Il produttore della Rete geodetica sensore è Geodetiche elettrici, Inc (EGI). Per informazioni sui contatti, visitare il sito <a href="http://www.egi.com/company">http://www.egi.com/company</a> .

1. Preparazione del Setup Sperimentale <ol><li> Prima dell&#39;arrivo del partecipante al laboratorio, in modo che il Geodesic EEG System (GES), i componenti e il computer di controllo dell&#39;esperimento e software (Stazione Net) funzionino correttamente. </li><li> Rimuovere tutti gli elementi non necessari e potenzialmente distrarre dalla sala esperimento. </li><li> Impostare la stanza esperimento secondo il particolare paradigma sperimentale in corso di attuazione. Qui usiamo paradigmi che vanno dal computer basato su compiti somministrato tramite E-Prime software per le presentazioni di vari genitore-bambino-neonato e sperimentatore paradigmi di interazione. </li><li> Garantire che le telecamere sono addebitate e organizzare le telecamere agli angoli ideali per l&#39;impostazione corrente sperimentale. </li></ol> 2. Scambio di informazioni <ol><li> Al momento dell&#39;arrivo del partecipante al laboratorio, descrivere la rete geodetica protocollo di applicazione del sensore e spiegare l&#39;esperimento. </li><li> Dopo essersi assicurati che il partecipante ha una buona conoscenza del protocollo sperimentale, assicurarsi che lui o lei (o il suo tutore legale) firma un modulo di consenso prima di procedere con l&#39;esperimento. </li><li> Per gli studi di EEG, è spesso utile per ottenere dalle informazioni partecipante certo che ci si può aspettare di avere un&#39;influenza sull&#39;attività elettrica cerebrale registrata. Per esempio, informazioni sulla sonnolenza, ultimo pasto, e ultimo sonno potrebbe essere di interesse. Nel laboratorio di Haley, tale informazione è ottenuta con la somministrazione di questionari standardizzati. Per aiutare l&#39;esperimento procedere in modo tempestivo, è consigliabile avere due sperimentatori presenti: uno per amministrare i questionari, e uno per effettuare i preparativi HCGSN dettagliato di seguito. </li></ol> 3. Preparazione per l&#39;applicazione del sensore HydroCel Geodesic netto <ol><li> Preparare la soluzione elettrolitica HydroCel Saline di acqua distillata, cloruro di potassio, e shampoo per bambini, avendo cura di mescolare bene fino a quando tutti i cloruro di potassio si scioglie nella soluzione. </li><li> Utilizzando un metro, misurare la circonferenza della testa del partecipante, la registrazione la misura in centimetri. </li><li> Recuperare la dimensione appropriata HCGSN, cioè quella che comprende la gamma di circonferenze testa in cui circonferenza della testa del partecipante cadute. </li><li> Immergere l&#39;estremità del sensore HCGSN nella soluzione elettrolitica e lasciarlo a bagno per 5 minuti, avendo cura di tenere l&#39;estremità del connettore lontano da tutti i liquidi. Si consiglia di utilizzare un timer o cronometro per garantire tempi precisi. </li><li> Aprire il software Net stazione sul computer di controllo e iniziare una sessione sperimentale di controllo per consentire misurazioni zero e di guadagno da prendere prima di collegare il connettore HCGSN e raccolta di dati. </li></ol> 4. Applicando la Rete HydroCel sensore Geodesic Al fine di consentire l&#39;analisi valida e coerente di raccolta dati EEG, la procedura di richiesta netto deve essere altamente standardizzati. Tale standardizzazione si ottiene prendendo le misure della testa del partecipante (come descritto in precedenza) per garantire il posizionamento accurato e coerente di elettrodi da partecipante a partecipante. Se il posizionamento ottimale rete non è inizialmente raggiunto, togliere e riapplicare la rete. <ol><li> In attesa che la rete sensore di finire immersi nella soluzione elettrolitica, guida il partecipante nella stanza dell&#39;esperimento e istruire lui o lei a sedersi su una sedia. La sedia deve essere senza ruote per evitare movimenti indesiderati durante l&#39;applicazione rete di sensori. Nel caso di un partecipante bambino, hanno tutore del bambino seduto sulla sedia con il bambino seduto sulle ginocchia in posizione verticale il suo, tenendo il bambino per la vita in modo che l&#39;intera testa del bambino è accessibile e il bambino rimane. </li><li> Utilizzando un metro e una matita pennarello porcellana, individuare e marcare il vertice prendendo le seguenti misure: <ol class="lalpha"><li> Un orecchio all&#39;altro sopra la parte superiore della testa </li><li> Nasion al inion sopra la parte superiore della testa </li></ol> Il vertice può essere identificato come il punto in cui queste due misure croce. </li><li> Rimuovere la rete del sensore dal secchio elettroliti e posizionarlo su una superficie pulita, asciugamano