Ein neuer Ansatz zur Dokumentation Phosphenes durch TMS induzierte

In diesem Video wird ein Standardverfahren zur Bestimmung eines Phosphin-Schwellenwerts mithilfe transkranieller magnetischer Stimulation sowie eine Methode zur Kartierung und Aufzeichnung der Größe und Lage wahrgenommener Phosphine demonstriert. TMS ist eine nichtinvasive Neurostimulationstechnik, die verwendet wird, um neuronale Aktivität durch Anlegen eines kurzen magnetischen Impulses zu verändern. Der Einsatz von TMS bietet eine sichere und nichtinvasive Möglichkeit, neuronale Aktivität mit hoher räumlicher und zeitlicher Spezifität zu stören.

Bei der Stimulation visuell sensibler kortikaler Regionen entsteht eine kurze, visuelle, atopische Empfindung, die als Phosphän bekannt ist. Der Ausgangspunkt der Stimulation wird zuerst identifiziert. Das Zentrum der TMS-Spule wird über dem Stimulationspunkt platziert, sodass der Griff tangential zur Oberfläche der Kopfhaut verläuft.

Die Reizintensität wird so angepasst, bis ein Schwellenwert bestimmt ist. Um das beobachtete, durch TMS hervorgerufene Phosphin aufzuzeichnen, sitzt der Teilnehmer vor dem Laserverfolgungs- und Mal-System oder lt. Ein A-P-A-T-M-S-Impuls, der an die rechte okzipitale Region abgegeben wird, erzeugt ein Phosphin, das sich im kontralateralen Gesichtsfeld befindet.

Dem Teilnehmer wird angegeben, das wahrgenommene Phosphin mit einem Laserpointer nachzuzeichnen. Der Weg des Laserpointers wird mithilfe einer Standard-Webcam verfolgt und mit der ltap-Software aufgezeichnet. Der Laserpfad kann auf einen Projektionsbildschirm projiziert werden, sodass der Teilnehmer seine Genauigkeitsergebnisse des ltap-Systems überprüfen kann.

Bestätigen Sie, dass die Lokalisation wahrgenommener Phosphene abhängig ist und die kleine Rezeptfeldgröße sowie die Organisation des Okzipitalkortex widerspiegelt. Hallo, mein Name ist Seth Kin Frankston aus dem Labor für zerebrale Dynamik der Abteilung für Anatomie und Neurobiologie an der medizinischen Fakultät der Boston University. Hallo, mein Name ist Peter Free, ebenfalls aus dem Labor für zerebrale Dynamik.

Heute zeigen wir Ihnen das Verfahren zur Bestimmung eines Phosphin-Schwellenwerts unter Verwendung von TMS sowie eine Methode zur Erfassung wahrgenommener Phosphine. In unserem Labor verwenden wir dieses Verfahren, um die visuelle Verarbeitung und kortikale Erregbarkeit bei menschlichen Probanden zu untersuchen. Beginnen wir also.

Platzieren Sie den Teilnehmer zunächst bequem in einem abgedunkelten Raum. Setzen Sie eine Badekappe auf den Kopf des Teilnehmers, stellen Sie sie für einen bequemen Sitz ein und geben Sie dem Teilnehmer Ohrstöpsel, um den Ausgangspunkt der Stimulation zu lokalisieren und zu markieren. Zunächst identifizieren Sie das Inion und bewegen sich dann etwa zwei Zentimeter rostral und etwa zwei Zentimeter lateral.

Platzieren Sie mit einer standardmäßigen TMS-Achteckspule das Zentrum der Spule direkt über dem anfänglichen Stimulationspunkt. Die Spule sollte tangential zur Kopfhautoberfläche gehalten werden, mit Ausrichtung von medial nach lateral, wobei der Griff von der Mittellinie wegzeigt. Geben Sie einen einzelnen Impuls mit 60 % der Intensitätsausgabe ab.

Das Fußpedal wird verwendet, um den TMS-Impuls aus der Ferne auszulösen. Fragen Sie den Teilnehmer, ob er eine visuelle Empfindung wahrgenommen hat. Haben Sie etwas gesehen?

Nein. Wenn kein Phosphin gemeldet wird, positionieren Sie die Spule erneut und geben Sie einen weiteren Puls ab. Wenn der Teilnehmer weiterhin kein Phosphin meldet, setzen Sie die Pulsabgabe im Abstand von sieben bis zehn Sekunden fort und erhöhen Sie die Intensität nach jeweils fünf Versuchen um 5 %, bis der Teilnehmer ein Phosphin wahrnimmt oder eine Intensität von 100 % erreicht ist. Haben Sie irgendetwas wahrgenommen?

Ja. Wenn der Teilnehmer ein Phosphin meldet, bitten Sie ihn oder sie, detailliert zu beschreiben, was wahrgenommen wurde, einschließlich Farbe, Form und Ort. Können Sie beschreiben, was Sie gesehen haben? Ja, es ist, es ist, es ist nur in meinem linken Gesichtsfeld, und es ist dreieckig, und eine der Spitzen befindet sich genau im Zentrum meines Gesichtsfelds.

