Los autores no tienen reconocimientos o revelaciones financieras.

Asegúrese de que cada paciente es revisado para determinar su idoneidad para el estudio de investigación, y los pacientes apropiados debe consintió para la participación en el estudio de acuerdo con los procedimientos del IRB locales. 1. Selección de pacientes para SEEG e Investigación <ol><li> Selección de pacientes para SEEG Nota: Los pacientes con epilepsia deben ser evaluados clínicamente por un equipo multidisciplinar formado por epileptólogos, neuropsicólogos y neurocirujanos. <ol><li> Asegúrese de que el paciente tiene epilepsia focal médicamente refractaria, definida como la falta de respuesta a por lo menos 2 pruebas adecuadas de medicamentos antiepilépticos. </li><li> Asegúrese de que las técnicas no invasivas no han podido localizar los focos epileptógena. </li><li> Confirmar con equipo multidisciplinario que el paciente no es adecuado para la investigación sólo con electrodos subdurales cuadrícula. </li><li> Confirme con el equipo multidisciplinario que existe sospecha clínica de una zona de inicio de la crisis profunda. </li></ol></li> &lt;li&gt; La selección de pacientes para la tarea de investigación <ol><li> Asegúrese de que sujeto está entre las edades de 13 y 65 años. </li><li> Obtener el consentimiento o asentimiento (junto con consentimiento de los padres si por debajo de la edad de 18 años) de la paciente. </li><li> Asegúrese de que los sujetos son capaces de asistir a la tarea y cooperar con las pruebas. </li></ol></li></ol> 2. Preparación y implantación Técnica <ol><li> Realice una T2 volumétrica y contraste mejorado volumétrica T1 RM preoperatoria y transferir las imágenes al software de navegación estereotáctica, según el protocolo del fabricante. <ol><li> Planee los objetivos de electrodos de profundidad basado en la resonancia magnética y la sospecha clínica de focos epilépticos. Nota: Los ejemplos que se basan en el software de navegación BrainLab y por tanto son específicos para este sistema. Sin embargo, cualquier software de navegación estereotáctica se puede utilizar para planificar trayectorias de electrodos de profundidad y colocación. </li><li> Definir la región anatómica de interés comoel punto de destino dentro de la función &quot;Planificación estereotáctica&quot; en el software de navegación estereotáctica. </li><li> Por ejemplo, utilice DACC como la diana de interés. Para definir su trayectoria, presione &quot;nueva trayectoria&quot; y presione &quot;objetivo&quot; y haga clic en el DACC. Centre el objetivo en el medio de DACC mediante el examen de DACC en todos los 3 planos (axial, coronal y sagital) y haciendo clic en el medio de DACC en cada plano. <ol><li> Definir el punto de entrada en el cuero cabelludo dentro de la función &quot;Planificación estereotáctica&quot; en el software de navegación estereotáctica. </li></ol></li><li> Por ejemplo, elegir un punto en el cuero cabelludo, que parece ser el camino más corto a la DACC. Presione &quot;entrada&quot; y elija el punto en el cuero cabelludo para que el punto de entrada. </li><li> Haga clic y arrastre el &quot;objetivo&quot; y &quot;puntos de entrada&quot; para modificar la trayectoria definida para evitar estructuras vasculares corticales y subcorticales, así como cualquier potencial ce elocuenteregiones rebral. </li><li> Repita para todos los objetivos de electrodos profundidad planificadas (Figura 1). </li><li> Ingresar al paciente en la mañana de la cirugía, traiga a la sala de operaciones, e inducir bajo 26,27 anestesia general. </li><li> Adjunte una Cosman-Roberts-Wells (CRW) castillete estereotáctica a la cabeza del paciente con tornillos cráneo. </li><li> Obtener un CT volumétrica con el castillete en su lugar. </li><li> Cargue los volumétricos TC y RM imágenes en el software de navegación estereotáctica a través de la &quot;carga e importación&quot; función. </li><li> Haga clic en la función &quot;Localización&quot; en el software de navegación estereotáctica. </li><li> Localizar el castillete CRW haciendo clic en todas las imágenes definidas por el software de navegación estereotáctica como conteniendo el castillete y luego pulsar el botón &quot;Asignar localizador&quot;. </li><li> Haga clic en la función &quot;AC / PC Localización&quot; en el software de navegación estereotáctica. </li><li> Identificaciónentify las comisuras anterior y posterior en función de su localización anatómica. </li><li> Designar las comisuras anterior y posterior a través de la &quot;Ajuste del sistema / PC AC&quot; función dentro del software de navegación estereotáctica. </li><li> Haga clic en la función &quot;Imagen Fusion&quot; dentro del software de navegación estereotáctica. </li><li> Combinar las imágenes de TC con las imágenes de resonancia magnética en el software de navegación estereotáctica 28,29. Haga clic en la TC volumétrica emparejado y las imágenes de resonancia magnética por debajo de la pestaña &quot;Fusion&quot; y luego haga clic en &quot;Auto Fusion&quot;. Nota: Esto coloca el MRI dentro de las coordenadas marco estereotáxico. </li><li> Haga clic en la función &quot;Planificación estereotáctica&quot; dentro del software de navegación estereotáctica y confirmar las trayectorias previstas de los pasos 2.1.2 - 2.1.6. </li><li> Elija el CT volumétrica como referencia estereotáctica en la pestaña &quot;Funciones estereotáctica&quot;. </li><li> Haga clic en el icono de &quot;imprimir&quot; en tél columna vertical de iconos para imprimir las coordenadas estereotácticas finales para cada profundidad electrodo trayectoria 30,31. </li></ol></li><li> Técnica de implantación <ol><li> Devolver al paciente a la sala de operaciones después de la tomografía computarizada. </li><li> Prepare y coloque el campo quirúrgico utilizando métodos estériles rutina 32,33. </li><li> Asegúrese de que un fluoroscopio está en la sala de operaciones y se cubre junto con el resto del campo quirúrgico. </li><li> Utilizando las coordenadas estereotácticas impresos desde el paso 2.1.20, establecer las coordenadas para el primer electrodo de profundidad en el castillete. Nota: Las coordenadas estereotácticas se dan en 3 planos: lateral (x), vertical (y) y anterior-posterior (z). Por ejemplo, las coordenadas impresos para un objetivo en el DACC derecha son 48,2 mm AP, 6,6 mm lateral y 2,2 mm vertical. El castillete se ajusta entonces a esas coordenadas en consecuencia. </li><li> Extender el guideblock hasta la piel y marcar la ubicación de la trepanación en el sCalp con un marcador. Fijar el guideblock en su lugar sobre la base de las coordenadas estereotácticas y, como tal, no hay puntos de referencia son necesarios para marcar la incisión. </li><li> Inyectar 2 - 3 ml de 0,5% bupivacaína en una dilución 1: 100.000 de epinefrina en la incisión marcada. </li><li> Hacer una incisión en el cuero cabelludo con un bisturí hasta el cráneo en la incisión marcada. </li><li> Cauterizar la dermis y tejido profundo utilizando cauterio monopolar dirigido con un obturador revestido con el fin de minimizar cualquier sangrado de los vasos de la piel o tejido subcutáneo. </li><li> Perforar un agujero de trépano 2,1 mm utilizando una broca helicoidal en el medio de la incisión. </li><li> Abra la duramadre con una sonda obturador rígido. Enrosque un tornillo de anclaje en el cráneo. Colocar una sonda estilete previamente medida a través del perno de anclaje para hacer una pista para el electrodo. </li><li> Avanzar con cuidado el electrodo a la profundidad pre-calculada. Apriete la tapa del perno de anclaje para fijar el electrodo. </li><li> Repita este proceso para todoslos electrodos de profundidad. </li><li> Coloque el fluoroscopio debajo y rodea la cabeza del paciente, tanto en AP y planos laterales para obtener imágenes fluoroscópicas para asegurar trayectorias de colocación adecuadas de todos los electrodos. </li><li> Conectar los electrodos al sistema EEG clínica para verificar impedancias adecuadas. </li><li> Despierta el paciente de la anestesia y el transporte a la sala de recuperación, y posteriormente a la UEM. </li><li> En la UEM, monitorear al paciente a través de la vigilancia de circuito cerrado para las convulsiones clínicas ya través de ECoG para pruebas electrográfica de convulsiones. </li></ol></li></ol> 3. Comportamiento de tareas y Adquisición de Datos <ol><li> Tarea conductual <ol><li> Software de comportamiento abierto en el ordenador dedicado exclusivamente a ejecutar el software de comportamiento. Nota: Las instrucciones proporcionadas se basan en MonkeyLogic, una caja de herramientas MATLAB diseñada para la presentación y ejecución de tareas psicofísicas