Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

Effekterna av transkraniell växelström stimulering på primära motoriska Cortex av Online kombinerat tillvägagångssätt med transkraniell magnetisk stimulering

Published: September 23, 2017 doi: 10.3791/55839

Summary

Transkraniell växelström stimulering (TAC) tillåter moduleringen av kortikala upphetsning i en frekvens-specifika mode. Här visar vi en unik metod som kombinerar online TAC med enda puls transkraniell magnetisk stimulering (TMS) för att ”probe” kortikala upphetsning genom Motor Evoked Potentials.

Abstract

Transkraniell växelström stimulering (TAC) är en neuromodulatory teknik kunna agera genom sinusformade elektriska vågformer i en specifik frekvens och i sin tur modulerar pågående kortikala oscillerande verksamhet. Denna neurotool tillåter inrättandet av ett orsakssamband mellan endogen oscillerande verksamhet och beteende. De flesta TAC studier har visat online effekter av TAC. Men är lite känt om de underliggande verkningsmekanismer av denna teknik på grund av AC-inducerad artefakter på elektroencefalografi (EEG) signaler. Här visar vi en unik metod att undersöka online fysiologiska frekvens-specifika effekter av TAC av primära motoriska cortex (M1) med enda puls transkraniell magnetisk stimulering (TMS) sond kortikala upphetsning förändringar. I våra setup, är TMS spolen placerad över TAC elektroden medan Motor Evoked Potentials (ledamöter) samlas för att testa effekterna av de pågående M1-TAC. Detta tillvägagångssätt har hittills främst använts för att studera de visuella och motoriska system. Dock kan den nuvarande TAC-TMS-setup bana väg för framtida undersökningar av kognitiva funktioner. Därför, vi erbjuder en steg för steg manuell och video riktlinjer för förfarandet.

Introduction

Transkraniell elektrisk stimulering (tES) är en neuromodulatory teknik som tillåter modifiering av neuronala stater genom olika nuvarande vågformer1. Bland olika typer av tES möjliggör transkraniell växelström stimulering (TAC) leverans av sinusformade externa oscillerande potentialer i ett visst frekvensområde och moduleringen av fysiologiska neural aktivitet underliggande perceptuell, motoriska och kognitiva processer2. Med TAC, är det möjligt att undersöka potentiella orsakssambanden mellan endogen oscillerande verksamhet och processer i hjärnan.

In vivo, det har man visat att tillsatta neural aktivitet är synkroniserad på olika drivande frekvenser, vilket tyder på att neuronala bränning kan fångas av elektriskt tillämpad fält3. I djurmodeller entrains svag sinusformad TAC urladdade frekvensen av utbredd kortikala neuronala pool4. Hos människa kan TAC kombinerat med online elektroencefalografi (EEG) induktion av den så kallade ”övningsprovet” effekten på endogen oscillerande aktivitet genom att interagera med hjärnan svängningar i en frekvens-specifika sätt5. Dock är kombinerar TAC med neuroradiologiska metoder för en bättre förståelse av mekanismerna som online fortfarande tveksamt på grund av AC-inducerad artefakter6. Dessutom är det inte möjligt att direkt registrera EEG signalen över stimuleras målområdet utan att använda en ringliknande elektrod som är tvivelaktiga lösning7. Således finns det en brist på systematiska studier i ämnet.

Hittills finns det inga tydliga bevis om de långvariga effekterna av TAC efter stimulering upphörande. Endast ett fåtal studier har visat svag och oklart efterverkningarna av TAC på motoriska systemet8. Dessutom är EEG bevis ännu inte klart om efterverkningarna av TAC9. Däremot, de flesta TAC studier visade framstående online effekter10,11,12,13,14,15,16 , 17 , 18, som är svåra att mäta på fysiologisk nivå på grund av tekniska begränsningar. Det övergripande målet med vår metod är således att ge en alternativ metod för att testa online och frekvensen dosberoende effekter av TAC på motoriska cortex (M1) genom att leverera enstaka puls transkraniell magnetisk stimulering (TMS). TMS tillåter forskare att ”probe” det fysiologiska tillståndet av det mänskliga motoriska cortex19. Dessutom av inspelning Motor Evoked Potentials (MEP) försökspersonens kontralaterala å, kan vi undersöka effekterna av den pågående TAC11. Denna metod låter oss noggrant övervaka förändringar i corticospinal retbarhet genom att mäta MEP amplitud under online elektrisk stimulering som levereras vid olika frekvenser i en artefakt-free mode. Dessutom kan detta tillvägagångssätt också testa online effekterna av eventuella andra vågformen för tES.

