Summary
وقد ثبت أن التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة (TMS) و TMS منخفض التردد (lfTMS) مساهمان رئيسيان في أدبيات الدماغ. هنا نسلط الضوء على طرق التحقيق في الارتباطات القشرية للخداع الذاتي باستخدام TMS.
Abstract
عادة ما ينظر إلى التصوير العصبي على أنه مورد يتطلب الانضباط. في حين أن هذا هو الحال في ظروف معينة ، فإن المؤسسات ذات الموارد المحدودة ساهمت تاريخيا بشكل كبير في مجال علم الأعصاب ، بما في ذلك التصوير العصبي. في دراسة الخداع الذاتي ، نجحنا في استخدام TMS أحادي النبض لتحديد ارتباطات الدماغ بالقدرات بما في ذلك المبالغة في المطالبة وتعزيز الذات. حتى بدون استخدام الملاحة العصبية ، فإن الأساليب المقدمة هنا تؤدي إلى نتائج ناجحة. على سبيل المثال ، تم اكتشاف أن الانخفاض في الاستجابة الخادعة للذات يؤدي إلى انخفاض في التأثير. توفر هذه الأساليب بيانات موثوقة وصالحة ، وتوفر هذه الأساليب فرصا بحثية غير متوفرة بخلاف ذلك. من خلال استخدام هذه الأساليب ، يتم توسيع قاعدة المعرفة الشاملة في مجال علم الأعصاب ، مما يوفر فرصا بحثية للطلاب مثل أولئك الموجودين في مؤسستنا (جامعة ولاية مونتكلير هي معهد يخدم من أصل إسباني) الذين غالبا ما يحرمون من مثل هذه الخبرات البحثية.
Introduction
هناك عدد من التحديات التي تواجه التحقيق في ارتباطات سلوك الدماغ في المؤسسات البحثية ذات الموارد المحدودة (غالبا ما يشار إليها باسم "الجامعات التعليمية"). وفقا للبيانات المقدمة من المؤسسة الوطنية للعلوم (NSF) ، يتم إكمال جميع الأبحاث الأكاديمية تقريبا من قبل نسبة صغيرة من مؤسسات التعليم العالي في الولايات المتحدة. عند فحص أكثر من 4400 مؤسسة تمنح درجة ما بعد الثانوية ، تقوم أفضل 115 جامعة / معهد بإجراء ونشر 75٪ من جميع الأبحاث1. في الولايات المتحدة ، هناك 131 بحثا 1 (R1: أعلى مستوى من المكانة يمكن أن تحققه الجامعة من حيث ترتيب البحوث) الجامعات التي تتلقى الجزء الأكبر من التمويل الفيدرالي.
هذا التفاوت في التمويل الكبير يحد من خيارات البحث للعديد من الباحثين الرئيسيين وكذلك الطلاب. على سبيل المثال ، 1.9٪ فقط من جامعات R1 هي معاهد تخدم من أصل إسباني. علاوة على ذلك ، فإن المعاهد غير R1 محدودة من حيث مساحة البحث والمنح الممنوحة والوقت المتاح للبحث ، وغالبا ما لا يكون لهذه المدارس انتماءات لكليات الطب2. بالنظر إلى هذه العقبات ، فإننا نقدم الأساليب التي سمحت بنجاح بالتحقيق في علاقات سلوك الدماغ في الخداع في بيئة محدودة الموارد. في حين أن هذه الأساليب مناسبة لأي معهد ، فإننا نعتقد أن أولئك الذين يدرسون في جامعات أصغر / كثيفة التدريس سيحصلون على أقصى استفادة من هذه الأساليب.
ركز مختبرنا في المقام الأول على مناطق الدماغ المسؤولة عن إنتاج الخداع الذاتي وتعزيز الذات. يمكن تحقيق السببية من حيث المناطق القشرية الأساسية من خلال عدد من التقنيات ، وتساعد هذه البيانات على تأكيد طرق التصوير العصبي المرتبطة وتجارب المرضى التجريبية3،4،5.
للتحقيق في الخداع الذاتي باستخدام تقنيات التصوير العصبي السببي ، تم استخدام عدد من الطرق المبتكرة ، خاصة مع التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة أحادي النبض (TMS) و TMS المتكرر (rTMS6; الشكل 1). في حين تم استخدام tDCS (التحفيز القشري المباشر عبر الجمجمة) بنجاح7 ويمكن تعديله لتكرار الأساليب والإجراءات والنتائج المعروضة هنا ، فإن مرونة TMS لا تزال تجعلها الخيار الأمثل للتعديل العصبي للخداع الذاتي. في تنفيذه الأكثر شيوعا ، يمنع الباحثون أو يثيرون أو يعطلون أو يقيسون الاستثارة القشرية (غير مغطاة هنا ، ولكن انظر المرجع8).
