עבודה זו נתמכה על ידי האפרים-MC3: # 1,137,237 הוענקה לSVS וJTG

כל המשימות בוצעו על פי פרוטוקול שאושר על שהוגש לדירקטוריון הסקירה המוסדי (IRB) של קליבלנד קליניק הקרן. תהליך הסכמה מדעת נערך עם כל מטופל לפני כל פעילות המחקר. בדוגמא זו, נושא שעומד בקריטריון מחקר שיש לו סטריאו electroencephalography אלקטרודות (Seeg) מושתלות לתפיסה נבחרה. הפרויקט נדון בנושא והם הסכימו להשתתף. .1 גיוס חולה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להעריך חולים עם אפילפסיה עקשן בתמורה להשתלת אלקטרודה תוך גולגולתי. אם החולה אינו מועמד טוב לניתוח פולשני, לנתח את החולה של MRI, PET ומג יחד עם פתולוגיה התפיסה על מנת לייעל את המיקום של האלקטרודות. צוות קליני מבצע את כל ההערכות ולא מתקבלות החלטות לצורכי מחקר. . </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לזהות חולים זכאים למחקר subsequent להערכה להשתלה ולאמת את החולים לפרוטוקול IRB אישר המבוסס על הקריטריונים להכללה / אי הכללה. הערה: זה הוא האינטרס הטוב ביותר של המטופל לכלול נושאים עם הילה בקריטריוני ההכללה. חולים עם הילות יכולים להודיע ​​לחוקרים שהם עומדים לקבל התקף; נותנת זמן לחוקרים ומטופל לנקוט באמצעי הזהירות הדרוש (לחיצה על אזעקת התפיסה להודיע ​​לצוות הקליני ומושך את כל הציוד מהדרך). עם זאת, אם נושאים מגויסים שאין לו הילה, להבטיח שהתקני קלט המטופל ניתן להסיר בקלות מאזור המטופל וכי צוות מודע לציוד המחקר והפרוטוקול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קבלת הסכמה מדעת לפני פעילות מחקר כל בהתאם לIRB. במהלך ההסכמה מהדעת, להסביר את המחקר, תוך שימת דגש כי ההשתתפות היא בהתנדבות בקפדנות ובשום אופן להשפיע על חולי טיפול קליני. ברוב המקרים יש ליאין שום תועלת ישירה למטופל ואת נכונותם להשתתף הוא אלטרואיסטי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשמור על כבוד לזכויותיו של המטופל ועל פרטיותו בכל העת. להזכיר החולים שהמידע שלהם יהיה להישאר בעילום שם וסודי, והם עשויים להפסיק את ההשתתפות במחקר בכל עת בשום תוצאה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יש לי סימן החולה ותאריך ההסכמה מהדעת אם הוא או היא מבינה ומסכים להשתתף במחקר. עותק לעזוב אחד לא נשאר עם המטופל לבחינה; צריך להיות להם שאלות או חששות לעודד החולים ליצור קשר עם הצרכן. </li></ol> .2 התנהגות מערכת Set-up <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפני שהבאתי את הציוד לחדר, לוודא שיש מספיק מקום בחדרו של החולה, כמו גם גישה לכולים ההכרחיים (2). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק שכל הציוד והחוטים מוכנים לזרז את להגדיר. מערכת ההתנהגות כוללת FDA ​​אישר זרוע רובוטית (המאפשר את הנושא להמשךרול סמן במהלך המשימה), מחשב נייד כדי לשלוט במערכת רכישת נתונים לאחסון נתונים אלקטרו והתנהגות תכנית ההתנהגות, צג להצגת גירויי המשימה, ו. הערה: הפוך את התאמות נחוצות כדי לענות על הצרכים ספציפיים של מחקרו של אחד. למשל, להשתמש בתיבת לחצן לממשק החולה במקום זרוע רובוטית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם החולה אינו ממוקם כיום באופן מתאים כדי להשלים את המשימה, לסייע לחולה לכיסא שכיבה (או מיטה) בזרועות, צריך להיות להם תפיסה. הערה: זה רעיון טוב כדי לדון בתכנון המחקר, הציוד, וכו &#39;עם כל חברי יחידת הניטור כדי ליידע אותם מה קורה, איך הקבוצה תהיה אינטראקציה עם החולים, וכל בעיות אפשריות שעלולים להתעורר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כאשר המטופל מוכן, להביא את מערכת ההתנהגות לחדר ולהתחיל באתחול מערכת ההתנהגות וזרוע הרובוטית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את מרק אירוע הדיגיטליפלט r מהמחשב התנהגותיות לערוצי DC של מערכת רכישת אלקטרו כדי הזמן לנעול את אותות Seeg נרשמו עם סמני אירוע התנהגותי. הערה: במרכז זה קיימת מערכת רכישת אלקטרו נפרדת המיועדת למטרות מחקר, שאינו מפריעות למערכת הרכישה הקלינית. עם זאת, ניתן להשתמש במערכת הרכישה הקלינית על ידי עבודה עם האנשים המתאימים. כל המאמצים צריכים להיות עשויים שלא לשבש את הרכישה הקלינית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כייל את הזרוע הרובוטית ולמקם אותו כך שטווח תנועה הוא נוח למטופל. אם שימוש