腦皮層電圖

顱內的腦電圖掃描。將電極直接置於大腦的暴露表面,以此來記錄大腦皮層的電信號。可以在手術中使用,也可以在術外環境下使用。但是由於需要將電極植入,所以是一種侵入式的過程。

歷史

腦電圖在蒙特婁神經學研究所率先在20世紀50年代初由WilderPenfield和Herbert Jasper,神經外科醫生。這兩個開發好的腦皮層電圖作為他們的開創性蒙特婁療程(用於治療重症患者的癲癇)的一部分。通過記錄腦電圖皮質電位用來確定致癇區 - 產生癲癇發作的皮層區域。這些區域將通過手術從皮層切除,將其中癲癇發作源頭去除。Wilder和Jasper也期間腦電圖記錄在局部麻醉下進行手術的癲癇患者使用電刺激。該步驟用於探索腦,映射語音的區域,並確定該軀體感受和軀體運動皮質區域的功能解剖被排除手術切除。原理腦電圖信號由同步性突觸後電位(局部場電位)組成,直接記錄皮質的暴露表面的信號。電位發生主要在皮質的錐體細胞,因此,必須通過大腦皮層,腦脊液(CSF),軟腦膜和蛛網膜到達放置略低於硬膜硬膜下記錄電極(外顱膜)前進行。但是,為了達到一個腦電圖電信號(EEG)的頭皮電極的,還必須通過頭骨。由於骨的低電導率,這一過程中電勢迅速地衰減,由。正是由於這個原因,腦皮層電圖的空間解析度比腦電圖,腦電圖提供大約5ms的時間解析度和1cm的空間解析度,這對術前決策有很大的幫助。使用深度電極,局部場電位給出神經元群的度量在與所述電極的前端周圍0.5-3毫米的半徑的球面。以足夠高的採樣率(大於約10kHz),深部電極也可以測量動作電位。在這種情況下,空間解析度降低到單個神經元,和個別電極的視場約0.05-0.35毫米。在腦電圖記錄從放置在暴露的電極皮層進行。外科醫生必須首先執行一個開顱,去除顱骨的一部分,以暴露腦表面。此過程可以或者在全身麻醉下,或在局部麻醉下進行,如果需要的功能皮層映射患者的相互作用。由術前的腦電圖和磁共振成像(MRI)的結果指導,電極經過手術植入皮層的表面上。電極可以放在外面的硬腦膜(硬膜外)或下硬膜(硬膜)。腦電圖電極陣列通常是16個無菌一次性不鏽鋼,碳尖,鉑,或金球電極,每個安裝在一個球窩接頭,便於在定位。這些電極被附連到上覆幀在一個“冠”或“鹵代”構型。硬膜下帶和柵電極也被廣泛地套用於各種範圍,具有4〜256的電極接觸。該格線是透明的,柔性的,並在每個電極編號。柵電極之間的標準間距為1厘米;單獨電極通常是直徑5毫米。電極在皮質表面,並設計有足夠的靈活性,以確保大腦的正常運動不會造成傷害。柵格電極陣列的一個主要優點是,它們可以在硬膜到不是由開顱暴露皮層區域下方滑動。帶狀電極和冠陣列可以進行任何組合使用。深度電極也可以用來記錄更深的結構如海馬的活性。

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