Os autores não têm reconhecimentos ou divulgações financeiras.

Certifique-se de que cada paciente é revisado para adequação ao estudo de pesquisa, e os pacientes apropriados devem ser consentido para a participação no estudo de acordo com os procedimentos do IRB locais. 1. Seleção de Pacientes para SEEG e Pesquisa <ol><li> Seleção de Pacientes para SEEG Nota: Os pacientes com epilepsia devem ser avaliados clinicamente por uma equipe multidisciplinar, composta por Epileptologists, neuropsicólogos e neurocirurgiões. <ol><li> Certifique-se de que o paciente tem epilepsia focal refratária, definida como a incapacidade de responder a, pelo menos, dois ensaios adequados de medicamentos anti-epilépticos. </li><li> Certifique-se de que as técnicas não invasivas não conseguiram localizar os focos epileptogénica. </li><li> Confirme com a equipe multidisciplinar que o paciente não é adequado para a investigação apenas com eletrodos grade subdural. </li><li> Confirme com a equipe multidisciplinar que há suspeita clínica de uma zona de início das crises profundas. </li></ol></li> &lt;li&gt; A seleção dos pacientes para a tarefa de investigação <ol><li> Certifique-se de que assunto está entre as idades de 13 e 65 anos. </li><li> Obter o consentimento ou aprovação (em conjunto com o consentimento dos pais se abaixo da idade de 18 anos) do paciente. </li><li> Certifique-se de que os indivíduos são capazes de atender à tarefa e cooperar com o teste. </li></ol></li></ol> 2. Preparação e técnica de implante <ol><li> Realizar um T2 volumétrica e contraste aprimorado volumétrica T1 MRI no pré-operatório e transferir as imagens para o software de navegação estereotáxica, de acordo com o protocolo do fabricante. <ol><li> Planeje as metas de eletrodos de profundidade com base na ressonância magnética e suspeita clínica de apreensão focos. Nota: Os exemplos fornecidos são baseados em software de navegação BrainLab e são, portanto, específica para este sistema. No entanto, qualquer software de navegação estereotáxica pode ser usado para planejar trajetórias de eletrodos de profundidade e colocação. </li><li> Definir a região anatômica de interesse comoo ponto de destino dentro da função &quot;Planejamento Estereotáxica&quot; no software de navegação estereotáxica. </li><li> Por exemplo, use DACC como o alvo de interesse. Para definir sua trajetória, pressione &quot;nova trajetória&quot;, em seguida, pressione &quot;target&quot; e clique no DACC. O centro da meta no meio do DACC examinando DACC em todos os três planos (axial, coronal e sagital) e clicar no meio da DACC em cada plano. <ol><li> Definir o ponto de entrada no couro cabeludo dentro da função &quot;Planejamento Estereotáxica&quot; no software de navegação estereotáxica. </li></ol></li><li> Por exemplo, escolher um ponto sobre o couro cabeludo, que parece ser o caminho mais curto para o DACC. Pressione &quot;entrada&quot; e escolha o ponto sobre o couro cabeludo para fazer o ponto de entrada. </li><li> Clique e arraste o &quot;alvo&quot; e &quot;entrada&quot; aponta para modificar a trajetória definida para evitar estruturas vasculares corticais e subcorticais, bem como qualquer potencial ce eloqüenteregiões rebral. </li><li> Repita o procedimento para todos os alvos de eletrodos de profundidade planejadas (Figura 1). </li><li> Admita o paciente na manhã da cirurgia, trazer para a sala de cirurgia, e induzir sob anestesia geral 26,27. </li><li> Anexar um Cosman-Roberts-Wells (CRW) headframe estereotáxica para a cabeça do paciente com parafusos crânio. </li><li> Obter um CT volumétrica com o headframe no lugar. </li><li> Coloque as imagens volumétricas TC e RM para o software de navegação stereotactic via o &quot;Load e Importação&quot; função. </li><li> Clique na função &quot;Localização&quot; dentro do software de navegação estereotáxica. </li><li> Localize o headframe CRW clicando em todas as imagens definidas pelo software de navegação stereotactic como contendo o headframe e, em seguida, pressionando o botão &quot;Atribuir localizador&quot;. </li><li> Clique na função &quot;Localização / PC AC&quot; dentro do software de navegação estereotáxica. </li><li> Identidadeentify comissuras anterior e posterior com base em sua localização anatômica. </li><li> Designar as comissuras anterior e posterior através da função &quot;Definir sistema / PC AC&quot; dentro do software de navegação estereotáxica. </li><li> Clique na função &quot;Imagem de fusão&quot; dentro do software de navegação estereotáxica. </li><li> Mesclar a TC com as imagens de ressonância magnética no software de navegação stereotactic 28,29. Clique no CT volumétrica emparelhado e imagens de ressonância magnética sob a aba &quot;Fusão&quot; e clique em &quot;Auto de fusão&quot;. Nota: Isso coloca o MRI dentro das coordenadas quadro estereotáxico. </li><li> Clique na função &quot;Planejamento Estereotáxica&quot; dentro do software de navegação estereotáxica e confirmar as trajetórias planejado desde passos 2.1.2 - 2.1.6. </li><li> Escolha o CT volumétrica como referência estereotáxica sob a guia &quot;Funções estereotáxicas&quot;. </li><li> Clique no ícone &quot;print&quot; em tele coluna vertical de ícones para imprimir as coordenadas estereotáxica finais para cada profundidade eletrodo trajetória 30,31. </li></ol></li><li> Técnica de implante <ol><li> Retorne o paciente à sala de cirurgia após a tomografia computadorizada. </li><li> Prepare e armar o campo cirúrgico utilizando métodos estéreis rotina 32,33. </li><li> Certifique-se de que uma fluoroscope é na sala de cirurgia e colocou junto com o resto do campo cirúrgico. </li><li> Usando as coordenadas estereotáxica impressos a partir do passo 2.1.20, defina as coordenadas para o primeiro eletrodo de profundidade no headframe. Nota: As coordenadas estereotáxicas são dadas em 3 planos: lateral (x), vertical (y) e ântero-posterior (z). Por exemplo, as coordenadas impressos para um destino no DACC direito são 48,2 milímetros AP, 6,6 mm lateral e 2,2 milímetros Vertical. O headframe é então ajustado para essas coordenadas em conformidade. </li><li> Estender a guideblock até a pele e marcar a localização do orifício de trepanação no sCalpe com uma caneta de marcação. Corrigir o guideblock no lugar com base nas coordenadas estereotáxicas e, como tal, não há pontos de referência são necessárias para marcar a incisão. </li><li> Injectar 2 - 3 ml de 0,5% bupivicaína numa diluição de 1: 100.000 epinefrina na incisão marcada. </li><li> Adicione um entalhe no couro cabeludo com um bisturi para baixo para o crânio na incisão marcada. </li><li> Cauterizar a derme e tecido profundo usando cautério monopolar dirigido com um obturador revestido de modo a minimizar qualquer sangramento de vasos na pele ou tecido subcutâneo. </li><li> Faça um furo burr usando um 2,1 milímetros torção broca no meio da incisão. </li><li> Abra a dura com uma sonda rígida obturador. Parafuso um parafuso de fixação no crânio. Coloque uma sonda estilete pré-medidos através do parafuso de fixação para fazer uma trilha para o eletrodo. </li><li> Avançar cuidadosamente o eletrodo para a profundidade pré-calculado. Aperte a tampa parafuso de fixação para baixo para prender o eletrodo. </li><li> Repita esse processo para todosos eléctrodos de profundidade. </li><li> Coloque o fluoroscope por baixo e ao redor da cabeça do paciente, tanto AP e planos laterais para obter imagens da fluoroscopia para assegurar trajetórias de colocação adequada de todos os eletrodos. </li><li> Ligar os eléctrodos ao sistema EEG clínico para verificar impedâncias adequadas. </li><li> Acorde o paciente de anestesia e transporte para a sala de recuperação, e, posteriormente, para a UEM. </li><li> Na UEM, monitorar o paciente por meio de monitoramento de circuito fechado para convulsões clínicas e via ECoG para provas electrographic de convulsões. </li></ol></li></ol> 3. Behavioral Task e Aquisição de Dados <ol><li> Tarefa Behavioral <ol><li> Software comportamental aberto no computador dedicado exclusivamente para executar o software comportamental. Nota: As instruções fornecidas são baseadas em MonkeyLogic, uma caixa de ferramentas MATLAB projetado para a apresentação e execução de tarefas psicofísicas temporalmente precisas 34,35 e são, portanto, specific que a plataforma de software comportamental. Este programa é executado em Matlab versão 2010a e requer a &quot;Aquisição de Dados caixa de ferramentas.