asciutto. Tamponando delicatamente la rete del sensore con l&#39;asciugamano per rimuovere l&#39;eccesso soluzione elettrolitica. </li><li> Dare l&#39;estremità del connettore del HCGSN al partecipante o di uno sperimentatore secondo per tenere durante l&#39;applicazione rete. </li><li> Sollevare il HCGSN, mettendo entrambe le mani all&#39;interno della rete. Tenere la tale rete che i pollici sono spinte con decisione (ma delicatamente) su entrambi i lati della centrale, la maggior parte elettrodo frontale e le dita mignolo sono spinte con decisione contro la banda di connessione più la fila posteriore di elettrodi. Fare attenzione a non sovraccaricare la rete. Il tuo restanti sei dita devono essere sciolto all&#39;interno della rete per consentire la parte centrale a cadere zoppicare. </li><li> Accovacciarsi o inginocchiarsi in modo che siano all&#39;altezza degli occhilivello con il partecipante. </li><li> Da dietro in avanti, tirare la rete sensore sopra la testa del partecipante. Spesso è utile avere un presente secondo sperimentatore quando si applica la rete sensore su un bambino partecipante, per distrarre il bambino e ridurre al minimo movimento della testa. </li><li> Utilizzando la punta delle dita, tirare delicatamente sulla banda della rete e regolare in modo che l&#39;elettrodo vertice siede sul punto di vertice precedentemente segnato con la matita pennarello porcellana. Stringere le orecchie e sottogola. Ispezionare luoghi punto di riferimento anatomico e simmetria su Internet per vedere se la rete è posizionato correttamente, e apportare le modifiche necessarie. </li></ol> 5. Impedenze elettrodi di misura EEG è misurato come la differenza di potenziale (tensione) tra il sito di riferimento e il sito misurato. Alta impedenza al cuoio capelluto-elettrodo interfaccia provoca una caduta di tensione misurata, l&#39;attenuazione di ampiezza del segnale, e un aumento della presenza di rumore. Mentre il post-acquisizione di filtraggio in alcuni studi (ad esempio, gli studi convenzionali ERP) può liberarsi di questo disturbo, ad alta impedenza compromessi generalmente la fedeltà dei dati acquisiti EEG. E &#39;quindi importante fare impedenze che sono entro le specifiche tollerabile prima di iniziare a registrare i dati EEG. <ol><li> Inserire l&#39;estremità del connettore del HCGSN nel cavo di interfaccia e girare la leva per bloccarlo in posizione. Accendere la fotocamera. </li><li> Nella sala di controllo, aprire una nuova sessione in Stazione netto, inserire le informazioni del partecipante, e fare clic su Inizia sessione. Perché il video e d segnali EEG sono sincronizzati, un feed video dal vivo dalla sala esperimento dovrebbe apparire sullo schermo. </li><li> Selezionare il menu a discesa Pannelli, Impedenza aperto, e fare clic sul pulsante Misura. Un montaggio della matrice di sensori HCGSN apparirà sullo schermo. Trascinare la finestra al bordo dello schermo in modo che si apre sul monitor in sala esperimento. </li><li> Usando una pipetta usa e getta, rastrello a parte i capelli del partecipante in modo che ogni elettrodo è seduto direttamente sul cuoio capelluto del partecipante. </li><li> Fare riferimento alla finestra di misurazione dell&#39;impedenza visualizzando il montaggio HCGSN sul monitor. Sensori che non fanno un buon contatto con il cuoio capelluto apparirà rosso. Prendere nota dei numeri di sensore dell&#39;elettrodo. Utilizzare la pipetta e una piccola quantità della soluzione elettrolitica già preparato per migliorare l&#39;impedenza di questi sensori. Elettrodi sul montaggio diventa verde come l&#39;impedenza è migliorata. </li><li> Quando impedenze sono soddisfacenti (cioè quando tutti gli elettrodi sul montaggio sono verdi), fate clic sul pulsante Salva e chiudi la finestra di misurazione dell&#39;impedenza nella sala di controllo. </li><li> In stazione Net, aprire la finestra Dense forma d&#39;onda. Scorrere le forme d&#39;onda e notare tutti i canali che sono la visualizzazione di rumore ad alta ampiezza a causa del contatto del cuoio capelluto poveri. </li></ol> 6. Prendendo registrazioni di base Prima di iniziare il paradigma sperimentale, prendere alcune registrazioni EEG basale di attività d riposo del partecipante elettrica cerebrale. Registrazioni di base a riposo sono importanti in continuo studi d EEG perché vi è un elevato grado di variabilità nell&#39;attività elettrica del cervello da partecipante a partecipante. Di conseguenza, gli studi d più continuo EEG deve implementare un disegno entro i soggetti sperimentali, analizzando le differenze tra ogni condizione sperimentale ed una pre-sperimentazione di fase basale. Per gli studi di EEG evento-correlati, una fase basale può non essere necessario. <ol><li> Lascia