temporalmente precisas 34,35 y por tanto son specific a que la plataforma de software de comportamiento. Este programa se ejecuta en Matlab versión 2010a y requiere el &quot;Data Acquisition Toolbox&quot;. Sin embargo, cualquier plataforma de software de comportamiento capaces de presentar estímulos visuales y grabación de datos electrofisiológicos se podría utilizar. </li><li> Establezca el archivo de condiciones diseñado para ejecutar la tarea MSIT para incluir los cuatro tipos de prueba de la misma frecuencia. Nota: La tarea MSIT consiste en presentar el tema con un taco de tres números entre 0 y 3, donde dos de los números, los &quot;distractores&quot;, son los mismos y un número, el &quot;objetivo&quot;, es diferente. <ol><li> Instruya al sujeto a identificar el &quot;objetivo&quot; pulsando el botón correspondiente en una caja de botones. Si &#39;1&#39; es el objetivo, el botón izquierdo es la elección correcta. Si el botón central del &#39;2&#39;, y el botón, si &#39;3&#39;, a la derecha. &#39;0&#39; no se corresponde con un botón es posible (Figura 2). </li&gt; </ol></li><li> Pulse el botón &quot;Establecer condiciones&quot; y seleccione el archivo deseado condiciones establecido en el paso anterior. Nota: Hay dos tipos de interferencia cognitiva que inducen conflicto durante el proceso de toma de decisiones. Ensayos de interferencia Flanker se producen cuando los distractores son posibles (1, 2, o 3, en lugar de 0) opciones de botón (por ejemplo., 121), mientras que los ensayos de interferencia espacial se producen cuando la localización espacial del número de destino difiere de la ubicación de respuesta (por ejemplo, 200 , en la que el botón central es la respuesta correcta, a pesar del hecho de que el número de destino está en la posición izquierda). Hay cuatro tipos de ensayos basados ​​en la presencia o ausencia de estos dos tipos de interferencia. </li><li> Pruebe el monitor de comportamiento haciendo clic en &quot;Test&quot; en la caja de presentación. El monitor de pantalla debe mostrar el estímulo visual de prueba para 2-3 seg. </li><li> Conecte el dispositivo de interfaz de sujeto (caja de botones) a las entradas analógicas de los datosTarjeta de adquisición en el equipo dedicado a la grabación de los datos electrofisiológicos mediante tres cables BNC estándar. </li><li> Conecte la caja de botón a una fuente de alimentación. </li><li> Conecte la tarjeta de adquisición de datos al procesador de señal neural de 512 canales a través de un cable de cinta dividida en 9 cintas. 8 de las cintas están conectados a los puertos 0-7 en la parte de E / S digital de la tarjeta de adquisición de datos, mientras que el 9 de cinta está conectado al puerto 0 en la parte PFI digital de la tarjeta de adquisición de datos. Nota: Las cintas envían marcadores de 8 bits digitales (puertos 0-7, E / S digital) y un pulso de luz estroboscópica (puerto 0, PFI digital), al procesador de señal neural. </li><li> Ajuste la frecuencia de muestreo deseada en el software de procesador de señal neuronal. <ol><li> En este ejemplo, establezca la frecuencia de muestreo deseada a 50.000 muestras por segundo, alias y hacia abajo de la muestra en línea de 1.000 muestras por segundo. Ajuste la frecuencia de muestreo para adaptarse a los objetivos específicos de la tarea. Sub-milisegundos de tiempo de precisiónrequiere una velocidad de muestreo extremadamente alta. </li></ol></li><li> Conecte el amplificador al procesador de señales neuronales a través de cable de fibra óptica. </li><li> Conecte el procesador de señal neuronal para el streamer de datos y la tarjeta PCI óptica en el equipo de adquisición de datos neuronal a través de cable de fibra óptica. </li></ol></li><li> Adquisición de datos <ol><li> Utilice la plataforma de investigación para electrofisiología UEM que contiene un procesador de señal neural de 512 canales para el procesamiento y filtrado digitalizada, pre-amplificada señales eléctricas de los electrodos de profundidad. Nota: Si bien hay 512 canales de procesamiento, en la práctica, nunca hay más de 15 - 20 electrodos colocados con fines clínicos. Por lo tanto, le recomendamos que grabe desde tantos electrodos tan factible como tamaño de los datos y la resolución espacial no es un problema. </li><li> Transportar el equipo de perforación a la habitación del paciente, coloque el monitor de comportamiento frente al paciente en una camilla portátil y conectarse a la computadora de control conductualque ejecuta el software de comportamiento mediante un cable DVI estándar. </li><li> Coloque el equipo de grabación detrás o al lado de la cama del paciente con el fin de seguir siendo lo más discreto posible. </li><li> Conecte el sistema de investigación a la caja de distribución que separa la grabación de investigación del sistema clínico. </li><li> Parámetros de grabación de control utilizando el software de 34,35 procesador de señales neuronales. Nota: Este sistema permite el control de submilisegundos sobre eventos conductuales 34,35. La sincronización entre los datos neuronales y de comportamiento se puede lograr ya sea con pulsos analógicas que codifican para sucesos de tareas o marcadores digitales. Ambas señales se pueden enviar desde cualquiera de las salidas digitales o analógicas de la tarjeta de adquisición de datos a las entradas analógicas o digitales en el procesador de señales neuronales. </li><li> Entregue al paciente el dispositivo de interfaz sujeto (caja de botones) y dar instrucciones de trabajo. </li><li> Haga clic en &quot;Ejecutar&quot; para ejecutar la tarea. </li><li> Permitir que el pacientecompletar 2 bloques de 150 ensayos cada uno. </li></ol></li></ol> Análisis 4. Datos <ol><li> Paquete de software de código abierto que permite la visualización de los datos electrofisiológicos. Nota: Las instrucciones proporcionadas a continuación son específicas para la versión Matlab 2010a pero cualquier software que permite la visualización y manipulación de los datos electrofisiológicos se puede utilizar. </li><li> Archivo .edf abierto que contiene datos electrofisiológicos primas de la sesión de prueba. </li><li> Visualice señal SEEG de la sesión para asegurarse de que no hay artefactos visibles, como las descargas epileptiformes o artefacto de movimiento (Figura 3A). </li><li> Superposición de los pulsos de sincronización de la tarea de comportamiento en la LFP rastro cruda (Figura 3B) para ilustrar cómo pulsos analógico puede delinear la estructura de juicio. </li><li> El uso de los pulsos de temporización, alinear la traza SEEG a la presentación de referencia para cada prueba (Figura 3C). </li><li> Retire los valores atípicos (&gt; 4 desviaciones estándar)y trazas de artefactos (Figura 3D). </li><li> Guardar todos los ensayos alineados en una matriz para análisis adicionales (20 ensayos se muestran apilados en la Figura 3E). </li><li> Actividad media LFP entre los ensayos para reducir el efecto del ruido, artefacto o actividad EEG no relacionado con los estímulos presentados, y para aumentar la señal de interés (Figura 3F). </li><li> Crear el espectrograma prima, el juicio promediada usando análisis espectral multi-cónica 36-38. Nota: análisis de tiempo-frecuencia se puede utilizar con el fin de investigar la dinámica específica espectro-temporal entre los ensayos individuales o múltiples. Este método permite la investigación de las oscilaciones neuronales en diferentes frecuencias en el tiempo. </li><li> Pad la señal de cada ensayo con ceros a la siguiente potencia más grande de 2 para evitar los efectos de borde. </li><li> Aplicar un 800 ms de ventana deslizante con 5 velas principales y un producto de tiempo-anchura de banda de 9 cada 10 ms a través de la duración de la señal para crear la especificacióntrogram (Figura 4A). </li><li> Multiplicar el registro del espectrograma por 10 y normalizar para mostrar información de frecuencia superior. Nota: Los espectrogramas se puede normalizar por una distribución de frecuencia teórica (es decir, cada valor de frecuencia elevada a la segunda potencia negativa) (Figura 4B), el espectro medio de alguna actividad de línea de base (Figura 4C), o dividiendo por la media y restando el desviación estándar de los valores en cada banda de frecuencia (Figura 4D). Este procedimiento permite el examen de las bandas de frecuencias específicas en ambas formas crudas y normalizados a través del tiempo para los cambios específicos a la tarea. Por ejemplo, la activación de alta gamma banda - se cree (70 150 Hz), que se muestra en la Figura 3E, para reflejar la actividad excitatoria local de la población neuronal local, que rodea el electrodo 39,40. </li></ol>