يبدو أن القشرة الجبهية الإنسية (MPFC) متورطة في الاستجابة الخادعة الذاتية9. بالنظر إلى دور هياكل خط الوسط القشرية (CMS) من حيث الوعي الذاتي بشكل عام10 ، فليس من المستغرب أن يرتبط خداع الذات بنشاط MPFC. لتحديد السببية من حيث المناطق الأمامية ، تم الاعتماد على TMS لإنشاء "آفات افتراضية" أثناء قياس نوبات الخداع الذاتي11. تم تحقيق قياس الخداع الذاتي من خلال طريقتين رئيسيتين: تعزيز الذات والمبالغةفي المطالبة 6.
لقد وجدنا أن تعطيل MPFC يؤدي إلى الحد من الخداع الذاتي6،8،11،12،13. علاوة على ذلك ، اكتشفنا أن مثل هذا الانخفاض (أي خفض خداع الذات) يرتبط بانخفاض في تأثير الشخص (أي زيادة المزاج السلبي وانخفاض المزاج الإيجابي).
نظرا لعدم استخدام الملاحة العصبية / التصوير بالرنين المغناطيسي الفردي (بسبب النفقات ، لا تملك معظم المختبرات هذه الموارد) ، فقد يثار القلق بشأن تحديد المواقع والدقة في استهداف TMS. لقد عوضنا عن ذلك من خلال القيام أحيانا بإجراءات ائتمانية يتم فيها وضع هدف تباين (على سبيل المثال ، قرص فيتامين E) على الغطاء ويتم / يتم فحص المشارك (المشاركين) لاحقا في التصوير بالرنين المغناطيسي الهيكلي11,12. أكدت هذه الطرق دقة الطرق الموضحة هنا ، ونحن نستهدف الجانب الإنسي من MPFC على حدود BA 10/9 التي تقع فوق الجير الجبهي الإنسي (0 ، ~ 40 ، ~ 30).
من الواضح أنه يمكن الحصول على دقة مكانية أعلى باستخدام طرق أخرى مثل الملاحة العصبية ، ومع ذلك ، لا يتم استخدام هذه الأساليب دون عيوب تشمل تسرب المشاركين ، واستبعاد المشاركين ، وزيادة طول المدة التجريبية ، والتدريب الإضافي والفحص ، والنفقات الإضافية ، وغالبا ما تكون زيارات الموقع المتعددة للمشاركين. لذلك ، توفر الطرق المعروضة هنا بديلا ممتازا للملاحة العصبية في العديد من الظروف.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
تمت الموافقة على البحث المقدم هنا من قبل لجنة مجلس المراجعة المؤسسية (IRB) بجامعة ولاية مونتكلير. تم التعامل مع جميع المشاركين ضمن المبادئ التوجيهية الأخلاقية ل APA.
1. المشاركون
- أولا ، احصل على موافقة لجنة مراجعة IRB على البروتوكول (انظر المناقشة للمؤسسات غير البحثية 1). يوصى بالتشاور مع الباحثين ذوي الخبرة. الحصول على نماذج مثل الفحص (الملف التكميلي 1) والآثار الجانبية (الملف التكميلي 2) من باحثين آخرين - يتم مشاركتها بسهولة عبر مجتمع TMS. ملاحظة: لغرض هذه التجربة ، تم الحصول على النماذج من Simone Rossi.
- تدريب جميع الباحثين على الموافقة وإبلاغ المشاركين بجميع المخاطر والآثار الجانبية والأحداث السلبية المحتملة. إذا لزم الأمر ، يأخذ الباحث الرئيسي (PI) دورة TMS إذا كانت هناك حاجة إلى مزيد من المعرفة. قبل تشغيل المشاركين ، تأكد من أن PI يقوم بإجراء اختبار تجريبي للبروتوكول بما في ذلك الموافقة واستخلاص المعلومات.
- تجنيد المشاركين من خلال النشرات في جميع أنحاء الحرم الجامعي. فحص المشاركين شخصيا ؛ لا يلزم أن يكون الاتصال الأولي شخصيا. تأكد من أن النشرات تصف التعويض والمخاطر بشكل عام فقط ، بما في ذلك أي ظروف خاصة (مثل COVID).
- تأكد من قراءة المشاركين لنموذج الموافقة بصوت عال بما في ذلك أسئلة محددة بما في ذلك: هل أنت طالب حالي في ____PI______؟ هل لديك: تاريخ من الصرع ، تاريخ عائلي من الصرع؟ هل لديك تاريخ من النوبات؟ هل لديك أي من السكتة الدماغية التالية، أو غرسات المعادن القحفية، أو آفة الدماغ الهيكلية، أو الجهاز المزروع، أو جهاز تنظيم ضربات القلب، أو مضخة الأدوية، أو غرسة القوقعة الصناعية، أو محفز الدماغ المزروع، أو عامل المعادن؟ هل لديك تاريخ من صدمة الرأس مع فقدان الوعي؟ هل لديك احتمال كبير للحمل؟ هل أنت أصغر من 18 عاما؟ هل يزيد عمرك عن 65 عاما؟
- عذر أي مشارك يؤكد أي أسئلة من الدراسة.
