저자는 어떤 승인 또는 금융 공시가 없습니다.

각각의 환자가 연구 조사에 대한 적합성을 검토하고, 해당 환자가 지역 IRB 절차에 따라 연구에 참여를 동의해야합니다 있는지 확인하십시오. SEEG 연구 1. 환자 선택 <ol><li> SEEG에 대한 환자 선택 참고 : 간질 환자가 임상 적으로 epileptologists, neuropsychologists 및 신경 외과로 구성된 다 학제 팀에 의해 평가해야합니다. <ol><li> 환자가 항 간질 약물의 이상이 적절한 시험에 대응하기 실패로 정의 의학적으로 내화 초점 간질을 가지고 있는지 확인하십시오. </li><li> 비 침습적 기술이 간질 초점을 지역화하는 데 실패했는지 확인하십시오. </li><li> 환자는 경막 그리드 전극을 조사하기에 적합하지 않습니다 학제 팀과 함께 확인합니다. </li><li> 깊은 발작 발병 영역의 임상 의혹이 있음을 여러 전문 분야 팀과 함께 확인합니다. </li></ol></li> &lt;리&gt; 연구 작업에 대한 환자의 선택 <ol><li> 그 주제는 13에서 65 세 사이의 확인하십시오. </li><li> 환자에서 (있는 경우 18 세 이하 부모의 동의와 함께)의 동의 또는 동의를 얻습니다. </li><li> 대상은 작업에 참석하고 테스트와 협력 할 수 있는지 확인합니다. </li></ol></li></ol> 2. 준비 및 주입 기술 <ol><li> 제조 업체의 프로토콜에 따라, 수술 전 체적 T2 및 대비 강화 된 체적 T1의 MRI를 수행하고 정위 내비게이션 소프트웨어로 이미지를 전송합니다. <ol><li> MRI 및 발작 병소의 임상 의혹에 따라 깊이 전극 목표를 계획합니다. 참고 : 제공된 예는 BrainLab 네비게이션 소프트웨어를 기반으로하며, 따라서이 시스템에 고유합니다. 그러나, 임의의 정위 네비게이션 소프트웨어는 깊이 전극 궤도와 위치를 계획하는데 사용될 수있다. </li><li> 로 관심의 해부학 적 영역을 정의정위 네비게이션 소프트웨어의 &quot;정위 계획&quot;함수 내 목표 지점. </li><li> 예를 들어, 관심의 대상으로 액셀러레이터를 사용합니다. 그 궤도를 눌러 정의하려면 &quot;새로운 궤도를,&quot;다음 &quot;대상&quot;을 눌러 DACC을 클릭합니다. (관상면과 시상 축) 3면에 액셀러레이터를 검사하고 각 평면에서 DACC의 중간에 클릭하여 DACC의 중간에 대상을 중앙에. <ol><li> 정위 네비게이션 소프트웨어의 &quot;정위 계획&quot;함수 내 두피에 진입 점을 정의합니다. </li></ol></li><li> 예를 들어, DACC에 최단 경로로 나타나는 두피의 점을 선택합니다. 보도는 &quot;항목은&quot;엔트리 포인트를 확인하기 위해 두피에 지점을 선택합니다. </li><li> 클릭 피질 및 피질 하 혈관 구조뿐만 아니라 잠재적 인 웅변 가전을 방지하기 위해 정의 된 궤도를 수정하기 위해 &quot;대상&quot;및 &quot;항목&quot;점을 드래그rebral 지역. </li><li> 모든 계획 깊이 전극 대상 (그림 1)을 반복합니다. </li><li> 수술의 아침에 환자를 인정, 수술실에 가져다 및 