Los autores no tienen ningún conflicto de intereses a revelar.

En este trabajo SEEG se utilizó para investigar la actividad de poblaciones neuronales locales dentro de la DACC durante una tarea de toma de decisiones en los seres humanos. El trabajo previo ha investigado la actividad de las neuronas individuales en el DACC usando grabaciones microelectode intraoperatorias 14 y demostrado que la actividad DACC es modulada por la actividad anterior. Estudios de microelectrodos permiten la investigación de la actividad de las neuronas individuales spiking. SEEG mide LFPs, ...

La epilepsia, un trastorno neurológico común caracterizada por múltiples convulsiones recurrentes en el tiempo, representa el 1% de la carga mundial de enfermedades 1. Los medicamentos anti-epilépticos no logran controlar las convulsiones en el 20 - 30% de los pacientes 2,3. En estos pacientes médicamente intratables, cirugía de la epilepsia a menudo se indica 4,5. La decisión de proceder con la cirugía requiere localizar el foco del ataque, un requisito previo a la formulación de un plan quirúrgico. Inicialmente, las técnicas no invasivas se utilizan para lateralizar y localizar el foco del ataque. Electroencefalografía (EEG), por ejemplo, las medidas de la actividad eléctrica cortical registró a partir de los electrodos colocados en el cuero cabelludo y, a menudo puede proporcionar suficiente información sobre la ubicación del foco epiléptico. Además, la resonancia magnética (MRI) puede demostrar lesiones discretas, tales como esclerosis del hipocampo, la patología clásica observada en la forma más común de la epilepsia intratable médicamente, t mesialepilepsia del lóbulo emporal (ELTM). Con frecuencia, sin embargo, el estudio diagnóstico no invasivo es incapaz de identificar un foco epiléptico. En estos casos, se requiere electrocorticografía invasiva (ECoG) con electrodos intracerebrales para localizar el foco y guiar tratamiento quirúrgico adicional 6. ECoG es una técnica neurofisiológica utilizado para medir la actividad eléctrica usando electrodos colocados en contacto directo con el cerebro. Grids o tiras de superficie (subdurales) electrodos se colocan sobre la superficie del cerebro, un proceso que requiere una craneotomía (extirpación de un colgajo óseo) y abertura grande de la duramadre. Estos electrodos de superficie se pueden colocar sobre la zona putativo (s) de inicio de la crisis. Los extremos distales de los electrodos se túnel a través de pequeñas aberturas en la piel y se conectan al equipo de grabación en la unidad de supervisión de la epilepsia (UEM). En la UEM, el paciente es monitoreado por la actividad convulsiva clínica a través de video continuo y grabaciones de ECoG. Esta técnica is útil para recoger a largo plazo (días o semanas) grabaciones de ictal y descargas eléctricas interictales sobre áreas relativamente grandes de la superficie cortical. Si bien estos registros intracraneales son invaluables clínicamente para la investigación de focos epilépticos y propagación, sino que también nos ofrecen la oportunidad de investigar la función cognitiva y la neurofisiología en los seres humanos sometidos a tareas de comportamiento diseñados específicamente. ECoG usando electrodos de rejilla subdurales se ha utilizado para investigar diferentes aspectos de la función cortical, incluyendo el procesamiento sensorial y el lenguaje. Como uno de los muchos ejemplos, Bouchard et al demostraron la coordinación temporal de la musculatura oral en la formación de sílabas de la lengua hablada en la corteza sensoriomotora ventral, una región identificada como el habla humana sensoriomotoras corteza 7. Además, ECoG con la colocación de la rejilla subdural también ha sido utilizado para estudiar los mecanismos por los cuales los seres humanos son capaces de ATTENd para una voz particular dentro de una multitud: el llamado &quot;efecto cóctel&quot; 8,9. Grabaciones ECoG demostraron que hay dos bandas neuronales distintas que rastrear dinámicamente flujos de voz, tanto en fase de baja frecuencia y alta gamma fluctuaciones de amplitud, y que hay sitios de procesamiento diferentes - uno sitio &quot;modulación&quot; que rastrea los dos altavoces, y una &#39;selección&#39; sitio que rastrea el hablador asistido 5. Otra de las aplicaciones emergentes de ECoG con la colocación de electrodos subdurales es el potencial para su uso con Brain Computer Interfaces (BCI), que &quot;decodificar&quot; la actividad neuronal con el fin de impulsar una salida externa. Esta tecnología tiene el potencial de permitir que los pacientes con cerebro grave o lesiones de médula espinal para comunicarse con el mundo y manipular prótesis 10,11. Si bien la colocación de rejilla subdural ha contribuido en gran medida a nuestra comprensión de súperáreas corticales ficiales y es útil en la identificación de focos epileptogénicas corticales, esta técnica requiere una craneotomía y sus riesgos asociados, y generalmente se limita a estudiar la superficie externa del cerebro. Electroencefalografía estereotáctica (SEEG) es una técnica que permite la evaluación de profunda focos epileptógena 12. Con una larga historia de uso en Francia e Italia, también se utiliza cada vez más en los EE.UU. 13. SEEG implica la colocación de electrodos múltiples (típicamente 10-16) de profundidad dentro de la sustancia del cerebro a través de pequeñas (pocos mm) agujeros de perforación giro rebabas. Ventajas de SEEG sobre la colocación de la rejilla subdural incluyen su naturaleza menos invasiva, la facilidad de examinar hemisferios bilaterales cuando se requiera, y la capacidad de generar mapas tridimensionales de la propagación de las convulsiones. Por otra parte, estos electrodos permiten la identificación de focos epileptógena profunda que antes eran difíciles de identificar con electrodos de superficie. Este procedimiento también provides la oportunidad para investigar la neurofisiología y la función de las estructuras corticales profundas, tales como el sistema límbico, la corteza mesoparietal, la corteza mesotemporal, y la corteza orbitofrontal, todos los cuales eran previamente difíciles de investigar directamente en los seres humanos. En este trabajo se muestra cómo SEEG puede ser utilizado para investigar la función cognitiva en la corteza cingulada anterior dorsal (DACC). El DACC es una región del cerebro investigado ampliamente, pero también es uno de los más mal entendido. Considerado una región importante para la