il partecipante solo nella stanza dell&#39;esperimento e istruire lui o lei a sedere in silenzio e ridurre al minimo movimento. Per i partecipanti bambino, il genitore / tutore deve rimanere nella stanza con il bambino seduto tranquillamente in braccio il suo. Nel laboratorio Haley, un film dal titolo Baby Mozart, un audio-visivo combinazione di musica classica e colorati disegni in movimento, si gioca per assicurare che i bambini rimanere calmo e tranquillo. Mentre una fase basale interattivo non può sempre essere l&#39;ideale, può essere utilizzato come pre-basale fase di calmare il bambino prima di prendere registrazioni di base. </li><li> In stazione Net, fare clic sul pulsante Registra per iniziare la registrazione video e dati di forma d&#39;onda. Sul display della forma d&#39;onda denso, i marcatori evento può essere inserito a collegare eventi comportamentali per l&#39;attività elettrica in tutto l&#39;esperimento. Inserire un marker &#39;baseline&#39; evento sul display della forma d&#39;onda. </li><li> Baseline record per un periodo di tempo standardizzato. Nel laboratorio Haley, la fase di linea di base standard dura 2 minuti. </li></ol> 7. Esecuzione del Experiment In d studi EEG, è essenziale avere almeno due sperimentatori presente in tutto lo studio. Uno sperimentatore avrà il compito di interagire con il partecipante e l&#39;attuazione del paradigma comportamentale, mentre lo sperimentatore secondo monitorare la visualizzazione delle forme d&#39;onda densa. <ol><li> Implementare la sperimentazione paradigm. </li><li> Monitorare il display denso forma d&#39;onda per tutta l&#39;esperimento per determinare se i canali sono la visualizzazione di livelli di rumore in aumento. Rumore crescente può essere riflessivi di impedenze in aumento. Livelli accettabili di impedenza può essere recuperato utilizzando soluzione elettrolitica di più. Questo dovrebbe essere fatto a una pausa nel protocollo di sperimentazione. </li></ol> 8. Il fatto che il partecipante <ol><li> Quando l&#39;esperimento è completa, con attenzione allentare e rimuovere il HCGSN dalla testa del partecipante. Lavare, disinfettare e asciugare la rete. </li><li> Dare al partecipante un asciugamano con cui eliminare ogni eccesso di soluzione elettrolitica. </li><li> Dare al partecipante le restanti questionari che devono essere completate. </li></ol> 9. Analisi Lo stesso software EGI utilizzati per acquisire dati Deeg è utilizzato anche per analizzare i dati, permettendo una transizione agevole e facile da raccolta di dati per l&#39;analisi dei dati. Poiché il HCGSN riprende anche il rumore elettrico proveniente dall&#39;ambiente, i dati devono prima essere filtrata e pulita prima di essere analizzati. Tutti gli strumenti necessari sono inclusi nella stazione di rete. <ol><li> In stazione Net, clicca su e aprite il pannello strumenti di forma d&#39;onda. Eseguire il file di dati acquisiti attraverso la filtrazione e gli strumenti di rilevazione artefatto dopo aver impostato i parametri desiderati. Lo strumento di rilevazione artefatto identifica i picchi che derivi dalla lampeggia occhi o movimenti oculari e rileva i canali male. In molti casi, aggiuntive a mano, la modifica e la rimozione artefatto può essere necessario (specialmente quando si lavora con la popolazione infantile, in cui non si possono controllare i movimenti degli occhi e lampeggia). </li><li> Segmentare i dati in modo da separare le diverse condizioni sperimentali sulla base dei marcatori evento inserito. </li><li> Applicare ogni analisi desiderata. Nel laboratorio Haley, analisi in frequenza viene utilizzato per analizzare come le frequenze caratteristiche di attività cerebrale varia tra le condizioni sperimentali e tra le differenti regioni del cervello. Una diminuzione di potenza di onda è potenzialmente riflette la maggiore attività dei neuroni in quella regione. </li></ol> 10. Dati rappresentante <img src="/files/ftp_upload/2759/2759fig1.jpg" alt="Figura 1" /> Figura 1. Raw forme d&#39;onda EEG che mostra le fluttuazioni di tensione registrati (uV) attraverso il tempo (s), ad un solo elettrodo (elettrodo 30). Le forme d&#39;onda rappresentano i dati raccolti durante il 1000 ms prima di ciascuna delle 3 fasi sperimentali: di base, dimostrazione e ritiro immediato. <img src="/files/ftp_upload/2759/2759fig2.jpg" alt="Figura 2" /> Figura 2. I dati grezzi raccolti da tutto il capo (128-elettrodo montaggio) durante le tre fasi di sperimentazione (di base, dimostrazione, richiamo immediato) di un bambino partecipante. I dati sono presentati come una mappa topografica e illustra le differenze in superficie a livello di attività elettrica cerebrale (uV) tra le regioni del cervello e la fase sperimentale del compito fantoccio.