- قبل التسجيل ، تأكد من إدارة قائمة التحقق من الفحص.
- دفع 25 دولارا لجميع المشاركين مقابل مشاركتهم ومعاملتهم وفقا للمبادئ التوجيهية لمجلس المراجعة المؤسسية في جامعة ولاية مونتكلير وجمعية علم النفس الأمريكية.
- تقديم جميع TMS ضمن المعلمة المناسبة للمؤسسة (انظر المناقشة).
- تعد سلامة المشاركين وراحتهم أمرا بالغ الأهمية ، لذا في جميع النقاط إلى الأمام ، اسأل المشاركين وراقبهم عن كثب لفظيا وبصريا. يمكن أن تكون العصبية هي القاعدة التي تؤدي في بعض الحالات إلى نتائج أكثر صعوبة ويتم مراقبة ذلك.
2. مناولة معدات TMS
- استخدم جهاز TMS أحادي النبضة لجميع عمليات التحفيز. قم بتشغيل الجهاز عن طريق الاكتئاب المتزامن لمفاتيح اليد والقدم يدويا بواسطة PI. استخدم الحد الأقصى لمعدل التحفيز للمحفز (أي 0.75 هرتز).
- استخدم ملفا بحجم 70 مم من ثمانية ملفات طوال التجربة. تأكد من أن الملف لا يصل أبدا إلى درجات حرارة خطرة / مغلقة أثناء التجربة. ملفات النسخ الاحتياطي جاهزة في حالة الحاجة إليها كبدائل.
- تقديم جميع المحفزات باستخدام جهاز كمبيوتر محمول. افتح البرنامج (على سبيل المثال ، Testable) وقم بتسجيل الدخول إلى الحساب. انقر على التجربة المناسبة.
- قم بقياس الشاشة باستخدام بطاقة ائتمان. أدخل المعلومات الديموغرافية. تنظيف / تعقيم الكمبيوتر المحمول قبل وبعد اختبار كل مشارك.
- حدد عتبة المحرك باستخدام الفحص البصري (5/10 أثار الخاطف بوليسيس بريفيس) أو عن طريق تخطيط كهربية العضل (EMG).
- استخدم قبعات السباحة للحفاظ على العلامات. استخدم حامل ملف قياسي للتدريب وكعرض توضيحي فقط ، وليس للتحفيز النشط.
- استخدم مقاييس الشريط القماشي لاتخاذ إحداثيات CZ و OZ من نظام 10/20 وأخذ MPFC من دراسة سابقة حول المبالغة فيالمطالبة ب 10. لتحديد MPFC ، خذ 1/3 من مسافة nasion إلى inion ، و MPFC هو 1.5 سم أمامي لهذا الموقع. وسيركز هذا في BA 10/9 (التلفيف الجبهي الإنسي).
- قم بتأكيد القياسات وفقا لتقدير PI باستخدام الطريقة الائتمانية التي يتم فيها التصاق قرص فيتامين E بغطاء موقع الملف الذي سيتباين بسهولة في التصوير بالرنين المغناطيسي القياسي. نظرا للتكلفة ، هذا الخيار محدود.
3. كوفيد - 19
- بسبب COVID-19 ، قم بتضمين البروتوكولات التالية14. في نموذج الموافقة ، أضف إخلاء مسؤولية: "بصفتك مشاركا في هذه الدراسة ، ستقضي بعض الوقت في مكان داخلي على مقربة من الباحث. وهذا يشكل خطرا إضافيا كبيرا على الإصابة بكوفيد-19. نحن نتخذ الاحتياطات التالية لحمايتك مثل: PI فقط سيكون على بعد 6 أقدام من المشارك. يسمح بمساعد واحد فقط في المنطقة المجاورة ولكن يجب أن يبقوا بعيدين اجتماعيا. يجب على المشارك ارتداء قناعين. يجب على PI ارتداء قناعين وقفازات ودرع للوجه. يجب على المساعد ارتداء قناع ودرع للوجه ؛ يتم تعقيم جميع معدات الاتصال."
- قم بإجراء جميع التجارب في الردهة / القاعة خارج المختبر العادي حيث يتم زيادة التهوية بشكل كبير. جميع المعدات قابلة للتعقيم والمحمولة.
- بمجرد تخفيف بروتوكولات COVID-19 ، استخدم الإجراءات العادية.
4. عتبة المحرك
- ضع علامة على قبعات السباحة على طول خط nasion / inion ونقطة الوسط المأخوذة باستخدام علامة سحرية. قم بقياس نقاط ما قبل الأذن وخذ نقاط الوسط هذه أيضا. من هنا، إحداثيات القطعة 10/20 (انظر 2.6).