일반 마취 (26, 27)에서 유도한다. </li><li> 두개골 나사를 사용하여 환자의 머리에 Cosman - 로버츠 - 웰스 (CRW) 정위 headframe를 연결합니다. </li><li> 장소에 headframe와 체적 CT를 얻습니다. </li><li> &quot;로드 및 가져 오기&quot;기능을 통해 정위 네비게이션 소프트웨어에 체적 CT 및 MRI 이미지를로드합니다. </li><li> 정위 네비게이션 소프트웨어 내에서 &quot;현지화&quot;기능을 클릭합니다. </li><li> headframe를 포함하고 &quot;로컬 라이저 할당&quot;버튼을 눌러으로 정위 네비게이션 소프트웨어에 의해 정의 된 모든 이미지를 클릭하여 CRW의 headframe 지역화. </li><li> 정위 네비게이션 소프트웨어 내에서 &quot;AC / PC 한글판&quot;기능을 클릭합니다. </li><li> 신분증자신의 해부학 적 위치에 따라 전방과 후방 commissures을 entify. </li><li> 정위 네비게이션 소프트웨어 내에서 &quot;AC / PC 시스템 설정&quot;기능을 통해 전방과 후방 commissures을 지정합니다. </li><li> 정위 네비게이션 소프트웨어 내에서 &quot;이미지 퓨전&quot;기능을 클릭합니다. </li><li> 정위 내비게이션 소프트웨어 (28, 29)의 MRI 영상과 CT 영상을 병합합니다. &quot;퓨전&quot;탭 아래에있는 한 쌍의 체적 CT와 MRI 영상에 클릭 한 다음 &quot;자동 퓨전&quot;을 클릭합니다. 참고 :이 정위 프레임 좌표 내에서 MRI를 배치합니다. </li><li> 정위 네비게이션 소프트웨어 내에서 &quot;정위 계획&quot;기능을 클릭하고 단계 2.1.2에서 계획된 궤도 확인 - 2.1.6. </li><li> &quot;정위 기능&quot;탭에서 정위 기준으로 체적 CT를 선택합니다. </li><li> t에서 &quot;인쇄&quot;아이콘을 클릭합니다아이콘 그는 수직 열은 각 깊이 전극 궤적 (30, 31)의 최종 정위 좌표를 인쇄합니다. </li></ol></li><li> 주입법 <ol><li> CT 스캔 다음 수술실에 환자를 돌려줍니다. </li><li> 준비 루틴 및 멸균 방법을 사용 32,33 수술 부위를 내리면. </li><li> 형광 투시경이 수술실에 있고 수술 부위의 나머지와 함께 드리 워진 있는지 확인합니다. </li><li> 2.1.20 단계에서 인쇄 된 정위 좌표를 이용하여, 제 headframe에 깊이 전극 용 좌표를 설정한다. 정위 좌표는 3면에 나와 있습니다 : 가로 (X), 수직 (y)를하고 전후방 (Z)를 참고. 예를 들어, 오른쪽 DACC의 대상에 대한 인쇄 된 좌표는 48.2 mm AP, 6.6 mm 측면과 2.2 mm 수직이다. headframe는 그에 따라 그 좌표로 설정됩니다. </li><li> 피부 아래 guideblock를 확장 (S) 상에 버어 구멍의 위치를​​ 표시마킹 펜으로 calp. 