Undersøkelse av oscillasjoner som ligger til grunn for menneskelig kognitiv og affektiv prosessering ved bruk av intrakranielt EEG

Oscillasjoner i forskjellige frekvensbånd som theta, alfa, beta, gamma og høy gamma antas å ligge til grunn for prosessering av kognitiv og emosjonell informasjon. For eksempel er theta (3 - 7 Hz) og alfa (8 - 12 Hz) oscillasjoner kjent for å ligge til grunn for arbeidsminne så vel som oppmerksomhetsbehandling. Theta-oscillasjoner er kjent for å skille emosjonelle og nøytrale stimuli, mens gamma-oscillasjoner (30 - 50 Hz) er kjent for å ligge til grunn for rask integrering av informasjon. Det faktum at disse svingningene også forstyrres ved nevropsykiatriske lidelser understreker viktigheten av disse svingningene.

Mye av vår forståelse av disse svingningene kommer fra ikke-invasive metoder hos mennesker som elektroencefalografi (EEG), magnetoencefalografi (MEG) og invasive metoder i dyremodeller. Imidlertid måler EEG og MEG svingninger som genereres ved kollektiv avfyring av store kortikale flekker og mister dermed romlig oppløsning. Også aktivitet fra dypere strukturer som amygdala og hippocampus kan ikke fanges opp i disse modalitetene. Dyremodeller lider ofte av den dårlige oversettelsen av atferd fra dyr til mennesker og omvendt. Intrakraniell EEG eller elektrokortikografi (ECoG) hjelper til med å overvinne ulempene beskrevet ovenfor.

Studier som bruker ECoG har blitt utbredt og har vært nyttige for å belyse de funksjonelle rollene til forskjellige hjerneregioner i kognisjon og følelser. Etterforskerne tar sikte på å bruke disse etablerte prosedyrene for å studere rollen til svingninger registrert fra forskjellige hjerneregioner i kognisjon og følelser.

Pasienter med medisinsk refraktær epilepsi gjennomgår langtidsinvasiv overvåking for kirurgisk reseksjonsplanlegging. Elektroder implanteres subduralt over anfallsfokus for å identifisere anfallssone, og pasienter er ofte i epilepsiovervåkingsenheten ved Nevrovitenskapssykehuset i omtrent en uke. I løpet av denne perioden blir intrakranielt EEG kontinuerlig anskaffet for klinisk undersøkelse. Etterforskerne planlegger å rekruttere disse pasientene mens de gjennomgår langtidsovervåking for å utnytte den sjeldne tilgangen til direkte hjerneregistreringer og studere rollen til svingninger i kognitiv og affektiv prosessering. Pasienter som gir informert samtykke til å delta i studien vil utføre datamaskinbaserte kognitive og emosjonelle prosesseringsoppgaver.