&quot; No entanto, qualquer plataforma de software comportamental capaz de apresentar estímulos visuais e gravação de dados eletrofisiológicos poderia ser utilizado. </li><li> Defina o arquivo condições projetado para executar a tarefa MSIT para incluir todos os quatro tipos de teste de igual freqüência. Nota: A tarefa MSIT consiste em apresentar o assunto com um taco de três números entre 0 e 3, onde dois dos números, das pegadinhas &#39;, são os mesmos e um número, o&#39; target &#39;, é diferente. <ol><li> Instrua o assunto para identificar o &#39;target&#39; pressionando o botão correspondente, de uma caixa de botão. Se &#39;1&#39; é o alvo, o botão esquerdo é a escolha correta. Se &#39;2&#39;, o botão do meio, e se, o botão direito do &#39;3&#39;. &#39;0&#39; não corresponde a um possível botão (Figura 2). </li&gt; </ol></li><li> Pressione o botão &quot;Definir condições&quot; e escolha o arquivo desejado condições definido na etapa anterior. Nota: Existem dois tipos de interferência cognitiva que induzir conflitos durante o processo de tomada de decisão. Ensaios de interferência Flanker ocorrer quando são possíveis os desviadores (1, 2, ou 3, em vez de 0) escolhas de botão (por exemplo., 121), enquanto os testes de interferência espacial ocorrer quando a localização espacial do número de destino diferente do local de resposta (por exemplo, 200 , na qual o botão do meio é a resposta correcta, apesar do facto de que o número de destino está na posição da esquerda). Existem quatro tipos de ensaios com base na presença ou na ausência destes dois tipos de interferência. </li><li> Teste o monitor comportamental, clicando em &quot;Test&quot; na caixa de visualização. O monitor deve mostrar o estímulo visual teste para 2-3 sec. </li><li> Conecte o dispositivo de interface de assunto (caixa de botão) para as entradas analógicas sobre os dadosplaca de aquisição no computador dedicado a registrar os dados eletrofisiológicos por três cabos BNC padrão. </li><li> Conecte-se a caixa de botão para uma fonte de energia. </li><li> Ligue a placa de aquisição de dados para o processador de sinal neural 512 canais através de um cabo de divisão fita em 9 fitas. 8 das fitas estão ligados aos portos 0-7 sobre a parte I / O digital da placa de aquisição de dados, enquanto o 9º fita está conectado à porta 0 na porção PFI digitais da placa de aquisição de dados. Nota: As fitas enviar marcadores de 8 bits digitais (portas 0-7, E / S digital) e um pulso de strobe (porta 0, PFI digital), para o processador de sinal neural. </li><li> Definir a taxa de amostragem desejada no software processador de sinal neural. <ol><li> Neste exemplo, definir a taxa de amostragem desejada para 50.000 amostras por segundo, aliás e para baixo-amostra online para 1.000 amostras por segundo. Ajuste a taxa de amostragem para atender às metas específicas da tarefa. Sub-milissegundo cronometragem de precisãoexige uma taxa de amostragem extremamente elevado. </li></ol></li><li> Ligue o amplificador para o processador de sinais neurais através de um cabo de fibra óptica. </li><li> Ligar o processador de sinais neurais para a serpentina de dados e a placa PCI óptico no computador de aquisição de dados neural através do cabo de fibra óptica. </li></ol></li><li> Aquisição de dados <ol><li> Use o equipamento de pesquisa para eletrofisiologia UEM contendo um processador de sinal neural 512 canais para processamento e filtragem digitalizados, pré-amplificada sinais elétricos a partir dos eletrodos de profundidade. Nota: Enquanto há 512 canais para o processamento, na prática, nunca há mais de 15 - 20 eletrodos colocados para fins clínicos. Por isso, recomendamos a gravação do maior número de eletrodos como viável como o tamanho dos dados e resolução espacial nunca é um problema. </li><li> Transportar o equipamento para o quarto do