- باستخدام خط ما قبل الأذن الأيمن في نصف الكرة الأرضية ، انتقل بنسبة 33٪ إلى الأسفل (في الاتجاه البطني) وابدأ البحث عن الموقع الأمثل للخاطف Pollicis Brevis (APB) باستخدام ملف TMS. قم بتفريغ جهاز TMS باستخدام مشغل الملف ومفتاح القدم وفك ارتباط السلامة.
- قم بتوجيه ملف TMS عند 45 درجة لجميع عمليات البحث وعمليات تسليم TMS.
- ابدأ تشغيل ناتج التحفيز عند 30٪ من إجمالي خرج الماكينة باستخدام القرص الموجود في مقدمة الماكينة وارفعه بزيادات بنسبة 2٪ باستخدام القرص حتى يتم ملاحظة حركة. هنا ، مع زيادة التحفيز من حيث الكثافة ، حرك الموقع أيضا. هناك تفاعل دقيق بين حركة الملف وكثافة التحفيز.
- بمجرد العثور على الموقع الأمثل (أي الموقع الذي قدم أقصى استجابة APB) ، حدد MT.
- قبل البدء في تحديد MT، ضع علامة على موقع طرف الملف على الغطاء للسماح بوضعه بدقة. تتبع الجزء الأمامي بأكمله من الملف إلى غطاء السباحة باستخدام علامة سحرية.
- بالنسبة لطريقة الفحص البصري ، استخدم ما يقرب من 20 نبضة (شدة مختلفة للماكينة) للعثور على مستوى التحفيز الذي ينتج عنه 5/10 (50٪) من استجابات APB. يجب رفع القرص وخفضه استجابة لزيادة أو انخفاض حركات الأصابع. ابدأ بنسبة 20٪ من شدة الماكينة واعمل على زيادة كفكتها. بمجرد الحصول على إجابات 5/10 ، قم بتسجيل MT للفرد من خلال ملاحظة ما تعرضه الماكينة على أنه الكثافة.
- بالنسبة لطريقة MEP (المفضلة) ، ضع أقطاب كهربائية يمكن التخلص منها على APB ووتر الإبهام والأرض (عادة حول الجزء الخلفي من المعصم) ، وبدلا من استخدام الفحص البصري ، يجب ملاحظة MEP إيجابي على وحدة التسجيل.
- حدد استجابة MEP إيجابية على أنها MEP بسعة ≥50 μV من الذروة إلى الذروة.
- على غرار الفحص البصري ، حفز حتى يتم ملاحظة 5/10 أعضاء البرلمان الأوروبي الإيجابيين. يجب أن يكون أعضاء البرلمان الأوروبي أكبر من 50 ميكروفولت. إذا كان 50٪ من أعضاء البرلمان الأوروبي أعلى (و 50٪ أقل) ، فقد تم تحديد MT.
- بمجرد إنشائها ، اضبط جهاز TMS على مستوى التحفيز المناسب. 90٪ من عتبة المحرك هي توازن مثالي بين TMS النشط الفعال والسلامة. لا تتجاوز 45٪ من إجمالي إنتاج الماكينة. هناك مناسبات يكون فيها MT للشخص 60٪ من إجمالي إنتاج الجهاز ، ولكن هذا أمر نادر الحدوث.
5. نشط نبضة واحدة TMS
- حدد عشوائيا ترتيب جميع المواقع (على سبيل المثال ، SMA ، PZ ، MPFC ، أو Sham على CZ ؛ الشكل 5).
- ضع الملف فوق الموقع النشط وابدأ برنامج عرض تقديمي (على سبيل المثال، Testable (انظر أدناه)). يجب أن يستمر التحفيز تلقائيا ومتزامنا مع المحفزات.
- دائما لديك لفائف احتياطية في حالة ارتفاع درجة الحرارة.
6. العرض التقديمي
- جمع جميع البيانات السلوكية باستخدام برنامج عرض تقديمي (على سبيل المثال ، Testable) يتم تكوين هذا البرنامج بسهولة ، والبرامج النصية بسيطة.
ملاحظة: يتم إنشاء ثلاث كتل منفصلة - واحدة لكل حالة من حالات الدماغ. يتم اختيار التركيبة السكانية التي سيتم جمعها أولا باستخدام روتين الاختيار التلقائي في Testable. ثم يتم وضع الكلمات الحقيقية والكلمات المزيفة في برنامج البرمجة النصية. يتم اختيار حجم الكلمات ومدتها ، وكذلك الموقع على شاشة كلمات التحفيز. - بمجرد إنشاء البرنامج النصي ، قم بجمع التركيبة السكانية أولا وقم بإجراء معايرة الشاشة. يتم ذلك بمطابقة شريط التمرير مع بطاقة الائتمان. قم بإجراء جميع التجارب على جهاز كمبيوتر. يتم إجراء جميع الردود على لوحة المفاتيح المدمجة ولوحة الاستشعار.