정위 좌표와 같은 기반 장소에 guideblock 수정, 더 랜드 마크 절개를 표시 할 필요가 없습니다. </li><li> 표시된 절개로 에피네프린의 10 만 희석 : 1에서 0.5 % bupivicaine 3 ㎖ - 2를 주입한다. </li><li> 표시된 절개로 머리를 아래로 메스와 두피에 별명을 확인합니다. </li><li> 피부 나 피하 조직에있는 혈관으로부터 출혈을 최소화하기 위해 코팅과 밀폐 관한 폴라 소작을 사용 진피 깊은 조직을 소작. </li><li> 절개의 중앙에 2.1 mm 트위스트 드릴 비트를 사용하여 버 홀을 뚫는다. </li><li> 단단한 밀폐 프로브 경질를 엽니 다. 두개골에 앵커 볼트를 조이십시오. 전극 용 트랙을 만들기 위해 앵커 볼트를 통해 미리 측정 탐침 프로브를 놓습니다. </li><li> 조심스럽게 미리 계산 된 깊이에 전극을 진행합니다. 전극을 확보하기 위해 아래 앵커 볼트 캡을 조입니다. </li><li> 모두에 대해이 과정을 반복깊이 전극. </li><li> 아래 투시기를 놓고 투시 이미지를 얻기 위해 AP와 측면면 모두에서 환자의 머리를 둘러싼 모든 전극의 적절한 배치 궤적을 보장하기 위해. </li><li> 적절한 임피던스를 확인하기 위해 임상 EEG 시스템에 전극을 연결합니다. </li><li> 회복실에 마취 및 수송에서 환자를 깨워, 이후 EMU에. </li><li> EMU에서, 임상 적 발작과 발작의 전자 기록 증거 ECOG를 통해 폐쇄 회로 모니터링을 통해 환자를 모니터링 할 수 있습니다. </li></ol></li></ol> 3. 행동 작업 및 데이터 수집 <ol><li> 행동 작업 <ol><li> 컴퓨터에서 열려 행동 소프트웨어는 행동 소프트웨어를 실행에 전적으로 헌신. MonkeyLogic, 프리젠 테이션 및 시간적으로 정확한 정신 물리학 작업 (34, 35)의 실행을 위해 설계된 MATLAB 도구 상자를 기반으로 제공하는 지침 및 SP에 포함된다 참고 :그 행동 소프트웨어 플랫폼에 ecific. 이 프로그램은 매트랩 버전 2010A에서 실행 필요합니다 &quot;데이터 수집 도구 상자를.&quot;하지만, 시각적 자극을 제시하고 사용할 수있는 전기 생리학 데이터를 기록 할 수있는 어떤 행동 소프트웨어 플랫폼을. </li><li> 동일 주파수의 네 가지 시험 유형을 포함하도록 MSIT 작업을 실행하도록 설계 조건 파일을 설정합니다. 주 : MSIT 작업은 두 개의 숫자가 &#39;방해 자극이&#39;, 동일한 하나의 번호는 0과 3 사이에서 숫자 큐로 피사체를 제시 이루어져, &#39;목표&#39;는 다르다. <ol><li> 버튼 상자의 해당 버튼을 눌러 &#39;대상&#39;을 식별 할 수있는 주제를 지시합니다. &#39;1&#39;은 대상의 경우, 왼쪽 버튼은 올바른 선택입니다. &#39;2&#39;, 가운데 버튼, 그리고 만약 &#39;3&#39;, 오른쪽 버튼합니다. &#39;0&#39;이 가능한 버튼에 해당하지 않는다 (그림 2). </li&gt; </ol></li><li> &quot;조건 설정&quot;버튼을 누르면 이전 단계에서 설정 한 원하는 조건 파일을 선택합니다. 주 : 의사 결정 과정에서 충돌을 유발,인지 장애의 두 종류가있다. 