Les auteurs ne ont aucun accusés de réception ou de l&#39;information financière.

Veiller à ce que chaque patient est examiné d&#39;aptitude à l&#39;étude de recherche, et les patients appropriés doit être consenti pour la participation à l&#39;étude selon les procédures de la CISR locales. 1. Sélection des patients pour la SEEG et de la recherche <ol><li> Sélection des patients pour la SEEG Remarque: les patients épileptiques doivent être cliniquement évaluées par une équipe multidisciplinaire composée d&#39;épileptologues, neuropsychologues et les neurochirurgiens. <ol><li> Veiller à ce que le patient souffre d&#39;épilepsie focale réfractaire au traitement médical, défini comme un échec à répondre à au moins deux essais adéquats de médicaments anti-épileptiques. </li><li> Veiller à ce que des techniques non invasives ont pas réussi à localiser les foyers épileptogène. </li><li> Confirmer avec l&#39;équipe multidisciplinaire que le patient ne est pas adapté pour enquête uniquement avec électrodes de grille sous-dural. </li><li> Confirmer avec l&#39;équipe multidisciplinaire qu&#39;il ya suspicion clinique d&#39;une zone saisie de commencement profonde. </li></ol></li> &lt;li&gt; La sélection des patients pour la tâche de recherche <ol><li> Assurez-vous que l&#39;objet est entre les âges de 13 et 65 ans. </li><li> Obtenir le consentement ou l&#39;assentiment (avec le consentement des parents si dessous de l&#39;âge de 18 ans) du patient. </li><li> Veiller à ce que les sujets sont en mesure d&#39;assister à la tâche et à coopérer avec l&#39;essai. </li></ol></li></ol> 2. Préparation et implantation Technique <ol><li> Effectuer un T2 volumétrique et un contraste amélioré volumétrique T1 IRM préopératoire et transférer les images vers le logiciel de navigation stéréotactique, selon le protocole du fabricant. <ol><li> Planifier les objectifs d&#39;électrodes de profondeur en fonction de la IRM et suspicion clinique de saisie foyers. Remarque: Les exemples fournis sont basés sur le logiciel de navigation BrainLab et sont donc propres à ce système. Cependant, ne importe quel logiciel de navigation stéréotactique peut être utilisée pour planifier des trajectoires profondeur d&#39;électrode et le placement. </li><li> Définir la région anatomique d&#39;intérêt quele point de cible dans la fonction «planification stéréotaxique&quot; dans le logiciel de navigation stéréotactique. </li><li> Par exemple, utiliser le DACC comme cible d&#39;intérêt. Pour définir sa trajectoire, appuyez sur &quot;nouvelle trajectoire,&quot; puis appuyez sur &quot;cible&quot; et cliquez sur le DACC. Centrer la cible dans le milieu de DACC en examinant DACC dans tous les trois plans (axial, frontal et sagittal) et en cliquant sur le milieu de DACC dans chaque plan. <ol><li> Définir le point sur le cuir chevelu d&#39;entrée au sein de la fonction «planification stéréotaxique&quot; dans le logiciel de navigation stéréotactique. </li></ol></li><li> Par exemple, choisir un point sur le cuir chevelu qui semble être le plus court chemin vers l&#39;DACC. Appuyez sur &quot;entrée&quot; et choisissez le point sur le cuir chevelu pour faire le point d&#39;entrée. </li><li> Cliquez et faites glisser les et les points «cible» «entrée» pour modifier la trajectoire définie pour éviter structures corticales et sous-corticales vasculaires ainsi que toute CE éloquente potentielrebral régions. </li><li> Répétez l&#39;opération pour toutes les cibles d&#39;électrodes de profondeur prévues (Figure 1). </li><li> Admettre le patient le matin de la chirurgie, porter à la salle d&#39;opération, et d&#39;induire sous anesthésie générale 26,27. </li><li> Joindre une Cosman-Roberts-Wells (CRW) chevalement stéréotaxique à la tête du patient avec des vis de crâne. </li><li> Obtenir un CT volumétrique avec le chevalement en place. </li><li> Chargez les TDM et d&#39;IRM images volumétriques dans le logiciel de navigation stéréotactique via la fonction &quot;Importer Charger et&quot;. </li><li> Cliquez sur la fonction &quot;Localisation&quot; dans le logiciel de navigation stéréotactique. </li><li> Localisez le chevalement CRW en cliquant sur toutes les images définies par le logiciel de navigation stéréotactique contenant le chevalement et puis en poussant le bouton &quot;Affecter LOC&quot;. </li><li> Cliquez sur la fonction &quot;AC / PC Localisation&quot; dans le logiciel de navigation