paciente, coloque o monitor de comportamento na frente do paciente em uma mesa portátil e se conectar ao computador de controle comportamentalexecutar o software comportamental por meio de um cabo padrão DVI. </li><li> Coloque o equipamento de gravação para trás ou para o lado da cama do paciente, a fim de permanecer o mais discreto possível. </li><li> Ligue o sistema de pesquisa para a caixa separadora que delimita a gravação de pesquisa a partir do sistema clínica. </li><li> Parâmetros de gravação de controle usando o software processador de sinal neural 34,35. Nota: Este sistema permite o controle de sub-milissegundos sobre eventos comportamentais 34,35. A sincronização de dados entre neurais e comportamentais pode ser realizado tanto com pulsos analógicos que codificam para eventos de tarefas ou marcadores digitais. Ambos os sinais podem ser enviados a partir de qualquer das saídas digitais ou analógicas no placa de aquisição de dados para o entradas analógicas ou digitais no processador de sinal neural. </li><li> Distribua o paciente o dispositivo de interface assunto (caixa de botão) e dar instruções de tarefas. </li><li> Clique em &quot;Executar&quot; para executar a tarefa. </li><li> Permitir que o pacientecompletar dois blocos de 150 ensaios cada. </li></ol></li></ol> Análise 4. Dados <ol><li> Pacote de software aberto que permite a visualização dos dados eletrofisiológicos. Nota: As instruções fornecidas a seguir são específicas para a versão Matlab 2010a mas qualquer software que permite a visualização e manipulação de dados electrofisiológicos pode ser utilizado. </li><li> Abrir arquivo .edf contendo dados eletrofisiológicos matérias da sessão de julgamento. </li><li> Visualizar a partir do sinal de EEG sessão para assegurar que não é visível nenhum artefacto tal como descargas epilépticas ou artefacto de movimento (Figura 3A). </li><li> Overlay os impulsos de temporização da tarefa comportamental para o traço LFP cru (Figura 3B) para ilustrar como pulsos analógico pode delinear estrutura julgamento. </li><li> Usando os impulsos de temporização, alinhar o traço SEEG à apresentação de sugestão para cada ensaio (Figura 3C). </li><li> Remover discrepantes (&gt; 4 desvios padrão)e vestígios de artefatos (Figura 3D). </li><li> Salve todos os ensaios alinhados em uma matriz para as análises (20 ensaios mostrados empilhados na Figura 3E). </li><li> Média de atividade LFP entre os ensaios para reduzir efeito do ruído, artefato, ou atividade EEG não relacionados aos estímulos apresentados, e para aumentar o sinal de interesse (Figura 3F). </li><li> Crie o, espectrograma média-trial cru utilizando análise espectral multi-cônico 36-38. Nota: análise tempo-freqüência pode ser usado, a fim de investigar a dinâmica espectro-temporais específicos em ensaios únicos ou múltiplos. Este método permite a investigação de oscilações neuronais em diferentes frequências ao longo do tempo. </li><li> Pad o sinal de cada julgamento com zeros para a próxima maior potência de 2 para evitar efeitos de borda. </li><li> Aplicar uma janela deslizante de 800 ms com 5 velas principais e uma vez que o produto de largura de banda de 9 a cada 10 ms durante a duração do sinal para criar a especificaçãotrogram (Figura 4A). </li><li> Multiplique o log do espectrograma por 10 e normalizar para exibir informações de freqüência mais alta. Nota: Os espectrogramas pode ser normalizada por uma distribuição de frequência teórica (ou seja, cada valor de frequência elevada à segunda potência negativa) (Figura 4B), o espectro médio de alguma actividade basal (Figura 4C), ou dividindo pela média e subtraindo o desvio-padrão dos valores em cada faixa de freqüência (Figura 4D). Este procedimento permite o exame de faixas de frequências específicas em ambas as formas cruas e normalizados ao longo do tempo para alterações específicas para a tarefa. Por exemplo, a activação de alta gama banda (70 - 150 Hz), que é mostrada na Figura 3E, é pensado de modo a reflectir a actividade excitatória locais da população neuronal locais em torno do eléctrodo 39,40. </li></ol>