방해 자극이 가능한 때 측면에 붙인 간섭 실험 발생 (1, 2, 또는 3이 아닌 0) 버튼 선택 (예., 121), 대상 번호의 공간 위치가 대응 위치에서 상이 할 때, 공간 간섭 실험이 발생하는 동안 (예를 들어, (200) , 여기서 중간 버튼 대상 번호)가 좌측 위치에 있다는 사실에도 불구하고 정답이다. 이러한 두 가지 유형의 간섭의 유무에 기초하여 네 개의 시험 유형이있다. </li><li> 디스플레이 상자에 &quot;테스트&quot;를 클릭하여 행동 디스플레이 모니터를 테스트합니다. 3 초 - 디스플레이 모니터 2에 대한 테스트 시각적 자극을 표시해야합니다. </li><li> 데이터에 아날로그 입력받는 인터페이스 장치 (버튼 박스)를 연결컴퓨터에 수집 보드는 세 가지 표준 BNC 케이블을 통해 전기 생리학 데이터를 기록하는데입니다. </li><li> 전원 버튼 상자를 연결합니다. </li><li> 9 리본으로 리본 케이블 (512)을 통해 분리 채널 신경 신호 프로세서에 데이터 수집 보드를 연결한다. 아홉 번째 리본 데이터 수집 보드의 디지털 PFI 부에서 포트 0에 접속되어 데이터 수집 보드의 디지털 I / O 부 7 - 리본 (8)은 포트 0에 접속된다. 주 : 리본 8 비트의 디지털 마커 (포트 0-7, 디지털 I / O)를 전송 신경 신호 처리기, 및 스트로브 펄스 (포트 0을 디지털 PFI). </li><li> 신경 신호 처리 소프트웨어에 원하는 샘플링 레이트를 설정한다. <ol><li> 이 예에서, 초당 1,000 샘플 온라인 둘째, 별명 당 아래 샘플 50000 샘플 원하는 샘플링 속도를 설정합니다. 태스크의 특정 목표에 맞게 샘플링 비율을 조정한다. 서브 밀리 초 타이밍매우 높은 샘플링 속도를 필요로한다. </li></ol></li><li> 광섬유 케이블을 통해 신경 신호 프로세서에 앰프를 연결합니다. </li><li> 데이터 트리머 및 광섬유 케이블을 통해 신경 데이터 취득 시스템의 광 PCI 카드 신경 신호 처리부를 연결한다. </li></ol></li><li> 데이터 수집 <ol><li> 디지털화 처리 및 필터링을위한 채널 (512)의 신경 신호 프로세서를 포함 EM​​U위한 전기 생리학 연구 장비를 사용하여, 깊이 전극으로부터 전기 신호를 프리 - 증폭. 참고 : 실제로 처리를 위해 512 채널이있는 반면, 15 개 이상의 거기 결코 - 임상 목적으로 배치 (20) 전극. 데이터 크기와 공간 해상도로 가능한이 문제가 결코 따라서, 우리는 많은 전극에서 기록하는 것이 좋습니다. </li><li> 환자의 방에 장비를 운반 휴대용 테이블에 환자의 앞에 행동 모니터를 배치하고 행동 제어 컴퓨터에 연결표준 DVI 케이블을 사용하여 소프트웨어를 실행하는 행동. </li><li> 가능한 한 눈에 띄지 남아 뒤에 또는 위해 환자의 침대 옆에 녹음 장비를 놓습니다. </li><li> 임상 시스템에서 연구 기록을 분리 분기 상자에 연구 시스템을 연결합니다. </li><li> 신경 신호 처리 소프트웨어 (34, 35)를 제어하여 기록 파라미터. 참고 :이 시스템은 행동 이벤트 (34, 35)을 통해 서브 밀리 세컨드 제어 할 수 있습니다. 신경 및 행동 데이터 간의 동기화 작업 이벤트 또는 디지털 마커를 코딩하는 아날로그 펄스 중 하나를 사용하여 수행 할 수 있습니다. 