För att demonstrera kombinerade TAC-TMS-relaterade effekter, kommer vi att visa protokollet genom att tillämpa 20 Hz AC stimulering över primära motoriska cortex (M1) medan online neuronavigated enda puls TMS levereras interspersed av slumpmässiga intervall från 3 till 5 s för att testa M1 kortikala upphetsning.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

alla förfaranden godkändes av den lokala forskningsetisk kommittén av högre Handelshögskolan (HSE), Moskva, med samtycke från alla deltagare.

Obs: deltagarna måste rapportera ingen historia av metall implantat, neurologiska eller psykiska sjukdom, drogmissbruk eller alkoholism. TMS används enligt den senaste säkerhet riktlinjer 20. Patienter måste informeras fullt ut av naturen av den forskning och underteckna ett formulär för informerat samtycke innan experimentet. Vi visar en hel uppsättning av utrustning som behövs för att köra online-kombinerad TAC-TMS protokollet genom stimulering av dominerande M1 ( figur 1. Tabell av).

1. plats Elektromyografi (EMG) elektroder i en bipolär mage-senan Montage

  1. rengör huden med hjälp av en rengöring skrubb under alla elektroderna för att uppnå låga hud impedans (under 10 kOhm).
  2. Placera den aktiva EMG elektrod på första dorsala interosseous (FDI) muskeln, referenselektrod med ben 2 cm distalt och marken elektroden mer proximalt på arm

2. Identifiera målet för protokollet stimulering

Obs: här, vi använder Ramlösa TMS navigationssystemet för att uppnå en korrekt positionering av TMS spolen.

  1. Placera den spårning sensorer över glabella mellan ögonbrynen och framför näsan av deltagaren.
  2. Öppna system navigationsprogrammet. Använda enskilda deltagare ' strukturella T1 magnetisk resonanstomografi (MRT) data och utföra en samtidig registrering av deltagaren ' s chef och en 3D MRI via navigationssystemet.
  3. Exakt, placera spolen över primära motoriska hand-området, den så kallade " motor knopp " regionen ( figur 2).
  4. Börja tillämpa enda puls TMS och testa ledamöter; TMS levereras av en stimulator (se Tabell för material) ansluten till en standard åtta 75-mm spole. Att lokalisera den " hotspot " av vänster M1, hålla spolen tangentiell till hårbotten, med handtaget pekar bakåt och i sidled vinklad 45 ° från mittlinjen sagittala axeln av deltagaren ' s huvud.
  5. När hotspoten (dvs. den hårbotten punkt framkallar ledamöter på tröskeln från den kontralaterala undersökte hand muskler) finns, markera den med en penna för att underlätta tillämpningen av TAC mål elektroden.

3. TAC elektroder förberedelse

  1. ansluta 2 yta saltlösning-indränkt svamp elektroder (storlek: 5 x 7 cm) till stimulering enheten, som kan generera elektrisk växelström (t.ex. Brainstim).
  2. För att minimera känsla i huden, ständigt mätta elektroderna med en koksaltlösning att hålla impedanser nedan 10 kOhm hela hela stimulering sessionen.

4. TAC protokoll Set Up

  1. Ställ in protokollet TAC apparaten stimulator, först kontrollera batteristatusen.
  2. Med hjälp av programvaran, öppna en ny session och hantera ett nytt stimulering protokoll.
    1. Namn protokollet (t.ex. " Beta ").
    2. Ange frekvensen av stimulering (t.ex. 20 Hz).
    3. Välja vågformen (t.ex. sinusformad).
    4. Anger den totala varaktigheten av protokollet stimulering (t.ex. 600 s).
    5. Slutligen ange intensiteten av stimulering (t.ex. 1 mA), ange offset, tona in, tona ut, och fas på " 0 ".
      Obs: lite timing att tona in och ut stimulering (omkring 30 s) kan föreslås, för att undvika eventuella negativa eller obekväm sensorineural effekter för ämnet.
    6. Aktivera enheten ' s " Bluetooth " fungerar och ladda upp protokollet från programvaran till stimulatorn.

