Questo lavoro è stato finanziato da sovvenzioni dal Instituto de Salud Carlos III, attraverso PI10 / 00160 e PI12 / 02.839, parzialmente sostenuto da FEDER e da Mutua Madrileña. AS-G. è il destinatario di una borsa di studio post-dottorato da Mutua Madrileña. La simulazione 3D sono stati creati utilizzando il software Biodigitale umana ( <a href="http://www.biodigital.com">www.biodigital.com</a> ) e software ZygoteBody professionale (www.zygotebody.com)

Nel protocollo descritto qui di seguito, i passaggi 1, 2 e 3 appartengono ai protocolli sia la ricerca e clinica, che sono entrambi rigorosamente seguite da ogni candidato TLE mesiale per un intervento chirurgico di resezione selezionato in base a criteri clinici. Passaggi 4 e 5 appartengono esclusivamente al protocollo di ricerca. Entrambe le procedure sono in accordo con le linee guida del Comitato Etico del Hospital de la Princesa. 1. Procedure pre-impianto <ol><li> Spiegare le procedure sperimentali per il partecipante, specificando quali punti corrispondono alla ricerca e quali sono applicabili alla pratica clinica, sottolineando che la procedura di ricerca è in alcun modo modificare la procedura clinica. Prestare particolare attenzione a spiegare i potenziali rischi del impianto chirurgico di elettrodi. Ottenere un modulo di consenso informato firmato il partecipante. </li><li> Per tutti i candidati per la chirurgia di resezione, eseguire neurologica prechirurgica e exa neuropsicologicaminazioni 18. <ol><li> Valutare il paziente da interictale tomografia computerizzata a emissione di singolo fotone (SPECT) con 99 Tc-HMPAO, la risonanza magnetica (MRI) 1.5 T e il video-elettroencefalografia (v-EEG) con 25 elettrodi sul cuoio capelluto secondo il 10 - sistema internazionale 20 e Maudsley di protocollo 18. </li><li> Durante la permanenza prechirurgica registrazione v-EEG, progressivamente cono i farmaci antiepilettici dal secondo giorno al quarto giorno (circa un terzo della dose al giorno). </li></ol></li></ol> 2. Procedure impianto (Chirurgia) <ol><li> Somministrare farmaci antiepilettici pre-operatorio, e di eseguire un intervento chirurgico in anestesia generale (3 mg / kg in bolo di propofol, seguito da 0,2-0,3 mg / kg di fentanyl e 0,5 mg / kg di rocuronio). </li><li> Inserire due nemici sei a contatto con 1 cm da centro a centro distanza bilateralmente nelle cisterne ambiente mediante la tecnica di Kirschner 19. <ol><li> Posizionare il paziente on tavolo operatorio in posizione supina, con il collo leggermente esteso a 15 gradi. Preparare la guancia del paziente con una soluzione di iodio, a partire al sito di incisione e girando verso l&#39;esterno, e drappeggio l&#39;area immediatamente circostante il sito di incisione. </li><li> Perforare la pelle con un ago spinale 20-gauge secondo punti di riferimento di Hartel 20: un punto di ingresso di circa 3 cm lateralmente al lato omolaterale della commissura orale verso un punto immediatamente inferiore alla pupilla ipsilaterale nel piano antero-posteriore e un punto a circa 2,5 centimetri anteriore al meato uditivo esterno nel piano laterale. </li><li> Avanzare l&#39;ago verso la regione del forame ovale sotto guida fluoroscopica. Utilizzare le viste laterali forniti dalle immagini fluoroscopiche per determinare la posizione della punta dell&#39;ago. Quando l&#39;ago passa forame ovale, rimuovere il mandrino, sostituirlo con un elettrodo, e avanzare nella cisterna ambiente (Figura 1A </strong&gt;). </li></ol></li><li> Valutare corretto impianto per l&#39;imaging fluoroscopico in sala operatoria 21; questo è importante escludere la penetrazione nel forami della base del cranio, come la fessura inferiore orbitale (situato anteriormente al forame ovale) e il forame giugulare (situato posteriormente ad esso). Tale incannulamento fuori luogo potrebbe portare a gravi lesioni neurovascolari 22. </li><li> Una volta che gli elettrodi siano correttamente posizionati nelle cisterne ambientali, fissarli per la pelle con drappi. Svegliati il ​​paziente, e lui o lei portare alla sala di rianimazione. </li></ol> 3. Acquisizione di FOE Recordings <ol><li> Riportare il paziente in sala v-EEG per un soggiorno di circa 5,2 ± 2,4 giorni (media ± SD). </li><li> Mettere 19 elettrodi secondo il sistema internazionale 10-20. <ol><li> Misurare la distanza tra il nasion (ponte del naso) e il inion (protuberanza occipitale) utilizzando un nastro di misurazione, unMark D con un pennarello il punto medio (posizione degli elettrodi Cz). Misurare e segnare il punto del 10% della distanza di sopra del nasion (posizione degli elettrodi Fpz). <ol><li> Ripetere la stessa procedura per il inion (posizione dell&#39;elettrodo Oz), che segna la distanza del 20% dal Cz in entrambe le direzioni e nasion inion (posizioni degli elettrodi Fz e PZ, rispettivamente). </li></ol></li><li> Misurare le distanze tra due punti preauricolari, e segnare la distanza del 10% al di sopra dei punti preauricolari destro e sinistro (T3 e T4 elettrodi, rispettivamente). Quindi, segnare il distanze 20% superiore sia T3 e T4 nella direzione Cz per ottenere le posizioni di C3 e C4. </li><li> Creare una circonferenza utilizzando il nastro di misurazione per collegare il Fpz e Oz al 5% delle distanze di cui sopra entrambi gli elettrodi a FP1 (a sinistra) e FP2 (a destra) nella parte anteriore e in O1 (a sinistra) e O2 (a destra) nella parte posteriore. </li><li> Nella stessa circonferenza, aggiungere 10% della distanza verso l&#39;alto nella direzione inion a OBTain la posizione di F7, aggiungere il 10% per raggiungere T3 (si trova al di sopra della linea tra i punti preauricolari), e aggiungere un altro 10% per ottenere T5 (O1 elettrodo). Mark ogni posizione degli elettrodi e ripetere la stessa procedura per la (anche) elettrodi destra. </li><li> Misurare e segnare l&#39;intersezione (F3 posizione degli elettrodi) a metà strada tra F7 e Fz e il 20% della distanza verso l&#39;alto dalla Fp1 nella direzione F3. Ripetere questo processo in ogni quadrante della testa per ottenere F4 (posizione anteriore destro), P3 (posizione posteriore sinistro) e P4 (posizione di back-sinistra). </li><li> Pulire e asciugare la pelle. Posizionare una quantità moderata di collodio al gel conduttivo in ogni tazza elettrodo, e posizionare gli elettrodi nelle zone prepped. Asciugare il collodio con un asciugacapelli. </li></ol></li><li> Collegare tutti gli elettrodi (cuoio capelluto e nemici) con dei fili alla scatola degli elettrodi, che è già collegato ad un electroencephalographer. Assicurarsi che i segnali degli elettrodi sono buone, e verificare che gli elettrodi del cuoio capelluto Impedanze sono sotto 10 k utilizzando il electroencephalographer. </li><li> Acquisire digitale cuoio elettroencefalogramma (EEG) di dati e dati FOE a 1.024 Hz utilizzando un video sincronizzato electroencephalographer (v-EEG), e filtrare i dati utilizzando un filtro passa banda tra 0,5 - 100 Hz ed un filtro Notch (50 Hz) con il