Het uitvoeren van Behavioral Taken in Proefpersonen met intracraniële elektroden

Epilepsie is een van de meest voorkomende hersenaandoeningen, gekenmerkt door chronisch terugkerende aanvallen gevolg van overmatige elektrische ontladingen van groepen neuronen. Epilepsie treft ongeveer 50 miljoen mensen wereldwijd en ongeveer 40% van alle personen met epilepsie hebben hardnekkige aanvallen dat kan helemaal niet worden gecontroleerd door medische therapie ^1. Chirurgie kan leiden tot inbeslagname status als de hersengebieden die verantwoordelijk zijn voor het ontstaan ​​van epileptische aanvallen (de epileptogene zone – EZ) worden gelokaliseerd en operatief verwijderd of ontkoppeld. Om de anatomische locatie van de EZ en de nabijheid van mogelijke corticale en subcorticale gebieden sprekend definiëren een aantal niet-invasieve instrumenten zijn: analyse van beslaglegging semiologie, video-opnamen hoofdhuid elektro (ictal en interictale opnamen), neuropsychologische testen , magneto (MEG) en MRI ^2. Bij invasieve gegevens onvoldoende precisely bepalen de locatie van de hypothetische EZ, wanneer het vermoeden bestaat van vroegtijdige betrokkenheid van welsprekende corticale en subcorticale gebieden of wanneer er de mogelijkheid voor multi-focale epilepsie, kan de chronische invasieve monitoring nodig zijn ^3,4.

Werkwijzen chronische invasieve monitoring voor het definiëren van de locatie en grenzen van een EZ kunnen subduraal rasters en strips met elektroden op het oppervlak van de hersenen en stereo-elektro (SEEG), wanneer meerdere diepte elektroden in de hersenen worden geplaatst in een drie dimensionale mode. Subduraal intracraniële opnames werden in eerste instantie in 1939 toen Penfield en zijn collega's gebruikte epidurale enkel contact elektroden bij een patiënt met een oude linker temporale-pariëtale fractuur en waarvan pneumoencephalography bekendgemaakt diffuse cerebrale atrofie ^5. Vervolgens, het gebruik van subdurale raster arrays steeds populairder na meerdere publicaties in de jaren 1980 demonstreerden hunveiligheid en werkzaamheid ^6. De SEEG methode werd ontwikkeld en gepopulariseerd in Frankrijk door Jean Tailarach en Jean Bancaud tijdens de jaren '50 en werd vooral gebruikt in Frankrijk en Italië als de methode van keuze voor invasieve mapping in refractaire focale epilepsie ^7-9.

Het principe van SEEG is gebaseerd op de anatomisch-electro-klinische correlaties, dat verwijst naar het belangrijkste principe van de 3-dimensionale ruimtelijke en temporele organisatie van de epileptische ontlading in de hersenen in verband met inbeslagneming semiologie. De implantatie strategie is geïndividualiseerd, met plaatsing van de elektroden op basis van een pre-implantatie hypothese dat rekening houdt met de primaire organisatie van de epileptische activiteit en het hypothetische epileptische netwerk betrokken bij de verspreiding van de aanvallen. Volgens verschillende Europese en recente Noord-Amerikaanse rapporten, SEEG methodiek maakt een nauwkeurige opnamen van diepe corticale en subcorticale structuren, meerdere niet-aaneengesloten lobes, en bilaterale verkenningen terwijl het vermijden van de noodzaak voor grote craniotomies ^10-15. Daarna worden postoperatieve foto genomen om de exacte anatomische positie van de geïmplanteerde elektroden verkrijgen. Vervolgens werd een controleperiode begint waarin patiënten blijven in het ziekenhuis voor een periode van 1 tot 4 weken om interictale en ictal activiteiten opnemen van de geïmplanteerde elektroden. Deze monitoring periode is een geschikt moment voor het bestuderen van de hersenfunctie met event-related SEEG analyse, omdat er geen extra risico en de patiënt ziet meestal het onderzoek als een welkome executie van het mondaine controleperiode. De opnames vergaard uit intracraniële elektroden zijn niet alleen van vitaal belang om een ​​betere evaluatie en zorg voor epilepsiepatiënten, maar bovendien bieden de uitzonderlijke kans om de menselijke hersenactiviteit te bestuderen tijdens gedragsproblemen paradigma.

Verschillende onderzoekers hebben al de mogelijkheid om invasieve opnamen van studeren gerealiseerdepilepsiepatiënten. Hill et al. Gerapporteerd over de methodologie voor het opnemen electrocorticographic (ECoG) signalen van patiënten voor functionele corticale mapping ^16. ECoG opnames hebben ook inzicht in de motor-taal koppeling ^17. Patiënten met geïmplanteerde diepte elektroden navigatie taken uitgevoerd om de hersenen oscillaties studeren in het geheugen, leren ¹⁸ en beweging ^19. Depth elektrode opnames werden ook gebruikt om paradigma studeren met anders onbereikbare tijdsresolutie zoals hippocampale opgewekte activiteit ^20, neurale activiteit in de standaard modus netwerk ²¹ en het temporele verloop van de emotionele verwerking ^22. Hudry et al bestudeerden patiënten met temporaalkwab epilepsie die SEEG elektroden geïmplanteerd in hun amygdala voor kortdurend olfactorische stimuli bijpassende ²³ had. Een andere groep heeft een eenvoudige bewegingen van de ledematen, zoals de hand flexie of eenzijdige beweging van de hand of voet in gezonde brai studeerden plaatsen van epileptische patiënten met geïmplanteerde SEEG ^24,25.

De hierboven beschreven studies zijn een kleine greep uit een zeer gevarieerde verzameling van relevante literatuur. Er bestaat een onoverkomelijke mogelijkheden om te leren en te begrijpen hoe het menselijk brein werkt met een combinatie van gedrags-taken en intracraniële opnames. Terwijl er andere methoden voor het bereiken van dit doel, intracraniële opnames bezitten een aantal voordelen, waaronder een hoge temporele en ruimtelijke resolutie, alsmede toegang tot diepere structuren. De auteurs hebben tot doel de algemene methodologie te beschrijven voor het opnemen van patiënten met intracraniële elektroden tijdens gedragstaken. Er zijn verschillende afschrikmiddelen en belemmeringen voor succesvolle voltooiing klinisch onderzoek bij patiënten die zorg. Beperkingen, verstorende effecten, en de betekenis van dit onderzoek zal ook worden geïdentificeerd en onderzocht.