Beachten Sie, dass Phosphene im Gesichtsfeld auf der Gegenseite der stimulierten Hemisphäre erscheinen sollten. Sobald ein Ort gefunden ist, an dem Phosphene zuverlässig berichtet werden, markieren Sie diesen Punkt auf der Badekappe. Nachdem wir erfolgreich Phosphene hervorgerufen haben, sehen wir uns nun an, wie ein Schwellenwert ermittelt werden kann, um eine Serie von Impulsen an derselben Spule, am selben Ort und in derselben Ausrichtung abzugeben.

Wie im vorherigen Abschnitt soll der Teilnehmer bestätigen, ob die induzierte Phosphinwahrnehmung vorhanden ist. Sobald dies bestätigt ist, werden alle sieben bis zehn Sekunden Pulse gegeben. Nach jedem Puls wird der Teilnehmer angewiesen, anhand der folgenden Kriterien mitzuteilen, ob ein Phosphin wahrgenommen wurde: Ja, wenn eine eindeutige Phosphinwahrnehmung vorliegt; Nein, wenn keinerlei visuelle Wahrnehmung erfolgt; und Vielleicht, wenn die Wahrnehmung unklar ist. Eine Antwort „Vielleicht“ gilt nicht als positive Antwort.

Bei der Bestimmung des Schwellenwerts die Reizintensität weiter anpassen, bis eine Phosphin-Schwelle ermittelt ist. Die Schwelle ist definiert als die niedrigste Reizintensität, bei der der Proband für mindestens 50 % der applizierten Pulse bei einem gegebenen Intensitätswert eindeutige Phosphine angibt, typischerweise unter Verwendung einer Serie von 10 Pulsen. Nun zeigen wir, wie man Größe und Lage von Phosphinen mithilfe des ltap-Systems bestimmt.

Das Laserverfolgungs- und Aufzeichnungssystem oder LTAP ist ein System, das Ort und Größe wahrgenommener Phosphine in Echtzeit erfasst. Das LTAP-System bietet eine stabile und anpassbare Umgebung zur Quantifizierung und Analyse von Phosphinen. Ein Computer, auf dem die LTAP-Software läuft, zeichnet den Laser mithilfe einer Webcam auf.

Der Ort wird aufgezeichnet und die Daten anschließend über einen rückwärtsgewandten Projektor wieder auf den Bildschirm projiziert. Um zu beginnen, setzen Sie die Teilnehmer so, dass die Nasion oder der Punkt zwischen den Augen etwa 30 Zentimeter vom Zentrum des Projektionsschirms entfernt ist, um den Probanden an das ltap-System zu gewöhnen. Geben Sie ihm den Laserpointer und weisen Sie ihn an, das Nachzeichnen von Figuren zu üben, die den wahrgenommenen Phosphinen ähneln. Wenn der Teilnehmer mit dem ltap-System vertraut ist, geben Sie eine Serie von TMS-Pulsen an dieselbe Stelle wie in den vorherigen Schritten ab.

Lassen Sie die Versuchsperson jede Phosphinverbindung nachzeichnen. Sie dokumentieren die Ergebnisse auf dem Projektschirm. Verwenden Sie den Laserpointer, um die Phosphine weiter zu charakterisieren, und geben Sie TMS-Pulse mit 120 % der zuvor bestimmten Schwelle ab.

Während die Teilnehmer ihren Blick auf verschiedene Fixationspunkte richten, sollen sie die wahrgenommenen Phosphene nachzeichnen, damit diese quantifiziert und analysiert werden können. Nun zeigen wir Ihnen einige repräsentative Phosphene, die umrissen und aufgezeichnet wurden. Mithilfe des Lasernachführ- und Zeichensystems werden Ort und Größe der wahrgenommenen Phosphene angezeigt, wenn der Teilnehmer angewiesen wurde, seinen Blick auf einen zentralen, nach oben und rechts gelegenen Fixationspunkt zu richten; dabei wurden eine Reihe von Impulsen appliziert, die ausreichten, um in jeder Bedingung 10 Phosphene hervorzurufen.

Wie Sie sehen können, hängt der Ort des wahrgenommenen Phosphens von der Blickrichtung ab. Dies entspricht der geringen Größe und Organisation der rezeptiven Felder im okzipitalen Kortex. Wir haben Ihnen soeben gezeigt, wie man einen Phosphenschwellenwert erhält und wie man das wahrgenommene Phosphen aufzeichnet.

Bei der Durchführung dieses Verfahrens ist es wichtig, erstens eine konsistente Spulenposition beizubehalten und zweitens, dass die Sicherheit und der Komfort der Versuchsperson oberste Priorität haben. Das war's. Vielen Dank fürs Zuschauen und viel Erfolg bei Ihren eigenen Experimenten.