במכשיר ממשק אחר, להבטיח שהציוד פועל באופן תקין, והוא ממוקם בנוחות לנושא להשתמש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תוך שימוש בזרוע רובוטית, להבטיח כי לחצני עצירת חירום נגישים בקלות על ידי החוקרים ברחבי המשימה התנהגותית. במקרה של תפיסה, כפתור עצירת החירום הואלחץ והציוד התרחק מהמטופל, כך שהם לא יפגעו בעצמם. בנוסף, אנחנו לא משתמשים ברצועות ולקרו שמגיעות עם מערכת הרובוט כדי להקל על ההסרה מהמטופל במקרה של התקפים מתרחש. הערה: בדוגמא זו, יציאת המקבילית של מתקן ההתנהגות מחוברת ליציאת קלט הדיגיטלית של מערכת הרכישה באמצעות כבל יציאת מקבילית. אותות אנלוגיים נוספים, כגון מיקום x &amp; y של הזרוע רובוטית נרשמו בו זמנית. </li></ol> .3 התנהגות משימה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסבר את המשימה למטופל לאחר השלמת המתקן הוקם והכיול של מכשיר הממשק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש במשימה התנהגותיות דומה למשחק הקלפים הילדים של &quot;מלחמה&quot;. שאל את המטופל לעשות הימורים באשר לשאלה האם הכרטיס שלהם הוא גדול יותר מהכרטיס של המחשב. הבחירה של ההימור מבוסס על התפיסה של המטופלים של הערך היחסי של הכרטיס שלהם. לפשט את tלבקש ניתוח שלאחר מכן, על ידי שימוש רק בכרטיסים של חליפה אחת ולהגביל את הסיפון ל2, 4, 6, 8, ו10 כרטיסים ממוספרים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הצג קיו קיבעון על המסך ל350 אלפית שניים. ודא המטופל מחזיק את הסמן מעל סימן הקיבעון ליזום המשימה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הראה את הגירוי ל1,000 אלפית שניים. לאפשר למטופל לראות בכרטיס שלהם עם הכרטיס של המחשב לידו עם פנים כלפי מטה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעקבות היעלמות כרטיסים, להראות go-קיו (&lt;msec 5,000) בו מוצגות שתי אפשרויות, שואל החולה להמר או 5 $ או $ 20, המבוסס על הכרטיס שלהם. שאל את המטופל למקום ההימור על ידי הזזת הסמן באמצעות זרוע רובוטית, על ההימור הנבחר שלהם. אקראי עמדת ההימור ממשפט למשפט כדי להבטיח שאין הטיה המבוססת על מיקום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר ההימור נבחר, תבחין 250 - עיכוב 500 אלפיות (מסך ריק), ואחריו את ההתגלות של הכרטיס של המחשב (1,000 - 1,250 האלפיות השניים). שים לב לתוצאה (1,000 אלפיות השני), אם המשפט היה נצחון, לאבד, או לצייר וכמה היה מנצח או מפסידים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאפשר למטופל לתרגל עד שהם בטוחים בביצועים שלהם ואין להם שאלות. </li></ol> .4 Data Acquisition <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רשום את הנתונים כאשר המטופל מוכן ולוודא שההגדרות במערכת רכישת המחקר (קלינית או) הם כראוי נבחרו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כבה את האורות בחדר וטלוויזיה כדי לשמור על רעש הרקע למינימום במהלך ההקלטה. בנוסף, לשאול את החולה להימנע מהתנהגויות כגון תופף ברגל שלהם, מדבר או רועד רגליהם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להתחיל את המשימה ולהקליט את המטופל לבצע את המשימה. לשאול את הנושא כדי לבצע את המשימה למשך 30 דקות. קצב הדגימה של מערכת הזרוע הרובוטית הוא KHz 1, וזו של מערכת הקלטת Seeg היא 2 KHz. הערה: משך זה עשוי להיות שונה עבור פרדיגמות אחרות. </li></ol> ניתוח .5 נתונים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ראשית, דה לזהות נתונים Seeg נרשמו על מנת להבטיח שInforma של המטופלtion נשאר חסוי וש/ נתוניו הוגשו בעילום שם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השג את הקואורדינטות של מיקום האלקטרודה מMRI CT ולפני הניתוח שלאחר הניתוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יישר את הרישומים חשמליים עם חותמות הזמן הדיגיטליים של אינטרסים מהמשימה התנהגותית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ליישם שיטות ניתוח אותות לנתח את אפנון פעילות מוחית אירוע תלוי. הערה: במחקר זה, צפיפות ספקטרלית כוח (PSD) של האירוע שקשור אותות Seeg חושב באמצעות ארגז הכלים multitaper Chronux 26,27. כל נתוני ניסוי היה מיושר ביחס לאירוע הרלוונטי (זמן אפס), וPSD מחושב היה מנורמל בכל סל תדירות ביחס לPSD תחילת המחקר. </li></ol>

