Darstellende Behavioral Aufgaben bei Patienten mit Hirnelektroden

Matthew A. Johnson; Susan Thompson; Jorge Gonzalez-Martinez; Hyun-Joo Park; Juan Bulacio; Imad Najm; Kevin Kahn; Matthew Kerr; Sridevi V. Sarma; John T. Gale

doi:10.3791/51947

Ein Abonnement von JoVE ist erforderlich, um diesen Inhalt anzuzeigen. Melden Sie sich an oder beginnen Sie noch heute mit einer kostenlosen Testphase.

Methodenartikel

Darstellende Behavioral Aufgaben bei Patienten mit Hirnelektroden

11.4K Aufrufe

⸱

DOI:

10.3791/51947

⸱

2. Oktober 2014

Matthew A. Johnson¹ , Susan Thompson¹ , Jorge Gonzalez-Martinez² , Hyun-Joo Park¹ , Juan Bulacio² , Imad Najm² , Kevin Kahn⁴ , Matthew Kerr⁴ , Sridevi V. Sarma⁴ , John T. Gale¹^,³

¹Department of Neurosciences, Cleveland Clinic Foundation, ²Epilepsy Center, Cleveland Clinic Foundation, ³Department of Neurosciences and Center for Neurological Restoration, Cleveland Clinic Foundation, ⁴Department of Biomedical Engineering, Johns Hopkins University

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Patienten mit intrakraniellen Elektroden implantiert bieten eine einzigartige Gelegenheit, um neurologische Daten aus mehreren Bereichen des Gehirns aufzeichnen, während der Patient führt Verhaltensaufgaben. Hier präsentieren wir ein Verfahren zur Aufzeichnung von implantierten Patienten, die reproduzierbar an anderen Institutionen mit Zugang zu dieser Patientengruppe sein kann.

Zusammenfassung

Patienten mit Stereo-Elektroenzephalographie (SEEG) Elektrode, subduralen Gitterelektrode oder Tiefe Implantate haben eine Vielzahl von Elektroden in verschiedenen Bereichen des Gehirns für die Lokalisierung ihrer Beschlagnahme Fokus und eloquent Bereiche implantiert. Nach der Implantation ist der Patient im Krankenhaus bleiben, bis der pathologischen Bereich Gehirn gefunden wird, und gegebenenfalls reseziert. Während dieser Zeit bieten diese Patienten eine einzigartige Gelegenheit, die Forschungsgemeinschaft, weil eine beliebige Anzahl von Verhaltensparadigmen durchgeführt, um die neuronalen entdecken werden, dass Führungsverhalten korreliert. Hier präsentieren wir eine Methode zur Aufzeichnung der Hirnaktivität von Hirnimplantaten als Subjekte führen eine Verhaltensaufgabe entwickelt, um die Entscheidungsfindung und Belohnung Codierung zu bewerten. Alle elektrophysiologischen Daten aus den intrakraniellen Elektroden während der Verhaltens Aufgabe aufgezeichnet, so dass für die Untersuchung der in einer Funktion zum Zeitpunkt beteiligt vielen Bereichen des Gehirns Skalen relevanten Verhalten.Darüber hinaus und im Gegensatz zu Tierversuchen menschlichen Patienten kann eine Vielzahl von Verhaltens Aufgaben schnell zu lernen, so dass die Fähigkeit, mehr als eine Aufgabe in der gleichen Person oder zur Durchführung von Kontrollen durchzuführen. Trotz der vielen Vorteile dieser Technik für das Verständnis der menschlichen Gehirnfunktion, gibt es auch methodische Einschränkungen, die wir diskutieren, einschließlich der Umweltfaktoren, schmerzstillende Wirkung, Zeitdruck und Aufnahmen von erkrankten Gewebe. Dieses Verfahren kann leicht von jedem Institut, das intrakranielle Einschätzungen führt umgesetzt werden; bietet die Möglichkeit, menschliche Gehirnfunktion zu untersuchen direkt beim Verhalten.

Einleitung

Epilepsie ist eine der häufigsten Erkrankungen des Gehirns, gekennzeichnet durch chronisch wiederkehrende Anfälle von starken elektrischen Entladungen von Neuronengruppen resultieren. Epilepsie betrifft etwa 50 Millionen Menschen weltweit und etwa 40% aller Menschen mit Epilepsie haben hartnäckige Anfälle, die nicht vollständig durch die medizinische Therapie ¹ gesteuert werden kann. Operation kann der Anfallsfreiheit führen, wenn die Hirnareale für die Erzeugung von Anfällen (der epileptogenen Zone - EZ) verantwortlich sind, lokalisiert und operativ entfernt oder getrennt. Um die anatomische Lage der EZ und die Nähe mit möglichen kortikalen und subkortika....