Darstellende Behavioral Aufgaben bei Patienten mit Hirnelektroden

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 subkortikalen eloquent Bereiche zu definieren, eine Reihe von nicht-invasive Werkzeuge zur Verfügung: Analyse der Anfallssemiologie, Video-EEG-Aufnahmen Kopfhaut (iktale und interiktalen Aufnahmen), neuropsychologische Tests , Magnetenzephalographie (MEG) und MRT ^2. Wenn die nicht-invasive Daten nicht ausreichen, um precisel isty definieren die Lage des hypothetischen EZ, wenn der Verdacht besteht, der frühzeitigen Einbeziehung der eloquenten kortikalen und subkortikalen Gebieten oder, wenn es die Möglichkeit für Multi-fokalen Anfällen, kann chronische invasive Überwachung erforderlich ^3,4 werden.

Methoden der chronischen invasive Überwachung für die Festlegung der Lage und Grenzen eines EZ kann subduralen Grids und Streifen, mit Elektroden, die auf die Gehirnoberfläche platziert und Stereo-Elektroenzephalographie (SEEG), wenn mehrere Tiefenelektroden im Gehirn in einer drei platziert sind dimensionale Mode. Subdurale Hirn Aufnahmen wurden zunächst im Jahr 1939 gemeldet, wenn Penfield und Kollegen verwendeten epidurale einzigen Kontaktelektroden bei einem Patienten mit einem alten linken Schläfen-parietalen Fraktur und deren pneumoencephalography offen diffuse Hirnatrophie ^5. Anschließend wird die Verwendung von subduralen Grid-Arrays immer beliebter wurde nach mehreren Publikationen in den 1980er Jahren zeigten ihreSicherheit und Wirksamkeit ^6. Die SEEG Methode entwickelt und in den 50er Jahren in Frankreich von Jean Tailarach und Jean Bancaud populär und wurde vor allem in Frankreich und Italien als die Methode der Wahl für invasive Abbildung in feuerfesten fokalen Epilepsie ^7-9 verwendet.

Das Prinzip der SEEG auf anatomisch-elektro-klinische Zusammenhänge, die als Hauptprinzip innerhalb des Gehirns in Korrelation mit Anfallssemiologie nimmt den 3-dimensionalen Raum-Zeit-Organisation des epileptischen Entladung basiert. Die Implantation Strategie ist individualisiert, mit Elektrodenplatzierung auf der Grundlage einer Präimplantationsdiagnostik Hypothese, dass berücksichtigt die primäre Organisation der epileptischen Aktivität und die hypothetische epileptischen Netzwerk in der Verbreitung von Anfällen beteiligt. Nach mehreren europäischen und nordamerikanischen jüngsten Berichte, SEEG Methodik ermöglicht präzise Aufnahmen aus tiefen kortikalen und subkortikalen Strukturen, mehrere nicht zusammenhängende lobes, und bilateralen Erkundungen unter Vermeidung der Notwendigkeit für große Kraniotomien ^10-15. Danach werden die postoperative Bilder aufgenommen, um die genaue anatomische Lage der implantierten Elektroden zu erhalten. Anschließend wird eine Überwachungszeit beginnt, in der Patienten bleiben in der Klinik für einen Zeitraum von 1 bis 4 Wochen, um interiktalen und iktale Aktivitäten von den implantierten Elektroden aufzeichnen. Dieser Beobachtungszeitraum ist ein günstiger Zeitpunkt für die Untersuchung der Gehirnfunktion mit ereignisbezogenen SEEG-Analyse, da es keine zusätzliche Risiko und der Patient in der Regel sieht die Studie als eine willkommene Atempause von der weltlichen Überwachungszeitraum. Die Aufnahmen erhielt von intrakraniellen Elektroden nicht nur wichtig für eine bessere Bewertung und Betreuung von Epilepsie-Patienten sind, sondern zusätzlich bieten die außergewöhnliche Gelegenheit, die menschliche Hirnaktivität während der Verhaltensparadigmen zu untersuchen.

Mehrere Forscher haben bereits die Möglichkeit, Aufnahmen von invasiven studieren realisiertEpilepsie-Patienten. Hill et al. Zur Methodik für die Aufnahme electrocorticographic (ECoG) Signale von Patienten für funktionelle kortikale Mapping ¹⁶ berichtet. ECoG Aufnahmen wurden auch auf Kraft-Sprache Kupplung ¹⁷ vorgesehen Einsicht. Patienten mit implantierten Tiefenelektroden haben Navigationsaufgaben durchgeführt, um Gehirnschwingungen in Erinnerung zu studieren, lernen ¹⁸ und ¹⁹ Bewegung. Tiefe Elektrode Aufnahmen wurden auch verwendet, um Paradigmen bei sonst unerreichbar zeitlicher Auflösung zu studieren, wie Hippocampus hervorgerufen Aktivität ^20, neuronale Aktivität in der ^{Standard-Netzwerk-Modus-21} und dem zeitlichen Verlauf der emotionalen Verarbeitung ^22. Hudry et al untersuchten Patienten mit Temporallappen-Epilepsie, die SEEG Elektroden für kurzfristige Geruchsreize pass ²³ in ihre Amygdala implantiert hatte. Eine andere Gruppe hat einfache Bewegungen der Gliedmaßen wie Hand Flexion oder einseitige Bewegung der Hand oder Fuß in gesunden brai studierten Webseiten, die Epilepsie-Patienten mit implantierten SEEG ^24,25.

Die oben beschriebenen Studien sind eine kleine Auswahl aus einem sehr vielfältige Sammlung von einschlägigen Literatur. Es besteht eine unüberwindbare Potenzial zu lernen und zu verstehen, wie das menschliche Gehirn arbeitet mit einer Kombination aus Verhaltens Aufgaben und intrakranielle Aufnahmen. Zwar gibt es andere Methoden zur Erreichung dieses Ziels, intrakranielle Aufnahmen besitzen mehrere Vorteile, darunter hohe zeitliche und räumliche Auflösung sowie Zugang zu tieferen Strukturen. Die Autoren wollen die allgemeine Methode für die Aufnahme von Patienten mit intrakraniellen Elektroden während Verhaltens Aufgaben zu beschreiben. Es gibt jedoch mehrere Abschreckung und Hindernisse erfolgreichen Abschluss der klinischen Forschung in betreuten Patienten. Einschränkungen, verwirrende Effekte, und die Bedeutung dieser Forschung wird auch erkannt und erforscht werden.