<ol>
	<li>Rosenow, F., Luders, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Presurgical+evaluation+of+epilepsy.">Presurgical evaluation of epilepsy.</a> Brain. 124, 1683-1700 (1093).</li><li>Adelson, P. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+subdural+grids+and+strip+electrodes+to+identify+a+seizure+focus+in+children.">Use of subdural grids and strip electrodes to identify a seizure focus in children.</a> Pediatr. Neurosurg. 22 (4), 174-180 (1995).</li><li>Jayakar, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Invasive+EEG+monitoring+in+children:+When,+where,+and+what.">Invasive EEG monitoring in children: When, where, and what.</a> J Clin Neurophysiol. 16, 408-418 (1999).</li><li>Almeida, A. N., Martinez, V., Feindel, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+first+case+of+invasive+EEG+monitoring+for+the+surgical+treatment+of+epilepsy:+Historical+significance+and+context.">The first case of invasive EEG monitoring for the surgical treatment of epilepsy: Historical significance and context.</a> Epilepsia. 46, 1082-1085 (2005).</li><li>Dinner, D. S., Luders, H. O., Klem, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+electrocorticography:+Cleveland+clinic+experience.">Chronic electrocorticography: Cleveland clinic experience.</a> Electroencephalogr Clin Neurophysiol. , 58-69 (1998).</li><li>Bancaud, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+Stereotaxic+Exploration+(Seeg)+of+Epilepsy.">Functional Stereotaxic Exploration (Seeg) of Epilepsy.</a> Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 28, 85 (1970).</li><li>Chassoux, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intralesional+recordings+and+epileptogenic+zone+in+focal+polymicrogyria.">Intralesional recordings and epileptogenic zone in focal polymicrogyria.</a> Epilepsia. 49, 51-64 (2008).</li><li>Lo Russo, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Focal+cortical+resection+in+malformations+of+cortical+development.">Focal cortical resection in malformations of cortical development.</a> Epileptic Disord. 5, S115-S123 (2003).</li><li>Avanzini, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Discussion+of+stereoelectroencephalography.">Discussion of stereoelectroencephalography.</a> Acta neurologica Scandinavica Supplementum. , 152-170 (1994).</li><li>Cossu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stereo-EEG+in+children.">Stereo-EEG in children.</a> Child Nerv Syst. 22, 766-778 (2006).</li><li>Cossu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epilepsy+surgery+in+children:+Results+and+predictors+of+outcome+on+seizures.">Epilepsy surgery in children: Results and predictors of outcome on seizures.</a> Epilepsia. 49, 65-72 (2008).</li><li>Cossu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stereoelectroencephalography+in+the+presurgical+evaluation+of+focal+epilepsy+in+infancy+and+early+childhood+Clinical+article.">Stereoelectroencephalography in the presurgical evaluation of focal epilepsy in infancy and early childhood Clinical article.</a> J Neurosurg-Pediatr. 9, 290-300 (2012).</li><li>Gonzalez-Martinez, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stereoelectroencephalography+in+the+&amp;#34;difficult+to+localize&amp;#34;+refractory+focal+epilepsy:+early+experience+from+a+North+American+epilepsy+center.">Stereoelectroencephalography in the &amp;#34;difficult to localize&amp;#34; refractory focal epilepsy: early experience from a North American epilepsy center.</a> Epilepsia. 54, 323-330 (2013).</li><li>Vadera, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stereoelectroencephalography+following+subdural+grid+placement+for+difficult+to+localize+epilepsy.">Stereoelectroencephalography following subdural grid placement for difficult to localize epilepsy.</a> Neurosurgery. 72, 723-729 (2013).</li><li>Hill, N. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recording+human+electrocorticographic+(ECoG)+signals+for+neuroscientific+research+and+real-time+functional+cortical+mapping.">Recording human electrocorticographic (ECoG) signals for neuroscientific research and real-time functional cortical mapping.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. , (2012).</li><li>Ibanez, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor-language+coupling:+direct+evidence+from+early+Parkinson's+disease+and+intracranial+cortical+recordings.">Motor-language coupling: direct evidence from early Parkinson's disease and intracranial cortical recordings.</a> Cortex; a journal devoted to the study of the nervous system and behavior. 49, 968-984 (2013).</li><li>Caplan, J. B., Madsen, J. R., Raghavachari, S., Kahana, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distinct+patterns+of+brain+oscillations+underlie+two+basic+parameters+of+human+maze+learning.">Distinct patterns of brain oscillations underlie two basic parameters of human maze learning.</a> J Neurophysiol. 86, 368-380 (2001).</li><li>Watrous, A. J., Fried, I., Ekstrom, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+correlates+of+human+hippocampal+delta+and+theta+oscillations+during+navigation.">Behavioral correlates of human hippocampal delta and theta oscillations during navigation.</a> J Neurophysiol. 105, 1747-1755 (2011).</li><li>Roman, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hippocampal+negative+event-related+potential+recorded+in+humans+during+a+simple+sensorimotor+task+occurs+independently+of+motor+execution.">Hippocampal negative event-related potential recorded in humans during a simple sensorimotor task occurs independently of motor execution.</a> Hippocampus. , (2013).</li><li>Jerbi, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exploring+the+electrophysiological+correlates+of+the+default-mode+network+with+intracerebral+EEG.">Exploring the electrophysiological correlates of the default-mode network with intracerebral EEG.</a> Front Syst Neurosci. 4, 27 (2010).</li><li>Krolak-Salmon, P., Henaff, M. A., Vighetto, A., Bertrand, O., Mauguiere, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+amygdala+reaction+to+fear+spreading+in+occipital,+temporal,+and+frontal+cortex:+a+depth+electrode+ERP+study+in+human.">Early amygdala reaction to fear spreading in occipital, temporal, and frontal cortex: a depth electrode ERP study in human.</a> Neuron. 42, 665-676 (2004).</li><li>Hudry, J., Perrin, F., Ryvlin, P., Mauguiere, F., Royet, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Olfactory+short-term+memory+and+related+amygdala+recordings+in+patients+with+temporal+lobe+epilepsy.">Olfactory short-term memory and related amygdala recordings in patients with temporal lobe epilepsy.</a> Brain. 126, 1851-1863 (2003).</li><li>Rektor, I., Bares, M., Kubova, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Movement-related+potentials+in+the+basal+ganglia:+a+SEEG+readiness+potential+study.">Movement-related potentials in the basal ganglia: a SEEG readiness potential study.</a> Clin Neurophysiol. 112, 2146-2153 (2001).</li><li>Rektor, I., Louvel, J., Lamarche, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intracerebral+recording+of+potentials+accompanying+simple+limb+movements:+a+SEEG+study+in+epileptic+patients.">Intracerebral recording of potentials accompanying simple limb movements: a SEEG study in epileptic patients.</a> Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 107, 277-286 (1998).</li><li>Mitra, P., Bokil, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Observed Brain Dynamics. , (2008).</li><li>Lachaux, J. P., Axmacher, N., Mormann, F., Halgren, E., Crone, N. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-frequency+neural+activity+and+human+cognition:+past,+present+and+possible+future+of+intracranial+EEG+research.">High-frequency neural activity and human cognition: past, present and possible future of intracranial EEG research.</a> Progress in neurobiology. 98, 279-301 (2012).</li><li>Rogers, R. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Choosing+between+small,+likely+rewards+and+large,+unlikely+rewards+activates+inferior+and+orbital+prefrontal+cortex.">Choosing between small, likely rewards and large, unlikely rewards activates inferior and orbital prefrontal cortex.</a> The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 19, 9029-9038 (1999).</li><li>Lachaux, J. -. P., Axmacher, N., Mormann, F., Halgren, E., Crone, N. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-frequency+neural+activity+and+human+cognition:+Past,+present+and+possible+future+of+intracranial+EEG+research.">High-frequency neural activity and human cognition: Past, present and possible future of intracranial EEG research.</a> Prog. Neurobiol. 98, 279-301 (2012).</li><li>Gale, J. T., Martinez-Rubio, C., Sheth, S. A., Eskandar, E. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intra-operative+behavioral+tasks+in+awake+humans+undergoing+deep+brain+stimulation+surgery.">Intra-operative behavioral tasks in awake humans undergoing deep brain stimulation surgery.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. , (2011).</li></ol>

