2010年4月1日
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。
本视频将演示使用经颅磁刺激获取磷光感知阈值的标准操作流程,以及绘制和记录感知到的磷光大小与位置的方法。经颅磁刺激(TMS)是一种非侵入性神经刺激技术,通过施加短暂的磁脉冲来改变神经元活动。TMS 的应用为干扰神经元活动提供了一种安全、非侵入性的方法,具有高度的空间和时间特异性。
刺激大脑皮层的视觉敏感区域时,会产生一种短暂的视觉异常感觉,称为光幻视。首先确定初始刺激点的位置。将经颅磁刺激(TMS)线圈的中心置于刺激点上方,使线圈手柄与头皮表面相切。
调整刺激强度,直至确定阈值。为记录观察到的经颅磁刺激(TMS)诱发的光幻视,受试者需坐在激光追踪与成像系统(lt)前方。当向右侧枕叶皮层施加A-P-A-T-M-S脉冲时,会在对侧视野中产生光幻视。
要求受试者使用激光笔勾勒出所感知到的磷光。使用标准网络摄像头追踪激光笔的轨迹,并通过ltap软件进行记录。激光轨迹可投射到投影屏幕上,以便受试者评估ltap系统的准确性结果。
确认感知到的磷光位置依赖性,反映了枕叶皮层较小的感受野尺寸及其组织结构。大家好,我是来自波士顿大学医学院解剖学与神经生物学系大脑动力学实验室的Seth Kin Frankston。大家好,我也是来自大脑动力学实验室的Peter Free。
今天我们将演示如何使用TMS获取磷化氢阈值,以及记录感知到的磷化氢的方法。我们在实验室中采用该程序来研究人类受试者的视觉处理和皮层兴奋性。现在让我们开始吧。
首先,让受试者舒适地坐在光线较暗的房间内。在其头部戴上泳帽,并调整至舒适位置,同时为受试者提供耳塞,以定位并标记初始刺激点。首先确定枕外隆凸,然后向头侧移动约两厘米,再向外侧移动约两厘米。
使用标准的8字形经颅磁刺激(TMS)线圈,将线圈中心直接置于初始刺激点上方。线圈应与头皮表面相切,方向为内侧至外侧,手柄朝向背离中线的方向。以60%的输出强度施加单个脉冲。
脚踏开关用于远程触发经颅磁刺激(TMS)脉冲。询问受试者是否感知到任何视觉感觉。你看到什么了吗?
否。若受试者未报告感知到磷光,重新调整线圈位置并再次给予一次脉冲。如果受试者仍然未报告感知到磷光,则每7至10秒给予一次脉冲,每尝试五次后将刺激强度增加5%,直至受试者报告感知到磷光或刺激强度达到100%。您感知到任何感觉了吗?
是的。当受试者报告出现光幻视时,请让其详细描述所感知到的颜色、形状和位置。您能描述一下您看到的内容吗?可以,它只出现在我的左侧视野,呈三角形,其中一个顶点正好位于我视野的中心。
请注意,磷光现象应出现在被刺激半球对侧的视野中。一旦找到能够稳定报告磷光现象的位置,应在泳帽上标记该位置。现在我们已成功诱导出磷光现象,接下来将介绍如何获取阈值,以开始在相同线圈、位置和方向上施加一系列脉冲刺激。
与上一节相同,要求受试者确认是否感知到诱导产生的磷光。确认后,每隔7至10秒给予一次脉冲刺激。每次脉冲后,指导受试者根据以下标准报告是否感知到磷光:如果明确感知到磷光,则回答“是”;若完全没有视觉感知,则回答“否”;若不确定,则回答“可能”。需要注意的是,“可能”的回答不应计为阳性反应。
在确定阈值时,需持续调整刺激强度,直至确定磷光感知阈值。该阈值定义为:在特定刺激强度下,受试者对至少50%所给予的脉冲产生明确磷光感知的最低刺激强度,通常采用一组10次脉冲进行测试。接下来,让我们了解如何使用ltap系统确定磷光的大小和位置。
激光追踪与成像系统(ltap)是一种能够实时记录感知到的磷化物位置和大小的系统。ltap系统为磷化物的定量与分析提供了稳定且可定制的环境。运行ltap软件的计算机通过网络摄像头记录激光信号。
记录位置后,数据通过背投投影仪重新投射到屏幕上。开始时,让受试者就座,使其鼻根部或两眼之间的点距离投影屏幕中心约30厘米,以使受试者适应ltap系统。给予其激光指示器,并指导其练习描记类似感知到的磷光图形的轮廓。当受试者熟悉ltap系统后,在与先前步骤相同的位置给予一系列经颅磁刺激(TMS)脉冲。
让受试者依次描记每个膦配体。他们将结果报告到投影屏幕上。使用激光笔进一步表征膦配体,并以先前确定阈值的120%给予TMS脉冲。
当受试者将视线指向不同的注视点时,要求他们描记所报告的光幻视,以便进行量化和分析。接下来,我们将展示一些已被勾画并记录下来的典型光幻视。利用激光追踪与绘制系统,当指示受试者将视线朝向中央偏上及偏右的注视点时,显示出其所感知到的光幻视的位置和大小;在每种条件下,施加了一系列足够诱发10个光幻视的脉冲刺激。
如您所见,所感知到的磷光位置取决于视线方向。这与枕叶皮层较小的感受野尺寸及其组织方式相一致。我们刚刚向您展示了如何获得磷光阈值以及如何记录所感知到的磷光。
进行此操作时,重要的是要记住两点:一是保持线圈位置的一致性,二是参与者的安全与舒适至关重要。以上就是全部内容。感谢观看,祝您自己的实验顺利成功。
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本视频演示了使用经颅磁刺激(TMS)获取磷光感阈值的标准操作流程,以及对感知到的磷光感的大小和位置进行映射与记录的方法。TMS 是一种非侵入性神经刺激技术,通过短暂的磁脉冲改变神经元活动,从而产生被称为磷光感的短暂视觉感受。
该方法提供了一种标准化且低成本的手段,用于量化视觉皮层的神经兴奋性,支持神经科学药物研发中的靶点验证。通过实现对光幻视阈值的可靠测量和空间定位绘图,该技术增强了针对调节皮层活性化合物的机制性风险评估。该技术在早期药物发现中具有转化价值,可用于评估中枢神经系统靶点的功能参与情况。
该方法适用于早期发现阶段的工作流程,通过功能性皮层读数支持假设验证和先导化合物的鉴定。