- قدم تجربتين تدريبيتين وأدخل المقياس التناظري. جميع المشاركين التكيف بسهولة مع المعدات. يتم إعطاء التعليمات شفهيا ، ويطلب من المشاركين تقييم مدى معرفتهم بالكلمة.
- إذا كانت الكلمة مألوفة لهم (مثل "مكتب") فيجب منحها تصنيفا عاليا.
- إذا كانوا "نوعا ما" يعرفون الكلمة ، فيجب عليهم إعطاء تصنيف متوسط (مثل "الكلوروفيل").
- إذا لم يكن مألوفا لهم ، فسيعينون تقييما منخفضا (مثل "5HTTlpr"). يجب استخدام ما مجموعه 144 كلمة (36 لكل موقع دماغ).
- المشاركون لديهم وقت غير محدود للرد. بعد الاستجابة على المقياس التناظري ، يتم تقديم الكلمة التالية.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
وتضمن الشكل 2، المأخوذ من تايلور - ليكويست وآخرون 14، أربعة مواقع للدماغ: MPFC، وSMA، وPSZ، وموقع شام. وقد استخدمت هذه المواقع لتحديد الارتباطات بين المبالغة في المطالبات. المبالغة في المطالبة هي مشارك يشير إلى أنهم يعرفون كلمة بينما هي في الواقع ليست كلمة. تم اختبار 12 مشاركا في كل من البيئات الاجتماعية وغير الاجتماعية. تمثل الإعدادات الاجتماعية ضغطا إما لمعرفة كلمة (ضغط اجتماعي مرتفع ؛ n = 6) أو عدم معرفة كلمة (ضغط اجتماعي منخفض ؛ n = 6). كان الضغط الاجتماعي عبارة عن سلسلة من المطالبات اللفظية التي تشير إلى أن كل شخص يعرف هذه الكلمات وكانت سهلة (ضغط اجتماعي مرتفع) أو أنها كانت كلمات صعبة ومعظم الناس لم يعرفوها (ضغط اجتماعي منخفض).
عندما تم تسليم TMS إلى MPFC ، كان المشاركون أقل عرضة للمبالغة في المطالبة في الحالة الاجتماعية (ص < .05). وهذا يعني أن المبالغة في المطالبة عندما تكون تحت ظروف الضغط الاجتماعي كانت أكثر تعطيلا بكثير من أي حالة أخرى (بعد MPFC TMS). يمكن ملاحظة ذلك في الشكل 2 حيث يكون المشاركون أقل خداعا بكثير (أي أكثر صدقا) في MPFC / الحالة الاجتماعية. عندما يتم تثبيط MPFC ، فإن المبالغة في المطالبة تنخفض كما هو الحال مع تأثير الضغط الاجتماعي. نظرا لأن الإدراك الاجتماعي والمبالغة في المطالبة يعتقد أنهما من خصائص MPFC ، فهذا ليس مفاجئا.
تتماشى هذه البيانات مع الدراسات السابقة التي أظهرت أن اضطراب MPFC يؤدي إلى استجابة أكثر صدقا12,13.
الشكل 1: تم استخدام طريقتين مختلفتين ل TMS لتعطيل خداع الذات. يتم توقيت تقنيات النبضة الواحدة بحيث يتم تسليم النبض مع المحفزات لتعطيل الخداع الذاتي أثناء القيام بالمهمة. يقوم كل من lfTMS و rTMS بتعديل الدماغ قبل المهمة ، مما قد يؤدي إلى تغيير الخداع الذاتي. تختلف جميع التقنيات في مواقع الدماغ وتوفر عددا من عناصر التحكم بما في ذلك Sham TMS. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2: يمكن تعديل الخداع الذاتي باستخدام TMS. تم إعطاء المشاركين (n = 12) ضغطا اجتماعيا لمعرفة الكلمات في حالة واحدة وعدم وجود ضغط اجتماعي في حالة أخرى. كان الضغط الاجتماعي عبارة عن سلسلة من المطالبات اللفظية التي تشير إلى أن كل شخص يعرف هذه الكلمات وكانت سهلة (ضغط اجتماعي مرتفع ؛ n = 6) أو أنها كانت كلمات صعبة ومعظم الناس لم يعرفوها (ضغط اجتماعي منخفض ؛ n = 6). الوسائل و SEs المقدمة. نظرا لأن الإدراك الاجتماعي هو دالة MPFC ، فقد اعتقدنا أن TMS الذي يتم تسليمه بطريقة مثبطة سيقلل من الإفراط في المطالبة (أيضا وظيفة MPFC). وقد تبين أن هذا هو الحال. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الملف التكميلي 1: على الرغم من أن موافقتنا المستنيرة تتناول هذه الأسئلة، فإننا ننصح بنموذج فحص منفصل. وتدار كل من الموافقة المستنيرة وقائمة التحقق من الفحص شفويا. هذا يسمح لنا وللمشارك بطرح أسئلة المتابعة وتوضيح أي التباس. النموذج المعروض هنا معتمد من IRB. يرجى النقر هنا لتنزيل هذا الملف.