stéréotactique. </li><li> Çaentify commissures antérieure et postérieure en fonction de leur emplacement anatomique. </li><li> Désigner les commissures antérieures et postérieures via la fonction «Set AC système / PC&quot; dans le logiciel de navigation stéréotactique. </li><li> Cliquez sur la fonction &quot;Image Fusion&quot; dans le logiciel de navigation stéréotactique. </li><li> Fusionner les images CT avec les images IRM dans le logiciel de navigation stéréotactique 28,29. Cliquez sur le CT volumétrique jumelé et des images IRM sous l&#39;onglet &quot;Fusion&quot; puis cliquez sur &quot;Auto Fusion&quot;. Note: Ceci place la IRM dans les coordonnées stéréotaxiques du cadre. </li><li> Cliquez sur la fonction «planification stéréotaxique&quot; dans le logiciel de navigation stéréotactique et confirmer les trajectoires prévues des étapes 2.1.2 - 2.1.6. </li><li> Choisissez le volumétrique CT comme référence stéréotaxique sous l&#39;onglet &quot;Fonctions stéréotaxiques&quot;. </li><li> Cliquez sur l&#39;icône «imprimer» dans til colonne verticale d&#39;icônes pour imprimer les coordonnées finales stéréotaxiques pour chaque profondeur électrode trajectoire 30,31. </li></ol></li><li> technique d&#39;implantation <ol><li> Retour au patient de la salle d&#39;opération suivant la tomodensitométrie. </li><li> Préparer et draper le champ opératoire en utilisant des méthodes stériles routine 32,33. </li><li> Se assurer qu&#39;un fluoroscope est dans la salle d&#39;opération et drapé avec le reste du champ opératoire. </li><li> En utilisant les coordonnées stéréotaxiques imprimés de l&#39;étape 2.1.20, définir les coordonnées pour la première électrode de profondeur sur le chevalement. Remarque: Les coordonnées stéréotaxiques sont donnés dans trois plans: latérale (x), vertical (y) et antéro-postérieur (z). Par exemple, les coordonnées imprimés pour une cible dans le droit DACC sont 48,2 mm AP, 6,6 mm et 2,2 mm latéral vertical. Le chevalement est alors mis à ces coordonnées en conséquence. </li><li> Étendre la guideblock jusqu&#39;à la peau et marquer l&#39;emplacement du trou de trépan sur la sCalp avec un marqueur. Fixer le guideblock en place sur la base des coordonnées stéréotaxiques et en tant que telle, sans repères sont nécessaires pour marquer l&#39;incision. </li><li> Injecter 2 - 3 ml de bupivacaïne à 0,5% dans une dilution 1: 100 000 d&#39;adrénaline dans l&#39;incision marquée. </li><li> Faire une entaille dans le cuir chevelu avec un scalpel vers le crâne dans l&#39;incision marquée. </li><li> Cautériser le derme et les tissus profonds en utilisant l&#39;énergie monopolaire dirigé avec un obturateur revêtu afin de minimiser tout saignement par les navires dans la peau ou tissu sous-cutané. </li><li> Percez un trou de trépan utilisant un foret de torsion 2,1 mm au milieu de l&#39;incision. </li><li> Ouvrir la dure-mère avec une sonde d&#39;obturateur rigide. Vissez un boulon d&#39;ancrage dans le crâne. Placer une sonde pré-mesurée stylet à travers le boulon d&#39;ancrage pour faire une piste pour l&#39;électrode. </li><li> Avancer avec précaution l&#39;électrode à la profondeur pré-calculée. Serrer le capuchon de boulon d&#39;ancrage pour fixer le électrode. </li><li> Répétez ce processus pour tousles électrodes de profondeur. </li><li> Placez le fluoroscope en dessous et entourant la tête du patient et dans les deux plans latéraux AP pour obtenir des images fluoroscopiques d&#39;assurer trajectoires de placement adéquat de toutes les électrodes. </li><li> Connectez les électrodes au système EEG clinique pour vérifier impédances appropriées. </li><li> Réveillez le patient de l&#39;anesthésie et de transport à la salle de récupération, et par la suite à l&#39;UEM. </li><li> Dans l&#39;UEM, surveiller le patient par l&#39;intermédiaire de surveillance en circuit fermé pour les crises cliniques et via ECoG des preuves électrographique de convulsions. </li></ol></li></ol> 3. Groupe comportementale et acquisition de données <ol><li> Tâche comportementale <ol><li> Ouvrez le logiciel de comportement sur l&#39;ordinateur exclusivement consacré à l&#39;exécution du logiciel comportemental. Remarque: Les instructions fournies sont basées sur MonkeyLogic, une boîte à outils MATLAB conçu pour la présentation et l&#39;exécution de tâches précises 34,35 psychophysiques temporellement et sont donc specific à cette plate-forme logicielle du comportement. Ce programme est exécuté sur la version 2010a Matlab et exige le «Data Acquisition Toolbox.