ביצוע משימות התנהגות בנושאים עם אלקטרודות תוך גולגולתי

אפילפסיה היא אחת ההפרעות השכיחות ביותר במוח, המתאפיינת בהתקפים חוזרים ונשנים באופן כרוני כתוצאה מהתפרקויות חשמליות חריגות מקבוצות של תאי עצב. אפילפסיה משפיעה על 50 מיליון אנשים ברחבי העולם וכ 40% מכלל האנשים עם אפילפסיה יש התקפים סוררים שלא יכול לגמרי להיות נשלטו על ידי טיפול רפואי ^1. ניתוח עלול לגרום למצב חופשי תפיסה אם אזורי המוח אחראים על הדור של התקפים (אזור epileptogenic – EZ) הם מקומיים ומוסר בניתוח או מנותק. על מנת להגדיר את המיקום האנטומי של EZ וקרבתו לאזורים בקליפת המוח רהוטים וקורטיקליים אפשריים, מערך של כלים לא פולשנית זמין: ניתוח semiology תפיסה, הקלטות וידאו-קרקפת electroencephalographic (ictal והקלטות interictal), בדיקה נוירופסיכולוגיים , מגנט (MEG) וMRI ^2. כאשר הנתונים לא פולשנית אינם מספיקים כדי precisely להגדיר את המיקום של EZ היפותטי, כאשר יש חשד למעורבות המוקדמת של קליפת המוח הרהוט ואזורים קורטיקליים או כאשר קיימת האפשרות להתקפים רב מוקדי, ייתכן שיהיה צורך ניטור פולשני כרוני ^3,4.

שיטות של ניטור פולשני כרוני להגדרת המיקום וגבולות של EZ עשוי לכלול רשתות subdural ורצועות, עם אלקטרודות המונחות על פני השטח של המוח, והמערכה סטריאו-electroencephalography (Seeg), כאשר אלקטרודות עומק רבות ממוקמות במוח בשלושה אופנה ממדית. הקלטות תוך גולגולתי subdural בתחילה דווחו ב1939 כאשר פנפילד ועמיתיו השתמשו באלקטרודות מגע יחידים אפידורל בחולה עם שבר זמני-הקודקודית שמאלי ישן וpneumoencephalography שייחשף ניוון מוחי מפוזר ^5. בהמשך לכך, השימוש במערכי גריד subdural הפכו פופולריים יותר לאחר פרסומים רבים במהלך -1980 הפגינובטיחות ויעילות ^6. שיטת Seeg פותחה ופופולרי בצרפת על ידי ז'אן Tailarach וז'אן Bancaud במהלך -50 וכבר משמשת בעיקר בצרפת ואיטליה כשיטת בחירה של מיפוי פולשנית באפילפסיה מוקד עקשן ^7-9.

עיקרון Seeg מבוסס על מתאמי anatomo-אלקטרו קליני, אשר לוקח כעיקרון המרכזי שלה ארגון מרחב והזמן 3 ממדים של פריקת אפילפטי במוח במתאם עם semiology תפיסה. אסטרטגית ההשתלה היא אישית, עם מיקום האלקטרודה המבוססת על השערת preimplantation שלוקח בחשבון את הארגון העיקרי של פעילות epileptiform ורשת אפילפסיה היפותטי מעורבת בהתפשטות של התקפים. על פי כמה דיווחים בצפון אמריקה אירופה והאחרונים, מתודולוגיה Seeg מאפשרת הקלטות מדויקות ממבנים בקליפת המוח וקורטיקליים עמוקים, והנה לא רציפים מרוביםBES, וחקירות בין שתי המדינות, תוך הימנעות את הצורך בcraniotomies הגדול ^10-15. לאחר מכן, תמונות לאחר ניתוח נלקחות כדי לקבל את העמדה האנטומי המדויקת של אלקטרודות מושתלות. בהמשך לכך, תקופת מעקב מתחיל שבחולים יישארו בבית החולים לתקופה של 1 עד 4 שבועות כדי לתעד את פעילות interictal וictal מאלקטרודות המושתלת. תקופת מעקב זה היא זמן מתאים לחקר תפקוד מוח באמצעות ניתוח Seeg הקשור לאירוע, שכן אין תוספת סיכון והמטופל בדרך כלל רואה במחקר כדחייה מבורכת מתקופת המעקב השגרתית. ההקלטות זכו מאלקטרודות תוך גולגולתי אינן חיוניות רק להערכה וטיפול בחולי אפילפסיה השתפרה, אלא גם מספקות הזדמנות יוצאת דופן ללמוד את פעילות מוח אנושית במהלך פרדיגמות התנהגות.

כמה חוקרים כבר הבינו את ההזדמנות ללמוד הקלטות פולשנית מחולי אפילפסיה. היל et al. דיווח על המתודולוגיה להקלטת אותות electrocorticographic (ECOG) מחולים למיפוי קליפת המוח תפקודי ^16. גם הקלטות ECOG סיפקו תובנה לצימוד מנוע בשפת ^17. חולים עם אלקטרודות עומק מושתלים ביצעו משימות ניווט ללמוד תנודות מוח בזיכרון, למידת ¹⁸ ותנועת ^19. הקלטות אלקטרודה עומק שמשו גם ללמוד פרדיגמות עם רזולוציה של זמן אחר בלתי ניתנת להשגה, כגון פעילות בהיפוקמפוס עוררה ^20, פעילות עצבית ברשת ברירת מחדל במצב ^21, וכמובן הזמני של עיבוד רגשי ^22. Hudry et al למד חולים עם אפילפסיה של אונה הרקתית שהייתה להם אלקטרודות Seeg מושתלות לתוך האמיגדלה שלהם לגירויי חוש הריח לטווח קצר ²³ התאמה. קבוצה נוספת שלמדה תנועות גפיים פשוטות כגון יד כיפוף או תנועה חד צדדית של היד או רגל בbrai הבריאאתרי n מחולי אפילפסיה עם Seeg המושתל ^24,25.

המחקרים שתוארו לעיל הם דגימה קטנה של אוסף מאוד מגוון של ספרות רלוונטית. קיים פוטנציאל בלתי עביר כדי ללמוד ולהבין כיצד פועל המוח האנושי באמצעות שילוב של משימות התנהגותיות והקלטות תוך גולגולתי. אמנם יש שיטות אחרות להשגת מטרה זו, הקלטות תוך גולגולתי יש מספר יתרונות, כולל רזולוציה של זמן ומרחב גבוהה, כמו גם גישה למבנים עמוקים יותר. המחברים שואפים לתאר את המתודולוגיה הכללית להקלטה מחולים עם אלקטרודות תוך גולגולתי במהלך משימות התנהגותיות. עם זאת, יש כמה גורמים מרתיעים וחסמים להשלמת מחקר קליני בחולים שקבלו טיפול בהצלחה. מגבלות, תופעות של בלבול, ומשמעות של מחקר זה יהיו גם להיות מזוהה וחקרו.