الملف التكميلي 2: يمكن تحقيق تتبع الآثار الجانبية باستخدام هذه النماذج أو نماذج مماثلة. الصداع ، على الرغم من ندرته ، ليس غير مرئي. هذا النموذج هو نموذج TMS للاستخدام القياسي ولم يتم تعديله للاستخدام التجريبي. يتم تسجيل الردود قبل وبعد TMS (الجلسة بأكملها ، وليس لكل كتلة). يرجى النقر هنا لتنزيل هذا الملف.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
تم استخدام البروتوكول (والاختلافات) الموضحة هنا في أكثر من 50 دراسة في جامعة ولاية مونتكلير. يمكن إنشاء الإعداد بأكمله بأقل من 15000 دولار (الولايات المتحدة). علاوة على ذلك ، وجدنا أن إحداثياتنا تتطابق بشكل جيد مع هياكل الدماغ الأساسية باستخدام الإجراءات الائتمانية.
غالبا ما تستخدم الاختلافات في هذه الطريقة. على سبيل المثال ، يمكن أن تشمل ظروف التحكم تحفيز مناطق مختلفة من الدماغ ، وتطبيق توقيتات TMS مختلفة (أي تطبيق TMS في توقيت لا ينبغي أن يكون له أي تأثير) ، واستخدام ملف صوري ، واستخدام مستويات مختلفة من إجمالي إخراج الماكينة وما إلى ذلك. قد تختلف المخاوف المتعلقة بالسلامة في مؤسسة تعليمية / غير تعليمية أصغر لأن الموظفين الطبيين ليسوا متاحين بسهولة. يجب أن تفي أي دراسة أو بحث يتم فيه إجراء التعديل العصبي ببروتوكولات السلامة. يعد إجراء TMS أحادي النبض أكثر أمانا من rTMS ولكنه لا يزال يشكل مخاطر كبيرة. لقد أجرينا TMS و lfTMS في جامعة ولاية مونتكلير لمدة 20 عاما دون وقوع حوادث كبيرة من خلال الالتزام بإرشادات السلامة المنشورة16،17،18.
قد يتطلب إنشاء TMS و lfTMS في المؤسسات غير R1 تثقيف مجلس المراجعة المؤسسية (IRB) والانفتاح على المخاوف التي قد لا تكون موجودة في المؤسسات الأكبر. وسمح هذا الترتيب بإجراء أسئلة وأجوبة ذهابا وإيابا بين الخبراء المحايدين والباحث الرئيسي (PI) ورئيس مجلس المراجعة المؤسسية (IRB). وقد أنشئ عدد من السوابق الهامة التي قد تكون فريدة من نوعها بالنسبة للمؤسسات غير R1. أولا ، سيتم إعطاء التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة (TMS و lfTMS) فقط بواسطة PI. لا يجب على طلاب ما بعد الدكتوراه وطلاب الدراسات العليا وطلاب البكالوريوس إدارة TMS أثناء التجارب. ثانيا، تم تحديد الدفع (25 دولارا لكل جلسة) من قبل رئيس مجلس المراجعة المؤسسية بطريقة توازن بين الإغراء والتعويض العادل. علاوة على ذلك ، تم تحديد عتبة المحرك (MT) على أنها الطريقة التي سيتم بها تعيين جميع التحفيز من حيث الشدة ويمكن القيام بذلك إما عن طريق الفحص البصري أو قياس إمكانات المحرك المستحثة (MEP). أيضا ، اتفقنا على أنه سيتم تسليم TMS النشط بنسبة 90٪ طن متري ما لم تتم الإشارة إليه. تم منح استثناءات لهذا الرقم (أعلى) على وجه الخصوص عند جمع أعضاء البرلمان الأوروبي لاختبار الفرضية9. أخيرا ، اتفقنا على أنه سيتم قراءة نماذج الموافقة جزئيا أو كليا للمشاركين حتى يفهموا البروتوكول تماما ولا "يوقعوا فقط على نموذج" دون فهم TMS تماما. يواجه العديد من المشاركين تحديات في اللغة الإنجليزية وغالبا ما يقدرون شرح الموافقة وقراءتها لهم أثناء قراءتها أيضا.
