyük, yeniden kapatılabilir kranial pencere için cerrahi protokol, fare varsayılan modu ağının uzunlaması, çok modlu elektrofizyoloji kayıtlarını mümkün kılan

Keşfedin, HNN biyofiziksel modelleme yazılımını kullanarak EEG biyobelirteçlerinin sinir devre mekanizmalarını nasıl bağlayacağınızı. Nöroterapötik etkileri ve test edilebilir tahminleri inceleyin.

İnsan Neokortikal Nöroçözücüsü kullanılarak Nöroterapütik Etkilerin Elektroensefalografi Üzerindeki Sinirsel Mekanizmalarını Ortaya Çıkarmak İçin Bir Protokol (Video) | JoVE Journal

İnsan Neokortikal Nöroçözücüsü kullanılarak Nöroterapütik Etkilerin Elektroensefalografi Üzerindeki Sinirsel Mekanizmalarını Ortaya Çıkarmak İçin Bir Protokol

Daha fazla video keşfet