electroencephalographer. </li><li> rimuovere progressivamente i farmaci antiepilettici dal secondo al quarto giorno (circa un terzo della dose al giorno) per aumentare la probabilità di convulsioni. Questa fase dipende dalla particolare prescrizione farmaco di ogni paziente. </li><li> Utilizzare sia parossistica interictale e attività ictali a circa individuare le aree ictogenic individuando gli elettrodi / canali in cui gli elementi epilettogene appaiono 23, tra cui il complesso a onde lente, polyspikes, corse di punte rapide, onde taglienti, complesso sharp-e-onde lente , lenti onde taglienti, punte e le onde Spike e lente. Registrare i tempi di insorgenza sequestro e fine, nonché uny altri segni clinici o da altri eventi rilevanti per lo studio. Esiste una corrispondenza uno-a-uno tra la posizione elettrodi nella testa del paziente e il modello testa nel software EEG che consente l&#39;identificazione anatomicamente dove compare l&#39;attività epilettogena. </li><li> Quando lo studio, rimuovere nemici presso l&#39;unità v-EEG estraendole delicatamente mentre bocca del paziente rimane mezzo aperto. Non eseguire sistematicamente l&#39;imaging dopo la rimozione FOE, tranne quando compaiono sintomi neurologici. In tali casi, eseguire una scansione urgente tomografia computerizzata (CT). </li></ol> 4. FOE segnale pre-elaborazione <ol><li> Esportare i dati memorizzati sul electroencephalographer a 200 Hz in formato ASCII in epoche adatti per l&#39;analisi numerica di circa 30 minuti di attività di sequestro (già individuato da un neurofisiologo esperto) (Figura 1C). Evitare di epoche contenenti manufatti, come l&#39;attività elettrica satura, l&#39;attività muscolare, ed espostamenti lectrode. </li><li> Aprire i file esportati utilizzando un qualsiasi editor di flusso presente in UNIX, e rimuovere tutti i caratteri non numerici dai file di dati esportati, lasciando solo data e ora e le tensioni di canale. Salvare i file modificati per ulteriori analisi numerica. NOTA: Da ora in poi, eseguire tutti i calcoli utilizzando i pacchetti R dal repository R o codici fatti in casa (Tabella 1). </li><li> Utilizzando il software R, installare i pacchetti R richiesti e caricare i file di dati modificati nell&#39;ambiente R. Order tutti i canali, assegnando a ciascuno di una particolare colonna della matrice che contiene tutti i dati, eliminando canali vuoti e li riferimento ad un riferimento media mezzeria (Fz + Cz + Pz) / 3. <ol><li> Utilizzare l&#39;algoritmo Fast Fourier Transform (funzione R: FFT) e tracciare la variabile risultante per verificare la rimozione efficace della frequenza di rete (circa 50 Hz). Utilizzare il dominio della frequenza per filtrare altri fr spuriaequencies che potrebbero contaminare i segnali. </li></ol></li><li> Convertire i dati caricati in un oggetto di serie temporali multivariate (MTS) di 28 colonne - 16 cuoio capelluto e 12 nemici - utilizzando i ts funzione R. Dividere il mt oggetto nelle finestre temporali non sovrapposti di 5 secondi ciascuno (1.000 punti di dati a 200 Hz) per ridurre le dimensioni del file e ottimizzare i tempi di calcolo. </li></ol> 5. I calcoli post-processing (Complex Network Analysis) NOTA: Calcolare le misure descritte di seguito in ciascuna finestra temporale, da 5 min prima dell&#39;inizio sequestro (60 finestre) e termina a 5 minuti dopo il sequestro insorgenza (60 finestre), con lo scopo di visualizzare l&#39;evoluzione temporale. <ol><li> Calcola misure univariata, spettrale di potenza, eccitabilità e l&#39;entropia spettrale per ogni singola colonna / canale senza considerare le correlazioni tra diverse serie storiche. <ol><li> Calcolare eccitabilità (S) per ogni vserie tempo di attività ensione utilizzando un codice fatto in casa secondo l&#39;equazione proposta da Schindler 24 (vedi file supplementare). S&gt; 2,5 è considerato epilettogena, una soglia determinata empiricamente 17,25,26. </li><li> Per ogni serie temporale di attività, calcolare la densità spettrale di potenza utilizzando un codice casalingo per il Delta (&gt; 0.5 Hz e &lt;4 Hz), Theta (4 - 7 Hz), Alpha (7 - 14 Hz), Beta (14 - 30 Hz ) e Gamma (&gt; 30). </li><li> Calcolare Shannon entropia con un codice casalingo utilizzando la densità spettrale di potenza di ogni serie temporale invece di serie temporali probabilità corrispondente. La media dei singoli valori entropia spettrale (SE) ottenuti per ogni canale su un insieme di elettrodi. Shannon entropia è spiegato nel file supplementare. NOTA: Una diminuzione SE dovrebbe essere interpretata come una diminuzione del numero di frequenze dello spettro perché SE è l&#39;entropia dello spettro. </li></ol></li><li> misure di rete NONE: La presente sezione valuta le interazioni tra diverse serie storiche di elettrodi. <ol><li> Calcolare la connettività funzionale fra ciascuna coppia di serie temporale di tensione in ciascuna finestra temporale, utilizzando il valore assoluto del coefficiente di cross-correlazione lineare calcolato a zero lag (funzione R: CCF). NOTA: Per eliminare i valori non rappresentativi di sincronizzazione, stabilire una soglia sulla base di studi precedenti 17,25,26. Utilizzare una soglia di 0,5 in questo caso particolare. </li><li> Installare il pacchetto R IGRAPH 27. Creare un oggetto IGRAPH dalla matrice di adiacenza (funzione R: graph.adjacency). Utilizzare la matrice di correlazione ottenuto nello stadio precedente, precisando che il grafico viene ponderato e non orientato. </li><li> In ogni finestra temporale calcolare la lunghezza del percorso medio (APL) (funzione R average.path.length) per l&#39;intera rete (cuoio + FOE), e per ciascuna delle quattro sottoreti: cuoio sinistra, cuoio destra, sinistra e FOE FOE destra. in materia di exactly allo stesso modo, calcolare la densità di collegamenti (DOL) (funzione R: graph.density), modularità (Mod) (funzione R: modularità) e il coefficiente medio di clustering (ACC) (funzione R: transitività). </li><li> Ripetere i passaggi precedenti 5.2.1 tramite 5.2.3 utilizzando la sincronizzazione di fase (codice R fatta in casa) come una stima della connettività funzionale anziché la funzione cross-correlazione. </li></ol></li><li> Per rappresentare gli effetti dimensionali nelle modifiche variabili, calcolare la differenza standardizzata media (SMD) (funzione R dalla confezione MBESS: smd), tra la preictal e le fasi ictali nonché tra la preictal e fasi postictale. <ol><li> Prendendo il preictal come la linea di base, selezionare trenta secondi (6 valori) a cinque minuti prima del contrassegno sequestro insorgenza, come valore preictal. Un simile finestra temporale di 30 s può essere scelto durante il sequestro per quantificare il cambiamento, rispetto alla fase preictal, utilizzando il SMD. </li><li&gt; In modo simile, 5 minuti dopo la fine sequestro, selezionare una finestra temporale di 30 s al fine di quantificare la variazione durante la fase di post-critico (in relazione alla fase preictal). </li></ol></li></ol>