إجراءاتنا متحفظة للغاية من حيث السلامة. أحد المبادئ التي اتبعناها هو التعامل مع TMS كما لو كان rTMS. في موافقتنا، نستخدم اللغة التالية:
تشمل المخاطر المرتبطة ب TMS النوبات والصداع وآلام الرقبة وفقدان السمع أو اضطرابه ، وفقدان الذاكرة المحتمل على المدى القصير ، بالإضافة إلى الآثار المحتملة على المدى الطويل وغير المعروفة. أخطر خطر خطر معروف من TMS هو إنتاج التشنج (النوبة). يمكن أن ينتج TMS تشنجا عندما يتم إعطاء سلسلة من النبضات بقوة عالية وعندما يتم إعطاء السلسلة قريبة جدا من بعضها البعض. تتبع هذه الدراسة إرشادات السلامة المنشورة لاستخدام TMS المصممة لتجنب عوامل الخطر المعروفة للتشنجات مع TMS. على الرغم من أن النوبات العرضية تحدث بتردد <0.1٪ ، إلا أن هناك عوامل قد تزيد من خطر TMS الذي يؤدي إلى نوبة مثل التاريخ العائلي للنوبات أو الحالة العصبية السابقة. لا يمكن للأشخاص المصابين بالصرع المشاركة في هذه الدراسة. أيضا ، إذا كان لديك تاريخ من صدمة الرأس ، أو الأشياء المعدنية المزروعة ، فلا يمكنك المشاركة في هذه الدراسة. إذا كنت حاملا، فلا يجوز لك المشاركة في هذه الدراسة. الآثار الجانبية الأكثر شيوعا المبلغ عنها من TMS هو الصداع. قد يحدث ألم في الرقبة أيضا. في حالة حدوث صداع أو ألم في الرقبة ، عادة ما يتم إدارته بسهولة باستخدام أدوية الألم. قد يعاني المرء أيضا من بعض الانزعاج على رأسه حيث يتم الاحتفاظ باللفائف. هذا يرجع إلى تقلص عضلات فروة الرأس. قد تؤثر ضوضاء النقر الناتجة أثناء التحفيز مؤقتا على السمع. وقد ثبت أن سدادات الأذن تقلل من هذا الخطر ، لذلك ، سيطلب منك ارتداء سدادات الأذن أثناء TMS.
نظرا لأن TMS أصبحت الآن تقنية شائعة ، فإن العثور على كل من الاستشاري ونماذج IRB / السلامة يجب أن ينطوي على الحد الأدنى من الجهد. أسفر البحث في PubMed اعتبارا من 21 مارس 2021 عن "TMS أو rTMS" عن 24,435 استشهادا.
واعترافا منا بأن النوبة هي الخطر الأساسي، فإننا نستفسر عن النوبات عدة مرات حيث يتم طرح هذه الأسئلة في كل من نموذج الموافقة وقائمة التحقق من الفحص (الملف التكميلي 1). تدار قائمة التحقق من الفحص أيضا عن طريق الفم. لم نتعرض لحادث مصادرة منذ إنشاء TMS في جامعة ولاية مونتكلير ورفضنا حوالي 5٪ من المشاركين الذين تم تجنيدهم في البداية بسبب المضبوطات. لوضع هذا في السياق ، نقدر أن 20٪ من المشاركين المجندين يتم رفضهم لأسباب أخرى (على سبيل المثال ، صدمة الرأس السابقة مع فقدان الوعي). بالإضافة إلى الاعتبارات الطبية ، فإن الاعتبارات العملية وثيقة الصلة للغاية في الولايات المتحدة. في ولاية نيو جيرسي ، يطلب من الأطباء بموجب القانون الإبلاغ عن النوبات المتكررة إلى MVC (لجنة السيارات) ، ويطلب من الأفراد الذين يعانون من النوبات الخضوع لمراجعة طبية ، وبمجرد تعليق التراخيص الملغاة بعد 6 أشهر من "النوبة الأخيرة" و "يتم استبعاد الشخص من قيادة مركبة تجارية إذا كان لديه / لديها تاريخ طبي ثابت أو تشخيص الصرع" (https://www.state.nj.us/mvc).
من المرجح أن تكون هناك المزيد من القوة والنتائج الأكثر قوة إذا تم استخدام كثافة TMS أقوى. قد يكون هذا مثاليا ومطلوبا في الواقع في عدد من الإعدادات بما في ذلك الإعدادات السريرية. على سبيل المثال ، ستحفز معظم المختبرات بنسبة 100٪ 120٪ فوق MT. علاوة على ذلك ، تستخدم العديد من المختبرات الملاحة العصبية لتحسين الدقة17,18. إذا كان متاحا ويمكن ضمان السلامة ، فهذه تعتبر أفضل الممارسات.