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Nessun conflitto di interessi dichiarati.

La rete geodetica Hydrocel sensore da EGI, costituisce un metodo non invasivo e facile da applicare per ottenere d dati EEG sia da adulti e bambini partecipanti. Questa tecnologia abbina ad alta risoluzione temporale e spaziale con maggiori opportunità di mobilità, che lo rende ideale per l&#39;uso in complessi paradigmi comportamentali di investigare sulle attività cognitive che possono essere evidenziate solo nel sottili cambiamenti nella attività elettrica. Dato l&#39;interesse crescente a indagare lo sviluppo della cognizione infantile e la relativa scarsità di tecniche di imaging del cervello adatto per l&#39;uso nella popolazione infantile, l&#39;uso del HCGSN è destinato ad aumentare, che ci porta a una comprensione più profonda della cognizione infantile.

investigating social cognition in infants and adults using dense array electroencephalography (deeg)

Elettroencefalografia serie denso (EEG d), che fornisce una finestra non invasivo per misurare l&#39;attività cerebrale e una risoluzione temporale insuperabile da qualsiasi altro 1,2 attuale tecnologia di imaging del cervello, viene utilizzato sempre di più nello studio delle funzioni sociali cognitive nei bambini e negli adulti . Mentre EEG d sta permettendo ai ricercatori di esaminare schemi di attività cerebrale con livelli senza precedenti di sensibilità, convenzionali sistemi di registrazione EEG continuano a subire alcune limitazioni, tra cui 1) scarsa risoluzione spaziale di localizzazione e la fonte 3,4, 2) il disagio fisico per i soggetti di prova di sopportare l&#39;applicazione individuale di numerosi elettrodi sulla superficie del cuoio capelluto, e 3) la complessità per i ricercatori di imparare a utilizzare pacchetti software multipli per raccogliere ed elaborare dati. Qui vi presentiamo una panoramica di una metodologia consolidata che rappresenta un significativo miglioramento sulle metodologie convenzionali per lo studio EEG nei bambini e negli adulti. Anche se molte tecniche di analisi del software può essere utilizzato per stabilire gli indici indiretti di localizzazione fonte per migliorare la risoluzione spaziale di EEG d, il sensore HydroCel Geodesic netto (HCGSN) da Geodetiche elettrici, Inc. (EGI), a un&#39;ampia gamma sensoriale che mantiene distanze uguali tra gli elettrodi di registrazione su tutte le superfici adiacenti del cuoio capelluto, migliora ulteriormente la risoluzione spaziale 4,5,6 rispetto ai sistemi standard d EEG. La spugna a base HCGSN può essere applicato rapidamente e senza abrasione del cuoio capelluto, che lo rendono ideale per l&#39;uso con 7,8 adulti, bambini 9,10,11 e 12 bambini, sia nella ricerca clinica e 4,5,6,13,14 , 15 coperti. Questa funzione consente di costi considerevole risparmio di tempo e diminuendo il tempo medio di applicazione netta rispetto ad altri sistemi d EEG. Inoltre, il HCGSN comprende unificata, le applicazioni software senza soluzione di continuità per tutte le fasi di dati, semplificando notevolmente la raccolta, l&#39;elaborazione e l&#39;analisi dei dati d EEG. Il HCGSN dispone di un basso profilo piedistallo elettrodo che, una volta riempito con soluzione elettrolitica, crea un microambiente sigillato e un elettrodo-interfaccia cuoio capelluto. In tutti i sistemi geodetica d EEG, EEG sensori rilevano variazioni di tensione provenienti dal cuoio capelluto del partecipante, insieme ad una piccola quantità di rumore elettrico proveniente dall&#39;ambiente stanza. I segnali elettrici da tutti i sensori della rete geodetica del sensore vengono ricevuti simultaneamente l&#39;amplificatore, dove sono automaticamente trasformate, imballate, e inviati al computer di acquisizione dati (DAC). Una volta ricevuto dal DAC, l&#39;attività elettrica del cuoio capelluto può essere isolato dal manufatti per l&#39;analisi utilizzando i filtri e gli strumenti di rilevazione artefatto incluso nel software EGI. In genere, la HCGSN può essere utilizzato continuamente per solo fino a due ore perché la soluzione elettrolitica si asciuga nel tempo, diminuendo gradualmente la qualità del cuoio capelluto-elettrodo interfaccia. Nel genitore-bambino Research Lab presso l&#39;Università di Toronto, stiamo usando d EEG per studiare i processi cognitivi sociali tra memoria, emozioni, obiettivi, intenzionalità, anticipazione, e delle funzioni esecutive in adulti e bambini partecipanti.