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J., Stevanovic, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hyper-Synchronization,+De-Synchronization,+Synchronization+and+Seizures.">Hyper-Synchronization, De-Synchronization, Synchronization and Seizures.</a> Epilepsy - Histological, Electroencephalographic and Psychological Aspects. , (2012).</li><li>Stam, C. J., Nolte, G., Daffertshofer, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phase+lag+index:+assessment+of+functional+connectivity+from+multi+channel+EEG+and+MEG+with+diminished+bias+from+common+sources.">Phase lag index: assessment of functional connectivity from multi channel EEG and MEG with diminished bias from common sources.</a> Hum Bran Mapp. 28 (11), 1178-1193 (2007).</li><li>Pastor, J., Sola, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Utility+of+foramen+ovale+electrodes+in+temporal+lobe+epilepsy+surgery.">Utility of foramen ovale electrodes in temporal lobe epilepsy surgery.</a> Recent Advances in Epilepsy. , 1-8 (2008).</li></ol>

The authors have no conflicts of interest to disclose.

Tradizionalmente, l&#39;epilessia è stato studiato con un approccio orientato alla zona, che ha isolato l&#39;importanza delle aree particolari, in sostanza, la zona di insorgenza delle crisi, come la causa unica di crisi epilettiche. Molto recentemente, un vero e proprio approccio di rete che sottolinea l&#39;importanza delle interazioni tra le aree corticali è stato favorito sopra la zona-oriented prospettiva classica 13-17,28. Tuttavia, il corpo corrente di prove per l&#39;epilessia come una malattia rete è ancora molto frammentato, e sono necessarie ulteriori ricerche. Il presente lavoro si propone di analizzare nuovamente i dati forniti con i metodi tradizionali come il FOE, sotto il complesso approccio di rete. Il protocollo presentato qui descrive un passo per passo metodologico per eseguire una rete complessa e l&#39;analisi spettrale di registrazioni semi-invasive nei pazienti TLE. L&#39;applicazione della tecnica sopra descritta ha dimostrato l&#39;utilità dell&#39;approccio rete rispetto alla più tradizionale localized o prospettive di zona-oriented. In questi lavori 17,29 è stato dimostrato che, utilizzando la stessa procedura come quella qui descritta, uno squilibrio nella connettività mesiale in pazienti TLE refrattari è evidente. Connettività mesiale è ridotta nel lato ipsilaterale sia durante le interictali 29 e ictali 17,29 fasi. Questo risultato non era prevedibile, cercando esclusivamente presso le aree in cui si pone l&#39;attività epilettogena. Questo risultato in qualche modo sorprendente, è stato descritto anche utilizzando le teorie di rete sui segnali fMRI 30,31. Inoltre, l&#39;applicazione della tecnica combinata della teoria delle reti FOE + ha dimostrato l&#39;equivalenza di attività mesiale durante convulsioni e sotto l&#39;effetto di un promotore di attività epilettogena, in quanto è la somministrazione farmacologica di etomidate 32. La tecnica qui descritta è in grado di rilevare mesiale squilibrio rete in brevi registrazioni interictali durata al massimo uno or due ore 29. In questo modo, una drastica riduzione dei tempi di analisi e degenza paziente potrebbe essere raggiunto. Inoltre, dal punto di vista terapeutico, lo squilibrio esistente nei pazienti TLE potrebbe essere &quot;risolto&quot; utilizzando cronicamente impiantati (da neurochirurghi) dispositivi, tanto quanto il modo in cui si è fatto in stimolazione cerebrale profonda. Per ottenere risultati ottimali utilizzando le informazioni fornite in questo protocollo, alcune questioni devono essere considerati in anticipo. In primo luogo, l&#39;impianto degli elettrodi deve essere eseguita da un neurochirurgo esperto, perché la loro collocazione non corretta potrebbe produrre gravi conseguenze neurologiche e registrazioni fuorvianti. Inoltre, la scelta di epoche appropriate per ulteriori analisi si basa interamente sulla interpretazione data dal neurofisiologo del EEG prima; Pertanto, l&#39;esperienza in analisi EEG clinica è obbligatoria. Il formato dei dati dei file esportati dalla elettroencefalografo dipende dalle partimarchio colare; Di conseguenza, sono necessarie buone capacità di programmazione per adattare gli script per diversi formati di dati. Infine, per garantire l&#39;affidabilità dei dati, controlli di qualità dovrebbero essere applicati i risultati. Sovrastima e falsi positivi sono probabili comparire quando si lavora con un elevato numero di correlazioni. In tali casi, metodi statistici per migliorare la sensibilità deve essere utilizzato. A questo proposito, è importante stabilire una soglia nelle correlazioni scartare valori che non sono rappresentativi di una vera sincronizzazione sottostante. Così, in questo protocollo, un bordo tra i nodi i e j sarà considerato solo ad esistere se il valore assoluto della correlazione tra questi nodi è maggiore di 0,5, un criterio precedentemente impiegato 17,26. Altre soglie nella gamma di 0,2-0,8 dovrebbero essere impiegati per verificare i risultati simili e per garantire una transizione graduale da una soglia al seguente soglia. Oltre a soglie, altri Methodologies possono essere utilizzati per ottenere risultati affidabili, come la correzione di Bonferroni o il test dei dati surrogata. Inoltre, quando si lavora con dati EEG, è importante tenere presente che le reti del cervello sono sistemi complessi con dinamiche non lineari; Pertanto, oltre alla correlazione lineare, devono essere utilizzate altre misure di sincronizzazione non lineari per garantire la qualità dei risultati, come informazione reciproca o la sincronizzazione di fase 33. Calcolo connettività direttamente dagli elettrodi del cuoio capelluto, come è parzialmente fatto in questo lavoro, comporta alcuni rischi. Il problema principale resto l&#39;effetto di contaminazione a causa del volume di conduzione, sempre presente con la registrazione del cuoio capelluto. Un modo per superare questo problema è lavorare sullo spazio fonti, un&#39;alternativa interessante impiegato da molte ricerche. Un altro approccio richiede l&#39;uso di misure di sincronizzazione che minimizza la contaminazione degli effetti di ampiezza. Utilizzando la sincronizzazione di fase (noto anche come fase Llocco Value) che minimizza l&#39;effetto del volume di conduzione, come è stato dimostrato in diverse opere 34. Come in altre tecniche neurofisiologiche invasive, registrazioni FOE non possono essere ottenuti da soggetti di controllo, un fatto che limita fortemente l&#39;uso di certi protocolli di ricerca. I dati provenienti da registrazioni FOE forniscono informazioni preziose sulla mesiale attività del lobo temporale 17,29,35, soprattutto durante lateralizzazione al lato epilettogena nei pazienti TLE 33. Rispetto alle tecniche invasive, la tecnica FOE atraumatica per il cervello e coinvolge relativamente semplice manipolazione, e le sue registrazioni sono di alta qualità per lunghi periodi di tempo 11. Rispetto alla risonanza magnetica, le registrazioni FOE fornire una migliore risoluzione temporale di attività elettrocorticale. Inoltre, molte possibilità esistono per esplorare misure diverse da quelle utilizzate in questo lavoro. Questi fatti aumentano anche la possibilità di analizzare diverse registrazioni biomedichecontemporaneamente. Questi vantaggi di registrazioni FOE combinati con rete complessa e analisi spettrale rendono questa tecnica un potente strumento per la ricerca epilessia con potenziali applicazioni nella pratica clinica.