두 신호는 아날로그로 데이터 수집 보드의 디지털 또는 아날로그 출력 또는 신경 신호 처리부에 디지털 입력 어느 하나로부터 전송 될 수있다. </li><li> 환자를 대상 인터페이스 장치 (버튼 상자를) 손 및 작업 지침을 제공합니다. </li><li> 작업을 실행 &quot;실행&quot;을 클릭합니다. </li><li> 환자에게 허용150 시험 각 2 블록을 완료합니다. </li></ol></li></ol> 4. 데이터 분석 <ol><li> 전기 생리학 데이터의 시각화를 허용 개방형 소프트웨어 패키지. 참고 : 아래 지침은 매트랩 버전 2010A 만 사용할 수 있습니다 시각화 및 전기 생리학 데이터의 조작을 가능하게하는 소프트웨어에 따라 다릅니다. </li><li> 시험 세션에서 원시 전기 생리학 데이터를 포함하는 열기 .edf 파일. </li><li> 간질 방전 또는 운동 이슈 (그림 3A)과 같은 눈에 보이는 유물이 없는지 확인하는 세션에서 SEEG 신호를 시각화. </li><li> 재판 구조를 묘사 할 수있는 방법 아날로그 펄스를 설명하기 위해 원시 LFP 추적 (그림 3B)에 행동 작업에서 타이밍 펄스를 오버레이. </li><li> 타이밍 펄스를 사용하여 각 시험 (그림 3C)에 대한 큐 프레젠테이션 SEEG 추적을 맞 춥니 다. </li><li> 이상치 (&gt; 4 표준 편차)를 제거및 이슈 추적 (그림 3D). </li><li> (그림 3E 적층 표시 20 시험) 모든 정렬 추가 분석을위한 매트릭스에서 시험을 저장합니다. </li><li> 실험에 걸쳐 평균 LFP 활성은 자극되게 관련되지 잡음, 아티팩트, 또는 EEG 활성의 효과를 감소시키기 위해, 관심 신호 (도 3f)을 증가시키기 위해. </li><li> 멀티 테이퍼 스펙트럼 분석 36-38를 사용하여 원시, 재판 평균 스펙트로 그램을 만듭니다. 주 : 시간 ​​- 주파수 분석은 단일 또는 다중 시험 걸쳐 특정 스펙트럼 - 시간 역학을 조사하기 위하여 사용될 수있다. 이 방법은 시간이 지남에 따라 서로 다른 주파수에서 신경 진동의 조사를 할 수 있습니다. </li><li> 패드 가장자리 효과를 방지하기 위해 2 번째로 큰 전력을 제로로 각 시험에서 신호. </li><li> 사양을 생성하는 신호의 지속 기간을 통해 5 테이퍼 선도와 MS (800) 및 슬라이딩 윈도우 9 매 10 ms의 시간 - 대역폭 곱 적용trogram (그림 4A). </li><li> 10 스펙트로 그램의 로그를 곱 높은 주파수 정보를 표시 정상화. 스펙트로 그램 (즉, 음의 두번째 제곱, 각 주파수 값) (도 4B), 일부 기준 활성 (도 4C)의 평균 스펙트럼 또는 평균으로 나누고 감산함으로써 이론적 주파수 분포에 의해 정규화 될 수 참고 각 주파수 대역 (도 4d)의 값의 표준 편차. 이 프로시 저는 특정 태스크에 대해 시간 변화하고 정규화 된 원시 형태 모두에서 특정 주파수 대역의 시험을 허용한다. 예를 들어, 높은 대역 감마 활성화 -도 3e에 도시되어있다 (150 Hz에서 70)은, 전극 (39, 40)을 둘러싸는 지역의 지역 인구 신경 흥분성 활성을 반영하는 것으로 생각된다. </li></ol>