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

Elettroencefalografia serie densa viene usato sempre più per lo studio sociale funzioni cognitive nei bambini e negli adulti. Qui vi presentiamo una metodologia stabilito che rappresenta un miglioramento significativo sulle metodologie convenzionali per lo studio EEG nei bambini e negli adulti.

Indagare Cognizione sociale nei neonati e adulti Utilizzando Elettroencefalografia Dense Array ( D EEG)

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

investigating-social-cognition-infants-adults-using-dense-array

Research

JoVE Journal

Neuroscience

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

17.7K Views.  University Toronto Scarborough. Elettroencefalografia serie densa viene usato sempre più per lo studio sociale funzioni cognitive nei bambini e negli adulti. Qui vi presentiamo una metodologia stabilito che rappresenta un miglioramento significativo sulle metodologie convenzionali per lo studio EEG nei bambini e negli adulti.

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Combining Behavioral Endocrinology and Experimental Economics: Testosterone and Social Decision Making

Behavioral endocrinological research in humans as well as in animals suggests that testosterone plays a key role in social interactions. Studies in rodents have shown a direct link between testosterone and aggressive behavior1 and folk wisdom adapts these findings to humans, suggesting that testosterone induces antisocial, egoistic or even aggressive behavior2. However, many researchers doubt a direct testosterone-aggression link in humans, arguing instead that testosterone is primarily involved in status-related behavior3,4. As a high status can also be achieved by aggressive and antisocial means it can be difficult to distinguish between anti-social and status seeking behavior.
We therefore set up an experimental environment, in which status can only be achieved by prosocial means. In a double-blind and placebo-controlled experiment, we administered a single sublingual dose of 0.5 mg of testosterone (with a hydroxypropyl-&beta;-cyclodextrin carrier) to 121 women and investigated their social interaction behavior in an economic bargaining paradigm. Real monetary incentives are at stake in this paradigm; every player A receives a certain amount of money and has to make an offer to another player B on how to share the money. If B accepts, she gets what was offered and player A keeps the rest. If B refuses the offer, nobody gets anything. A status seeking player A is expected to avoid being rejected by behaving in a prosocial way, i.e. by making higher offers.
The results show that if expectations about the hormone are controlled for, testosterone administration leads to a significant increase in fair bargaining offers compared to placebo. The role of expectations is reflected in the fact that subjects who report that they believe to have received testosterone make lower offers than those who say they believe that they were treated with a placebo. These findings suggest that the experimental economics approach is sensitive for detecting neurobiological effects as subtle as those achieved by administration of hormones. Moreover, the findings point towards the importance of both psychosocial as well as neuroendocrine factors in determining the influence of testosterone on human social behavior.

The procedure described in this protocol shows that testosterone administration and folk beliefs about testosterone may be associated with directly opposed social behaviors.

Combinando comportamentali Endocrinologia ed Economia Sperimentale: Decisione testosterone e sociale Fare

Behavioral endocrinological research in humans as well as in animals suggests that testosterone plays a key role in social interactions. Studies in ...

Ricerca

Neuroscienze

Electrophysiological Measurements and Analysis of Nociception in Human Infants

Pain is an unpleasant sensory and emotional experience. Since infants cannot verbally report their experiences, current methods of pain assessment are based on behavioural and physiological body reactions, such as crying, body movements or changes in facial expression. While these measures demonstrate that infants mount a response following noxious stimulation, they are limited: they are based on activation of subcortical somatic and autonomic motor pathways that may not be reliably linked to central sensory processing in the brain. Knowledge of how the central nervous system responds to noxious events could provide an insight to how nociceptive information and pain is processed in newborns.
The heel lancing procedure used to extract blood from hospitalised infants offers a unique opportunity to study pain in infancy. In this video we describe how electroencephalography (EEG) and electromyography (EMG) time-locked to this procedure can be used to investigate nociceptive activity in the brain and spinal cord.
This integrative approach to the measurement of infant pain has the potential to pave the way for an effective and sensitive clinical measurement tool.