L&#39;epilessia è una malattia invalidante che colpisce 1-2% della popolazione mondiale. Nella maggior parte dei casi, convulsioni - le caratteristiche di epilessia - possono essere completamente controllati o abolite con farmaci antiepilettici. Tuttavia, circa il 30% dei brevetti epilessia sono refrattari alle terapie farmacologiche. Nel tipo più comune di epilessia, l&#39;epilessia lobo temporale (TLE) 1, fortunatamente chirurgia è una valida alternativa per migliorare la condizione del paziente. I risultati di meta-analisi mostrano che quasi due terzi dei pazienti TLE farmaco-resistenti sono nei primi due o tre anni dopo l&#39;intervento chirurgico resettiva 2,3 libero da crisi, anche se questa percentuale varia a seconda di diversi fattori, in particolare, il tipo di dell&#39;ippocampo La sclerosi 2. Un punto critico per un esito positivo è la localizzazione precisa del cosiddetto focus epilettico, la zona corticale responsabile della generazione di convulsioni, che si trova di solito nella mesial area del lobo temporale. Tuttavia, anche in quei casi in cui il focus epilettico è stato correttamente identificati e asportati durante l&#39;intervento chirurgico, una minoranza significativa di pazienti o rimane con crisi post-operatorio o deve essere posto sotto stretto trattamento antiepilettico per controllare le convulsioni. Pertanto, una nuova prospettiva è emersa in cui l&#39;attenzione non si concentra esclusivamente su aree isolate, le interazioni invece corticali costituiscono ora la questione fondamentale. Questo approccio &quot;rete&quot; si fonda il concetto connettoma 4, che si concentra l&#39;attenzione nelle connessioni neurali tra i diversi settori, piuttosto che mettendo in evidenza il ruolo delle strutture compartimenti. Questo nuovo paradigma è stato trovato in teoria dei grafi, un quadro matematico dedicato allo studio delle proprietà topologiche e statistiche di grafici, lo strumento appropriato per esprimere le sue conclusioni fondamentali. In questa prospettiva, il cervello è considerato come un insieme di nodi interconnessi da collegamenti <sup&gt; 5-9 tale che i nodi sono rappresentati dalle aree corticali contemplati dagli elettrodi ei collegamenti tra di essi è dato dal grado di sincronizzazione. Così, questo approccio di rete è stato utilizzato per l&#39;analisi delle registrazioni elettrodo invasive e ha fornito nuove informazioni per promuovere la comprensione del meccanismo alla base della generazione sequestro e propagazione. Tra le molte tecniche neurofisiologiche invasive abitualmente impiegati nella maggior parte dei centri per l&#39;epilessia in tutto il mondo, i forame ovale elettrodo (FOE) è particolarmente notevole. FOE è una tecnica semi-invasiva perché non vi è alcuna necessità di eseguire una craniotomia, che riduce chirurgia complicazioni legate 10. Inoltre, la posizione del FOE nella cisterna ambiente 11 li rende particolarmente utili per registrare attività mesiale da diverse strutture corticali coinvolte nella generazione e propagazione sequestro, come la corteccia entorinale. Pertanto l&#39;uso dalil suo aspetto è molto diffuso nella valutazione preoperatoria dei pazienti TLE farmaco-resistenti. Tradizionalmente, questa tecnica è utilizzata per individuare l&#39;attività irritativa in forma di picchi epilettogene interictali e taglienti onde, e, soprattutto, per identificare con precisione l&#39;area di mesiale insorgenza sequestro. La nuova definizione proposta da parte della Commissione sulla classificazione e terminologia della Lega Internazionale contro l&#39;Epilessia (ILAE) suggerisce che i sequestri hanno origine ad un certo punto all&#39;interno di particolari reti 12. Inoltre, numerosi studi hanno dimostrato che gli attacchi sono causati da attività di rete anomala piuttosto che da un&#39;area patologica isolato 13-16. Chiaramente, questa nuova prospettiva richiede rianalisi delle informazioni precedentemente acquisite utilizzando nuovi metodi numerici, come ad esempio la metodologia complessa rete. Anche se l&#39;uso pratico di queste analisi è ancora incipiente pratica clinica, numerosi studi di ricerca hanno dimostrato la lorovalore di 13-17. Il protocollo descritto di seguito è la combinazione di una pratica clinica di routine effettuati su pazienti epilessia TLE farmaco-resistenti con una nuova tecnica di analisi di rete. Il metodo permette di valutare l&#39;evoluzione temporale dei parametri di rete mesiali. L&#39;inserimento bilaterale del FOE nella cisterna ambiente registra contemporaneamente l&#39;attività elettrocorticale in diverse aree mesiali dei lobi temporali. Un approccio di rete applicata alla serie tempo di registrazione segue l&#39;evoluzione temporale delle reti mesiali sia interictally e durante le convulsioni. In questo modo, il protocollo presentato offre un modo unico per visualizzare e quantificare le misure che considera le relazioni tra le diverse aree mesiale.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="655">
	<tbody>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:247px;">Foramen Ovale Electrodes</td>
			<td style="width:81px;">AD-Tech, Racine, 
			USA</td>
			<td style="width:136px;">FO06K-SP10X-000</td>
			<td style="width:191px;">Six-contact platinum&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Electroencephalograph</td>
			<td style="width:81px;">XLTEK, Canada</td>
			<td style="width:136px;">XLT-EEG32T</td>
			<td>Natus XLTEK</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:247px;">MRI machine</td>
			<td style="width:81px;">General Electric</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:247px;">SPEC machine</td>
			<td style="width:81px;">General Electric</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

network analysis of foramen ovale electrode recordings in drug-resistant temporal lobe epilepsy patients

Circa il 30% dei pazienti con epilessia sono refrattari ai farmaci antiepilettici. In questi casi, la chirurgia è l&#39;unica alternativa per eliminare convulsioni / controllo. Tuttavia, una minoranza significativa di pazienti continua a presentare convulsioni post-operatorie, anche in quei casi in cui la fonte sospetta di convulsioni sia stata correttamente localizzati e resecati. Il protocollo presentato qui combina una procedura clinica di routine utilizzata durante la valutazione pre-operatoria di epilessia del lobo temporale pazienti (TLE) con una tecnica innovativa per l&#39;analisi della rete. Il metodo permette di valutare l&#39;evoluzione temporale dei parametri di rete mesiali. L&#39;inserimento bilaterale di elettrodi forame ovale (FOE) nella cisterna ambiente registra contemporaneamente attività elettrocorticale in diverse aree mesiali del lobo temporale. Inoltre, la metodologia di rete applicata alla serie tempo registrato segue l&#39;evoluzione temporale delle reti mesiali sia interictally e durante laconvulsioni. In questo modo, il protocollo presentato offre un modo unico per visualizzare e quantificare misure che considera le relazioni tra diverse aree mesiali invece di una singola area.