Os autores não têm qualquer conflito de interesse de divulgar.

Neste trabalho SEEG foi utilizada para investigar a atividade de populações neuronais locais no DACC durante uma tarefa de tomada de decisões em humanos. Os trabalhos anteriores investigaram a atividade de neurônios individuais no DACC usando gravações microelectode intra-operatórias 14 e demonstraram que a atividade DACC é modulado pela atividade anterior. Estudos microeletrodos possibilitar a investigação da atividade spiking de neurônios individuais. SEEG mede LFPs, que estão relacionados com o...

A epilepsia, uma doença neurológica comum caracterizada por múltiplas crises recorrentes ao longo do tempo, é responsável por 1% da carga mundial de doenças 1. Medicamentos anti-epilépticos não conseguem controlar as crises em 20 - 30% dos pacientes 2,3. Nesses pacientes clinicamente intratável, a cirurgia de epilepsia é muitas vezes indicado 4,5. A decisão de prosseguir com a cirurgia requer localizar o foco de apreensão, um pré-requisito para a formulação de um plano cirúrgico. Inicialmente, técnicas não-invasivas são usadas para lateralizar e localizar o foco de apreensão. Eletroencefalografia (EEG), por exemplo, medidas cortical atividade elétrica gravado a partir de eletrodos colocados sobre o couro cabeludo e muitas vezes pode fornecer informações suficientes sobre a localização do foco de apreensão. Além disso, a ressonância magnética (MRI) pode demonstrar lesões discretas, como a esclerose hipocampal, a patologia clássico visto sob a forma mais comum de epilepsia clinicamente intratável, mesial tA epilepsia do lobo emporal (ELTM). Frequentemente, no entanto, o processamento não-invasiva é incapaz de identificar um foco de apreensão. Nestes casos, electrocorticografia invasiva (ECoG) com eletrodos intracerebrais é necessário para localizar o foco e orientar ainda mais o tratamento cirúrgico 6. ECoG é uma técnica neurofisiológica usada para medir a atividade elétrica através de eletrodos colocados em contato direto com o cérebro. Grelhas ou tiras de superfície (subdurais) eléctrodos são colocados sobre a superfície do cérebro, um processo que requer uma craniotomia (remoção de uma aba de osso) e grande abertura da dura-máter. Estes eléctrodos de superfície pode ser colocado sobre a área putativo (s) de início das convulsões. As extremidades distais dos eléctrodos são encapsulado através de pequenos orifícios na pele e ligado ao aparelho de controlo na unidade de monitoração epilepsia (UEM). Na UEM, o paciente é monitorado para atividade de apreensão clínica através de vídeo contínuo e gravações de ECoG. Esta i técnicas útil para recolher a longo prazo (dias a semanas) gravações de ictal e descargas elétricas intercríticos sobre relativamente grandes áreas da superfície cortical. Enquanto essas gravações intracranianos são de valor inestimável para a investigação de focos clinicamente e propagação das crises, mas também fornecer-nos com a oportunidade de investigar a função cognitiva e neurofisiologia em seres humanos submetidos a tarefas comportamentais especificamente projetados. ECoG utilizando eléctrodos em grelha subdurais tem sido utilizado para investigar vários aspectos da função cortical, incluindo o processamento sensorial e linguagem. Tal como um dos muitos exemplos, Bouchard et ai demonstraram a coordenação temporal da musculatura oral na formação de sílabas para a linguagem falada no córtex sensorimotor ventral, uma região identificada como a fala humana córtex sensorimotor 7. Além disso, com a colocação de ECoG grade subdural tem também sido utilizada para estudar os mecanismos pelos quais os seres humanos são capazes de atend para