&quot; Cependant, toute plate-forme logicielle de comportement capable de présenter des stimuli visuels et d&#39;enregistrement des données électrophysiologiques pourraient être utilisés. </li><li> Réglez le fichier des conditions conçu pour exécuter la tâche MSIT pour inclure tous les quatre types de fréquence égale d&#39;essai. Remarque: La tâche MSIT consiste à présenter le sujet avec une queue de trois nombres entre 0 et 3, où deux des numéros, les «distracteurs», sont identiques et un numéro, le «cible», est différent. <ol><li> Demandez l&#39;objet d&#39;identifier la «cible» en appuyant sur le bouton correspondant sur une boîte de bouton. Si &#39;1&#39; est la cible, le bouton gauche est le bon choix. Si «2», le bouton du milieu, et si, le bouton &#39;3&#39; à droite. &#39;0&#39; ne correspond pas à un bouton possible (figure 2). </li&gt; </ol></li><li> Appuyez sur le bouton &quot;Set conditions&quot; et choisissez le fichier souhaité fixer des conditions à l&#39;étape précédente. Remarque: Il ya deux types d&#39;interférences cognitives qui induisent conflit pendant le processus de prise de décision. Essais d&#39;interférence Flanker se produisent lorsque les distracteurs sont possibles (1, 2, ou 3, au lieu de 0) choix de bouton (par ex., 121), tandis que les essais d&#39;interférence spatiale se produisent lorsque la localisation spatiale de la valeur cible diffère du lieu de l&#39;intervention (par exemple, 200 dans lequel le bouton du milieu est la réponse correcte, malgré le fait que le numéro de cible est dans la position de gauche). Il existe quatre types d&#39;essais basés sur la présence ou l&#39;absence de ces deux types de brouillage. </li><li> Testez le moniteur d&#39;affichage comportementale en cliquant sur &quot;Test&quot; dans la zone d&#39;affichage. L&#39;écran d&#39;affichage devrait montrer le test stimulus visuel pour les 2-3 sec. </li><li> Connectez le dispositif d&#39;interface de l&#39;objet (boîte de bouton) pour les entrées analogiques sur les donnéescarte d&#39;acquisition sur l&#39;ordinateur consacrée à l&#39;enregistrement des données électrophysiologiques via trois câbles BNC standard. </li><li> Connectez la boîte de bouton à une source d&#39;alimentation. </li><li> Connectez la carte d&#39;acquisition de données au processeur de signal neuronal 512 canaux via un câble split ruban dans neuf rubans. 8 des rubans sont connectés aux ports 0-7 sur la partie E / S numérique de la carte d&#39;acquisition de données tandis que le 9 e ruban est connecté au port 0 sur la partie numérique de PFI de la carte d&#39;acquisition de données. Remarque: Les rubans envoient des marqueurs numériques de 8 bits (ports 0-7, numérique I / O) et une impulsion d&#39;échantillonnage (port 0, PFI digital), au processeur de signal neuronal. </li><li> Régler le taux d&#39;échantillonnage souhaité dans le logiciel de traitement du signal neural. <ol><li> Dans cet exemple, régler le taux d&#39;échantillonnage désirée pour 50 000 échantillons par seconde, alias et bas-échantillon en ligne pour 1000 échantillons par seconde. Ajustez le taux d&#39;échantillonnage pour répondre aux objectifs spécifiques de la tâche. Chronométrage de précision sous-millisecondeexige un taux d&#39;échantillonnage extrêmement élevé. </li></ol></li><li> Branchez l&#39;amplificateur pour le processeur de signal neuronal via un câble de fibre optique. </li><li> Connecter le processeur de signal neural au serpentin de données et la carte PCI optique dans l&#39;ordinateur d&#39;acquisition de données via un câble de neurones à fibres optiques. </li></ol></li><li> L&#39;acquisition des données <ol><li> Utiliser la plate-forme de recherche pour électrophysiologie UEM contenant un processeur de signal neural 512 canaux pour le traitement et le filtrage numérique, pré-amplifié des signaux électriques à partir des électrodes de profondeur. Note: Bien qu&#39;il existe 512 chaînes de traitement, dans la pratique, il n&#39;y a jamais plus de 15 à 20 électrodes placées à des fins cliniques. Par conséquent, nous vous recommandons d&#39;enregistrer à partir autant d&#39;électrodes que possible que la taille des données et la résolution spatiale ne est jamais un problème. </li><li> Transports la plate-forme à la chambre du patient, placer le moniteur de comportement devant le patient