一种记录经颅磁刺激诱发磷光现象的新方法

摘要

光幻视是通过在皮层的视觉敏感区域施加经颅磁刺激（TMS）而诱发的短暂光感知现象。我们展示了一种确定光幻视阈值的标准方案，并介绍了一种量化和分析感知到的光幻视的新方法。

摘要

刺激人类视觉皮层会产生一种短暂的光感，称为光幻视。光幻视可由枕叶皮层的有创性电刺激诱发，也可通过无创的经颅磁刺激（TMS）产生。¹相同皮层区域的强度。诱导闪光幻觉（phosphene）的强度（即闪光幻觉阈值）是视觉皮层兴奋性的一个成熟指标，可用于研究皮层-皮层相互作用和功能组织²，对病理的易感性^3,4以及视觉处理^5-7. 通常根据三个特征来定义光幻视：它们出现在刺激对侧的视觉半视野中；无论受试者的眼睛是睁开还是闭合，均可诱发；且其空间位置会随着注视方向的改变而变化². 记录光幻视的方法多种多样，但目前尚缺乏标准化的方法。我们展示了一种可靠的获取光幻视阈值的操作流程，并介绍了一种用于记录和分析光幻视的新型系统。我们开发了激光追踪与绘制系统（LTaP），这是一种低成本、易于构建和操作的系统，可实时记录受试者感知到的光幻视的位置和大小。LTaP系统为光幻视的量化与分析提供了稳定且可定制的环境。

方案

1. 通过刺激右侧枕叶诱发光幻视

1. 在光线较暗的房间内，让受试者以舒适姿势就座。为受试者戴上泳帽，提供听力保护装置，并调整泳帽和耳塞以确保舒适。为确定并标记初始刺激点，首先定位枕外隆凸，然后向前（头侧）移动约 2 cm，向外侧移动约 2 cm（图 1）。或者，可使用无框架立体定位系统将经颅磁刺激（TMS）线圈准确定位于目标皮层区域。
2. 使用标准的“8”字形（双线圈）TMS 线圈（70 mm），将线圈中心直接放置于上一步确定的位置。线圈应与头皮表面相切，并呈内侧至外侧方向放置，手柄朝向中线外侧（图 2）。
3. 当受试者准备就绪后，以 60% 的输出强度施加单个脉冲。询问受试者是否感知到任何视觉感觉。对于未经历过光幻视的受试者，可考虑佩戴眼罩。若未报告光幻视，则重新调整线圈位置并再次施加脉冲。若受试者仍未报告光幻视，则每 7 至 10 秒施加一次脉冲（约 0.1 Hz），每尝试五次后将刺激强度增加 5%，直至达到 100% 强度。
4. 当受试者报告出现光幻视时，请其详细描述所感知到的现象，包括颜色、形状和位置。注意：光幻视应出现在被刺激大脑半球对侧的视野中。例如，若经颅磁刺激施加于右侧视皮层，则光幻视应出现在左侧视野。
5. 当受试者能够稳定报告光幻视时，在泳帽上标记线圈的位置。

2. 获取右侧枕叶的光幻视阈值

讨论

在本视频中，我们演示了获取闪光幻觉阈值的标准方案，并介绍了一种记录闪光幻觉大小和视野位置的新方法。通过向枕极附近右侧枕叶皮层施加单个经颅磁刺激（TMS）脉冲来诱发闪光幻觉。闪光幻觉阈值能够有效反映皮层兴奋性的相对水平，已被广泛用作人类视觉感知研究中的结果评估指标，以及确定TMS刺激强度的依据^8-12。

经颅磁刺激（TMS）诱发的光幻视为研究视觉系统提供了一种内在且无创的测量方法。然而，其固有的问题在于难以持续地记录和量化数据。LTaP 系统正是为应对这一挑战而开发，可将光幻视记录为客观且可量化的数据。LTaP 通过网络摄像头记录激光投射在屏幕上的光点位置，这些光点被转换为一系列实时记录的 X-Y 坐标，并同时重新投影回屏幕上，为受试者提供即时反馈。

在光线较暗的房间内，参与者被要求直接坐在投影屏幕正前方，使用激光笔将所感知到的光幻视投射到屏幕上进行描记。在参与者被要求分别注视三个不同位置——屏幕中心、中心点上方45°以及中心注视点右侧45°——的同时，诱发了多个光幻视。在每种情况下，结果均与预期的光幻.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
经颅磁刺激仪	Magstim	Magstim 200
网络摄像头	Logitech	QuickCam Orbit MP
投影仪	Epson	Epson PowerLite 7900p
投影屏幕	DA LITE	Da-View fast-fold deluxe screen
激光笔	通用