אי לנו קונפליקטים לחשוף.

כאן יש לנו הצגתי שיטה לביצוע מחקרי אלקטרו תוך גולגולתי בבני אדם כפי שהם עוסקים במשימה התנהגותית. מתודולוגיה זו והתמורות פשוטות שלה הן חשובים ללימוד תנועה והכרה אנושיות. בעוד מטבעו קיים יתרונות וחסרונות לכל טכניקה, יש הקלטה מאלקטרודות תוך גולגולתי יתרונות על פני שיט?...

אפילפסיה היא אחת ההפרעות השכיחות ביותר במוח, המתאפיינת בהתקפים חוזרים ונשנים באופן כרוני כתוצאה מהתפרקויות חשמליות חריגות מקבוצות של תאי עצב. אפילפסיה משפיעה על 50 מיליון אנשים ברחבי העולם וכ 40% מכלל האנשים עם אפילפסיה יש התקפים סוררים שלא יכול לגמרי להיות נשלטו על ידי טיפול רפואי 1. ניתוח עלול לגרום למצב חופשי תפיסה אם אזורי המוח אחראים על הדור של התקפים (אזור epileptogenic - EZ) הם מקומיים ומוסר בניתוח או מנותק. על מנת להגדיר את המיקום האנטומי של EZ וקרבתו לאזורים בקליפת המוח רהוטים וקורטיקליים אפשריים, מערך של כלים לא פולשנית זמין: ניתוח semiology תפיסה, הקלטות וידאו-קרקפת electroencephalographic (ictal והקלטות interictal), בדיקה נוירופסיכולוגיים , מגנט (MEG) וMRI 2. כאשר הנתונים לא פולשנית אינם מספיקים כדי precisely להגדיר את המיקום של EZ היפותטי, כאשר יש חשד למעורבות המוקדמת של קליפת המוח הרהוט ואזורים קורטיקליים או כאשר קיימת האפשרות להתקפים רב מוקדי, ייתכן שיהיה צורך ניטור פולשני כרוני 3,4. שיטות של ניטור פולשני כרוני להגדרת המיקום וגבולות של EZ עשוי לכלול רשתות subdural ורצועות, עם אלקטרודות המונחות על פני השטח של המוח, והמערכה סטריאו-electroencephalography (Seeg), כאשר אלקטרודות עומק רבות ממוקמות במוח בשלושה אופנה ממדית. הקלטות תוך גולגולתי subdural בתחילה דווחו ב1939 כאשר פנפילד ועמיתיו השתמשו באלקטרודות מגע יחידים אפידורל בחולה עם שבר זמני-הקודקודית שמאלי ישן וpneumoencephalography שייחשף ניוון מוחי מפוזר 5. בהמשך לכך, השימוש במערכי גריד subdural הפכו פופולריים יותר לאחר פרסומים רבים במהלך -1980 הפגינובטיחות ויעילות 6. שיטת Seeg פותחה ופופולרי בצרפת על ידי ז&#39;אן Tailarach וז&#39;אן Bancaud במהלך -50 וכבר משמשת בעיקר בצרפת ואיטליה כשיטת בחירה של מיפוי פולשנית באפילפסיה מוקד עקשן 7-9. עיקרון Seeg מבוסס על מתאמי anatomo-אלקטרו קליני, אשר לוקח כעיקרון המרכזי שלה ארגון מרחב והזמן 3 ממדים של פריקת אפילפטי במוח במתאם עם semiology תפיסה. אסטרטגית ההשתלה היא אישית, עם מיקום האלקטרודה המבוססת על השערת preimplantation שלוקח בחשבון את הארגון העיקרי של פעילות epileptiform ורשת אפילפסיה היפותטי מעורבת בהתפשטות של התקפים. על פי כמה דיווחים בצפון אמריקה אירופה והאחרונים, מתודולוגיה Seeg מאפשרת הקלטות מדויקות ממבנים בקליפת המוח וקורטיקליים עמוקים, והנה לא רציפים מרוביםBES, וחקירות בין שתי המדינות, תוך הימנעות את הצורך בcraniotomies הגדול 10-15. לאחר מכן, תמונות לאחר ניתוח נלקחות כדי לקבל את העמדה האנטומי המדויקת של אלקטרודות מושתלות. בהמשך לכך, תקופת מעקב מתחיל שבחולים יישארו בבית החולים לתקופה של 1 עד 4 שבועות כדי לתעד את פעילות interictal וictal מאלקטרודות המושתלת. תקופת מעקב זה היא זמן מתאים לחקר תפקוד מוח באמצעות ניתוח Seeg הקשור לאירוע, שכן אין תוספת סיכון והמטופל בדרך כלל רואה במחקר כדחייה מבורכת מתקופת המעקב השגרתית. ההקלטות זכו מאלקטרודות תוך גולגולתי אינן חיוניות רק להערכה וטיפול בחולי אפילפסיה השתפרה, אלא גם מספקות הזדמנות יוצאת דופן ללמוד את פעילות מוח אנושית במהלך פרדיגמות התנהגות. כמה חוקרים כבר הבינו את ההזדמנות ללמוד הקלטות פולשנית מחולי אפילפסיה. היל et al. דיווח על המתודולוגיה להקלטת אותות electrocorticographic (ECOG) מחולים למיפוי קליפת המוח תפקודי 16. גם הקלטות ECOG סיפקו תובנה לצימוד מנוע בשפת 17. חולים עם אלקטרודות עומק מושתלים ביצעו משימות ניווט ללמוד תנודות מוח בזיכרון, למידת 18 ותנועת 19. הקלטות אלקטרודה עומק שמשו גם ללמוד פרדיגמות עם רזולוציה של זמן אחר בלתי ניתנת להשגה, כגון פעילות בהיפוקמפוס עוררה 20, פעילות עצבית ברשת ברירת מחדל במצב 21, וכמובן הזמני של עיבוד רגשי 22. Hudry et al למד חולים עם אפילפסיה של אונה הרקתית שהייתה להם אלקטרודות Seeg מושתלות לתוך האמיגדלה שלהם לגירויי חוש הריח לטווח קצר 23 התאמה. קבוצה נוספת שלמדה תנועות גפיים פשוטות כגון יד כיפוף או תנועה חד צדדית של היד או רגל בbrai הבריאאתרי n מחולי אפילפסיה עם Seeg המושתל 24,25. המחקרים שתוארו לעיל הם דגימה קטנה של אוסף מאוד מגוון של ספרות רלוונטית. קיים פוטנציאל בלתי עביר כדי ללמוד ולהבין כיצד פועל המוח האנושי באמצעות שילוב של משימות התנהגותיות והקלטות תוך גולגולתי. אמנם יש שיטות אחרות להשגת מטרה זו, הקלטות תוך גולגולתי יש מספר יתרונות, כולל רזולוציה של זמן ומרחב גבוהה, כמו גם גישה למבנים עמוקים יותר. המחברים שואפים לתאר את המתודולוגיה הכללית להקלטה מחולים עם אלקטרודות תוך גולגולתי במהלך משימות התנהגותיות. עם זאת, יש כמה גורמים מרתיעים וחסמים להשלמת מחקר קליני בחולים שקבלו טיפול בהצלחה. מגבלות, תופעות של בלבול, ומשמעות של מחקר זה יהיו גם להיות מזוהה וחקרו.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
		</tr>
		<tr>
			<td>InMotion ARM</td>
			<td>Interactive Motion Technologies</td>
			<td>InMotion Arm</td>
			<td><a href="http://interactive-motion.com/inmotion-arm-the-new-standard-of-care/">http://interactive-motion.com/inmotion-arm-the-new-standard-of-care/</a> 
			Equipment our lab used, can use other equipment to collect data</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MATLAB</td>
			<td>Mathworks Inc</td>
			<td>MATLAB</td>
			<td><a href="http://www.mathworks.com/">http://www.mathworks.com/</a> 
			Need version r2007b or higher to run Monkeylogic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Data Acquisition Toolbox</td>
			<td>Mathworks Inc</td>
			<td>Data Acquisition Toolbox</td>
			<td><a href="http://www.mathworks.com/products/daq/">http://www.mathworks.com/products/daq/</a> 
			Must have to run Monkeylogic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Image Processing Toolbox</td>
			<td>Mathworks Inc</td>
			<td>Image Processing Toolbox</td>
			<td><a href="http://www.mathworks.com/products/image/">http://www.mathworks.com/products/image/</a> 
			Must have to run Monkeylogic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Monkeylogic</td>
			<td>Wael Asaad and David Freedman</td>
			<td>Monkeylogic</td>
			<td><a href="http://www.brown.edu/Research/monkeylogic/">http://www.brown.edu/Research/monkeylogic/</a> 
			Free download, must have MATLAB to run</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chronux&#160;</td>
			<td>Medametrics, LLC&#160;</td>
			<td>Data Processing Toolbox</td>
			<td><a href="http://www.chronux.org/">http://www.chronux.org/</a></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Brainstorm</td>
			<td></td>
			<td>MEG/EEG Analysis Application</td>
			<td><a href="http://neuroimage.usc.edu/brainstorm/">http://neuroimage.usc.edu/brainstorm/</a></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laptop</td>
			<td>Dell</td>
			<td>Latitude E5530</td>
			<td><a href="http://www.dell.com/us/business/p/latitude-e5530/pd?ST=dell%20latitude%20e5530&amp;dgc=ST&amp;cid=263756&amp;lid=4781504&amp;acd=12309152537461010">http://www.dell.com/us/business/p/latitude-e5530/pd?ST=dell%20latitude%20e5530&#38;dgc=ST&#38;cid=263756&#38;lid=4781504&#38;acd=12309152537461010</a></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NI Card</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>NI USB-6008</td>
			<td><a href="http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/en/nid/201986">http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/en/nid/201986</a> 
			12-Bit, 10 kS/s Low-Cost Multifunction DAQ</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