sur une table portable et se connecter à l&#39;ordinateur de contrôle comportementalexécutant le logiciel comportementale aide d&#39;un câble DVI standard. </li><li> Placez la plate-forme d&#39;enregistrement derrière ou sur le côté du lit du patient afin de rester le plus discret possible. </li><li> Connectez le système de recherche de la zone de séparation qui sépare l&#39;enregistrement du système de recherche clinique. </li><li> paramètres d&#39;enregistrement de commande en utilisant le logiciel de traitement de signal neuronal 34,35. Remarque: Ce système permet un contrôle sous-milliseconde sur les événements comportementaux 34,35. La synchronisation entre les données de neurones et de comportements, peut être réalisée soit avec des impulsions analogiques codant pour des événements de tâche ou des marqueurs numériques. Les deux signaux peuvent être envoyés soit à partir des sorties numériques ou analogiques sur la carte d&#39;acquisition de données à l&#39;entrées analogiques ou numériques sur le processeur de signal neural. </li><li> Distribuez le patient le dispositif d&#39;interface de l&#39;objet (boîte de touche) et donner des instructions de travail. </li><li> Cliquez sur &quot;Exécuter&quot; pour exécuter la tâche. </li><li> Permettre au patient decompléter deux blocs de 150 essais chacun. </li></ol></li></ol> 4. Analyse des données <ol><li> Logiciel ouvert qui permet la visualisation des données électrophysiologiques. Remarque: Les instructions fournies ci-dessous sont spécifiques à la version 2010a Matlab, mais un logiciel qui permet la visualisation et la manipulation des données électrophysiologiques peuvent être utilisés. </li><li> Fichier .edf ouverte contenant des données électrophysiologiques premières de la session d&#39;essai. </li><li> Visualisez signaux SEEG de la session pour se assurer qu&#39;il ne ya pas de artefact visible comme décharges épileptiformes ou mouvement artefact (figure 3A). </li><li> Superposer les impulsions de synchronisation de la tâche comportementale sur la trace LFP bruts (figure 3B) pour illustrer comment impulsions analogiques peuvent délimiter la structure de procès. </li><li> En utilisant les impulsions de synchronisation, d&#39;aligner la trace SEEG à la présentation de repère pour chaque essai (figure 3C). </li><li> Retirer les valeurs aberrantes (&gt; 4 écarts-types)et des traces d&#39;artefacts (Figure 3D). </li><li> Enregistrer tous les essais alignés dans une matrice pour d&#39;autres analyses (20 essais présentés empilés dans la figure 3E). </li><li> LFP activité moyenne dans les essais pour réduire les effets du bruit, artefact, ou d&#39;une activité EEG ne sont pas liées aux stimuli présentés, et d&#39;augmenter le signal d&#39;intérêt (figure 3F). </li><li> Créez le, spectrogramme d&#39;essai de moyenne brute utilisant l&#39;analyse spectrale multi-conique 36-38. Remarque: l&#39;analyse temps-fréquence peut être utilisée pour étudier la dynamique spectro-temporelle spécifiques à travers des essais simples ou multiples. Cette méthode permet l&#39;enquête des oscillations neuronales à des fréquences différentes au fil du temps. </li><li> Pad le signal provenant de chaque essai avec des zéros à la prochaine plus grande puissance de 2 pour éviter les effets de bord. </li><li> Appliquer une fenêtre glissante de 800 ms à 5 principaux des cônes et un produit temps-largeur de bande de neuf toutes les 10 ms grâce à la durée du signal pour créer la spécificationtrogram (figure 4A). </li><li> Multiplier le journal du spectrogramme de 10 normaliser et pour afficher des informations de fréquence plus élevée. Nota: Les spectrogrammes peuvent être normalisés par une distribution de fréquence théorique (ce est à dire, chaque valeur de fréquence élevée à la deuxième puissance négative) (figure 4B), le spectre moyen d&#39;une activité de référence (Figure 4C), ou en divisant par la moyenne et soustraction de la écart-type des valeurs dans chaque bande de fréquences (figure 4D). Cette procédure permet à l&#39;examen des bandes de fréquences spécifiques dans les deux premières formes normalisées et plus de temps pour les changements spécifiques à la tâche. Par exemple, une activation à haute gamma-bande (70 à 150 Hz), ce qui est représenté sur la figure 3E, on pense que le reflet de l&#39;activité excitatrice locale de la population neuronale locale entourant l&#39;électrode 39,40. </li></ol>