cognición humana, que es probable que el DACC es fundamental para el procesamiento neuronal dinámica de decisiones en el contexto de continuamente cambiantes demandas impuestas por el medio ambiente 14. Los estudios en primates y seres humanos 15,16 17 sugieren que la DACC integra los posibles riesgos y beneficios inherentes a una acción determinada, especialmente en situaciones de conflicto simultánea múltiples demandas 18-21, ymodulates estas decisiones en el marco de las acciones anteriores y sus resultados 14,22,23. La Interferencia Multi-Source de tareas (MSIT), una tarea conductual Stroop, se utiliza con frecuencia para investigar el procesamiento conflicto en la DACC. La tarea MSIT activa la DACC reclutando neuronas implicadas en múltiples dominios de procesamiento reguladas por la DACC 24,25. Esta tarea activa específicamente la DACC probando características de la toma de decisiones, la detección de blancos, la detección de la novedad, la detección de errores, la selección de respuesta, y la competencia de estímulo / respuesta. Además, la tarea MSIT presenta múltiples dimensiones de la interferencia cognitiva, que se utilizan en este estudio para investigar DAcc respuestas neuronales a los estímulos contradictorios simultáneas utilizando SEEG.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Trigger I/O cable</td>
			<td>Natus Medical Inc.</td>
			<td>5029</td>
			<td>PS2 to BNC cable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BNC cables for analog pulses</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Can be ordered from most electronics stores.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Power strip with surge protection and battery backup</td>
			<td>Tripp Lite</td>
			<td>SMART500RT1U UPC</td>
			<td>Power source and backup</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>National instruments multifunctional daq data acquisition box NI PCIe-6382 DAQ cards</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>PCIe-6382 w/ BNC 2090A</td>
			<td>PCI cards for behavioral control interface</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Custom made button box - human interface device</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Any human interface device with three buttons may be used. Alternatively, 3 keyboard buttons may be used.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xltek 128 channel clinical intracranial EEG monitoring system EMU128FS</td>
			<td>Natus Medical Inc.</td>
			<td>002047c</td>
			<td>Clinical recording system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Subject monitor and associated cables for visual stimulus presentation</td>
			<td>Dell</td>
			<td>U2212HMc</td>
			<td>Most Monitors are adequate here.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Personal comptuer running behavioral software with DAQ cards installed</td>
			<td>Superlogics</td>
			<td>SL-2U-PD-Q87SLQ-BA</td>
			<td>Computer for recording neural data</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mains cable for monitor</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Usually comes with the monitor, can be purchased at any electronics store.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Monkey Logic software which runs on Matlab 2010A</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Free from MonkeyLogic website</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MATLAB 2010a software with data acquisition toolbox</td>
			<td>Mathworks</td>
			<td></td>
			<td>Matlab software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>sEEG electrodes AD TECH or PMT</td>
			<td>AD TECH</td>
			<td>2102-##-101</td>
			<td>Platinum tip, diameter (0.89 mm, 1 mm, 1.1 mm), uninsulated length 2.3 mm; The ## in the catalog number indicates the number of contacts on the electrode (08, 10, 12, or 16)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cabrio connectors</td>
			<td>PMT</td>
			<td>2125-##-01</td>
			<td>The ## in the catalog number indicates the number of contacts on the electrode (08, 10, 12, or 16)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tucker Davis Technologies Amplifier</td>
			<td>Tucker Davs Technologies</td>
			<td>PZ5</td>
			<td>preamplifier for neural data</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tucker Davis Technologies processor</td>
			<td>Tucker Davs Technologies</td>
			<td>RZ2</td>
			<td>Neural signal processor for neural data</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TuckerDavis Technologies data streamer</td>
			<td>Tucker Davs Technologies</td>
			<td>RS4</td>
			<td>Data streamer and storage</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fiber optics cables to connect TDT systems</td>
			<td>Tucker Davs Technologies</td>
			<td>F05</td>
			<td>Fiber optic cables for connecting Tucker Davis Technologies&#39; prodcuts.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ribbon cable and snap serial connector for digital markers</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Can be ordered from ost electronics stores.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>personal computer fro running TDT RPvdsEx and OpenEx software</td>
			<td>Superlogics</td>
			<td>SL-2U-PD-Q87SLQ-BA</td>
			<td>computer for behavioral control</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>middle atlantics server cabinet with casters</td>
			<td>Middle Atlantic Products</td>
			<td>PTRK-21</td>
			<td>Server case to house all of the research items</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tucker Davis Technologies splitter box to split clinical and research recrodings</td>
			<td>Tucker Davs Technologies</td>
			<td></td>
			<td>This splitter box is a semi-custom device. Researchers should consult the attending neurologists about splitting the research and clinical recordings in a way that doesn&#39;t interfere with clinical care.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Researcher monitor with requisite cables</td>
			<td>Dell</td>
			<td>U2212HMc</td>
			<td>Most Monitors are adequate here.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>button box power source - 5 volts, 2 amperes</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Can be purchased at any electronics store.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TDT optical interface PCI card</td>
			<td>Tucker Davs Technologies</td>
			<td>P05</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