performing behavioral tasks in subjects with intracranial electrodes

לחולים שיש שתלי אלקטרודה סטריאו electroencephalography אלקטרודה (Seeg), רשת או עומק subdural רב של אלקטרודות מושתלות באזורים שונים של המוח שלהם ללוקליזציה של מוקד התפיסה ובאזורים רהוטים. לאחר השתלה, החולה חייב להישאר בבית החולים עד שהאזור פתולוגית של המוח נמצא, ואולי עבר כריתה. במהלך תקופה זו, חולים אלה מציעים הזדמנות ייחודית לקהילת המחקר כי כל מספר של פרדיגמות התנהגות יכול להתבצע לחשוף העצבי קושר שמדריך התנהגות. כאן אנו מציגים שיטת רישום פעילות מוח משתלים תוך גולגולתי כנתינים לבצע משימה התנהגותית שנועדה להעריך את קבלת החלטות וקידוד גמול. כל נתוני אלקטרו מאלקטרודות תוך גולגולתי נרשמים במהלך המשימה התנהגותית, המאפשרים הבדיקה של אזורי המוח הרבים המעורבים בפונקציה אחת בזמן הקשקשים רלוונטיים להתנהגות.יתר על כן, ו, חולים אנושיים יכולים ללמוד שלא כמו מחקרים בבעלי חיים במגוון רחב של משימות התנהגותיות במהירות, המאפשר את היכולת לבצע משימה אחת או יותר באותו הנושא או לבקרת ביצוע. למרות יתרונות הרבים של שיטה זו להבנת תפקוד מוח אנושי, יש גם מגבלות מתודולוגיות שאנו דנים, ובכלל זה גורמים סביבתיים, השפעות משכך כאבים, אילוצי זמן והקלטות מהרקמה חולה. שיטה זו עשויה להיות מיושמת בקלות על ידי כל מוסד שמבצע הערכות תוך גולגולתי; מתן ההזדמנות לבחון באופן ישיר את תפקוד מוח אנושי במהלך התנהגות.

בתוצאות אלו אנו מציגים הניתוח של נתונים Seeg מהמערכת הלימבית שנתפסה בנושא אחד ששיחק את המשימה המלחמה. אנו יכולים להוכיח כי היבטים שונים של המשימה המלחמה לעורר גמא להקה משמעותית (40 - 150 הרץ) אפנון במערכת הלימבית (איור 1). כפי שניתן לראות, בקליפת המוח הראייתית, תגוב...