The assessment and treatment of pain in infants is difficult because infants cannot verbally report their experience. In this video we describe quantitative electrophysiological methods and analysis techniques that can be used to measure the response to noxious events from the infant nervous system.

Le misurazioni elettrofisiologiche e Analisi di nocicezione nei neonati umani

Pain is an unpleasant sensory and emotional experience. Since infants cannot verbally report their experiences, current methods of pain assessment are ...

Super-resolution Imaging of Neuronal Dense-core Vesicles

Detection of fluorescence provides the foundation for many widely utilized and rapidly advancing microscopy techniques employed in modern biological and medical applications. Strengths of fluorescence include its sensitivity, specificity, and compatibility with live imaging. Unfortunately, conventional forms of fluorescence microscopy suffer from one major weakness, diffraction-limited resolution in the imaging plane, which hampers studies of structures with dimensions smaller than ~250 nm. Recently, this limitation has been overcome with the introduction of super-resolution fluorescence microscopy techniques, such as photoactivated localization microscopy (PALM). Unlike its conventional counterparts, PALM can produce images with a lateral resolution of tens of nanometers. It is thus now possible to use fluorescence, with its myriad strengths, to elucidate a spectrum of previously inaccessible attributes of cellular structure and organization.
Unfortunately, PALM is not trivial to implement, and successful strategies often must be tailored to the type of system under study. In this article, we show how to implement single-color PALM studies of vesicular structures in fixed, cultured neurons. PALM is ideally suited to the study of vesicles, which have dimensions that typically range from ~50-250 nm. Key steps in our approach include labeling neurons with photoconvertible (green to red) chimeras of vesicle cargo, collecting sparsely sampled raw images with a super-resolution microscopy system, and processing the raw images to produce a high-resolution PALM image. We also demonstrate the efficacy of our approach by presenting exceptionally well-resolved images of dense-core vesicles (DCVs) in cultured hippocampal neurons, which refute the hypothesis that extrasynaptic trafficking of DCVs is mediated largely by DCV clusters.

We describe how to implement photoactivated localization microscopy (PALM)-based studies of vesicles in fixed, cultured neurons. Key components of our protocol include labeling vesicles with photoconvertible chimeras, collecting sparsely sampled raw images with a super-resolution microscopy system, and processing the raw images to produce a super-resolution image.

Super-Resolution Imaging di vescicole neuronali Dense-core

Detection of fluorescence provides the foundation for many widely utilized and rapidly advancing microscopy techniques employed in modern biological and ...

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

Stereotactic Electroencephalography (SEEG) is a technique used to localize seizure foci in patients with medically intractable epilepsy. This procedure involves the chronic placement of multiple depth electrodes into regions of the brain typically inaccessible via subdural grid electrode placement. SEEG thus provides a unique opportunity to investigate brain function. In this paper we demonstrate how SEEG can be used to investigate the role of the dorsal anterior cingulate cortex (dACC) in cognitive control. We include a description of the SEEG procedure, demonstrating the surgical placement of the electrodes. We describe the components and process required to record local field potential (LFP) data from consenting subjects while they are engaged in a behavioral task. In the example provided, subjects play a cognitive interference task, and we demonstrate how signals are recorded and analyzed from electrodes in the dorsal anterior cingulate cortex, an area intimately involved in decision-making. We conclude with further suggestions of ways in which this method can be used for investigating human cognitive processes.

Stereotactic Electroencephalography (SEEG) is an operative technique used in epilepsy surgery to help localize seizure foci. It also affords a unique opportunity to investigate brain function. Here we describe how SEEG can be used to investigate cognitive processes in human subjects.

Indagare la funzione di Deep corticale e strutture sottocorticali Usando stereotassica Elettroencefalografia: gli insegnamenti della corteccia cingolata anteriore

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

Studying Brain Function in Children Using Magnetoencephalography

Magnetoencephalography (MEG) is a non-invasive neuroimaging technique which directly measures magnetic fields produced by the electrical activity of the human brain. MEG is quiet and less likely to induce claustrophobia compared with magnetic resonance imaging (MRI). It is therefore a promising tool for investigating brain function in young children. However, analysis of MEG data from pediatric populations is often complicated by head movement artefacts which arise as a consequence of the requirement for a spatially-fixed sensor array that is not affixed to the child's head. Minimizing head movements during MEG sessions can be particularly challenging as young children are often unable to remain still during experimental tasks. The protocol presented here aims to reduce head movement artefacts during pediatric MEG scanning. Prior to visiting the MEG laboratory, families are provided with resources that explain the MEG system and the experimental procedures in simple, accessible language. An MEG familiarization session is conducted during which children are acquainted with both the researchers and the MEG procedures. They are then trained to keep their head still whilst lying inside an MEG simulator. To help children feel at ease in the novel MEG environment, all of the procedures are explained through the narrative of a space mission. To minimize head movement due to restlessness, children are trained and assessed using fun and engaging experimental paradigms. In addition, children's residual head movement artefacts are compensated for during the data acquisition session using a real-time head movement tracking system. Implementing these child-friendly procedures is important for improving data quality, minimizing participant attrition rates in longitudinal studies, and ensuring that families have a positive research experience.