La posizione finale del FOE è nella cisterna ambiente, come si vede nella assiale e sagittale MRI (Figura 1A pannelli superiori). I contatti della attività elettrica record di FOE da diverse strutture mesiale del lobo temporale (Figura 1A pannello inferiore). Dopo l&#39;intervento chirurgico (Figura 1B pannello di sinistra), il paziente viene inviato alla sala video-EEG, dove elettrodi rasatura sono piazzati secondo con il 10 - sistema 20 (Figura 1B destra). Durante il soggiorno presso la sala di video-EEG, il paziente è costantemente monitorato, il risparmio per ulteriori registrazioni analisi del cuoio capelluto e nemici, nonché video e costanti vitali. Un tipico del cuoio capelluto e nemico segnali prime (Figura 1C) mostrano l&#39;aspetto di un sequestro al FOE sinistra e la sua diffusione al cuoio capelluto e contatti FOE giusti. Rappresentazione dell&#39;attività epilettogena tramiteeccitabilità (S) (figura 2) corrispondente alle registrazioni EEG prime dalla Figura 1C, durante la transizione dalla preictal al ictal e periodi postictale. esordio sequestro è contrassegnato con una linea continua verticale e tempo (asse x) si riferiscono a questo punto. Un valore di S (dell&#39;eccitabilità)&gt; 2,5 rappresentava l&#39;attività irritative o epilettogena 17,25,26. eccitabilità superiore (colori rossastri) è apparso in primo luogo con la maggiore intensità dei contatti FOE sinistra (LFOE). Questo risultato è concorde con un sinistro mesiale epilessia del lobo temporale come informato da un neurofisiologo esperto. Dinamica temporale delle diverse misure di rete e l&#39;entropia spettrale (Figura 3) durante il passaggio dal preictal alle fasi ictali e postictale, corrispondente allo stesso sequestro mostrata in figura 1C e 2. Il sequestro esordio è contrassegnato da un solido vertiline e tempo (asse x) cal sono riferiti a questo punto. In questo caso, la rete è stata costruita su tutta la serie di elettrodi, compreso sia cuoio e FOE. valori DOL ACC erano più elevati durante convulsioni, con una diminuzione della APL e Mod, provocando un aumento della connettività complessiva. Durante questo periodo anche, bassi livelli di SE stati osservati e sostenuti dopo l&#39;eccitabilità (linee verticali tratteggiate) scompare. L&#39;analisi delle misure di rete ACC, Dols e APL e SE per ogni nemico (destra e sinistra) (Figura 4) durante il passaggio dal preictal al ictale e le fasi di post-critico. esordio sequestro è contrassegnato con una linea continua verticale e tempo (asse x) si riferiscono a questo punto. L&#39;evoluzione di questi misure corrispondono alla stessa presa delle figure 1, 2 e 3. Il omolaterale (a sinistra) ACC mesiale, Dols e APL presentato precedenti e variazioni superiori alla contralavalori terale, che potrebbe essere spiegato con la posizione della zona di sequestro insorgenza nel lobo temporale sinistro. In questo caso, Mod non può essere determinato perché nessun suddivisioni erano disponibili. Un video rappresentante della connettività funzionale (Figura 5) durante la stessa presa di figura 1, 2, 3 e 4 presenta una variazione critico appena dopo l&#39;inizio presa (tempo 0). A quel punto la connettività tra tutti gli elettrodi aumentare notevolmente, come si può vedere da un aumento del numero di collegamenti e lo spessore (intensità) che i bordi. Questo aumento inizia tra il FOE sinistra al momento 0,1 e 0,2, e si estende a lato controlaterale prima di raggiungere l&#39;intera rete. <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td> FFT </td><td> 4.3 </td><td> (Pacchetto di statistiche) Calcola Fast Fourier Transform di un segnale. </td></tr><tr><td> ts </td><td> 4.4 </td><td> (Pacchetto di statistiche) Crea un oggetto serie temporale multivariata (MTS). Deve essere prevista la frequenza di campionamento. </td></tr><tr><td> Eccitabilità </td><td> 5.1.1 </td><td> la funzione (fatta in casa) sulla base della funzione diff R. Calcola il valore assoluto della pendenza del segnale e quindi normalizzare il breve periodo di riferimento deviazione standard. dovrebbe essere fornita Soglia. </td></tr><tr><td> Densità spettrale di potenza e spettrale Entropy </td><td> 5.1.2 </td><td> La funzione (fatta in casa) sulla base di funzioni di spettro e l&#39;entropia R. Calcola lo spettro di potenza normalizzata e l&#39;entropia di Shannon dello spettro di potenza normalizzata </td></tr><tr><td> CCF </td><td> 5.2.1 </td><td> (Pacchetto base) calcola la cross-correlazione lineare di oggetti metri utilizzando correlazione di Pearson in ritardo pari a zero, generando una matrice di correlazione. Valori assoluti dovrebbero essere calculated. </td></tr><tr><td> graph.adjacency </td><td> 5.2.2 </td><td> (Pacchetto IGRAPH) Crea un grafico IGRAPH, l&#39;oggetto di base utilizzato dalle seguenti funzioni IGRAPH </td></tr><tr><td> average.path.length </td><td> 5.2.3 </td><td> (Pacchetto igraph) determina la lunghezza di percorso media del grafico, calcolando il numero medio di passaggi lungo i percorsi più brevi attraverso tutti i nodi della rete. </td></tr><tr><td> graph.density </td><td> 5.2.3 </td><td> (Pacchetto igraph) Calcola la densità di collegamenti del grafico calcolando il rapporto tra il numero effettivo di collegamenti e tutti i possibili collegamenti della rete. </td></tr><tr><td> modularità </td><td> 5.2.3 </td><td> (Pacchetto igraph) Determina la modularità del grafico, calcolando quali gruppi di nodi sono più collegati fra loro che con altri nodi della rete </td></tr><tr><td> transitività </td><td> 5.2.3 </td><td> (Pacchetto igraph) Determina il coefficiente medio di clustering del grafico, calcolando la percentuale di nodi adiacenti che sono anche vicini tra loro </td></tr><tr><td> Fase sincronizzazione </td><td> 5.2.4 </td><td> funzione (fatta in casa) basato in funzione R FFT che calcola la coerenza di fase medio di avere valori tra zero e uno </td></tr><tr><td> SMD </td><td> 5.3 </td><td> (MBESS pacchetto) determina lo standard differenza media-size effetti: calcolando la differenza media tra i gruppi relativi alla differenza pool </td></tr></tbody></table> Tabella 1: R funzioni utilizzate per Data Processing. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/54746/54746fig1.jpg" /> Figura 1: forame ovale elettrodi. (A) posizione finaleFOE nella cisterna ambiente. pannelli superiori mostrano una assiale (a sinistra) e sagittali (a destra) le immagini di risonanza magnetica che mostrano la posizione dei contatti FOE (frecce bianche). Un campione umani (cadavere) con un nemico inserita (pannello inferiore, contatti contrassegnati con frecce bianche). (B) FOE e elettrodi sul cuoio capelluto di installazione. I pazienti testa appena dopo l&#39;intervento chirurgico di inserimento FOE (pannello di sinistra) e durante il soggiorno di video-EEG (pannello di destra). (C) le registrazioni FOE e del cuoio capelluto. Crisi parziali complesse da una sinistra TLE paziente (5 minuti dopo e prima il sequestro insorgenza). RFOE1-RFOE6 sta per FOE destra # 1 a 6 # e LFOE1-LFOE6 sta per FOE sinistra # 1 a 6 #. esordio sequestro è contrassegnato da una linea rossa verticale e una testa di freccia bianca. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54746/54746fig1large.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> <img alt="figura 2" src="/files/ftp_upload/54746/54746fig2.jpg" /> Figura 2: Rappresentazione di un sequestro parziali complesse da un paziente Sinistra TLE quantificati dalla Eccitabilità. La scala di colore quantifica il livello di eccitabilità (S) per ogni elettrodo. L&#39;ovale elettrodo giusto forame (RFOE) e forame ovale sinistra elettrodo (LFOE) rappresentano i contatti della destra e di sinistra forame ovale elettrodi (asse y), rispettivamente. L&#39;asse x segna il tempo (in minuti) rispetto a sequestro insorgenza (linea verticale di spessore), come determinato da un neurofisiologo esperto. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54746/54746fig2large.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/54746/54746fig3.jpg" /> Figura 3: Misure dallo stesso paziente e Same sequestro dalla Figura 2. Il coefficiente medio di clustering (ACC), lunghezza media percorso APL Tutta la rete (cuoio + FOE) (), La densità di collegamenti (Dols), modularità (MOD) e l&#39;entropia spettrale (SE) per l&#39;intera rete (cuoio + FOE) sono rappresentati. Le linee tratteggiate verticali rappresentano l&#39;eccitabilità (S). L&#39;asse x segna il tempo relativo a sequestro insorgenza (spessa linea continua verticale). Una media mobile su dieci finestre consecutivi è rappresentato da una linea nera spessa. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54746/54746fig3large.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/54746/54746fig4.jpg" /> Figura 4: Misure mesiale stesso paziente dalla figura 2 e 3. coefficiente di clustering media (ACC), lunghezza del percorso medio (APL), la densità di link (DOLS) ed entropia spettrale (SE) sia per la sinistra e la destra forame elettrodi ovale (nemici). Le linee tratteggiate verticali segnano l&#39;eccitabilità. L&#39;asse x indica il tempo relativo sinsorgenza eizure (spessa linea continua verticale). Una media mobile su dieci finestre consecutivi è rappresentato da una linea nera spessa. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54746/54746fig4large.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> <img alt="Figura 5" src="/files/ftp_upload/54746/54746fig5.jpg" /> Figura 5: dinamica della connettività del modello nel corso di una crisi parziale complessa. Links intensità è rappresentato dallo spessore dei bordi. Tempi (numeri inferiori) sono relativi alla insorgenza sequestro (tempo 0). Ogni frame è lungo 5 sec. Sinistra e destra elettrodi ovale forame (L1-L6 e R1-R6) sono rappresentati da coralli e cerchi blu, rispettivamente. Sinistro e destro elettrodi sul cuoio capelluto sono rappresentati da cerchi arancio e ciano, rispettivamente. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54746/Figure_5.mp4" target="_blank">Clicca qui per d</a>ownload questo film.