저자는 공개 할 관심의 충돌이 없습니다.

본 논문에서는 SEEG는 인간의 의사 결정 작업시 DACC 내 지역 신경 인구의 활동을 조사하기 위해 사용되었다. 이전 작업은 수술 microelectode 레코딩 (14)를 사용하여 액셀러레이터에서 개별 뉴런의 활동을 조사하고 DACC 활동이 이전의 활동에 의해 변조되는 것을 보여 주었다. 미세 연구는 개개의 뉴런의 급상승 활동 조사를 가능하게한다. SEEG 뉴런의 많은 인구에 걸쳐 합산 된 시냅스 전위 관련?...

간질, 시간에 걸쳐 다수의 재발 발작을 특징으로하는 일반적인 신경 장애, 병 (1)의 전 세계적 부담 1 %를 차지한다. 환자 2,3의 30 % - 안티 간질 약물은 20 발작을 제어하지 못한다. 이러한 의학적으로 어려운 환자에서 간질 수술은 종종 4,5 표시됩니다. 수술을 진행하기로 한 결정은 발작 포커스, 수술 계획을 수립하기위한 전제 조건의 위치를​​ 필요로한다. 처음에는 비 침습적 기술은 lateralize과 발작 초점을 지역화하는 데 사용됩니다. 뇌파 전위 기록 (Electroencephalography, EEG)은, 예를 들면, 측정 피질 전기 활동은 두피에 배치 전극으로부터 기록 종종 발작 포커스의 위치에 대하여 충분한 정보를 제공 할 수있다. 또한, 자기 공명 영상 (MRI)은 예컨대 해마 경화증, 의학적으로 난치성 간질의 가장 일반적인 형태로 본 고전 병리학, 근심 t 디스크리트 병변을 입증 할 수emporal 로브 간질 (MTLE). 그러나 종종, 비 침습적 후 처리 발작 포커스를 식별 할 수 없다. 이러한 경우, 뇌내 침습 전극 electrocorticography (ECOG)는 포커스 지역화 또한 수술 6을 안내 할 필요가있다. ECOG는 뇌와 직접 접촉하여 배치되는 전극을 이용하는 경우 전기적 활동을 측정하는 데 사용하는 신경 생리 학적 기법이다. 그리드 또는 표면의 스트립 (경막) 전극은 뇌, 개두술 (뼈 플랩의 제거)과 경질의 큰 구멍을 필요로하는 프로세스의 표면에 배치됩니다. 이러한 표면 전극은 발작 발병의 추정 영역 (들)을 통해 배치 할 수 있습니다. 전극의 말단부는 피부에 작은 구멍을 통해 터널링 및 간질 감시 부 (EMU)에서의 기록 장치에 접속되어있다. EMU에서, 환자는 지속적으로 비디오 및 ECOG 녹화를 통해 임상 적 발작에 대한 모니터링됩니다. 이 기술의 전의 대뇌 피질 표면의 비교적 넓은 지역에 걸쳐 (주 일) 발작과 간기 전기 방전의 기록을 장기를 수집하는 데 유용합니다. 이 두개 녹화 발작 초점 및 전파를 조사하는 임상 적으로 매우 중요하지만, 그들은 또한 특별히 설계된 행동 작업을 진행 인간의인지 기능 및 신경 생리학을 연구 할 수있는 기회를 우리에게 제공한다. 경막 그리드 전극을 이용하는 ECOG 감각과 언어 처리 기능을 포함한 피질의 다양한 양상을 조사하기 위해 사용되어왔다. 많은 사례 중 하나로서, 보우 차드 등은 복부 감각 피질에서 음성 언어의 음절의 형성에 구강 근육의 시간 조정, 인간의 음성 감각 피질 (7)로 확인 된 지역을 보여 주었다. 또한, ECOG는 경막 그리드 배치와도 인간이 부대 할 수있는 메커니즘을 연구하기 위해 이용되고있다이른바 &#39;칵테일 파티 효과&#39;8,9 : 군중 내에서 특정 음성에 D. 