investigating the function of deep cortical and subcortical structures using stereotactic electroencephalography: lessons from the anterior cingulate cortex

Estereotáctica Electroencefalografía (SEEG) es una técnica utilizada para localizar focos de ataques en pacientes con epilepsia intratable médicamente. Este procedimiento implica la colocación crónica de múltiples electrodos de profundidad en las regiones del cerebro típicamente inaccesibles a través de subdural colocación de los electrodos de rejilla. Así SEEG ofrece una oportunidad única para investigar la función cerebral. En este trabajo se demuestra cómo SEEG se puede utilizar para investigar el papel de la corteza cingulada anterior dorsal (DACC) en el control cognitivo. Se incluye una descripción del procedimiento SEEG, lo que demuestra la colocación quirúrgica de los electrodos. Se describen los componentes y procesos requeridos para registrar potenciales de campo local de datos (LFP) de consentir sujetos mientras se dedican a una tarea de comportamiento. En el ejemplo proporcionado, los sujetos desempeñan una tarea de interferencia cognitiva, y muestran cómo se registran las señales y se analizan de electrodos en la corteza anterior cingulada dorsal, una zona de intimtamente involucrados en la toma de decisiones. Concluimos con más sugerencias de formas en que este método se puede utilizar para la investigación de los procesos cognitivos humanos.

Una vez que se selecciona un paciente para SEEG colocación de los electrodos, él / ella sufre un contraste T2 y T1 volumétrica mayor resonancia magnética. Trayectorias de electrodos SEEG se planifican mediante la navegación estereotáxica de las secuencias de resonancia magnética volumétrica (Figura 1). Esta técnica permite la recolección de los potenciales de campo locales de estructuras profundas dentro de la corteza como dorsal corteza cingulada anterior (trayectoria de color naranja claro, ...

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Investigating the Function of Deep Cortical and Subcortical Structures Using Stereotactic Electroencephalography: Lessons from the Anterior Cingulate Cortex

Estereotáctica Electroencefalografía (SEEG) es una técnica quirúrgica utilizada en la cirugía de la epilepsia para ayudar a localizar focos epilépticos. También ofrece una oportunidad única para investigar la función cerebral. Aquí describimos cómo SEEG se puede utilizar para investigar los procesos cognitivos en sujetos humanos.

La investigación de la función de profunda cortical y estructuras subcorticales Usando estereotáctica Electroencefalografía: Lecciones de la corteza cingulada anterior

Stereotactic Electroencephalography (SEEG) is a technique used to localize seizure foci in patients with medically intractable epilepsy. This procedure ...

investigating-function-deep-cortical-subcortical-structures-using

Research

JoVE Journal

Neuroscience

12.1K vistas.  Columbia University Medical Center, New York Presbyterian Hospital.  Estereotáctica Electroencefalografía (SEEG) es una técnica quirúrgica utilizada en la cirugía de la epilepsia para ayudar a localizar focos epilépticos. También ofrece una oportunidad única para investigar la función cerebral. Aquí describimos cómo SEEG se puede utilizar para investigar los procesos cognitivos en sujetos humanos. 

Video: Investigating the Function of Deep Cortical and Subcortical Structures Using Stereotactic Electroencephalography: Lessons from the Anterior Cingulate Cortex

Investigating Social Cognition in Infants and Adults Using Dense Array Electroencephalography (dEEG)

Dense array electroencephalography (dEEG), which provides a non-invasive window for measuring brain activity and a temporal resolution unsurpassed by any other current brain imaging technology1,2, is being used increasingly in the study of social cognitive functioning in infants and adults. While dEEG is enabling researchers to examine brain activity patterns with unprecedented levels of sensitivity, conventional EEG recording systems continue to face certain limitations, including 1) poor spatial resolution and source localization3,4,2) the physical discomfort for test subjects of enduring the individual application of numerous electrodes to the surface of the scalp, and 3) the complexity for researchers of learning to use multiple software packages to collect and process data. Here we present an overview of an established methodology that represents a significant improvement on conventional methodologies for studying EEG in infants and adults. Although several analytical software techniques can be used to establish indirect indices of source localization to improve the spatial resolution of dEEG, the HydroCel Geodesic Sensor Net (HCGSN) by Electrical Geodesics, Inc. (EGI), a dense sensory array that maintains equal distances among adjacent recording electrodes on all surfaces of the scalp, further enhances spatial resolution4,5,6 compared to standard dEEG systems. The sponge-based HCGSN can be applied rapidly and without scalp abrasion, making it ideal for use with adults7,8, children9,10,11, and infants12, in both research and clinical4,5,6,13,14,15 settings. This feature allows for considerable cost and time savings by decreasing the average net application time compared to other dEEG systems. Moreover, the HCGSN includes unified, seamless software applications for all phases of data, greatly simplifying the collection, processing, and analysis of dEEG data.
The HCGSN features a low-profile electrode pedestal, which, when filled with electrolyte solution, creates a sealed microenvironment and an electrode-scalp interface. In all Geodesic dEEG systems, EEG sensors detect changes in voltage originating from the participant's scalp, along with a small amount of electrical noise originating from the room environment. Electrical signals from all sensors of the Geodesic sensor net are received simultaneously by the amplifier, where they are automatically processed, packaged, and sent to the data-acquisition computer (DAC). Once received by the DAC, scalp electrical activity can be isolated from artifacts for analysis using the filtering and artifact detection tools included in the EGI software. Typically, the HCGSN can be used continuously for only up to two hours because the electrolyte solution dries out over time, gradually decreasing the quality of the scalp-electrode interface.
In the Parent-Infant Research Lab at the University of Toronto, we are using dEEG to study social cognitive processes including memory, emotion, goals, intentionality, anticipation, and executive functioning in both adult and infant participants.