5. TAC elektroder Montage

  1. Place de " target " elektrod över hårbotten motsvarar den Markera punkten. Place de " referens " elektrod över ipsilaterala axeln genom att använda specifika tejp, i en " monopolär montage " 21.
  2. Noggrant justera första elastiska remmen på huvudet med avseende på neuro-navigation huvud-sensorer position. Sedan, genom att använda andra remmen, fixa elektrod målpositionen.
  3. När TAC elektroder placeras både i hårbotten och på ipsilaterala axeln, Anslut dem till stimulatorn.
  4. Innan start av stimulering sessionen, säkerställa genom okulärbesiktning av att positionen för målet elektroden är centrerad över den Markera hotspoten.

6. Att identifiera vilande Motor tröskel (RMT)

  1. plats TMS spolen över målet TAC elektroden och noggrant justera spole position över hotspot ( figur 3) med hjälp av neuro-navigationssystemet.
  2. Mäta RMT med detta att den kombinera TAC-TMS setup (dvs TMS coil över elektroden). Specifikt, justera TMS intensiteten när det gäller tjockleken på TAC elektroden för att kontrollera för en tillförlitlig RMT.
    1. Mäta RMT individuellt, definieras som den minimisstyrka som krävs för att framkalla en Parlamentsledamot i FDI muskeln med en amplitud på 50 mV (topp-till-topp) i 5 av 10 prövningar 22.
  3. Ange intensiteten av TMS stimulering på 110% av RMT för att starta experimentella sessionen.

7. experimentell förfarande

  1. Öppna programvaran EMG och börja EMG inspelning.
  2. Starta TAC stimulering.
  3. Under stimulering, leverera TMS enstaka pulser interspersed av slumpmässiga intervall från 3 till 5 sekunder.
  4. Se till att varje session av stimulering (t.ex. 20 Hz TAC stimulering följt av en bluff eller om en annan kontroll frekvens) varar mer än 90 sekunder med ett intervall mellan session cirka 3 minuter, för att undvika eventuella kvarstående effekter av den föregår stimulering frekvens/skick 11 , 13.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Det första beviset på ett kombinerat tillvägagångssätt och TAC/TMS visades av Kanai et al. 2010. I denna studie, författarna appliceras TAC över primära syncentrum (V1) och visade en frekvens-specifik modulering av visuella kortikala retbarhet mätt online TMS-inducerad phosphene uppfattning15. En mer förfinad version av protokollet antogs för att undersöka en fysiologisk modulering av motoriska cortex retbarhet av Feurra et al. 2011. Gör så registreras dessa författare ledamöter under enstaka puls TMS medan pågående TAC levererades (figur 4). Författarna rapporterade det första kausala beviset på möjligt övningsprovet av 20 Hz stimulering av endogena tomgång Beta rytmen av M1 genom att förbättra corticospinal utdata avseende andra kontroll frekvenser, kontroll webbplats (parietala stimulering) och kontroll experiment (perifera ulnarisnerven experiment)11 (figur 5).

I en studie på följande visade Feurra och medarbetare att effekterna av TAC är inte bara frekvens utan också state-dependent13. Genom att använda samma kombinerat montage, TAC tillämpades över M1 under två olika förhållanden: vila och motor bildspråk (försökspersonerna ombads att föreställa sig nypa-till grepp rörelser). I linje med tidigare slutsatser11förbättrade bara betastimulering (20 Hz) primära motoriska cortex retbarhet i vila, medan under aktiviteten motor bildspråk enhancement effekten var framstående under theta (5 Hz) och alpha (10 Hz) stimulering. Detta föreställde den första fysiologiska bevisen av en state-dependent effekt av TAC.