두 스피커를 추적 한 &#39;변조&#39;사이트 한 &#39;선택&#39;- ECOG 녹화 동적 음성 스트림을 추적하는 두 개의 별개의 연결 밴드 저주파 위상 높은 감마 모두 별개의 프로세싱 사이트 존재하고, 그 진폭 변동이 있음을 입증 참석 토커 (5)을 추적 사이트. 경막 하 전극으로 배치 ECOG의 다른 신흥 애플리케이션은 외부 출력을 구동하기 위해 신경 활성을 &quot;디코드&quot;브레인 컴퓨터 인터페이스 (경기 지수)와 함께 사용하기위한 전위이다. 이 기술은 세계와 통신 보철 10,11 조작 심각한 뇌 또는 척수 손상 환자를 허용 할 가능성이있다. 경막 그리드 배치는 슈퍼에 대한 우리의 이해에 크게 기여하고 있지만ficial 피질과 대뇌 피질의 간질 초점을 식별하는 데 유용합니다,이 기술은 개두술 및 부수적 인 위험을 필요로하지 않습니다, 일반적으로 뇌의 외부 표면을 공부로 제한됩니다. 정위 뇌파 전위 (SEEG)는 깊은 간질 초점 (12)의 평가를 가능하게하는 기술이다. 프랑스와 이탈리아에서 사용의 긴 역사를 가진, 그것은 또한 점점 미국 (13)에 사용되고있다. SEEG 여러 전극들의 배치를 포함한다 (전형적으로 10-16) 작은 깊이 (몇 mm) 트위스트 드릴 버 홀을 통해 뇌 내 물질. 경막 그리드 위에 배치 SEEG의 장점은 덜 침습적 특성상 필요한 경우 양측 반구 검사의 용이성 및 발작 전파의 3 차원지도를 생성하는 기능을 포함한다. 또한,이 전극 표면에 전극을 식별 할 이전에 어려운 깊은 간질 병소의 확인을 할 수 있습니다. 이 절차는 또한 제공하기ES 기회는 신경 생리학 및 직접 인간 조사하기 이전에 어려운 모두 변연계, mesoparietal 피질, mesotemporal 피질 및 안와 전두엽 피질, 깊은 대뇌 피질의 구조의 기능을 조사합니다. 이 논문은 SEEG가 지느러미 앞쪽에 cingulate 피질 (DACC)에인지 기능을 조사하기 위해 활용 될 수있는 방법을 보여줍니다. DACC은 널리 조사 뇌 영역이지만 또한 가장 잘 이해되지 중 하나이다. 인간의 인식에 대한 중요한 중시하여, 그것을 DACC가 환경 (14)에 의해 부과 된 지속적으로 변화하는 요구의 컨텍스트에서 결정 동적 신경 처리 중심 인 것으로 보인다. 모두 영장류 (15, 16)과 인간 (17)의 연구는 DACC는 특히 다수의 동시 충돌의 상황에서, 주어진 행동의 잠재적 인 위험과 보상을 통합 18-21, 및 m을 요구하는 것이 좋습니다이전의 행동과 그 결과 14,22,23의 맥락에서 이러한 결정을 odulates. 멀티 소스 간섭 작업 (MSIT), 스트 루프와 같은 행동 작업은 자주 DACC에서 충돌 처리를 조사하는 데 사용됩니다. MSIT 작업은 DACC (24, 25)에 의해 규제 처리의 여러 도메인에 관여하는 신경 세포를 모집하여 액셀러레이터를 활성화합니다. 이 작업은 특히 의사 결정, 표적 탐지, 참신 감지, 에러 검출, 응답 선택, 자극 / 응답 경쟁의 기능을 테스트하여 액셀러레이터를 활성화합니다. 또한, MSIT 작업은 SEEG를 사용하여 동시 충돌 자극에 DACC 신경 반응을 조사하기 위해 본 연구에서 이용되는인지 장애의 여러 차원을 소개합니다.