This article introduces a child-friendly research protocol designed to improve data quality by reducing head movement during pediatric magnetoencephalography (MEG). We familiarize families with the MEG environment, train children to remain still using an MEG simulator, and correct for residual head movement artefacts using a real-time head movement detection system.

Studiare la funzione del cervello in bambini che usando magnetoencefalografia

Magnetoencephalography (MEG) is a non-invasive neuroimaging technique which directly measures magnetic fields produced by the electrical activity of the ...

Post-Movie Subliminal Measurement (PMSM), for Investigating Implicit Social Bias

New knowledge is continuously gained from a social environment that can influence how people respond to each other. Such responses often occur implicitly, at a subliminal perceptual level, and related brain mechanisms can be experimentally isolated by presenting the stimuli quickly. Subliminal presentation of faces that belong to different ethnicity groups, races, or gender has been shown to be successful in investigating social implicit responses. However, many implicit responses are based on knowledge previously gained about the faces (e.g., sexual orientation, political views, and socioeconomic status) and not solely on physical appearance. Here, a novel method called post-movie subliminal measurement (PMSM) is presented. When watching a socially engaging movie, a spectator gains knowledge about the protagonist and becomes familiar with his/her identity and world views. When the face of the protagonist is presented subliminally after the movie, it evokes an implicit neural response depending on what is learned about the protagonist. With a vast number of movies available, each depicting a variety of people with different identities, the PMSM method enables investigation of the brain&#39;s complex implicit biases in a manner that resembles real-life social perceptions.

Post-Movie Subliminal Measurement PMSM, for Investigating Implicit Social Bias

This protocol describes the use of movies to investigate brain mechanisms underlying implicit social biases during functional magnetic resonance imaging. When the face of a protagonist is presented after a movie subliminally, it evokes an implicit response based on knowledge of the protagonist gained during the movie.

Misurazione subliminale post-film (PMSM), per indagare implicito Sociale Bias

New knowledge is continuously gained from a social environment that can influence how people respond to each other. Such responses often occur implicitly, ...

Culture of Neurospheres Derived from the Neurogenic Niches in Adult Prairie Voles

Neurospheres are primary cell aggregates that comprise neural stem cells and progenitor cells. These 3D structures are an excellent tool to determine the differentiation and proliferation potential of neural stem cells, as well as to generate cell lines than can be assayed over time. Also, neurospheres can create a niche (in vitro) that allows the modeling of the dynamic changing environment, such as varying growth factors, hormones, neurotransmitters, among others. Microtus ochrogaster (prairie vole) is a unique model for understanding the neurobiological basis of socio-sexual behaviors and social cognition. However, the cellular mechanisms involved in these behaviors are not well known. The protocol aims to obtain neural progenitor cells from the neurogenic niches of the adult prairie vole, which are cultured under non-adherent conditions, to generate neurospheres. The size and number of neurospheres depend on the region (subventricular zone or dentate gyrus) and sex of the prairie vole. This method is a remarkable tool to study sex-dependent differences in neurogenic niches in vitro and the neuroplasticity changes associated with social behaviors such as pair bonding and biparental care. Also, cognitive conditions that entail deficits in social interactions (autism spectrum disorders and schizophrenia) could be examined.

We established the conditions to culture neural progenitor cells from the subventricular zone and dentate gyrus of the adult brain of prairie voles, as a complementary in vitro study, to analyze the sex-dependent differences between neurogenic niches that could be part of functional plastic changes associated with social behaviors.

Cultura delle Neurosfere Derivate dalle Nicchie Neurogeniche nelle Arvicole Della Prateria Adulta

Neurospheres are primary cell aggregates that comprise neural stem cells and progenitor cells. These 3D structures are an excellent tool to determine the ...