Hittills har detta kombinerade närmade sig har varit för att ytterligare studera en fungerande motoriska cortex (tabell 1). Guerra och medarbetare tillämpad TAC-TMS, genom att använda en liknande strategi, för att visa hur specifika interneuronal kretsar reagera på stimulans levereras med motor frekvens (20 Hz) och icke-motoriska resonansfrekvens (7 Hz). De visade att 20 Hz stimulering avskaffas effekten av kolinerga kort latens afferenta hämning (SAI), oavsett fasen av stimulering. Intressant, var förändringar i glutamaterg intracortical underlättande (ICF) och GABAAergic kort-intervall intracortical hämning (SICILIAN) fas-specifik23.

Figure 1
Figur 1: Lista över material som behövs för samtidiga TAC stimulering. Saltlösning, manöverdon, elastiska remmar, svampar (TAC), TAC kabel kablar och elektroder, sprutor, tejp. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 2
Figur 2 : Neuronavigation under protokollet TAC-TMS. Röda korset indikerar en memorerade TMS hotspot på primära motoriska cortex. Överlappande vita kors indikerar en online positionering av TMS spolen under protokollet, som ett tecken i rätt riktning. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 3
Figur 3 : TAC-TMS motivets hårbotten. TMS spolen måste placeras över målet TAC elektroden. Utredaren bör behålla positionen för spolen i enlighet med neuronavigation koordinaterna för hotspot-området. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 4
Figur 4: Schematisk framställning av experimentell design med hjälp av metoden online TAC-TMS. (en) röd (”mål”) elektroder placeras i hårbotten överliggande vänster motoriska cortex och rätt parietala cortex (P4 position av 10-20 internationella EEG systemet). Blå (”referens”) elektroden placeras på mittlinjen motsvarar PZ (10 -20 International EEG System) position (bipolär/cefaliska montage). Notera, referenselektroden i det aktuella förslaget är placerad på ipsilaterala axeln (monopolär montage), medan P4 används som en kontroll webbplats. (b), Neuronavigated TMS: spolen hålls på svamp elektroden placeras över vänster M1. De färgade trianglarna ange online feedback av spole förskjutningen från exakta mål, med en tolerans på 2 mm (denna siffra har ändrats från Feurra et al., 2011)11. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 5
Figur 5 : Representativa resultat. (en) genomsnitt log-omvandlad MEP amplitud (felstaplar beteckna standardfel) värden (rådata) som erhållits genom olika experimentella förhållanden. Endast TAC levereras på beta utbud (20 Hz) på motoriska cortex ökar corticospinal kontra alla andra villkor (baseline, 5 Hz, 10 Hz, 40 Hz och 20 Hz på parietala cortex). En asterisk (*) indikerar en signifikant skillnad av 20 Hz stimulering med avseende på alla andra villkor. (b) procentuella förändringar jämfört med baseline av rå MEP amplitud värden (denna siffra har ändrats från Feurra et al., 2011)11. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Författarna Uppgift Frekvens Intensitet
TD > elektroder position Resultat Feurra et al., 2011 mätningar av corticospinal retbarhet i vila 5 Hz, 10 Hz, 20 Hz, 40 Hz 1 mA Vänster M1, parietala cortex, ulnarisnerven 20 Hz ökad ledamöter storlek vid vila Feurra et al., 2013 mätningar av corticospinal retbarhet i vila och under motor bildspråk 5 Hz, 10 Hz, 20 Hz, 40 Hz 1 mA Vänstra M1 20 Hz med ledamöter storlek i vila samtidigt 5 och 10 Hz ökade ledamöter storlek under motor bildspråk Cancelli et al., 2015 mätningar av corticospinal retbarhet i vila 20Hz 2.2 mA Bilaterala M1 Skillnader i kortikala upphetsning förbättring med avseende på personlig och icke-personlig elektroder Guerra et al., 2016 mätningar av corticospinal retbarhet i vila 7 Hz, 20 Hz 1 mA Vänstra M1 20 Hz TAC moduleras SICILIAN, ICF och SAI