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

정위 뇌파 (SEEG)는 의학적으로 난치성 간질 환자의 발작 초점을 지역화하는 데 사용되는 기술이다. 이 절차는 경막 그리드 전극 배치를 통해 액세스 할 수없는 통상의 뇌 영역에 여러 깊이 전극 만성 배치를 포함한다. SEEG 따라서 뇌 기능을 조사하는 독특한 기회를 제공합니다. 본 논문에서는 SEEG가인지 컨트롤의 지느러미 앞쪽에 cingulate 피질 (DACC)의 역할을 조사하는 데 사용할 수있는 방법을 보여줍니다. 우리는 전극의 배치를 보여주는 수술, SEEG 절차의 설명을 포함한다. 우리는 그들이 행동 작업에 종사하는 동안 주제를 동의에서 로컬 필드 전위 (LFP) 데이터를 기록하는 데 필요한 구성 요소와 프로세스에 대해 설명합니다. 제공되는 예에서, 피험자는인지 적 간섭 작업을 재생하고, 우리는 신호가 지느러미 앞쪽에 cingulate 피질에 전극, 지역 intim에서 기록 및 분석 방법을 보여줍니다러면 의사 결정에 참여. 우리는이 방법은, 인간의인지 과정을 연구에 사용될 수있는 방법의 또 다른 제안 결론.

환자 SEEG 전극 배치를 위해 선택되면, 그 / 그녀는 MRI 향상된 부피 T2와 T1 콘트라스트를 겪게된다. SEEG 전극 궤적이어서 체적 MRI 시퀀스 정위 네비게이션 (도 1)를 사용하여 계획된다. 이 기술은 일반적인 표면 전극 배치와 함께 할 수없는 것 등 지느러미 앞쪽에 cingulate 피질 (빛 오렌지 궤도, 그림 1)과 피질 내 깊은 구조에서 로컬 필드 전위의 수집이 가능합니다. 수술 후 EMU...

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

정위 뇌파 (SEEG)은 발작 초점을 현지화하기 위해 간질 수술에 사용되는 수술 방법이다. 또한 뇌 기능을 연구 할 수있는 독특한 기회를 제공한다. 여기에서 우리는 SEEG 인간을 대상으로인지 과정을 조사하는 데 사용할 수있는 방법에 대해 설명합니다.

정위 뇌파를 사용하여 깊은 피질의 기능 및 피질 하 구조 조사 : 전방에 cingulate 피질 수업

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

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

Research

JoVE Journal

Neuroscience

12.1K 조회수.  Columbia University Medical Center, New York Presbyterian Hospital.  정위 뇌파 (SEEG)은 발작 초점을 현지화하기 위해 간질 수술에 사용되는 수술 방법이다. 또한 뇌 기능을 연구 할 수있는 독특한 기회를 제공한다. 여기에서 우리는 SEEG 인간을 대상으로인지 과정을 조사하는 데 사용할 수있는 방법에 대해 설명합니다. 

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

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

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

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

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

(덴스 배열 Electroencephalography를 사용하여 유아 및 성인의 사회적 인식을 조사 D EEG)

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

연구

신경과학

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

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

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

동시 Electroencephalography, 설치류 대뇌 피질의 젖산 농도와 Neuronal 활동 Optogenetic 조작의 실시간 측정

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

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

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

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

Juxtasomal Biocytin 레이블은 개별 두피 뉴런의 구조 - 기능 관계를 연구하는

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

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

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

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

전방 시상 핵의 깊은 뇌 자극 후 쥐 해마의 유전자 발현 변화 분석

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

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

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

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

CLARITY를 사용하여 마우스 척수에서 세로토닌 섬유 이미징 / CUBIC 기술

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

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

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

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

깊은 공간-인간 두뇌의 측면 심 공개 뇌 구조 해부학 적 탐구

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

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

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

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

대뇌 피 질의 로컬 필드 전위, 심전도, 치십시오, 그리고 자유롭게 움직이는 쥐에서 리듬 호흡의 동시 녹음

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

Combined Transcranial Magnetic Stimulation and Electroencephalography of the Dorsolateral Prefrontal Cortex

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

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

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

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

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

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

일반적인 마모 셋에 전체 피 질 Electrocorticographic 배열의 만성 이식

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

Stimulus-specific Cortical Visual Evoked Potential Morphological Patterns

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

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

자극 특이적 피질 시각적 자극 잠재적 인 형태 학적 패턴을 불러 일으켰다

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