Watch this Scientific Journal Video about Performing Behavioral Tasks in Subjects with Intracranial Electrodes at JoVE.com

Performing Behavioral Tasks in Subjects with Intracranial Electrodes

חולים מושתלים עם אלקטרודות תוך גולגולתי מספקים הזדמנות ייחודית להקלטת נתונים נוירולוגית ממספר האזורים במוח בזמן שהמטופל מבצע משימות התנהגותיות. כאן, אנו מציגים שיטה של ​​הקלטה מחולים מושתלים שיכול להיות לשחזור במוסדות אחרים עם גישה לאוכלוסיית חולים זו.

ביצוע משימות התנהגות בנושאים עם אלקטרודות תוך גולגולתי

Patients having stereo-electroencephalography (SEEG) electrode, subdural grid or depth electrode implants have a multitude of electrodes implanted in ...

performing-behavioral-tasks-in-subjects-with-intracranial-electrodes

Research

JoVE Journal

Behavior

11.3K Views.  Cleveland Clinic Foundation.  חולים מושתלים עם אלקטרודות תוך גולגולתי מספקים הזדמנות ייחודית להקלטת נתונים נוירולוגית ממספר האזורים במוח בזמן שהמטופל מבצע משימות התנהגותיות. כאן, אנו מציגים שיטה של ​​הקלטה מחולים מושתלים שיכול להיות לשחזור במוסדות אחרים עם גישה לאו...

Video: Performing Behavioral Tasks in Subjects with Intracranial Electrodes

Study Motor Skill Learning by Single-pellet Reaching Tasks in Mice

Reaching for and retrieving objects require precise and coordinated motor movements in the forelimb. When mice are repeatedly trained to grasp and retrieve food rewards positioned at a specific location, their motor performance (defined as accuracy and speed) improves progressively over time, and plateaus after persistent training. Once such reaching skill is mastered, its further maintenance does not require constant practice. Here we introduce a single-pellet reaching task to study the acquisition and maintenance of skilled forelimb movements in mice. In this video, we first describe the behaviors of mice that are commonly encountered in this learning and memory paradigm, and then discuss how to categorize these behaviors and quantify the observed results. Combined with mouse genetics, this paradigm can be utilized as a behavioral platform to explore the anatomical underpinnings, physiological properties, and molecular mechanisms of learning and memory.

Persistent practice improves the precision of coordinated movements.&#160;Here we introduce a single-pellet reaching task, which is designed to assess the learning and memory of forelimb skill in mice.&#160;

מיומנות מוטורית חקר למידה על ידי משימות להגיע חד גלולה בעכברים

Reaching for and retrieving objects require precise and coordinated motor movements in the forelimb. When mice are repeatedly trained to grasp and ...

Behavioral Phenotyping of Murine Disease Models with the Integrated Behavioral Station (INBEST)

Due to rapid advances in genetic engineering, small rodents have become the preferred subjects in many disciplines of biomedical research. In studies of chronic CNS disorders, there is an increasing demand for murine models with high validity at the behavioral level. However, multiple pathogenic mechanisms and complex functional deficits often impose challenges to reliably measure and interpret behavior of chronically sick mice. Therefore, the assessment of peripheral pathology and a behavioral profile at several time points using a battery of tests are required. Video-tracking, behavioral spectroscopy, and remote acquisition of physiological measures are emerging technologies that allow for comprehensive, accurate, and unbiased behavioral analysis in a home-base-like setting. This report describes a refined phenotyping protocol, which includes a custom-made monitoring apparatus (Integrated Behavioral Station, INBEST) that focuses on prolonged measurements of basic functional outputs, such as spontaneous activity, food/water intake and motivated behavior in a relatively stress-free environment. Technical and conceptual improvements in INBEST design may further promote reproducibility and standardization of behavioral studies.

Behavioral Phenotyping of Murine Disease Models with the Integrated Behavioral Station INBEST

Prolonged and comprehensive monitoring of mice in a home-cage environment provides a deeper understanding of aberrant behavior in murine models of brain diseases. This paper describes the Integrated Behavioral Station (INBEST) as the key component of contemporary behavioral analysis.

ההתנהגות phenotyping של מודלי Murine מחלות עם ההתנהגות המשולבת התחנה (INBEST)

Due to rapid advances in genetic engineering, small rodents have become the preferred subjects in many disciplines of biomedical research. In studies of ...

Uncovering Beat Deafness: Detecting Rhythm Disorders with Synchronized Finger Tapping and Perceptual Timing Tasks

A set of behavioral tasks for assessing perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) is presented here with the goal of uncovering rhythm disorders, such as beat deafness. Beat deafness is characterized by poor performance in perceiving durations in auditory rhythmic patterns or poor synchronization of movement with auditory rhythms (e.g., with musical beats). These tasks include the synchronization of finger tapping to the beat of simple and complex auditory stimuli and the detection of rhythmic irregularities (anisochrony detection task) embedded in the same stimuli. These tests, which are easy to administer, include an assessment of both perceptual and sensorimotor timing abilities under different conditions (e.g., beat rates and types of auditory material) and are based on the same auditory stimuli, ranging from a simple metronome to a complex musical excerpt. The analysis of synchronized tapping data is performed with circular statistics, which provide reliable measures of synchronization accuracy (e.g., the difference between the timing of the taps and the timing of the pacing stimuli) and consistency. Circular statistics on tapping data are particularly well-suited for detecting individual differences in the general population. Synchronized tapping and anisochrony detection are sensitive measures for identifying profiles of rhythm disorders and have been used with success to uncover cases of poor synchronization with spared perceptual timing. This systematic assessment of perceptual and sensorimotor timing can be extended to populations of patients with brain damage, neurodegenerative diseases (e.g., Parkinson&#8217;s disease), and developmental disorders (e.g., Attention Deficit Hyperactivity Disorder).

Behavioral tasks that allow for the assessment of perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) are presented. Synchronization of finger tapping to the beat of an auditory stimuli and detecting rhythmic irregularities provides a means of uncovering rhythm disorders.

