Epilepsie is een veel voorkomende neurologische aandoening die gekenmerkt wordt door meerdere recurrente aanvallen in de tijd, goed voor 1% van de wereldwijde last van ziekten ^1. Anti-epileptische geneesmiddelen niet aanvallen beheersen 20 – 30% van de patiënten ^2,3. In deze medisch onbehandelbare patiënten, wordt epilepsiechirurgie vaak aangegeven ^4,5. De beslissing om door te gaan met een operatie nodig lokaliseren van de inbeslagname focus, een voorwaarde voor het formuleren van een chirurgische plan. Aanvankelijk zijn niet-invasieve technieken die gebruikt worden om lateralize en lokaliseren van de inbeslagname focus. Elektro-encefalogram (EEG), bijvoorbeeld, opgenomen maatregelen corticale elektrische activiteit van elektroden op de hoofdhuid en vaak voldoende informatie over de locatie van het beslag focus. Bovendien kan magnetische resonantie imaging (MRI) discrete laesies, zoals hippocampale sclerose, de klassieke pathologie in de meest voorkomende vorm van medisch hardnekkige epilepsie, mesiale t demonstrerenemporal kwab epilepsie (MTLE).

Vaak echter de invasieve opwerken staat is een aanval aandacht identificeren. In deze gevallen is invasief electrocorticography (ECoG) met intracerebrale elektroden nodig om de focus te lokaliseren en begeleiden verdere chirurgische behandeling ^6. ECoG is een neurofysiologische techniek om elektrische activiteit meten met elektroden in direct contact met de hersenen. Rasters of stroken oppervlak (subduraal) elektroden op het oppervlak van de hersenen, een proces dat een craniotomie (verwijdering van een botdeksel) en grote opening van de dura vereist geplaatst. Deze oppervlakte-elektroden kunnen via vermeende (en) beslaglegging begin geplaatst. De distale einden van de elektroden tunnel door kleine openingen in de huid en verbonden met het controleapparaat in het epilepsie bewakingseenheid (EMU). In de EMU, wordt de patiënt gecontroleerd op klinische epileptische activiteit door middel van continue video en ECoG opnames. Deze techniek is nuttig voor het opvangen lange termijn (dagen tot weken) opnames van ictal en interictale elektrische ontladingen over relatief grote gebieden van de corticale oppervlak. Hoewel deze intracraniële opnames zijn van onschatbare waarde klinisch voor het onderzoeken van inbeslagneming brandpunten en vermeerdering, ze bieden ons ook de gelegenheid om de cognitieve functie en neurofysiologie bij mensen die een speciaal ontworpen gedragstaken onderzoeken.

ECoG gebruik subduraal rasterelektroden werd gebruikt om verschillende aspecten van corticale functies, zoals sensorische en taalverwerking onderzoeken. Als één van de vele voorbeelden, Bouchard et al toonden de tijdelijke coördinatie van de orale musculatuur bij de vorming van lettergrepen gesproken taal ventrale sensorimotorische cortex, een gebied geïdentificeerd als de menselijke spraak sensorimotorische cortex ^7. Bovendien ECoG met subduraal raster plaatsing werd ook gebruikt om de mechanismen die de mens in staat zijn om Atten studerend aan een bepaalde stem in een menigte: de zogenaamde 'cocktail party effect' ^8,9. ECoG opnames aangetoond dat er twee verschillende neuronale bands die dynamisch bijhouden toespraak stromen, zowel lage frequentie fase en high-gamma amplitude schommelingen, en dat er verschillende verwerking locaties – een 'modulatie' site dat beide luidsprekers tracks, en een 'selectie' site die de bijgewoond prater ⁵ tracks.

Een andere nieuwe toepassing van ECoG met subdurale plaatsing van de elektroden is het potentieel voor gebruik met Brain Computer Interfaces (BCI), die "decoderen" neuronale activiteit met het oog op een externe uitgang rijden. Deze technologie heeft het potentieel waardoor patiënten met ernstige hersenen of het ruggenmerg letsel te communiceren met de wereld en manipuleren prothesen ^10,11.

Terwijl subduraal raster plaatsing sterk heeft bijgedragen aan ons begrip van superoppervlakkige corticale gebieden en is nuttig bij het identificeren corticale epileptogene foci, deze techniek vereist een craniotomie en de bijbehorende risico's en het algemeen beperkt tot het bestuderen van het buitenoppervlak van de hersenen. Stereotactische elektro-encefalografie (SEEG) is een techniek die de beoordeling van diepe epileptogene foci ¹² mogelijk maakt. Met een lange geschiedenis van gebruik in Frankrijk en Italië, het wordt ook steeds vaker gebruikt in de VS ^13. SEEG betreft de plaatsing van meerdere elektroden (meestal 10-16) diep in de stof van de hersenen door middel van kleine (enkele mm) spiraalboor braam gaten. Voordelen van SEEG dan subduraal raster plaatsing onder de minder invasieve karakter, het gemak van het onderzoek van bilaterale hemisferen wanneer dat nodig is, en de mogelijkheid om driedimensionale kaarten van inbeslagneming voortplanting te genereren. Bovendien zijn deze elektroden kan de identificatie van diepe epileptogene foci die voorheen moeilijk te identificeren met oppervlakte-elektroden waren. Deze procedure ook provides de mogelijkheid om neurofysiologische en functie van diepe corticale structuren zoals het limbische systeem, de mesoparietal cortex, de mesotemporal cortex en de orbitofrontale cortex, die voorheen moeilijk rechtstreeks onderzoeken bij mensen te onderzoeken.

Deze paper toont aan hoe SEEG kan worden gebruikt om de cognitieve functie onderzoeken in de dorsale anterieure cingulate cortex (Dacc). De Dacc is een algemeen onderzocht hersengebied, maar het is ook een van de meest slecht begrepen. Beschouwd als een belangrijke regio voor humane cognitie, is het waarschijnlijk dat de Dacc is centraal in de dynamische neurale verwerking van beslissingen in het kader van continu veranderende eisen gesteld door de omgeving ^14. Studies in zowel primaten ^15,16 en mensen ¹⁷ suggereren dat de Dacc integreert potentiële risico's en voordelen van een bepaalde actie, met name in situaties van meerdere gelijktijdige tegenstrijdige eisen ^18-21, en ​​modulates deze beslissingen in het kader van eerdere acties en hun resultaten ^14,22,23.

De Multi-Source Interferentie Task (MSIT), een Stroop-achtige gedragstaak, wordt vaak gebruikt om de verwerking conflict in de Dacc onderzoeken. De MSIT taak activeert de Dacc door het aantrekken van neuronen die betrokken zijn bij meerdere domeinen van de verwerking gereguleerd door de Dacc ^24,25. Deze taak specifiek activeert de Dacc door het testen van kenmerken van de besluitvorming, doeldetectie, novelty detectie, foutdetectie, respons selectie en stimulus / respons concurrentie. Bovendien, de MSIT taak introduceert meerdere dimensies van cognitieve storingen, die worden gebruikt in deze studie Dacc neurale reacties gelijktijdig conflicterende stimuli met SEEG onderzoeken.