Les auteurs ne ont aucun conflit d&#39;intérêt à divulguer.

Dans cet article, la SEEG a été utilisé pour étudier l&#39;activité des populations neuronales locales dans le DACC pendant une tâche de prise de décision chez les humains. Des travaux antérieurs ont étudié l&#39;activité de neurones individuels dans le DACC en utilisant des enregistrements de microelectode peropératoires 14 et démontré que l&#39;activité DACC est modulée par l&#39;activité précédente. études de microélectrodes permettent l&#39;enquête de l&#39;activité de dopage des ne...

Épilepsie, un trouble neurologique courant caractérisé par de multiples crises récurrentes au fil du temps, représente 1% de la charge mondiale des maladies 1. Les médicaments anti-épileptiques ne parviennent pas à contrôler les crises dans 20 à 30% des patients 2,3. Chez ces patients médicalement intraitables, chirurgie de l&#39;épilepsie est souvent indiquée 4,5. La décision de procéder à une chirurgie nécessite localiser l&#39;objet de saisie, une condition préalable à la formulation d&#39;un plan chirurgical. Initialement, des techniques non invasives sont utilisés pour latéraliser et localiser le foyer de la saisie. Électroencéphalographie (EEG), par exemple, l&#39;activité électrique corticale mesures enregistrées à partir des électrodes placées sur le cuir chevelu et peut souvent fournir suffisamment d&#39;informations sur l&#39;emplacement de l&#39;accent de la saisie. En outre, l&#39;imagerie par résonance magnétique (IRM) peut démontrer des lésions discrètes, telles que la sclérose de l&#39;hippocampe, la pathologie classique vu dans la forme la plus courante d&#39;épilepsie médicalement intraitables, mésiale tépilepsie emporal (de MTLE). Souvent, cependant, le bilan non invasive est incapable d&#39;identifier un accent de saisie. Dans ces cas, électrocorticographie invasive (ECoG) avec des électrodes intracérébrales est nécessaire pour localiser le foyer et orienter la suite traitement chirurgical 6. ECoG est une technique neurophysiologique utilisé pour mesurer l&#39;activité électrique à l&#39;aide d&#39;électrodes placées en contact direct avec le cerveau. Les grilles ou des bandes de surface (sous-duraux) électrodes sont placées sur la surface du cerveau, un processus qui nécessite une craniotomie (ablation d&#39;un volet osseux) et la grande ouverture de la dure-mère. Ces électrodes de surface peuvent être placées sur la zone putatif (s) de début des crises. Les extrémités distales des électrodes sont en tunnel à travers de petites ouvertures dans la peau et connectés à l&#39;appareil de contrôle dans l&#39;unité de surveillance de l&#39;épilepsie (UEM). Dans l&#39;UEM, le patient est surveillé pour l&#39;activité de saisie clinique grâce à la vidéo en continu et des enregistrements ECoG. Cette technique is utile pour recueillir à long terme (quelques jours ou semaines) des enregistrements de ictal et décharges électriques intercritiques sur de relativement grandes zones de la surface corticale. Bien que ces enregistrements intracrâniens sont inestimables cliniquement pour enquêter sur la saisie et la propagation des foyers, ils nous fournissent aussi l&#39;occasion d&#39;étudier la fonction cognitive et la neurophysiologie chez les humains subissant des tâches comportementales spécialement conçus. ECoG utilisant des électrodes de grille sous-dural a été utilisé pour étudier divers aspects de la fonction corticale, y compris le traitement sensoriel et de la langue. Comme l&#39;un des nombreux exemples, Bouchard et al démontré la coordination temporelle de la musculature orale dans la formation des syllabes de la langue parlée dans le cortex sensori-ventrale, une région identifiée comme la parole humaine cortex sensorimoteur 7. En outre, ECoG avec le placement de la grille sous-dural a également été utilisé pour étudier les mécanismes par lesquels les humains sont capables de Attend une voix particulière dans une foule: la soi-disant «effet cocktail» 8,9. Enregistrements ECoG démontré qu&#39;il existe deux groupes neuronaux distincts qui suivre dynamiquement les flux de la parole, les fluctuations à la fois faible de phase de fréquence et haute gamma amplitude, et qu&#39;il existe des sites de traitement distinctes - l&#39;une du site «modulation» qui suit les deux haut-parleurs, et une &#39;sélection&#39; site qui suit le locuteur assisté à cinq. Une autre application émergente de ECoG avec le placement de l&#39;électrode sous-dural est le potentiel pour une utilisation avec Brain Interfaces ordinateur (BCI), qui &quot;décoder&quot; l&#39;activité neuronale afin de conduire une sortie externe. Cette technologie a le potentiel de permettre patients atteints cérébrale grave ou de blessures de la moelle épinière pour communiquer avec le monde et de manipuler des prothèses 10,11. Tandis que le placement de la grille sous-dural a grandement contribué à notre compréhension de superaires corticales offi- et est utile pour identifier les foyers épileptogènes corticales, cette technique ne nécessite une craniotomie et ses risques associés, et est généralement limitée à l&#39;étude de la surface externe du cerveau. Électroencéphalographie stéréotaxique (SEEG) est une technique qui permet l&#39;évaluation de foyers épileptogènes profonde 12. Avec une longue histoire d&#39;utilisation en France et en Italie, il est également de plus en plus utilisé aux États-Unis 13. SEEG implique le placement d&#39;électrodes multiples (typiquement 10 à 16) de profondeur dans la substance du cerveau à travers de petites (quelques mm) trous foret de bavures. Avantages de la SEEG sur le placement de la grille sous-dural comprennent sa nature moins invasive, la facilité d&#39;examiner hémisphères bilatéraux lorsque cela est nécessaire, et la capacité de générer des cartes en trois dimensions de la propagation des crises. En outre, ces électrodes permettent l&#39;identification des foyers épileptogènes profonde qui étaient auparavant difficiles à identifier avec des électrodes de surface. Cette procédure a également provides l&#39;occasion d&#39;étudier la neurophysiologie et la fonction des structures corticales profondes, comme le système limbique, le cortex mesoparietal, le cortex mesotemporal, et le cortex orbitofrontal, qui étaient auparavant difficiles à enquêter directement chez l&#39;homme. Cet article montre comment la SEEG peut être utilisé pour enquêter sur la fonction cognitive dans le cortex cingulaire antérieur dorsal (CACD). Le CACD est une région du cerveau largement étudiés, mais il est aussi l&#39;un des plus mal compris. Considéré comme une région importante pour la cognition humaine, il est probable que le DACC est au cœur du traitement neuronal dynamique de décisions dans le contexte de l&#39;évolution des demandes en continu imposées par l&#39;environnement 14. Les études dans les deux primates et les humains 15,16 17 suggèrent que le DACC intègre les risques potentiels et les avantages d&#39;une action donnée, en particulier dans les situations de conflit simultanée de multiples demandes 18-21, et modulates ces décisions dans le cadre des actions précédentes et leurs résultats 14,22,23. L&#39;interférence Multi-Source Groupe (MSIT), une tâche comportementale Stroop-like, est fréquemment utilisé pour enquêter sur le traitement des conflits dans le DACC. La tâche MSIT active le DACC en recrutant neurones impliqués dans plusieurs domaines du traitement réglementés par le DACC 24,25. Cette tâche active spécifiquement le DACC par les caractéristiques de la prise de décision, la détection de cible, la détection de nouveauté, la détection d&#39;erreur, la sélection de réponse, et la concurrence stimulus / réponse test. En outre, la tâche MSIT introduit multiples dimensions de l&#39;interférence cognitive, qui sont utilisés dans cette étude pour enquêter DACC réponses de neurones aux stimuli contradictoires simultanées utilisant la 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

