인간 간질 환자에서 동시 눈 추적 및 단일 뉴런 기록

우리의 기술의 원리 장점은 침대 옆에서 깊이 전극으로 이식 된 환자에서 케이스 위치, 동공 크기 및 단일 뉴런의 동시 기록을 허용한다는 것입니다. 이것은 우리가 그의 활동이 눈 의 움직임과 현재 고정 된 자극의 정체성에 민감한 인간의 두뇌에 있는 뉴런이 있는지 여부를 결정할 수 있습니다. 이 기술은 특정 질병을 연구하기 위하여 디자인되지 않는 동안, 이상한 눈 운동 또는 그밖 안구 운동 이상을 초래하는 신경학상 질병을 공부하는 것이 적합합니다.

절차를 시연하는 것은 내 실험실에서 연구 동료 인 낸드 찬드라바디아와 제임스 리입니다. 그리고 시더스 시나이의 신경 진단 기술자 인 에리카 콴(Erika Quan). 먼저 전극을 기록 시스템에 연결하고 환자가 똑바로 앉게 합니다.

그런 다음 자극 컴퓨터를 전기 생리 시스템 및 아이 트래커에 연결합니다. 원격 비침습적 적외선 아이 트래킹 시스템을 견고한 모바일 카트에 배치합니다. 그런 다음 LCD 디스플레이를 카트에 보관하는 유연한 암을 부착합니다.

아이트래킹 카트에 완전히 충전된 중단 없는 전원 공급 장치를 배치하고 아이트래킹과 관련된 모든 장치를 외부 전원이 아닌 전원 공급 장치에 연결합니다. 환자에 연결된 IV 장치가 배터리에서 실행중이고 벽에 연결되지 않았는지 확인합니다. 아이트래킹 소프트웨어를 시작합니다.

환자와 LCD 화면 사이의 거리를 60~70cm 사이로 조정합니다. 또한 화면 표면이 환자의 얼굴과 거의 평행하도록 LCD 화면의 각도를 조정합니다. 아이 트래커가 머리 의 움직임에 맞게 조정할 수 있도록 환자의 이마에 스티커를 놓습니다.

이제, 아이 트래커의 카메라가 환자의 코 높이에 대략 있도록 환자의 머리에 상대적인 화면의 높이를 조정합니다. 환자에게 버튼 상자 또는 키보드를 제공합니다. 실험을 시작하기 전에 트리거 및 단추 누가가 제대로 기록되었는지 확인합니다.

인수 소프트웨어를 시작합니다. 먼저 광대역 로컬 필드 잠재력을 시각적으로 검사하고 라인 노이즈에 의해 오염되지 않았는지 확인합니다. 그렇지 않으면 표준 절차를 따라 노이즈를 제거합니다.

단일 뉴런을 식별하기 위해 밴드 패스는 신호를 300 헤르츠에서 8 킬로헤르츠로 필터링합니다. 각 마이크로와이어 번들에 대한 참조로 8개의 마이크로와이어 중 하나를 선택합니다. 기록하기 전에 데이터를 nrd 파일로 저장할 수 있습니다.

대상 마커, 헤드 거리, 동공 및 각막 반사가 준비된 것으로 표시되도록 아이 트래커와 환자 사이의 거리와 각도를 조정합니다. 이것은 아이 트래킹 소프트웨어에 녹색으로 표시됩니다. 기록할 눈을 클릭하고 샘플링 속도를 500 헤르츠로 설정합니다.

동공및 각막 반사 임계값의 자동 조정을 사용합니다. 각 블록의 시작 부분에 내장 된 그리드 방법으로 아이 트래커를 보정합니다. 눈 위치가 그리드로 잘 등록되어 있는지 확인합니다.

그렇지 않으면 교정을 다시 수행합니다. 교정을 수락하고 유효성 검사를 수행합니다. 최대 유효성 검사 오류가 2도 미만이고 평균 유효성 검사 오류가 1도 미만인 경우 유효성 검사를 수락합니다.

그렇지 않으면 유효성 검사를 다시 수행합니다. 그런 다음, 드리프트 보정을 수행하고 실제 실험을 진행한다. 이 시각적 검색 작업에서는 이 그룹에서 수행한 이전 스터디의 자극을 사용하고 앞에서 설명한 작업 절차를 따릅니다.

참가자에게 작업 지침을 제공합니다. 참가자에게 검색 어레이에서 대상 항목을 찾고 가능한 한 빨리 응답하도록 지시합니다. 대상을 찾은 경우 응답 상자의 왼쪽 버튼을 누르고 대상이 없다고 생각되면 오른쪽 버튼을 누릅니다.

참가자에게 대상 및 대상 결석 시험이 있을 것이라고 명시적으로 지시합니다. 자극 프리젠 테이션 소프트웨어를 시작하고 작업을 실행합니다. 1초 동안 대상 큐를 제시하고 자극 프리젠테이션 소프트웨어를 사용하여 검색 어레이를 제시합니다.

버튼 누르기를 기록하고 참가자에게 평가판 피드백을 통해 평가판을 제공합니다. 이 방법의 사용을 설명하기 위해, 환자가 여기에 표시된 바와 같이 시각적 검색 작업을 수행하는 동안 228 개의 단일 뉴런이 인간 내측 측두엽에서 기록되었다. 이 작업 도중, 그것은 신경의 활동이 표적과 산만에 고정 사이에서 분화되는지 여부를 조사되었습니다.

응답이 버튼 누르기에서 정렬되었을 때, 뉴런은 대상 -현재 시험과 대상 결석 시험 사이의 차동 활성을 보였다 것으로 나타났습니다. 검은색 선은 검색 큐의 시작 및 오프셋을 나타냅니다. 이 뉴런은 표적 현재 예심을 위한 그것의 발사 비율을 증가했습니다 그러나 표적 결석 한 예심을 위해 아닙니다.

반대로, 이 뉴런은 표적 현재 예심을 위한 그것의 발사 비율을 감소시켰습니다 그러나 표적 결석한 예심을 위해. 내측 측두엽 뉴런의 하위 집합은 산만 대 표적에 고정 사이 현저하게 다른 활동을 보여주었습니다. 더욱이, 이러한 표적 뉴런의 한 유형은 산만에 상대적인 표적에 더 큰 반응을 보였고 다른 하나는 표적에 비해 산만에 더 큰 반응을 보였습니다.

함께, 이 결과는 내측 측두엽 뉴런의 하위 집합이 현재 고정이 표적에 착륙했는지 여부를 인코딩한다는 것을 보여줍니다. 아이 트래커가 녹음에 노이즈를 도입하지 않도록 하는 것이 중요합니다. 실험을 수행하기 전에 모든 소음을 제거해야 합니다.

노이즈가 지속되면 피사체에 자극을 표시하는 데 사용되는 화면에 외부 전원 공급 장치가 있는지 확인합니다. 일반적으로 고급 오디오 응용 제품에 사용되는 고품질 전원 공급 장치에 대한 전원 공급 장치 교환. 이 절차에 따라, 스파이크와 눈 운동의 분석은 연구원이 눈 의 움직임에 신경 반응을 조사할 수 있도록 하는 데이터에서 정보를 추출하기 위하여 수행됩니다.

이 방법은 뉴런이 장면의 흥미로운 개체에 대한 고정을 집단적으로 유도하는 방법과 같이 고정 분석을 필요로하는 많은 답이 없는 질문을 탐색할 수 있는 길을 열어줍니다.