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Network Analysis of Foramen Ovale Electrode Recordings in Drug-resistant Temporal Lobe Epilepsy Patients

This protocol describes a procedure to track the evolution of mesial network measures in temporal lobe epilepsy (TLE) patients. It is based on the combination of intracranial recordings with a novel numerical technique for data analysis. Specifically, we present a protocol for network analyses of foramen ovale recordings.

Network Analysis di forame ovale elettrodi Recordings in farmaco-resistenti epilessia del lobo temporale pazienti

Approximately 30% of epilepsy patients are refractory to antiepileptic drugs. In these cases, surgery is the only alternative to eliminate/control ...

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11.9K Views.  Instituto de Investigación Sanitaria Hospital de la Princesa. This protocol describes a procedure to track the evolution of mesial network measures in temporal lobe epilepsy (TLE) patients. It is based on the combination of intracranial recordings with a novel numerical technique for data analysis. Specifically, we present a protocol for network analyses of foramen ovale recordings.

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Generation of Subcutaneous and Intrahepatic Human Hepatocellular Carcinoma Xenografts in Immunodeficient Mice

In vivo experimental models of hepatocellular carcinoma (HCC) that recapitulate the human disease provide a valuable platform for research into disease pathophysiology and for the preclinical evaluation of novel therapies. We present a variety of methods to generate subcutaneous or orthotopic human HCC xenografts in immunodeficient mice that could be utilized in a variety of research applications. With a focus on the use of primary tumor tissue from patients undergoing surgical resection as a starting point, we describe the preparation of cell suspensions or tumor fragments for xenografting. We describe specific techniques to xenograft these tissues i) subcutaneously; or ii) intrahepatically, either by direct implantation of tumor cells or fragments into the liver, or indirectly by injection of cells into the mouse spleen. We also describe the use of partial resection of the native mouse liver at the time of xenografting as a strategy to induce a state of active liver regeneration in the recipient mouse that may facilitate the intrahepatic engraftment of primary human tumor cells. The expected results of these techniques are illustrated. The protocols described have been validated using primary human HCC samples and xenografts, which typically perform less robustly than the well-established human HCC cell lines that are widely used and frequently cited in the literature. In comparison with cell lines, we discuss factors which may contribute to the relatively low chance of primary HCC engraftment in xenotransplantation models and comment on technical issues that may influence the kinetics of xenograft growth. We also suggest methods that should be applied to ensure that xenografts obtained accurately resemble parent HCC tissues.

Human tumor xenografts in immunodeficient mice are valuable tools to study cancer biology. Specific protocols to generate subcutaneous and intrahepatic xenografts from human hepatocellular carcinoma cells or tumor fragments are described. Liver regeneration induced by partial hepatectomy in recipient mice is presented as a strategy to facilitate intrahepatic engraftment.

Generazione di sottocutaneo e intraepatica umane carcinoma epatocellulare xenotrapianti in topi immunodeficienti

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Medicina

Network Analysis of the Default Mode Network Using Functional Connectivity MRI in Temporal Lobe Epilepsy

Functional connectivity MRI (fcMRI) is an fMRI method that examines the connectivity of different brain areas based on the correlation of BOLD signal fluctuations over time. Temporal Lobe Epilepsy (TLE) is the most common type of adult epilepsy and involves multiple brain networks. The default mode network (DMN) is involved in conscious, resting state cognition and is thought to be affected in TLE where seizures cause impairment of consciousness. The DMN in epilepsy was examined using seed based fcMRI. The anterior and posterior hubs of the DMN were used as seeds in this analysis. The results show a disconnection between the anterior and posterior hubs of the DMN in TLE during the basal state. In addition, increased DMN connectivity to other brain regions in left TLE along with decreased connectivity in right TLE is revealed. The analysis demonstrates how seed-based fcMRI can be used to probe cerebral networks in brain disorders such as TLE.