חשיפת חירשות Beat: הפרעות קצב זיהוי עם אצבע מסונכרנות הקשה ומשימות תזמון תפיסתי

A set of behavioral tasks for assessing perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) is presented here ...

A Procedure to Observe Context-induced Renewal of Pavlovian-conditioned Alcohol-seeking Behavior in Rats

Environmental contexts in which drugs of abuse are consumed can trigger craving, a subjective Pavlovian-conditioned response that can facilitate drug-seeking behavior and prompt relapse in abstinent drug users. We have developed a procedure to study the behavioral and neural processes that mediate the impact of context on alcohol-seeking behavior in rats. Following acclimation to the taste and pharmacological effects of 15% ethanol in the home cage, male Long-Evans rats receive Pavlovian discrimination training (PDT) in conditioning chambers. In each daily (Mon-Fri) PDT session, 16 trials each of two different 10 sec auditory conditioned stimuli occur. During one stimulus, the CS+, 0.2 ml of 15% ethanol is delivered into a fluid port for oral consumption. The second stimulus, the CS-, is not paired with ethanol. Across sessions, entries into the fluid port during the CS+ increase, whereas entries during the CS- stabilize at a lower level, indicating that a predictive association between the CS+ and ethanol is acquired. During PDT each chamber is equipped with a specific configuration of visual, olfactory and tactile contextual stimuli. Following PDT, extinction training is conducted in the same chamber that is now equipped with a different configuration of contextual stimuli. The CS+ and CS- are presented as before, but ethanol is withheld, which causes a gradual decline in port entries during the CS+. At test, rats are placed back into the PDT context and presented with the CS+ and CS- as before, but without ethanol. This manipulation triggers a robust and selective increase in the number of port entries made during the alcohol predictive CS+, with no change in responding during the CS-. This effect, referred to as context-induced renewal, illustrates the powerful capacity of contexts associated with alcohol consumption to stimulate alcohol-seeking behavior in response to Pavlovian alcohol cues.

A procedure to study the capacity of an alcohol associated environmental context to trigger the renewal of alcohol-seeking behavior in rats is described.

נוהל ללב התחדשות מושרה הקשר של התנהגות אלכוהול מחפשי מיזוג הפבלובית בחולדות

Environmental contexts in which drugs of abuse are consumed can trigger craving, a subjective Pavlovian-conditioned response that can facilitate ...

Functional Near Infrared Spectroscopy of the Sensory and Motor Brain Regions with Simultaneous Kinematic and EMG Monitoring During Motor Tasks

There are several advantages that functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) presents in the study of the neural control of human movement. It is relatively flexible with respect to participant positioning and allows for some head movements during tasks. Additionally, it is inexpensive, light weight, and portable, with very few contraindications to its use. This presents a unique opportunity to study functional brain activity during motor tasks in individuals who are typically developing, as well as those with movement disorders, such as cerebral palsy. An additional consideration when studying movement disorders, however, is the quality of actual movements performed and the potential for additional, unintended movements. Therefore, concurrent monitoring of both blood flow changes in the brain and actual movements of the body during testing is required for appropriate interpretation of fNIRS results. Here, we show a protocol for the combination of fNIRS with muscle and kinematic monitoring during motor tasks. We explore gait, a unilateral multi-joint movement (cycling), and two unilateral single-joint movements (isolated ankle dorsiflexion, and isolated hand squeezing). The techniques presented can be useful in studying both typical and atypical motor control, and can be modified to investigate a broad range of tasks and scientific questions.

Monitoring brain activity during upright motor tasks is of great value when investigating the neural source of movement disorders. Here, we demonstrate a protocol that combines functional near infrared spectroscopy with continuous monitoring of muscle and kinematic activity during 4 types of motor tasks.

קרוב פונקציונלי אינפרא אדום ספקטרוסקופיה של אזורים חושיים ומוטורי במוח עם סימולטני Kinematic וניטור EMG במהלך משימות מוטוריות

There are several advantages that functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) presents in the study of the neural control of human movement. It is ...

Measurement of Vibration Detection Threshold and Tactile Spatial Acuity in Human Subjects

Tests that allow the precise determination of psychophysical thresholds for vibration and grating orientation provide valuable information about mechanosensory function that are relevant for clinical diagnosis as well as for basic research. Here, we describe two psychophysical tests designed to determine the vibration detection threshold (automated system) and tactile spatial acuity (handheld device). Both procedures implement a two-interval forced-choice and a transformed-rule up and down experimental paradigm. These tests have been used to obtain mechanosensory profiles for individuals from distinct human cohorts such as twins or people with sensorineural deafness.

Here, we present protocols to determine vibration detection thresholds and tactile acuity using psychophysical methods in man.

מדידת סף זיהוי רטט מישוש מרחבי חדות בבני אדם,

Tests that allow the precise determination of psychophysical thresholds for vibration and grating orientation provide valuable information about ...

Combined Shuttle-Box Training with Electrophysiological Cortex Recording and Stimulation as a Tool to Study Perception and Learning

Shuttle-box avoidance learning is a well-established method in behavioral neuroscience and experimental setups were traditionally custom-made; the necessary equipment is now available by several commercial companies. This protocol provides a detailed description of a two-way shuttle-box avoidance learning paradigm in rodents (here Mongolian gerbils; Meriones unguiculatus) in combination with site-specific electrical intracortical microstimulation (ICMS) and simultaneous chronical electrophysiological in vivo recordings. The detailed protocol is applicable to study multiple aspects of learning behavior and perception in different rodent species.
Site-specific ICMS of auditory cortical circuits as conditioned stimuli here is used as a tool to test the perceptual relevance of specific afferent, efferent and intracortical connections. Distinct activation patterns can be evoked by using different stimulation electrode arrays for local, layer-dependent ICMS or distant ICMS sites. Utilizing behavioral signal detection analysis it can be determined which stimulation strategy is most effective for eliciting a behaviorally detectable and salient signal. Further, parallel multichannel-recordings using different electrode designs (surface electrodes, depth electrodes, etc.) allow for investigating neuronal observables over the time course of such learning processes. It will be discussed how changes of the behavioral design can increase the cognitive complexity (e.g. detection, discrimination, reversal learning).