Reliable Acquisition of Electroencephalography Data during Simultaneous Electroencephalography and Functional MRI

Simultaneous electroencephalography (EEG) and functional magnetic resonance imaging (fMRI), EEG-fMRI, combines the complementary properties of scalp EEG (good temporal resolution) and fMRI (good spatial resolution) to measure neuronal activity during an electrographic event, through hemodynamic responses known as blood-oxygen-level-dependent (BOLD) changes. It is a non-invasive research tool that is utilized in neuroscience research and is highly beneficial to the clinical community, especially for the management of neurological diseases, provided that proper equipment and protocols are administered during data acquisition. Although recording EEG-fMRI is apparently straightforward, the correct preparation, especially in placing and securing the electrodes, is not only important for safety but is also critical in ensuring the reliability and analyzability of the EEG data obtained. This is also the most experience-demanding part of the preparation. To address these issues, a straightforward protocol that ensures data quality was developed. This article provides a step-by-step guide for acquiring reliable EEG data during EEG-fMRI using this protocol that utilizes readily available medical products. The presented protocol can be adapted to different applications of EEG-fMRI in research and clinical settings, and may be beneficial to both inexperienced and expert operators.

This article provides a straightforward protocol for acquiring good quality electroencephalography (EEG) data during simultaneous EEG and functional magnetic resonance imaging by utilizing readily available medical products.

Acquisizione affidabile dei dati di elettroencefalografia durante l'elettroencefalografia simultanea e la risonanza magnetica funzionale

Simultaneous electroencephalography (EEG) and functional magnetic resonance imaging (fMRI), EEG-fMRI, combines the complementary properties of scalp EEG ...

Optrode Array for Simultaneous Optogenetic Modulation and Electrical Neural Recording

During the last decade, optogenetics has become an essential tool for the investigation of neural signaling due to its unique capability of selective neural modulation or monitoring. As specific types of neuronal cells can be genetically modified to express opsin proteins, optogenetics enables optical stimulation or inhibition of the selected neurons. There have been several technological advances in the optical system for optogenetics. Recently, it was proposed to combine the optical waveguide for light delivery with electrophysiological recording to simultaneously monitor the neural responses to optogenetic stimulation or inhibition. In this study, an implantable optrode array (2x2 optical fibers) was developed with embedded multichannel electrodes. 
A light-emitting diode (LED) was employed as a light source, and a microfabricated microlens array was integrated to provide sufficient light power at the tip of the optical fibers. The optrode array system comprises the disposable part and the reusable part. The disposable part has optical fibers and electrodes, while the reusable part has the LED and electronic circuitry for light control and neural signal processing. The novel design of the implantable optrode array system is introduced in the accompanying video in addition to the procedure of the optrode implantation surgery, optogenetic light stimulation, and the electrophysiological neural recording. The results of in vivo experiments successfully showed time-locked neural spikes evoked by the light stimuli from hippocampal excitatory neurons of mice.

Here, we present the fabrication method of an optrode system with optical fibers for light delivery and an electrode array for neural recording. In vivo experiments with transgenic mice expressing channelrhodopsin-2 show the feasibility of the system for simultaneous optogenetic stimulation and electrophysiological recording.

Optrode Array per la modulazione optogenetica simultanea e la registrazione neurale elettrica

During the last decade, optogenetics has become an essential tool for the investigation of neural signaling due to its unique capability of selective ...

Brain Mapping Using a Graphene Electrode Array

Cortical maps represent the spatial organization of location-dependent neural responses to sensorimotor stimuli in the cerebral cortex, enabling the prediction of physiologically relevant behaviors. Various methods, such as penetrating electrodes, electroencephalography, positron emission tomography, magnetoencephalography, and functional magnetic resonance imaging, have been used to obtain cortical maps. However, these methods are limited by poor spatiotemporal resolution, low signal-to-noise ratio (SNR), high costs, and non-biocompatibility or cause physical damage to the brain. This study proposes a graphene array-based somatosensory mapping method as a feature of electrocorticography that offers superior biocompatibility, high spatiotemporal resolution, desirable SNR, and minimized tissue damage, overcoming the drawbacks of previous methods. This study demonstrated the feasibility of a graphene electrode array for somatosensory mapping in rats. The presented protocol can be applied not only to the somatosensory cortex but also to other cortices such as the auditory, visual, and motor cortex, providing advanced technology for clinical implementation.

We present a graphene array-based brain mapping procedure to reduce the invasiveness and improve spatiotemporal resolution. Graphene array-based surface electrodes exhibit long-term biocompatibility, mechanical flexibility, and suitability for brain mapping in a convoluted brain. This protocol allows for constructing multiple forms of sensory maps simultaneously and sequentially.

Mappatura cerebrale utilizzando un array di elettrodi di grafene

Cortical maps represent the spatial organization of location-dependent neural responses to sensorimotor stimuli in the cerebral cortex, enabling the ...