Investigating Social Cognition in Infants and Adults Using Dense Array Electroencephalography dEEG

Dense array electroencephalography is being used increasingly to study social cognitive functions in infants and adults. Here we present an established methodology that represents a significant improvement on conventional methodologies for studying EEG in infants and adults.

La investigación de la cognición social en niños y adultos usando electroencefalografía denso conjunto ( D EEG)

Dense array electroencephalography (dEEG), which provides a non-invasive window for measuring brain activity and a temporal resolution unsurpassed by any ...

Investigación

Neurociencias

Simultaneous Electroencephalography, Real-time Measurement of Lactate Concentration and Optogenetic Manipulation of Neuronal Activity in the Rodent Cerebral Cortex

Although the brain represents less than 5% of the body by mass, it utilizes approximately one quarter of the glucose used by the body at rest1. The function of non rapid eye movement sleep (NREMS), the largest portion of sleep by time, is uncertain. However, one salient feature of NREMS is a significant reduction in the rate of cerebral glucose utilization relative to wakefulness2-4. This and other findings have led to the widely held belief that sleep serves a function related to cerebral metabolism. Yet, the mechanisms underlying the reduction in cerebral glucose metabolism during NREMS remain to be elucidated.
	One phenomenon associated with NREMS that might impact cerebral metabolic rate is the occurrence of slow waves, oscillations at frequencies less than 4 Hz, in the electroencephalogram5,6. These slow waves detected at the level of the skull or cerebral cortical surface reflect the oscillations of underlying neurons between a depolarized/up state and a hyperpolarized/down state7. During the down state, cells do not undergo action potentials for intervals of up to several hundred milliseconds. Restoration of ionic concentration gradients subsequent to action potentials represents a significant metabolic load on the cell8; absence of action potentials during down states associated with NREMS may contribute to reduced metabolism relative to wake.
	Two technical challenges had to be addressed in order for this hypothetical relationship to be tested. First, it was necessary to measure cerebral glycolytic metabolism with a temporal resolution reflective of the dynamics of the cerebral EEG (that is, over seconds rather than minutes). To do so, we measured the concentration of lactate, the product of aerobic glycolysis, and therefore a readout of the rate of glucose metabolism in the brains of mice. Lactate was measured using a lactate oxidase based real time sensor embedded in the frontal cortex. The sensing mechanism consists of a platinum-iridium electrode surrounded by a layer of lactate oxidase molecules. Metabolism of lactate by lactate oxidase produces hydrogen peroxide, which produces a current in the platinum-iridium electrode. So a ramping up of cerebral glycolysis provides an increase in the concentration of substrate for lactate oxidase, which then is reflected in increased current at the sensing electrode. It was additionally necessary to measure these variables while manipulating the excitability of the cerebral cortex, in order to isolate this variable from other facets of NREMS.
	We devised an experimental system for simultaneous measurement of neuronal activity via the elecetroencephalogram, measurement of glycolytic flux via a lactate biosensor, and manipulation of cerebral cortical neuronal activity via optogenetic activation of pyramidal neurons. We have utilized this system to document the relationship between sleep-related electroencephalographic waveforms and the moment-to-moment dynamics of lactate concentration in the cerebral cortex. The protocol may be useful for any individual interested in studying, in freely behaving rodents, the relationship between neuronal activity measured at the electroencephalographic level and cellular energetics within the brain.

A procedure is described for manipulating the activity of cerebral cortical pyramidal neurons optogenetically while the electroencephalogram, electromyogram, and cerebral lactate concentration are monitored. Experimental recordings are performed on cable-tethered mice while they undergo spontaneous sleep/wake cycles. Optogenetic equipment is assembled in our laboratory; recording equipment is commercially available.

Electroencefalografía simultánea, en tiempo real Medición de la concentración de lactato y Manipulación optogenético de la actividad neuronal en la corteza cerebral de roedores

Although the brain represents less than 5% of the body  by mass, it utilizes approximately one quarter of the glucose used by the body  at rest1. The ...

Juxtasomal Biocytin Labeling to Study the Structure-function Relationship of Individual Cortical Neurons

The cerebral cortex is characterized by multiple layers and many distinct cell-types that together as a network are responsible for many higher cognitive functions including decision making, sensory-guided behavior or memory. To understand how such intricate neuronal networks perform such tasks, a crucial step is to determine the function (or electrical activity) of individual cell types within the network, preferentially when the animal is performing a relevant cognitive task. Additionally, it is equally important to determine the anatomical structure of the network and the morphological architecture of the individual neurons to allow reverse engineering the cortical network. Technical breakthroughs available today allow recording cellular activity in awake, behaving animals with the valuable option of post&#160;hoc identifying the recorded neurons. Here, we demonstrate the juxtasomal biocytin labeling technique, which involves recording action potential spiking in the extracellular (or loose-patch) configuration using conventional patch pipettes. The juxtasomal recording configuration is relatively stable and applicable across behavioral conditions, including anesthetized, sedated, awake head-fixed, and even in the freely moving animal. Thus, this method allows linking cell-type specific action potential spiking during animal behavior to reconstruction of the individual neurons and ultimately, the entire cortical microcircuit. In this video manuscript, we show how individual neurons in the juxtasomal configuration can be labeled with biocytin in the urethane-anaesthetized rat for post&#160;hoc identification and morphological reconstruction.

To understand the structure of neuronal networks, functional and morphological characterization of individual neurons is a necessity. Here, we demonstrate juxtasomal biocytin labeling, which allows electrophysiological recordings in the extracellular configuration, yet maintaining the ability to intracellularly label the neuron for post&#160;hoc reconstruction of dendritic and axonal architecture.

