Undersøgelse af oscillationer, der ligger til grund for menneskelig kognitiv og affektiv behandling ved hjælp af intrakraniel EEG

Oscillationer i forskellige frekvensbånd som theta, alfa, beta, gamma og høj gamma menes at ligge til grund for behandling af kognitiv og følelsesmæssig information. For eksempel er theta (3 - 7 Hz) og alfa (8 - 12 Hz) oscillationer kendt for at ligge til grund for arbejdshukommelsen samt opmærksomhedsbehandling. Theta-oscillationer er kendt for at adskille følelsesmæssige og neutrale stimuli, mens gamma-oscillationer (30 - 50 Hz) er kendt for at ligge til grund for hurtig integration af information. Det faktum, at disse svingninger også forstyrres ved neuropsykiatriske lidelser, understreger vigtigheden af ​​disse svingninger.

En stor del af vores forståelse af disse svingninger kommer fra ikke-invasive metoder hos mennesker som elektroencefalografi (EEG), magnetoencefalografi (MEG) og invasive metoder i dyremodeller. Imidlertid måler EEG og MEG svingninger, der genereres ved kollektiv affyring af store kortikale pletter og mister derved rumlig opløsning. Også aktivitet fra dybere strukturer som amygdala og hippocampus kan ikke opfanges i disse modaliteter. Dyremodeller lider ofte af den dårlige oversættelse af adfærd fra dyr til mennesker og omvendt. Intrakraniel EEG eller elektrokortikografi (ECoG) hjælper med at overvinde de ovenfor beskrevne ulemper.

Undersøgelser, der bruger ECoG, er blevet udbredte og har været nyttige til at belyse de funktionelle roller af forskellige hjerneregioner i kognition og følelser. Efterforskerne sigter mod at bruge disse etablerede procedurer til at studere den rolle, som svingninger registreret fra forskellige hjerneområder har i kognition og følelser.

Patienter med medicinsk refraktær epilepsi gennemgår langvarig invasiv monitorering for kirurgisk resektionsplanlægning. Elektroder implanteres subduralt over anfaldsfokus for at identificere anfaldsstartzonen, og patienter er ofte i epilepsimonitoren på Neuroscience hospitalet i cirka en uge. I denne periode erhverves intrakranielt EEG konstant til klinisk undersøgelse. Efterforskerne planlægger at rekruttere disse patienter, mens de gennemgår langtidsovervågning for at udnytte den sjældne adgang til direkte hjerneoptagelser og studere oscillationers rolle i kognitiv og affektiv behandling. Patienter, der giver informeret samtykke til at deltage i undersøgelsen, vil udføre computerbaserede kognitive og følelsesmæssige behandlingsopgaver.