Stéréotaxique électroencéphalographie (SEEG) est une technique utilisée pour localiser la saisie foyers chez les patients atteints d&#39;épilepsie réfractaire médicalement. Cette procédure implique la mise en place d&#39;électrodes multiples chronique de profondeur dans des régions du cerveau généralement inaccessible par l&#39;intermédiaire de sous-dural placement de l&#39;électrode de grille. SEEG fournit donc une occasion unique d&#39;étudier le fonctionnement du cerveau. Dans cet article, nous montrons comment la SEEG peut être utilisée pour étudier le rôle de la dorsale cortex cingulaire antérieur (CACD) dans le contrôle cognitif. Nous incluons une description de la procédure SEEG, démontrant la mise en place chirurgicale des électrodes. Nous décrivons les composants et processus nécessaires à l&#39;enregistrement potentiel de champ local (LFP) des données de consentir sujets alors qu&#39;ils sont engagés dans une tâche comportementale. Dans l&#39;exemple fourni, les sujets jouent une tâche d&#39;interférence cognitive, et nous montrent comment les signaux sont enregistrés et analysés à partir d&#39;électrodes dans le cortex cingulaire antérieur dorsal, une région intimment impliqué dans la prise de décision. Nous concluons avec d&#39;autres suggestions de la manière dont cette méthode peut être utilisée pour étudier les processus cognitifs humains.