Tabell 1: TAC effekter på primära motoriska cortex genom olika villkor. Frekvens, intensitet, kortikala webbplats av stimulering och resultat.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Detta synsätt innebär en unik möjlighet att direkt testa online effekterna av TAC av primära motoriska cortex genom att mäta corticospinal utdata genom ledamöter som inspelning. Placeringen av TMS spolen över TAC elektroden representerar dock ett viktigt steg som ska utföras korrekt. Därför föreslår vi för det första praktiker hitta en målpunkt av enstaka puls TMS, och sedan markera den på hårbotten och, endast efter det, placera TAC elektroden över hotspot. Tillgängligheten av en neuronavigation system stöder dessutom avgörande lokalisering av en optimal målpunkt för enstaka puls TMS. Kontrollera att deltagaren inte har några kontraindikationer för tES24 och TMS20innan du påbörjar proceduren.

Dessutom, kan tjocklek och position av TAC elektroden under TMS spolen leda till en annan RMT med avseende på ett standardförfarande. Därför är det viktigt att mäta RMT när TMS spolen placeras redan över TAC elektroden.

Den TMS-tACS online strategin utgör en tekniska framsteg för både grundforskning och klinisk tillämpning. Eftersom de flesta av bevis som TAC har visat att effekterna är framträdande under och inte efter upphörande av stimulering, kan detta tillvägagångssätt vara bra att testa online positiva frekvens-specifika effekter på patienter med motoriska sjukdomar såsom essentiell tremor, dystoni, Parkinsons sjukdom och andra motoriska sjukdomar.

Hittills har detta kombinerat tillvägagångssätt användes för att undersöka motor och syncentrum bearbetar11,15. Dock TAC som själv visade sig vara en pålitlig teknik för att förbättra kognitiva funktioner som minne och beslutet att göra14,16,25,26,27. I framtiden, kan möjlighet att kombinera repetitive TMS (rTMS) tillsammans med TAC genom att manipulera olika frekvenser och inriktning olika kortikala områden bidra till att undersöka mekanismerna bakom den så kallade ”neuroenhancement”. Likaså var det redan visat att kombination av TAC med en mönstrad TMS-protokoll, till exempel kontinuerlig theta burst stimulering (cTBS), resulterade i en ökad plasticitet effekt endast när cTBS tillämpades i-fas med toppen av TAC ålagt aktiveringen 28. vidare medan rTMS används som kliniska verktyg, dess kombination med TAC kan leda till utvecklingen av en ny klinisk metod för neurorehabilitering.

Även om denna artikel är inriktad på stimulering av M1, kan andra kortikala regioner riktas med hjälp av detta kombinerat tillvägagångssätt. Dock kan endast stimulering av det mänskliga motoriska systemet leda till mätbara motor evoked potentials (ledamöter) inspelade från perifera musklerna på den kontralaterala sidan representerar en sammansatt signal från rad fallande cortico-spinal salvor med olika generatorer29. Däremot, kan andra elektroden distributioner erbjuda olika möjligheter att undersöka online mellan hemisfäriska effekter med samtidig bilateral TAC över vänster och höger M1 tillsammans med singel-pulse TMS. Dessutom kan metoden online TAC-TMS användas att rikta olika kortikala regioner under en beteendevetenskaplig uppgift av mäta reaktionstider (RT) och noggrannhet. Å ena erbjuder metoden TAC-TMS en artefakt-fri metod för utredning av mänskliga motoriska funktioner; Däremot, kan en TAC-EEG strategi erbjuda fler möjligheter för studier av neurala korrelat till olika kognitiva processer genom att rikta olika kortikala områden, men fortfarande med ett större antal artefakter inuti signal inspelningar.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna har något att avslöja.

