Комбинированные инвазивной Подкорковые и неинвазивный поверхности нейрофизиологической Записи для оценки когнитивных и эмоциональных функций у человека

Инвазивные нейрофизиологические записи в организме человека датируются семенных исследований , ориентированных на electrocorticographic записи из корковых и мозжечок во время хирургии эпилепсии и исследования опухоли ^1. Важнейшим этапом в дальнейшем развитии такой процедуры записи было введение стереотаксической техники , которая обеспечивает безопасный и эффективный доступ к глубинным структурам человеческого мозга ^2. Помимо клинического лечения, мозговые инвазивные подходы в организме человека дают достаточно уникальную возможность для изучения функции мозга в связи с записанными эталонами активности модулированных внешними стимулами, в частности в случае внутри- и послеоперационных инвазивных записей у пациентов, подвергающихся стимуляции глубокого мозга (DBS ) процедуры. Применимость и полезность DBS была решена в различных неврологических и психоневрологических заболеваний, от болезни Паркинсона (БП) с обсессивно-компульсивное расстройство (ОКР) или условия, такие как CHRONIC расстройства сознания (DOC).

В частности, DBS был применен при лечении болезни Паркинсона ^3,4,5, эссенциальный тремор ^6, первичная / обобщенная сегментарный дистонии ^7,8,9, болезнь Хантингтона ^10,11, резистентных к лечению ^{депрессии-12,13,} никотин и алкогольной зависимости ^14, болезнь Альцгеймера ^15,16, синдром Туретта ¹⁷ и хроническое расстройство сознания (DOC) ^18,19,20.

В рамках нейропсихиатрии, DBS является утвержденным / маркировку СЕ для лечения обсессивно-компульсивного расстройства (ОКР) ориентации передней конечности внутренней капсулы (Алик) и используется таргетирования вентральной капсула / вентральном стриатуме / вентральной хвостатого (VC / В.С.), прилежащем ядре (NAC) и гипоталамический ядро (STN) ^21. Что касается DBS в OCD ^22, недавние исследования подчеркивают роль STN в механизм компульсивное проверкиING путем использования памяти на основе ^{парадигм-23,24,25.}

Обращает на себя внимание, модуляция активности мозга под влиянием парадигм с познавательной и эмоциональной коннотацией было подчеркнуто в DOC ^26,27,28,29. Таким образом, DBS выделяется не только в качестве перспективного лечения хронического DOC, но и в качестве клинической процедуры, что открывает возможность изучения модуляции подкорковой деятельности путем регистрации локальных потенциалов поля (LFP) из центральных областей таламуса внутри- и пост- оперативно.

В DBS, нейрохирургические имплантация электродов на основе стереотаксической техники, что безопасно приходится мозга анатомических ограничений, в то время как стимуляция пациента настраивается через интраоперационных тестов импульсной стимуляции. Послеоперационный запись LFP возможно после первоначальной имплантации DBS электродов и перед интернализации импульсного генератора. В частности, настоящее протокол Centered на послеоперационные записей.

В сочетании с LFPs, одновременная запись корковой активности мозга может быть достигнуто, например , с помощью неинвазивной электроэнцефалографии (ЭЭГ) или магнитоэнцефалографии (МЭГ) ^30,31. Эти два неинвазивные методы поддерживаются благодаря своим отличным временным разрешением. В то время как МЭГ менее подвержен влиянию , чем EEG черепно эффектов ^32, электроэнцефалограмма появляется предпочтительным , так как он менее подвержен влиянию артефактов , вызванных металлическими имплантатами и движений головы и его можно использовать при прикроватные пациента ^33. При одновременной регистрации активности мозга корково-подкорковой (LFP и EEG / МЭГ) в ответ на приложенные эмоционально-когнитивный парадигм, разные соотношения между колебаниями мозга и поведения могут быть созданы на основе частотно-временного анализа связывания ^34. В свою очередь, такие модели могут привести к потенциальным биомаркеров индивидуализированной когнитивных пациента и эмоциональных состояний и Оptimization параметров обработки с учетом индивидуальных параметров.

Следующие цели протокола инвазивные и неинвазивные нейрофизиологические записи в организме человека для оценки когнитивной и эмоциональной функции, в частности, на корковых и подкорковых уровне (ЭЭГ и LFPs).

Во-первых, нейрофизиологические шаги записи, показанные в ролике, который сопровождает настоящий протокол, соответствует записи с примера пациента с расстройством движения, который выполняет так называемую задачу Flanker (пример 1).

Во- вторых, шаги в протоколе обсуждаются, сосредоточив внимание на методологии и результатов анализа образцов , взятых из опубликованного примера DBS при хроническом DOC ²⁶ (пример 2).

Эти два примера подчеркивают применимость предлагаемого протокола к DBS лечение пациентов с различными нарушениями и различных экспериментальных парадигм.