Juxtasomal Biocitina Etiquetado para estudiar la estructura-función de la relación de un individuo neuronas corticales

The cerebral cortex is characterized by multiple layers and many distinct cell-types that together as a network are responsible for many higher cognitive ...

Analysis of Gene Expression Changes in the Rat Hippocampus After Deep Brain Stimulation of the Anterior Thalamic Nucleus

Deep brain stimulation (DBS) surgery, targeting various regions of the brain such as the basal ganglia, thalamus, and subthalamic regions, is an effective treatment for several movement disorders that have failed to respond to medication. Recent progress in the field of DBS surgery has begun to extend the application of this surgical technique to other conditions as diverse as morbid obesity, depression and obsessive compulsive disorder. Despite these expanding indications, little is known about the underlying physiological mechanisms that facilitate the beneficial effects of DBS surgery. One approach to this question is to perform gene expression analysis in neurons that receive the electrical stimulation. Previous studies have shown that neurogenesis in the rat dentate gyrus is elicited in DBS targeting of the anterior nucleus of the thalamus1. DBS surgery targeting the ATN is used widely for treatment refractory epilepsy. It is thus of much interest for us to explore the transcriptional changes induced by electrically stimulating the ATN. In this manuscript, we describe our methodologies for stereotactically-guided DBS surgery targeting the ATN in adult male Wistar rats. We also discuss the subsequent steps for tissue dissection, RNA isolation, cDNA preparation and quantitative RT-PCR for measuring gene expression changes. This method could be applied and modified for stimulating the basal ganglia and other regions of the brain commonly clinically targeted. The gene expression study described here assumes a candidate target gene approach for discovering molecular players that could be directing the mechanism for DBS.

The mechanism underlying the therapeutic effects of Deep Brain Stimulation (DBS) surgery needs investigation. The methods presented in this manuscript describe an experimental approach to examine the cellular events triggered by DBS by analyzing the gene expression profile of candidate genes that can facilitate neurogenesis post DBS surgery.

Análisis de los cambios de expresión génica en la Rata Hippocampus Después de la estimulación cerebral profunda del tálamo anterior Núcleo

Deep brain stimulation (DBS) surgery, targeting various regions of the brain such as the basal ganglia, thalamus, and subthalamic regions, is an effective ...

Imaging Serotonergic Fibers in the Mouse Spinal Cord Using the CLARITY/CUBIC Technique

Long descending fibers to the spinal cord are essential for locomotion, pain perception, and other behaviors. The fiber termination pattern in the spinal cord of the majority of these fiber systems have not been thoroughly investigated in any species. Serotonergic fibers, which project to the spinal cord, have been studied in rats and opossums on histological sections and their functional significance has been deduced based on their fiber termination pattern in the spinal cord. With the development of CLARITY and CUBIC techniques, it is possible to investigate this fiber system and its distribution in the spinal cord, which is likely to reveal previously unknown features of serotonergic supraspinal pathways. Here, we provide a detailed protocol for imaging the serotonergic fibers in the mouse spinal cord using the combined CLARITY and CUBIC techniques. The method involves perfusion of a mouse with a hydrogel solution and clarification of the tissue with a combination of clearing reagents. Spinal cord tissue was cleared in just under two weeks, and the subsequent immunofluorescent staining against serotonin was completed in less than ten days. With a multi-photon fluorescent microscope, the tissue was scanned and a 3D image was reconstructed using Osirix software.

Supraspinal projections are important for pain perception and other behaviors, and serotonergic fibers are one of these fiber systems. The present study focused on the application of the combined CLARITY/CUBIC protocol to the mouse spinal cord in order to investigate the termination of these serotonergic fibers.

Las fibras serotoninérgicos proyección de imagen en la médula espinal de ratón El uso de la claridad / Técnica CÚBICO

Long descending fibers to the spinal cord are essential for locomotion, pain perception, and other behaviors. The fiber termination pattern in the spinal ...

Exploring Deep Space - Uncovering the Anatomy of Periventricular Structures to Reveal the Lateral Ventricles of the Human Brain

Anatomy students are typically provided with two-dimensional (2D) sections and images when studying cerebral ventricular anatomy and students find this challenging. Because the ventricles are negative spaces located deep within the brain, the only way to understand their anatomy is by appreciating their boundaries formed by related structures. Looking at a 2D representation of these spaces, in any of the cardinal planes, will not enable visualisation of all of the structures that form the boundaries of the ventricles. Thus, using 2D sections alone requires students to compute their own mental image of the 3D ventricular spaces. The aim of this study was to develop a reproducible method for dissecting the human brain to create an educational resource to enhance student understanding of the intricate relationships between the ventricles and periventricular structures. To achieve this, we created a video resource that features a step-by-step guide using a fiber dissection method to reveal the lateral and third ventricles together with the closely related limbic system and basal ganglia structures. One of the advantages of this method is that it enables delineation of the white matter tracts that are difficult to distinguish using other dissection techniques. This video is accompanied by a written protocol that provides a systematic description of the process to aid in the reproduction of the brain dissection. This package offers a valuable anatomy teaching resource for educators and students alike. By following these instructions educators can create teaching resources and students can be guided to produce their own brain dissection as a hands-on practical activity. We recommend that this video guide be incorporated into neuroanatomy teaching to enhance student understanding of the morphology and clinical relevance of the ventricles.

This paper demonstrates the effective use of a fiber dissection method to reveal the superficial white matter tracts and periventricular structures of the human brain, in three-dimensional space, to aid student comprehension of ventricular morphology.

Explorar el espacio profundo - descubrimiento de la anatomía de las estructuras periventriculares para revelar los ventrículos laterales del cerebro humano

Anatomy students are typically provided with two-dimensional (2D) sections and images when studying cerebral ventricular anatomy and students find this ...

Simultaneous Recordings of Cortical Local Field Potentials, Electrocardiogram, Electromyogram, and Breathing Rhythm from a Freely Moving Rat

Monitoring the physiological dynamics of the brain and peripheral tissues is necessary for addressing a number of questions about how the brain controls body functions and internal organ rhythms when animals are exposed to emotional challenges and changes in their living environments. In general experiments, signals from different organs, such as the brain and the heart, are recorded by independent recording systems that require multiple recording devices and different procedures for processing the data files. This study describes a new method that can simultaneously monitor electrical biosignals, including tens of local field potentials in multiple brain regions, electrocardiograms that represent the cardiac rhythm, electromyograms that represent awake/sleep-related muscle contraction, and breathing signals, in a freely moving rat. The recording configuration of this method is based on a conventional micro-drive array for cortical local field potential recordings in which tens of electrodes are accommodated, and the signals obtained from these electrodes are integrated into a single electrical board mounted on the animal's head. Here, this recording system was improved so that signals from the peripheral organs are also transferred to an electrical interface board. In a single surgery, electrodes are first separately implanted into the appropriate body parts and the target brain areas. The open ends of all of these electrodes are then soldered to individual channels of the electrical board above the animal's head so that all of the signals can be integrated into the single electrical board. Connecting this board to a recording device allows for the collection of all of the signals into a single device, which reduces experimental costs and simplifies data processing, because all data can be handled in the same data file. This technique will aid the understanding of the neurophysiological correlates of the associations between central and peripheral organs.