Shuttle-box avoidance learning is well-established in behavioral neuroscience. This protocol describes how shuttle-box learning in rodents can be combined with site-specific electrical intracortical microstimulation (ICMS) and simultaneous chronical in vivo recordings as a tool to study multiple aspects of learning and perception.

שילוב הסעות-Box הדרכה עם אלקטרו Cortex הקלטה וגירוי ככלי לחקר תפיסה ולמידה

Shuttle-box avoidance learning is a well-established method in behavioral neuroscience and experimental setups were traditionally custom-made; the ...

Using Fiberless, Wearable fNIRS to Monitor Brain Activity in Real-world Cognitive Tasks

Functional Near Infrared Spectroscopy (fNIRS) is a neuroimaging technique that uses near-infrared light to monitor brain activity. Based on neurovascular coupling, fNIRS is able to measure the haemoglobin concentration changes secondary to neuronal activity. Compared to other neuroimaging techniques, fNIRS represents a good compromise in terms of spatial and temporal resolution. Moreover, it is portable, lightweight, less sensitive to motion artifacts and does not impose significant physical restraints. It is therefore appropriate to monitor a wide range of cognitive tasks (e.g., auditory, gait analysis, social interaction) and different age populations (e.g., new-borns, adults, elderly people). The recent development of fiberless fNIRS devices has opened the way to new applications in neuroscience research. This represents a unique opportunity to study functional activity during real-world tests, which can be more sensitive and accurate in assessing cognitive function and dysfunction than lab-based tests. This study explored the use of fiberless fNIRS to monitor brain activity during a real-world prospective memory task. This protocol is performed outside the lab and brain haemoglobin concentration changes are continuously measured over the prefrontal cortex while the subject walks around in order to accomplish several different tasks.

Monitoring brain activity outside the lab without physical constraints presents methodological challenges. A fiberless, wearable functional Near Infrared Spectroscopy (fNIRS) system was used to measure brain activity during an ecological prospective memory task. It was demonstrated that this system could be used to monitor brain activity during non-lab based experiments.

שימוש בבלי הסיבים, fNIRS ביש כדי לעקוב אחר פעילות המוח במשימות קוגניטיביות אמת העולם

Functional Near Infrared Spectroscopy (fNIRS) is a neuroimaging technique that uses near-infrared light to monitor brain activity. Based on neurovascular ...

Event-related Potentials During Target-response Tasks to Study Cognitive Processes of Upper Limb Use in Children with Unilateral Cerebral Palsy

Unilateral Cerebral Palsy (CP) is a neurodevelopmental disorder that is a very common cause of disability in childhood. It is characterized by unilateral motor impairments that are frequently dominated in the upper limb. In addition to a reduced movement capacity of the affected upper limb, several children with unilateral CP show a reduced awareness of the remaining movement capacity of that limb. This phenomenon of disregarding the preserved capacity of the affected upper limb is regularly referred to as Developmental Disregard (DD). Different theories have been postulated to explain DD, each suggesting slightly different guidelines for therapy. Still, cognitive processes that might additionally contribute to DD in children with unilateral CP have never been directly studied. The current protocol was developed to study cognitive aspects involved in upper limb control in children with unilateral CP with and without DD. This was done by recording event-related potentials (ERPs) extracted from the ongoing EEG during target-response tasks asking for a hand-movement response. ERPs consist of several components, each of them associated with a well-defined cognitive process (e.g., the N1 with early attention processes, the N2 with cognitive control and the P3 with cognitive load and mental effort). Due to its excellent temporal resolution, the ERP technique enables to study several covert cognitive processes preceding overt motor responses and thus allows insight into the cognitive processes that might contribute to the phenomenon of DD. Using this protocol adds a new level of explanation to existing behavioral studies and opens new avenues to the broader implementation of research on cognitive aspects of developmental movement restrictions in children.

Several children with unilateral Cerebral Palsy seem to disregard the preserved capacity of their affected upper limb. This Developmental Disregard is extensively described in the literature but the involved cognitive processes have not been studied. To study underlying cognitive factors of upper limb control, an event-related potential protocol was developed.

פוטנציאל הקשור לאירוע במהלך משימות יעד תגובה לחקר תהליכים קוגניטיביים של האיבר העליון השתמש בילדים עם שיתוק מוחין החד-צדדי

Unilateral Cerebral Palsy (CP) is a neurodevelopmental disorder that is a very common cause of disability in childhood. It is characterized by unilateral ...

Comparing the Frequency Effect Between the Lexical Decision and Naming Tasks in Chinese

In psycholinguistic research, the frequency effect can be one of the indicators for eligible experimental tasks that examine the nature of lexical access. Usually, only one of those tasks is chosen to examine lexical access in a study. Using two exemplar experiments, this paper introduces an approach to include both the lexical decision task and the naming task in a study. In the first experiment, the stimuli were Chinese characters with frequency and regularity manipulated. In the second experiment, the stimuli were switched to Chinese two-character words, in which the word frequency and the regularity of the leading character were manipulated. The logic of these two exemplar experiments was to explore some important issues such as the role of phonology on recognition by comparing the frequency effect between both the tasks. The results revealed different patterns of lexical access from those reported in the alphabetic systems. The results of Experiment 1 manifested a larger frequency effect in the naming task as compared to the LDT, when the stimuli were Chinese characters. And it is noteworthy that, in Experiment 1, when the stimuli were regular Chinese characters, the frequency effect observed in the naming task was roughly equivalent to that in the LDT. However, a smaller frequency effect was shown in the naming task as compared to the LDT, when the stimuli were switched to Chinese two-character words in Experiment 2. Taking advantage of the respective demands and characteristics in both tasks, researchers can obtain a more complete and precise picture of character/word recognition.

Researchers adopt both the lexical decision task and the naming task to investigate some important topics such as character/word recognition by comparing the frequency effect between these two tasks. This article introduces this approach through two exemplar experiments and elaborates on the underlying logic.

השוואת האפקט תדירות בין ההחלטה הלקסיקלית ומשימות שמות בסינית

In psycholinguistic research, the frequency effect can be one of the indicators for eligible experimental tasks that examine the nature of lexical access. ...