Une fois qu&#39;un patient est sélectionné pour le placement des électrodes SEEG, il / elle subit une T2 et T1 contraste IRM volumétrique accrue. SEEG trajectoires d&#39;électrode sont alors prévus navigation stéréotactique utilisant des séquences d&#39;IRM volumétriques (figure 1). Cette technique permet de recueillir des potentiels de champ locales de structures profondes dans le cortex dorsal tels que le cortex cingulaire antérieur (trajectoire de couleur orange clair, figure 1)</s...

Watch this Scientific Journal Video about Investigating the Function of Deep Cortical and Subcortical Structures Using Stereotactic Electroencephalography: Lessons from the Anterior Cingulate Cortex a

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

Stéréotaxique électroencéphalographie (SEEG) est une technique opératoire utilisé dans la chirurgie de l&#39;épilepsie pour aider à localiser la saisie foyers. Il offre également une occasion unique d&#39;étudier le fonctionnement du cerveau. Ici, nous décrivons comment la SEEG peut être utilisée pour étudier les processus cognitifs chez les sujets humains.

Étude de la fonction de Deep corticale et structures sous-corticales Utilisation stéréotaxique électroencéphalographie: Leçons du cortex cingulaire antérieur

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 vues.  Columbia University Medical Center, New York Presbyterian Hospital.  Stéréotaxique électroencéphalographie (SEEG) est une technique opératoire utilisé dans la chirurgie de l'épilepsie pour aider à localiser la saisie foyers. Il offre également une occasion unique d'étudier le fonctionnement du cerveau. Ici, nous décrivons comment la SEEG peut être utilisée pour étudier les processus cognitifs chez les sujets humains. 

Vidéo: 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.

Enquêter cognition sociale chez les nourrissons et les adultes en utilisant électroencéphalographie réseau dense ( D EEG)

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

Recherche

Neurosciences

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.

Électroencéphalographie simultanée, en temps réel Mesure de la concentration de lactate et manipulation optogenetic de l&#39;activité neuronale dans le cortex cérébral des rongeurs

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 Biocytin étiquetage pour étudier la structure-fonction de relation corticale individuelle neurones

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.

Analyse des modifications d&#39;expression génique dans l&#39;hippocampe de rat après stimulation cérébrale profonde de l&#39;antérieur thalamique Nucleus

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.

Imagerie fibres sérotoninergiques dans la moelle épinière de souris Utilisation du CLARITY / Technique CUBIC

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.

Explorer l’espace lointain - découvrir l’anatomie des Structures périventriculaire de révéler les ventricules latéraux du cerveau humain

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.

Enregistrements simultanés des potentiels corticaux champ Local, électrocardiogramme, électromyogramme et respiration rythmique d’un Rat librement mobile

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.

La Stimulation magnétique transcrânienne combinée et électroencéphalographie du Cortex préfrontal dorsolatéral

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.

Implantation chronique d’ensemble-corticale Electrocorticographic tableau dans l’ouistiti commun

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;

Modèles morphologiques potentiels d'evoked Visual

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