This study introduces a method for the simultaneous recording of local field potentials in the brain, electrocardiograms, electromyograms, and breathing signals of a freely moving rat. This technique, which reduces experimental costs and simplifies data analysis, will contribute to the understanding of the interactions between the brain and peripheral organs.

Grabaciones simultáneas de potenciales de campo Local Cortical, Electrocardiograma, electromiograma y respirar a ritmo de una rata libremente móvil

Monitoring the physiological dynamics of the brain and peripheral tissues is necessary for addressing a number of questions about how the brain controls ...

Combined Transcranial Magnetic Stimulation and Electroencephalography of the Dorsolateral Prefrontal Cortex

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive method that produces neural excitation in the cortex by means of brief, time-varying magnetic field pulses. The initiation of cortical activation or its modulation depends on the background activation of the neurons of the cortical region activated, the characteristics of the coil, its position and its orientation with respect to the head. TMS combined with simultaneous electrocephalography (EEG) and neuronavigation (nTMS-EEG) allows for the assessment of cortico-cortical excitability and connectivity in almost all cortical areas in a reproducible manner. This advance makes nTMS-EEG a powerful tool that can accurately assess brain dynamics and neurophysiology in test-retest paradigms that are required for clinical trials. Limitations of this method include artifacts that cover the initial brain reactivity to stimulation. Thus, the process of removing artifacts may also extract valuable information. Moreover, the optimal parameters for dorsolateral prefrontal (DLPFC) stimulation are not fully known and current protocols utilize variations from the motor cortex (M1) stimulation paradigms. However, evolving nTMS-EEG designs hope to address these issues. The protocol presented here introduces some standard practices for assessing neurophysiological functioning from stimulation to the DLPFC that can be applied in patients with treatment resistant psychiatric disorders that receive treatment such as transcranial direct current stimulation (tDCS), repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS), magnetic seizure therapy (MST) or electroconvulsive therapy (ECT).

The protocol presented here is for TMS-EEG studies utilizing intracortical excitability test-retest design paradigms. The intent of the protocol is to produce reliable and reproducible cortical excitability measures for assessing neurophysiological functioning related to therapeutic interventions in the treatment of neuropsychiatric diseases such as major depression.

Estímulo magnético de Transcranial combinado y electroencefalograma (EEG) de la corteza Prefrontal Dorsolateral

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive method that produces neural excitation in the cortex by means of brief, time-varying magnetic ...

Chronic Implantation of Whole-cortical Electrocorticographic Array in the Common Marmoset

Electrocorticography (ECoG) allows the monitoring of electrical field potentials from the cerebral cortex with high spatiotemporal resolution. Recent development of thin, flexible ECoG electrodes has enabled conduction of stable recordings of large-scale cortical activity. We have developed a whole-cortical ECoG array for the common marmoset. The array continuously covers almost the entire lateral surface of cortical hemisphere, from the occipital pole to the temporal and frontal poles, and it captures whole-cortical neural activity in one shot. This protocol describes a chronic implantation procedure of the array in the epidural space of the marmoset brain. Marmosets have two advantages regarding ECoG recordings, one being the homologous organization of anatomical structures in humans and macaques, including frontal, parietal, and temporal complexes. The other advantage is that the marmoset brain is lissencephalic and contains a large number of complexes, which are more difficult to access in macaques with ECoG, that are exposed to the brain surface.These features allow direct access to most cortical areas beneath the surface of the brain. This system provides an opportunity to investigate global cortical information processing with high resolutions at a sub-millisecond order in time and millimeter order in space.

We have developed a whole-cortical electrocorticographic array for the common marmoset that continuously covers almost the entire lateral surface of cortex, from the occipital pole to the temporal and frontal poles. This protocol describes a chronic implantation procedure of the array in the epidural space of the marmoset brain.

Implantación crónica de todo cortical matriz electrocorticográfica en el tití común

Electrocorticography (ECoG) allows the monitoring of electrical field potentials from the cerebral cortex with high spatiotemporal resolution. Recent ...

Stimulus-specific Cortical Visual Evoked Potential Morphological Patterns

This paper presents a methodology for the recording and analysis of cortical visual evoked potentials (CVEPs) in response to various visual stimuli using 128-channel high-density electroencephalography (EEG). The specific aim of the described stimuli and analyses is to examine whether it is feasible to replicate previously reported CVEP morphological patterns elicited by an apparent motion stimulus, designed to simultaneously stimulate both ventral and dorsal central visual networks, using object and motion stimuli designed to separately stimulate ventral and dorsal visual cortical networks.&#160; Four visual paradigms are presented: 1. Randomized visual objects with consistent temporal presentation. 2. Randomized visual objects with inconsistent temporal presentation (or jitter).&#160; 3. Visual motion via a radial field of coherent central dot motion without jitter.&#160; 4. Visual motion via a radial field of coherent central dot motion with jitter.&#160; These four paradigms are presented in a pseudo-randomized order for each participant.&#160; Jitter is introduced in order to view how possible anticipatory-related effects may affect the morphology of the object-onset and motion-onset CVEP response.&#160; EEG data analyses are described in detail, including steps of data exportation from and importation to signal processing platforms, bad channel identification&#160;and removal, artifact rejection, averaging, and categorization of average CVEP morphological pattern type based upon latency ranges of component peaks. Representative data show that the methodological approach is indeed sensitive in eliciting differential object-onset and motion-onset CVEP morphological patterns and may, therefore, be useful in addressing the larger research aim. Given the high temporal resolution of EEG and the possible application of high-density EEG in source localization analyses, this protocol is ideal for the investigation of distinct CVEP morphological patterns and the underlying neural mechanisms which generate these differential responses.&#160; &#160; &#160;&#160;

In this paper, we present a protocol to investigate differential cortical visual evoked potential morphological patterns through stimulation of ventral and dorsal networks using high-density EEG. Visual object and motion stimulus paradigms, with and without temporal jitter, are described. Visual evoked potential morphological analyses are also outlined.&#160;&#160;

Patrones morfológicos potenciales evocados visuales corticales específicos del estímulo

This paper presents a methodology for the recording and analysis of cortical visual evoked potentials (CVEPs) in response to various visual stimuli using ...