The Default Mode Network (DMN) in Temporal Lobe Epilepsy (TLE) is analyzed in the resting state of the brain using seed-based functional connectivity MRI (fcMRI).

Network Analysis della modalità predefinita rete tramite connettività funzionale MRI in epilessia del lobo temporale

Functional connectivity MRI (fcMRI) is an fMRI method that examines the connectivity of different brain areas based on the correlation of BOLD signal ...

Multi-electrode Array Recordings of Human Epileptic Postoperative Cortical Tissue

Epilepsy, affecting about 1% of the population, comprises a group of neurological disorders characterized by the periodic occurrence of seizures, which disrupt normal brain function. Despite treatment with currently available antiepileptic drugs targeting neuronal functions, one third of patients with epilepsy are pharmacoresistant. In this condition, surgical resection of the brain area generating seizures remains the only alternative treatment. Studying human epileptic tissues has contributed to understand new epileptogenic mechanisms during the last 10 years. Indeed, these tissues generate spontaneous interictal epileptic discharges as well as pharmacologically-induced ictal events which can be recorded with classical electrophysiology techniques. Remarkably, multi-electrode arrays (MEAs), which are microfabricated devices embedding an array of spatially arranged microelectrodes, provide the unique opportunity to simultaneously stimulate and record field potentials, as well as action potentials of multiple neurons from different areas of the tissue. Thus MEAs recordings offer an excellent approach to study the spatio-temporal patterns of spontaneous interictal and evoked seizure-like events and the mechanisms underlying seizure onset and propagation. Here we describe how to prepare human cortical slices from surgically resected tissue and to record with MEAs interictal and ictal-like events ex vivo.

We here describe how to perform multi-electrode array recordings of human epileptic cortical tissue. Epileptic tissue resection, slice preparation and multi-electrode array recordings of interictal and ictal events are demonstrated in detail.

Multi-elettrodi array registrazioni di umano Epileptic postoperatoria corticale del tessuto

Epilepsy, affecting about 1% of the population, comprises a group of neurological disorders characterized by the periodic occurrence of seizures, which ...

Brain Source Imaging in Preclinical Rat Models of Focal Epilepsy using High-Resolution EEG Recordings

Electroencephalogram (EEG) has been traditionally used to determine which brain regions are the most likely candidates for resection in patients with focal epilepsy. This methodology relies on the assumption that seizures originate from the same regions of the brain from which interictal epileptiform discharges (IEDs) emerge. Preclinical models are very useful to find correlates between IED locations and the actual regions underlying seizure initiation in focal epilepsy. Rats have been commonly used in preclinical studies of epilepsy1; hence, there exist a large variety of models for focal epilepsy in this particular species. However, it is challenging to record multichannel EEG and to perform brain source imaging in such a small animal. To overcome this issue, we combine a patented-technology to obtain 32-channel EEG recordings from rodents2 and an MRI probabilistic atlas for brain anatomical structures in Wistar rats to perform brain source imaging. In this video, we introduce the procedures to acquire multichannel EEG from Wistar rats with focal cortical dysplasia, and describe the steps both to define the volume conductor model from the MRI atlas and to uniquely determine the IEDs. Finally, we validate the whole methodology by obtaining brain source images of IEDs and compare them with those obtained at different time frames during the seizure onset.

This video introduces the preparation, recording, and source analysis procedures of high-resolution EEG on sedated rats with a particular preclinical model of focal epilepsy under noninvasive conditions.

Cervello Imaging Source in modelli preclinici Rat dell&#39;epilessia focale utilizzando ad alta risoluzione EEG Recordings

Electroencephalogram (EEG) has been traditionally used to determine which brain regions are the most likely candidates for resection in patients with ...

A Multimodal Imaging- and Stimulation-based Method of Evaluating Connectivity-related Brain Excitability in Patients with Epilepsy

Resting-state functional connectivity MRI (rs-fcMRI) is a technique that identifies connectivity between different brain regions based on correlations over time in the blood-oxygenation level dependent signal. rs-fcMRI has been applied extensively to identify abnormalities in brain connectivity in different neurologic and psychiatric diseases. However, the relationship among rs-fcMRI connectivity abnormalities, brain electrophysiology and disease state is unknown, in part because the causal significance of alterations in functional connectivity in disease pathophysiology has not been established. Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) is a technique that uses electromagnetic induction to noninvasively produce focal changes in cortical activity. When combined with electroencephalography (EEG), TMS can be used to assess the brain's response to external perturbations. Here we provide a protocol for combining rs-fcMRI, TMS and EEG to assess the physiologic significance of alterations in functional connectivity in patients with neuropsychiatric disease. We provide representative results from a previously published study in which rs-fcMRI was used to identify regions with abnormal connectivity in patients with epilepsy due to a malformation of cortical development, periventricular nodular heterotopia (PNH). Stimulation in patients with epilepsy resulted in abnormal TMS-evoked EEG activity relative to stimulation of the same sites in matched healthy control patients, with an abnormal increase in the late component of the TMS-evoked potential, consistent with cortical hyperexcitability. This abnormality was specific to regions with abnormal resting-state functional connectivity. Electrical source analysis in a subject with previously recorded seizures demonstrated that the origin of the abnormal TMS-evoked activity co-localized with the seizure-onset zone, suggesting the presence of an epileptogenic circuit. These results demonstrate how rs-fcMRI, TMS and EEG can be utilized together to identify and understand the physiological significance of abnormal brain connectivity in human diseases.

Resting-state functional-connectivity MRI has identified abnormalities in patients with a wide range of neuropsychiatric disorders, including epilepsy due to malformations of cortical development. Transcranial Magnetic Stimulation in combination with EEG can demonstrate that patients with epilepsy have cortical hyperexcitability in regions with abnormal connectivity.

Un multimodale Imaging- e stimolazione a base di metodo di valutazione relativi alla connettività del cervello eccitabilità pazienti con epilessia

Resting-state functional connectivity MRI (rs-fcMRI) is a technique that identifies connectivity between different brain regions based on correlations ...

A Detailed Protocol for Physiological Parameters Acquisition and Analysis in Neurosurgical Critical Patients

Intracranial pressure (ICP) monitoring is now widely used in neurosurgical critical patients. Besides mean ICP value, the ICP derived parameters such as ICP waveform, amplitude of pulse (AMP), the correlation of ICP amplitude and ICP mean (RAP), pressure reactivity index (PRx), ICP and arterial blood pressure (ABP) wave amplitude correlation (IAAC), and so on, can reflect intracranial status, predict prognosis, and can also be used as guidance of proper treatment. However, most of the clinicians focus only on the mean ICP value while ignoring these parameters because of the limitations of the current devices. We have recently developed a multimodality monitoring system to address these drawbacks. This portable, user-friendly system will use a data collecting and storing device to continuously acquire patients&#39; physiological parameters first, i.e., ABP, ICP, and oxygen saturation, and then analyze these physiological parameters. We hope that the multimodality monitoring system will be accepted as a key measure to monitor physiological parameters, to analyze the current clinical status, and to predict the prognosis of the neurosurgical critical patients.