uma voz particular dentro de uma multidão: o chamado &#39;efeito coquetel&#39; 8,9. Gravações de ECoG demonstrou que existem duas bandas distintas neuronais que controlam dinamicamente fluxos de fala, de baixo fase freqüência e de alta gama flutuações de amplitude, e que existem locais de processamento distintas - um site de &quot;modulação&quot; que controla ambas as colunas, e uma &quot;seleção&quot; site que rastreia o locutor participou 5. Outra aplicação emergente da ECoG com a colocação do eletrodo subdural é o potencial para o uso com o cérebro Computer Interfaces (BCIS), que &quot;decodificar&quot; a atividade neuronal, a fim de conduzir uma saída externa. Esta tecnologia tem o potencial de permitir que pacientes com cerebral grave ou lesões da medula espinhal para se comunicar com o mundo e manipular próteses 10,11. Embora a colocação de grade subdural tem contribuído grandemente para a nossa compreensão do super-ofi- áreas corticais e é útil na identificação de focos epileptogénicos corticais, esta técnica requer uma craniotomia e os riscos inerentes, e está geralmente limitado a estudar a superfície externa do cérebro. Eletroencefalografia estereotáxica (SEEG) é uma técnica que permite a avaliação de profunda focos epileptogénica 12. Com uma longa história de uso na França e na Itália, também é cada vez mais utilizada em os EUA 13. SEEG envolve a colocação de eletrodos múltiplos (tipicamente 10-16) nas profundezas da substância do cérebro através de pequenos (poucos mm) buracos torção broca Burr. Vantagens de SEEG sobre a colocação de grade subdural incluem sua natureza menos invasiva, a facilidade de examinar hemisférios bilaterais quando necessário, e a capacidade de gerar mapas tridimensionais de propagação das crises. Além disso, esses eletrodos permitem a identificação de focos profunda epileptogénica que antes eram difíceis de identificar com eletrodos de superfície. Este procedimento também provides a oportunidade de investigar a função de neurofisiologia e estruturas corticais profundas, tais como o sistema límbico, o córtex mesoparietal, o córtex mesotemporal, e o córtex orbitofrontal, todos os quais foram previamente difícil de investigar directamente em seres humanos. Este artigo demonstra como SEEG podem ser utilizados para investigar a função cognitiva no córtex cingulado anterior dorsal (DACC). O DACC é uma região do cérebro amplamente investigada, mas também é um dos mais mal compreendidos. Considerada uma região importante para a cognição humano, é provável que o DACC é central para o processamento neuronal dinâmico de decisões no contexto de continuamente novas exigências impostas pelo meio 14. Estudos em primatas e humanos 15,16 17 sugerem que o DACC integra os potenciais riscos e benefícios de uma determinada ação, especialmente em situações de conflito simultânea múltiplas demandas 18-21, e modulates estas decisões no âmbito das acções anteriores e os seus resultados 14,22,23. A Interferência Multi-Source Task (MSIT), uma tarefa comportamental Stroop-like, é freqüentemente usada para investigar o processamento conflito no DACC. A tarefa MSIT ativa o DACC através do recrutamento de neurônios envolvidos em vários domínios de processamento regulamentados pela DACC 24,25. Esta tarefa ativa especificamente o DACC testando recursos de tomada de decisão, a detecção de alvo, detecção de novidades, a detecção de erros, a seleção de resposta, e da concorrência de estímulo / resposta. Além disso, a tarefa MSIT introduz várias dimensões de interferência cognitiva, que são utilizados neste estudo para investigar as respostas a estímulos neurais DACC conflitantes simultâneas utilizando EEG.

