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Les techniciens produisent le système neuf pour la représentation à haute densité d'EEG des réseaux évasifs du cerveau

La compréhension de la source et du réseau des signes comme fonctions cérébrales est un objectif central de recherche de cerveau. Maintenant, les techniciens de Carnegie Mellon ont produit un système pour la représentation à haute densité d'EEG d'origine et du circuit des signes normaux et anormaux de cerveau.

Coffre lui, le chef de la faculté de Carnegie Mellon du génie biomédical, et les collègues travaillent sur une initiative de faisceau des instituts de la santé nationaux, Brain Research appelé en avançant Neurotechnologies novateur (CERVEAU).

Le travail de groupe avec la haute densité EEG, rapportée dans les transmissions de nature de tourillon, 1 prend une mesure importante vers réaliser un des objectifs centraux de l'initiative de CERVEAU : « produisez une illustration dynamique neuve révolutionnaire du cerveau qui, pour la première fois, montre comment les différentes cellules et les circuits neuraux complexes agissent l'un sur l'autre dans les les deux temps et espace. »

En d'autres termes, développez une voie d'observer comment le cerveau fait ce qu'il fait.

L'électroencéphalographie (EEG), a été employée pendant des décennies pour suivre des signes de cerveau. M. Lui et son équipe ont développé une version plus puissante et plus à haute densité d'EEG qui peut suivre des signes de cerveau en travers des régions du cerveau beaucoup plus grandes que précédemment possibles. »

Shumin Wang, PhD, directeur, programme de NIBIB, technologies Bio-Électromagnétiques

Le « artificial intelligence est alors utilisé comme moyen de recenser où ces signes plus intenses proviennent et se déplacent par le cerveau, avec l'exactitude grande. »

L'équipe de recherche a vérifié le système de la haute densité EEG dans les patients présentant l'épilepsie. Grippages d'expérience de personnes provoqués par des pouls errants d'activité cérébrale, connus sous le nom de zone epileptogenic. Les grippages de beaucoup de patients peuvent être réglés avec des médicaments.

Pour ceux qui sont médicament-résistants, retirer chirurgicalement la zone epileptogenic est une option clinique. La capacité de la haute densité EEG de recenser exactement la source épileptique tiendrait compte pour que les chirurgies cérébrales beaucoup-améliorées enlèvent efficacement seulement le domaine problématique et pour stockent le tissu cérébral environnant.

L'équipe a vérifié leur méthode, nommée FAST-IRES pour l'espacement itérativement reweighted spatio-temporel d'arête, sur 36 patients d'épilepsie subissant le contrôle préopératoire. Des enregistrements non envahissants de cerveau de FAST-IRES ont été obtenus au-dessus de plusieurs jours utilisant un choix spécial de la haute densité EEG.

Le fait que FAST-IRES est non envahissant est extrêmement important, vu que le contrôle préopératoire normal exige l'EEG invasif, qui est nécessaire pour indiquer exactement la région epileptogenic mais vient avec des risques accrus d'infection, complications, et des coûts.

En travers des 36 patients, la méthode de FAST-IRES a analysé plus les pointes de 1000 d'EEG et 86 grippages se sont produits. Les enregistrements à haute densité se sont alors analysés utilisant la pièce d'artificial intelligence de la méthode de FAST-IRES et avec le contrôle préopératoire invasif normal d'EEG et les découvertes chirurgicales.

La méthode de FAST-IRES était extrêmement précise en recensant la position et l'ampleur de la zone epileptogenic dans les patients, qui a été confirmée avec les caractéristiques chirurgicales.

« Nos résultats ont clairement expliqué que FAST-IRES pourrait recenser la zone epileptogenic avec la haute précision, utilisant les enregistrements non envahissants de cuir chevelu de la haute densité EEG, » l'a dit. Les collaborateurs sur l'étude chez la Mayo Clinic envisagent de mettre en application le système à l'avenir.

L'équipe croit que la technique de FAST-IRES pourrait être employée pour le diagnostic et la demande de règlement d'Alzheimer, de Parkinson, de rappe et même de dépression.

« Elle est extrêmement satisfying pour voir notre travail effectuer un impact important en atteignant un des objectifs centraux de l'initiative de CERVEAU, » l'a dit.

« En plus de soigner des patients, nous attendons avec intérêt nos chercheurs de aide de travail effectuons des améliorations significatif dans notre compréhension de la neurologie humaine. »

Source:
Journal reference:

Sohrabpour, A., et al. (2020) Noninvasive electromagnetic source imaging of spatiotemporally distributed epileptogenic brain sources. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-020-15781-0.