Recently, we have developed a portable multimodality monitoring system for the monitoring of various physiological parameters in neurosurgical critical patients. Detailed protocols on how to use this multimodality monitoring system are presented here.

Un protocollo dettagliato per i parametri fisiologici di acquisizione e analisi nei pazienti neurochirurgici critici

Intracranial pressure (ICP) monitoring is now widely used in neurosurgical critical patients. Besides mean ICP value, the ICP derived parameters such as ...

The Pilocarpine Model of Temporal Lobe Epilepsy and EEG Monitoring Using Radiotelemetry System in Mice

Temporal lobe epilepsy (TLE) is a common neurological disorder in adulthood. For translational studies of chronic epilepsy, pilocarpine-induced status epilepticus (SE) is frequently selected to recapitulate spontaneous recurrent seizures (SRS). Here we present a protocol of SE induction by intraperitoneal (i.p.) injection of pilocarpine and monitoring of chronic recurring seizures in live animals using a wireless telemetry video and electroencephalogram (EEG) system. We demonstrated notable behavioral changes that need attention after pilocarpine injection and their correlation with hippocampal neuronal loss at 7 days and 6 weeks post-pilocarpine. We also describe the experimental procedures of electrode implantation for video and EEG recording, and analysis of the frequency and duration of chronic recurrent seizures. Finally, we discuss the possible reasons why the expected results are not achieved in each case. This provides a basic overview of modeling chronic epilepsy in mice and guidelines for troubleshooting. We believe this protocol can serve as a baseline for suitable models of chronic epilepsy and epileptogenesis.

This manuscript describes a method of inducing status epilepticus by systemic pilocarpine injection and of monitoring spontaneous recurrent seizures in live animals using a wireless telemetry video and electroencephalogram system. This protocol can be utilized for studying the pathophysiologic mechanisms of chronic epilepsy, epileptogenesis, and acute seizures.

Il modello di pilocarpina di epilessia del lobo temporale e monitoraggio EEG utilizzando il sistema di radiotelemetria in topi

Temporal lobe epilepsy (TLE) is a common neurological disorder in adulthood. For translational studies of chronic epilepsy, pilocarpine-induced status ...

Assessment of Static Graviceptive Perception in the Roll-Plane using the Subjective Visual Vertical Paradigm

Vestibular disorders are among the most common syndromes in medicine. In recent years, new vestibular diagnostic systems have been introduced that allow the examination of all semicircular canals in the clinical setting. Assessment methods of the otolithic system, which is responsible for the perception of linear acceleration and perception of gravity, are far less in clinical use. There are several experimental approaches for measuring the perception of gravity. The most frequently used method is the determination of the subjective visual vertical. This is usually measured with the head in an upright position. We present here an assessment method for testing otolith function in the roll plane. The subjective visual vertical is measured in the head upright position as well as with head inclination of &#177; 15&#176; and &#177; 30&#176; in the roll plane. This extended functional paradigm is an easy-to-perform clinical test of otolith function and ensures increased information content for the detection of impaired graviceptive perception.

The perception of gravity is commonly determined by the subjective visual vertical in the head upright position. The additional assessment at head tilts of &#177; 15&#176; and &#177; 30&#176; in the roll plane ensures increased information content for the detection of impaired graviceptive perception.

Valutazione della percezione gravicettiva statica nel Roll-Plane utilizzando il paradigma verticale visivo soggettivo

Vestibular disorders are among the most common syndromes in medicine. In recent years, new vestibular diagnostic systems have been introduced that allow ...

Validated LC-MS/MS Panel for Quantifying 11 Drug-Resistant TB Medications in Small Hair Samples

Drug resistant-tuberculosis (DR-TB) is a growing public health threat, and assessment of therapeutic drug levels may have important clinical benefits. Plasma drug levels are the current gold standard assessment, but require phlebotomy and a cold chain, and capture only very recent adherence. Our method uses hair, a matrix that is easily collected and reflective of long-term adherence, to test for 11 anti-TB medications. Previous work by our group shows that antiretroviral drug levels in hair are associated with HIV outcomes. Our method for DR-TB drugs uses 2 mg of hair (3 cm proximal to the root), which is pulverized and extracted in methanol. Samples are analyzed with a single LC-MS/MS method, quantifying 11 drugs in a 16 min run. Lower limits of quantification (LLOQs) for the 11 drugs range from 0.01 ng/mg to 1 ng/mg. Drug presence is confirmed by comparing ratios of two mass spectrometry transitions. Samples are quantified using the area ratio of the drug to the deuterated, 15N-, or 13C-labeled drug isotopologue. We used a calibration curve ranging from 0.001-100 ng/mg. Application of the method to a convenience sample of hair samples collected from DR-TB patients on directly observed therapy (DOT) indicated drug levels in hair within the linear dynamic range of nine of the eleven drugs (isoniazid, pyrazinamide, ethambutol, linezolid, levofloxacin, moxifloxacin, clofazimine, bedaquiline, pretomanid). No patient was on prothionamide, and the measured levels for ethionamide were close to its LLOQ (with further work instead examining the suitability of ethionamide&#8217;s metabolite for monitoring exposure). In summary, we describe the development of a multi-analyte panel for DR-TB drugs in hair as a technique for therapeutic drug monitoring during drug-resistant TB treatment.

Current methods of analyzing patients&#8217; adherence to complex drug resistant-tuberculosis (DR-TB) regimens can be inaccurate and resource-intensive. Our method analyzes hair, an easily collected and stored matrix, for concentrations of 11 DR-TB medications. Using LC-MS/MS, we can determine sub-nanogram drug levels that can be utilized to better understand drug adherence.

Pannello LC-MS/MS convalidato per quantificare 11 farmaci TB resistenti ai farmaci in piccoli campioni di capelli

Drug resistant-tuberculosis (DR-TB) is a growing public health threat, and assessment of therapeutic drug levels may have important clinical benefits. ...

Digital Handwriting Analysis of Characters in Chinese Patients with Mild Cognitive Impairment

An increasing amount of evidence shows that cognitive deficits and movement dysfunctions are not separated. Patients with mild cognitive impairment (MCI) can manifest fine motor disorders of the upper extremities. Handwriting is a complex and unique human activity involving both motor and cognitive coordination. Researchers from western countries have discovered that patients with MCI have abnormal handwriting features. However, no relevant studies have been conducted in the Chinese population. Owing to the cross-culture phenomenon of handwriting, the aim of this study is to find new handwriting tasks to demonstrate the differences in handwriting features between elderly patients with MCI and age-matched healthy individuals.

This study proposed a digital handwriting analysis of characters in individuals with mild cognitive impairment to find more information than is revealed by traditional pencil&#8211;paper handwriting analysis.

Analisi digitale della grafia dei caratteri nei pazienti cinesi con lieve deficit cognitivo

An increasing amount of evidence shows that cognitive deficits and movement dysfunctions are not separated. Patients with mild cognitive impairment (MCI) ...