<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>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

investigating the function of deep cortical and subcortical structures using stereotactic electroencephalography: lessons from the anterior cingulate cortex

Estereotáxica eletroencefalografia (EEG) é uma técnica utilizada para localizar focos das crises em pacientes com epilepsia clinicamente intratável. Este procedimento envolve a colocação crônica de múltiplos eletrodos de profundidade em regiões do cérebro normalmente inacessíveis via colocação de eletrodos grade subdural. SEEG proporciona, assim, uma oportunidade única para investigar o funcionamento do cérebro. Neste artigo é demonstrar como SEEG pode ser usado para investigar o papel do córtex cingulado anterior dorsal (DACC) no controle cognitivo. Nós incluímos uma descrição do procedimento SEEG, demonstrando a cirurgia de colocação de eletrodos. Nós descrevemos os componentes e processos necessários para registrar potencial de campo local de dados (LFP) de consentir assuntos enquanto eles estão envolvidos em uma tarefa comportamental. No exemplo citado, os indivíduos desempenham uma tarefa interferência cognitiva, e demonstramos como sinais são registrados e analisados ​​a partir de eletrodos no córtex cingulado anterior dorsal, uma área intimtamente envolvidos na tomada de decisão. Concluímos com outras sugestões de maneiras em que este método pode ser usado para a investigação de processos cognitivos humanos.

Uma vez que um paciente for selecionado para a colocação do eletrodo SEEG, ele / ela passa por uma volumétrica T2 e T1 contraste RM. SEEG trajetórias de eléctrodos são então planejado usando a navegação stereotactic das seqüências de RM volumétricos (Figura 1). Esta técnica permite a recolha de potenciais de campo locais de estruturas profundas dentro do córtex, como dorsal córtex cingulado anterior (luz laranja trajetória, a Figura 1), que não seria possível com a col...

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

Estereotáxica eletroencefalografia (EEG) é uma técnica cirúrgica utilizada na cirurgia de epilepsia para ajudar a localizar apreensão focos. Ele também oferece uma oportunidade única de investigar a função cerebral. Aqui descrevemos como EEG pode ser utilizado para investigar os processos cognitivos em sujeitos humanos.

Investigar a função do Deep Cortical e estruturas subcorticais Usando estereotáxica Eletroencefalografia: Lições da Cortex cingulado anterior

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 visualizações.  Columbia University Medical Center, New York Presbyterian Hospital.  Estereotáxica eletroencefalografia (EEG) é uma técnica cirúrgica utilizada na cirurgia de epilepsia para ajudar a localizar apreensão focos. Ele também oferece uma oportunidade única de investigar a função cerebral. Aqui descrevemos como EEG pode ser utilizado para investigar os processos cognitivos em sujeitos humanos. 

Vídeo: 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.

Investigando Cognição Social em Crianças e Adultos usando eletroencefalografia Matriz Densa ( D EEG)

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

Neurociência

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.

Eletroencefalografia simultânea, em tempo real de medição da concentração de lactato e Manipulação optogenética da atividade neuronal do córtex cerebral de roedores

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 biocitina Labeling para estudar a função Estrutura de Relacionamento Individual neurônios corticais

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.

Análise das Alterações Gene expressão no Rat Hippocampus Após Estimulação Cerebral Profunda do 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 ...

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.

Imagiologia Fibras Serotoninérgicos na medula espinhal mouse usando o CLARIDADE / Técnica CUBIC

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.

Explorando o espaço profundo - descobrindo a anatomia das estruturas periventriculares para revelar os ventrículos laterais do cérebro humano

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.

Gravações simultâneas de potenciais de campo corticais Local, eletrocardiograma, eletromiograma e respirar o ritmo de um rato andando livremente

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.

Estimulação magnética transcraniana combinada e Eletroencefalografia do córtex pré-frontal Dorsolateral

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.

Crônica implantação de matriz Electrocorticographic todo-cortical no sagui comum

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;

Padrões morfológicos do potencial evocado cortical Visual específico do estímulo

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