Acknowledgments

Denna studie stöddes av ryska Science Foundation bevilja (kontraktsnummer: 17-11-01273). Speciellt tack till Andrey Afanasov och kollegor från multifunktionella innovationscenter för TV-Technics (National Research University, högre Handelshögskolan, Moskva, ryska federationen) för videoinspelning och videoredigering.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
BrainStim, high-resolution transcranial stimulator E.M.S., Bologna, Italy EMS-BRAINSTIM
Pair of 1,5m cables for connection of conductive silicone electrodes E.M.S., Bologna, Italy EMS-CVBS15
Reusable conductive silicone electrodes 50x50mm E.M.S., Bologna, Italy FIA-PG970/2
Reusable spontex sponge for electrode 50x100mm E.M.S., Bologna, Italy FIA-PG916S
Rubber belts – 75 cm E.M.S., Bologna, Italy FIA-ER-PG905/8
Plastic non traumatic button E.M.S., Bologna, Italy FIA-PG905/99
Brainstim E.M.S., Bologna, Italy
MagPro X100 MagOption - transcranial magnetic stimulator MagVenture, Farum, Denmark 9016E0731
8-shaped coil MC-B65-HO-2 MagVenture, Farum, Denmark 9016E0462
Chair with neckrest MagVenture, Farum, Denmark 9016B0081
Localite TMS Navigator - Navigation platform, Premium edition Localite, GmbH, Germany 21223
Localite TMS Navigator - MR-based software, import data for morphological MRI (DICOM, NifTi) Localite, GmbH, Germany 10226
MagVenture 24.8 coil tracker, Geom 1 Localite, GmbH, Germany 5221
Electrode wires for surface EMG  EBNeuro, Italy  6515
Surface Electrodes for EEG/EMG  EBNeuro, Italy  6515
BrainAmp ExG amplifier - bipolar amplifier  Brain Products, GmbH, Germany
 BrainVision Recorder 1.21.0004  Brain Products, GmbH, Germany
Nuprep Skin Prep Gel  Weaver and Company, USA
Syringes
Sticky tape
NaCl solution