يمكن تحقيق أبحاث ممتازة في علم الأعصاب في أي مؤسسة. من خلال تنفيذ هذه الإجراءات ، نعتقد أنه سيتم تعزيز البحث حيث يمكن لمزيد من المؤسسات المساهمة في قاعدة المعرفة الأكاديمية. بالإضافة إلى ذلك ، سيتمكن الطلاب الذين يمثلون تمثيلا ناقصا عادة من الوصول إلى العلوم.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
اي
Acknowledgments
يتم شكر LSAMP (تحالف لويس ستوكس لمشاركة الأقليات) ، Wehner ، ومؤسسة Crawford ، مؤسسة Kessler على دعمهم.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Android Samsung Tablet (for MEPs) | Samsung | SM-T500NZSAXAR | |
| Cloth Measuring Tape | GDMINLO | B08TWNCDNS(AMZ) | |
| Figure of 8 Copper TMS Coil | Magstim | 4150-00 | This is the current model |
| Lenovo T490 Laptop | Lenovo | 20RY0002US | |
| Magstim 200 Single Pulse | MagStim | Magstim200/2 | This is the current model |
| Magstim Standard Coil Holder | MagStim | AFC/SS | This is the current model |
| Speedo Swim Caps | Speedo | 751104-100 | |
| Testable.Org Account and Software | Testable | NA | |
| Trigno 2 Lead Sensor (for MEPs) | DelSys | SP-W06-018B | |
| Trigno Base and Plot Software (for MEPs) | DelSys | DS-203-D00 |
References
- Academic Research and Development. Science and Engineering Indicators 2020. National Science Board, National Science Foundation. , Alexandria, VA. Available. Available from: https://incses.nsf.gov/pubs/nsb20202 (2020).
- Rutgers School of Graduate Education. Overview of R1 Serving Hispanic Institutions. , Available from: https://cmsi.gse.rutgers.edu/sites/default/files/HSI_Report_R2_0.pdf (2022).
- Maeda, F., Keenan, J. P., Pascual-Leone, A. Interhemispheric asymmetry of motor cortical excitability in major depression as measured by transcranial magnetic stimulation. The British Journal of Psychiatry. 177 (2), 169-173 (2000).
- Maeda, F., Keenan, J. P., Tormos, J. M., Topka, H., Pascual-Leone, A. Modulation of corticospinal excitability by repetitive transcranial magnetic stimulation. Clinical Neurophysiology. 111 (5), 800-805 (2000).
- Pascual-Leone, A., Bartres-Faz, D., Keenan, J. P. Transcranial magnetic stimulation: studying the brain-behaviour relationship by induction of 'virtual lesions. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences. 354 (1387), 1229-1238 (1999).
- Amati, F., Oh, H., Kwan, V. S., Jordan, K., Keenan, J. P. Overclaiming and the medial prefrontal cortex: A transcranial magnetic stimulation study. Cognitive Neuroscience. 1 (4), 268-276 (2010).
- Tang, H., et al. Stimulating the right temporoparietal junction with tDCS decreases deception in moral hypocrisy and unfairness. Frontiers in Psychology. 8, 2033 (2017).
- Kelly, K. J., et al. The effect of deception on motor cortex excitability. Social Neuroscience. 4 (6), 570-574 (2009).
- Farrow, T. F., Burgess, J., Wilkinson, I. D., Hunter, M. D. Neural correlates of self-deception and impression-management. Neuropsychologia. 67, 159-174 (2015).
- Uddin, L. Q., Iacoboni, M., Lange, C., Keenan, J. P. The self and social cognition: the role of cortical midline structures and mirror neurons. Trends in Cognitive Sciences. 11 (4), 153-157 (2007).
- Luber, B., Lou, H. C., Keenan, J. P., Lisanby, S. H. Self-enhancement processing in the default network: a single-pulse TMS study. Experimental Brain Research. 223 (2), 177-187 (2012).
- Barrios, V., et al. Elucidating the neural correlates of egoistic and moralistic self-enhancement. Consciousness and Cognition. 17 (2), 451-456 (2008).
- Kwan, V. S., et al. Assessing the neural correlates of self-enhancement bias: a transcranial magnetic stimulation study. Experimental Brain Research. 182 (3), 379-385 (2007).
- Taylor-Lillquist, B., et al. Preliminary evidence of the role of medial prefrontal cortex in self-enhancement: a transcranial magnetic stimulation study. Brain Sciences. 10 (8), 535 (2020).
- Bikson, M., et al. Guidelines for TMS/tES clinical services and research through the COVID-19 pandemic. Brain Stimulation. 13 (4), 1124-1149 (2020).
- Lerner, A. J., Wassermann, E. M., Tamir, D. I. Seizures from transcranial magnetic stimulation 2012-2016: Results of a survey of active laboratories and clinics. Clinical Neurophysiology. 130 (8), 1409-1416 (2019).
- Pascual-Leone, A., et al. Safety of rapid-rate transcranial magnetic stimulation in normal volunteers. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 89 (2), 120-130 (1993).
- Rossi, S., et al. Safety and recommendations for TMS use in healthy subjects and patient populations, with updates on training, ethical and regulatory issues: Expert Guidelines. Clinical Neurophysiology. 132 (1), 269-306 (2021).
- Wassermann, E. M. Risk and safety of repetitive transcranial magnetic stimulation: report and suggested guidelines from the international workshop on the safety of repetitive transcranial magnetic stimulation. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 108 (1), 1-16 (1998).