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Priori, A. Brain polarization in humans: a reappraisal of an old tool for prolonged non-invasive modulation of brain excitability. Clin. Neurophysiol. 114 (4), 589-595 (2003).
  2. Herrmann, C. S., Rach, S., Neuling, T., Struber, D. Transcranial alternating current stimulation: a review of the underlying mechanisms and modulation of cognitive processes. Front Hum. Neurosci. 7, 279 (2013).
  3. Frohlich, F., McCormick, D. A. Endogenous electric fields may guide neocortical network activity. Neuron. 67 (1), 129-143 (2010).
  4. Ozen, S., et al. Transcranial electric stimulation entrains cortical neuronal populations in rats. J. Neurosci. 30 (34), 11476-11485 (2010).
  5. Helfrich, R. F., et al. Entrainment of brain oscillations by transcranial alternating current stimulation. Curr. Biol. 24 (3), 333-339 (2014).
  6. Bergmann, T. O., Karabanov, A., Hartwigsen, G., Thielscher, A., Siebner, H. R. Combining non-invasive transcranial brain stimulation with neuroimaging and electrophysiology: Current approaches and future perspectives. Neuroimage. 140, 4-19 (2016).
  7. Feher, K. D., Morishima, Y. Concurrent Electroencephalography Recording During Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS). J. Vis. Exp. (107), e53527 (2016).
  8. Antal, A., et al. Comparatively weak after-effects of transcranial alternating current stimulation (tACS) on cortical excitability in humans. Brain Stimul. 1 (2), 97-105 (2008).
  9. Struber, D., Rach, S., Neuling, T., Herrmann, C. S. On the possible role of stimulation duration for after-effects of transcranial alternating current stimulation. Front Cell Neurosci. 9, 311 (2015).
  10. Feurra, M., Paulus, W., Walsh, V., Kanai, R. Frequency specific modulation of human somatosensory cortex. Front Psychol. 2, (2011).
  11. Feurra, M., et al. Frequency-dependent tuning of the human motor system induced by transcranial oscillatory potentials. J. Neurosci. 31 (34), 12165-12170 (2011).
  12. Feurra, M., Paulus, W., Walsh, V., Kanai, R. Frequency specific modulation of human somatosensory cortex. Front Psychol. 2, (2011).
  13. Feurra, M., et al. State-dependent effects of transcranial oscillatory currents on the motor system: what you think matters. J. Neurosci. 33 (44), 17483-17489 (2013).
  14. Feurra, M., Galli, G., Pavone, E. F., Rossi, A., Rossi, S. Frequency-specific insight into short-term memory capacity. J. Neurophysiol. 116 (1), 153-158 (2016).
  15. Kanai, R., Paulus, W., Walsh, V. Transcranial alternating current stimulation (tACS) modulates cortical excitability as assessed by TMS-induced phosphene thresholds. Clin. Neurophysiol. 121 (9), 1551-1554 (2010).
  16. Polania, R., Moisa, M., Opitz, A., Grueschow, M., Ruff, C. C. The precision of value-based choices depends causally on fronto-parietal phase coupling. Nat. Commun. 6, 8090 (2015).
  17. Santarnecchi, E., et al. Frequency-dependent enhancement of fluid intelligence induced by transcranial oscillatory potentials. Curr. Biol. 23 (15), 1449-1453 (2013).
  18. Santarnecchi, E., et al. Individual differences and specificity of prefrontal gamma frequency-tACS on fluid intelligence capabilities. Cortex. 75, 33-43 (2016).
  19. Dayan, E., Censor, N., Buch, E. R., Sandrini, M., Cohen, L. G. Noninvasive brain stimulation: from physiology to network dynamics and back. Nat. Neurosci. 16 (7), 838-844 (2013).
  20. Rossi, S., Hallett, M., Rossini, P. M., Pascual-Leone, A. Safety, ethical considerations, and application guidelines for the use of transcranial magnetic stimulation in clinical practice and research. Clin. Neurophysiol. 120 (12), 2008-2039 (2009).
  21. Nasseri, P., Nitsche, M. A., Ekhtiari, H. A framework for categorizing electrode montages in transcranial direct current stimulation. Front Hum. Neurosci. 9, 54 (2015).
  22. Rossini, P. M., et al. Non-invasive electrical and magnetic stimulation of the brain, spinal cord, roots and peripheral nerves: Basic principles and procedures for routine clinical and research application. An updated report from an I.F.C.N. Committee. Clin.Neurophysiol. 126 (6), 1071-1107 (2015).
  23. Guerra, A., et al. Phase Dependency of the Human Primary Motor Cortex and Cholinergic Inhibition Cancelation During Beta tACS. Cereb. Cortex. 26 (10), 3977-3990 (2016).
  24. Fertonani, A., Ferrari, C., Miniussi, C. What do you feel if I apply transcranial electric stimulation? Safety, sensations and secondary induced effects. Clin. Neurophysiol. 126 (11), 2181-2188 (2015).
  25. Feurra, M., Galli, G., Rossi, S. Transcranial alternating current stimulation affects decision making. Front Syst.Neurosci. 6, 39 (2012).
  26. Marshall, L., Helgadottir, H., Molle, M., Born, J. Boosting slow oscillations during sleep potentiates memory. Nature. 444 (7119), 610-613 (2006).
  27. Sela, T., Kilim, A., Lavidor, M. Transcranial alternating current stimulation increases risk-taking behavior in the balloon analog risk task. Front Neurosci. 6, (2012).
  28. Goldsworthy, M. R., Vallence, A. M., Yang, R., Pitcher, J. B., Ridding, M. C. Combined transcranial alternating current stimulation and continuous theta burst stimulation: a novel approach for neuroplasticity induction. Eur. J. Neurosci. 43 (4), 572-579 (2016).
  29. Bestmann, S., Krakauer, J. W. The uses and interpretations of the motor-evoked potential for understanding behaviour. Exp. Brain Res. 233 (3), 679-689 (2015).

Tags

Neurovetenskap problemet 127 TAC TMS primära motoriska cortex oscillerande aktivitet ledamöter tES beta frekvens neuromodulation TAC-TMS 20 Hz
Effekterna av transkraniell växelström stimulering på primära motoriska Cortex av Online kombinerat tillvägagångssätt med transkraniell magnetisk stimulering
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Shpektor, A., Nazarova, M., Feurra,More

Shpektor, A., Nazarova, M., Feurra, M. Effects of Transcranial Alternating Current Stimulation on the Primary Motor Cortex by Online Combined Approach with Transcranial Magnetic Stimulation. J. Vis. Exp. (127), e55839, doi:10.3791/55839 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter