Name: Die Kombination TMS und fMRT dem Standard-Modus Netzwerk Untersuchen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2010-12-28T17:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 2 s
Description: Erfahren Sie, wie TMS und fMRT kombiniert werden, um die kortikale Erregbarkeit zu modulieren und die Aktivierung des Default-Mode-Netzwerks zu untersuchen. Diese Methode liefert wertvolle Einblicke in neuronale Netzwerkdynamiken.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

1. Vorbereitung <ol class="lalpha"><li> Um zu beginnen, erhalten eine Grundlinie anatomischen Scan Ihres Motivs. Dies sollte einige Tage vor dem eigentlichen Experiment. </li><li> Anschließend laden Sie die Scan in Ihr rahmenlose stereotaktische Software-Paket. </li><li> Schließlich finden und die Ausrichtung Ihrer Stimulation koordiniert. In diesem Fall werden wir gezielt die linke unteren Parietallappen. </li></ol> 2. Die Initial Scan <ol class="lalpha"><li> Am Tag des Experiments wird das Motiv noch einmal in das MRT-Gerät zu starten. </li><li> Beginnen Sie mit einer anatomischen scannen. </li><li> Als nächstes führen drei funktionelle Experimente ausführt. Für dieses Experiment ist die Aufgabe ganz einfach: Ein Fixationspunkt wird in das Thema der zentralen Sichtfeld vorgestellt, und er / sie ist, einfach auf sie passiv zu starren. </li></ol> 3. TMS Vorbereitung <ol class="lalpha"><li> Da die Effekte der rTMS vergänglich sind, ist der Zeitfaktor bei der Kombination von TMS und fMRT. Es ist unerlässlich, erhalten Sie das Thema wieder in den Scanner so schnell wie möglich nach der Stimulation Aufhören. Aus diesem Grund sollten Sie auf ein tragbares Gerät TMS in einem Raum neben oder so nah wie möglich an die Scan-bay wie möglich stationiert verwenden. In diesem Fall sind wir mit einem tragbaren Set-up in einer Beobachtung Suite neben dem Scanner. </li><li> Legen Sie Ihr Motiv ist vor gezielten Baseline-MRT in den stereotaktischen Software-Paket. </li><li> Schließlich verbinden und kalibrieren Sie Ihren anregende Spule mit der Stereotaxie Geräte - in diesem Fall werden wir eine Reihe von Infrarotsensoren auszurichten Spule Zentralität registrieren. </li></ol> 4. Bestimmen TMS-Parameter <ol class="lalpha"><li> Wenn das Motiv kommt, sitzen ihm / ihr bequem in einen Stuhl. </li><li> Als nächstes kalibrieren Sie unterliegen den Kopf mit dem sterotaxy Ausrüstung. In diesem Fall verwenden wir Infrarot-Sensoren, um mehrere Positionierung Anker registrieren: beide Ohren, der Nase, und das Nasion. </li><li> Bestimmen Sie Ihr Motiv ist Ruhe Motor Schwelle. </li><li> Wenn wir auf das Thema des Kortex zu erregen wollen, werden wir die TMS-Maschine auf 20 Hz eingestellt mit einer Stimulation von 110% Motor Schwelle. Wenn wir auf das Thema der Hirnrinde zu hemmen wollen, werden wir die TMS-Maschine auf 1 Hz eingestellt bei 110% Motor Schwelle. Obwohl Sie werden beide Parameter im Verlauf einer umfassenden Studie zu erforschen, werden wir erst bei einer 20 Hz rTMS erregenden Kette aussehen in diesem Artikel. </li><li> Schließlich die Einrichtung eines Stimulationsmusters von 2 Sekunden Züge mit 28 Sekunden Ruhezeiten. </li></ol> 5. TMS Stimulation <ol class="lalpha"><li> Vor Stimulation, bereiten das Thema, um direkt in den Scanner folgenden TMS. Dies schließt das Entfernen von Metall und gewährleistet das Thema hat die Toilette benutzt. </li><li> Halten Sie die Spule tangential an der Kopfhaut, nutzen Sie Ihre Stereotaxie Geräte zu lokalisieren und Ziel des Subjekts Stimulation Website. </li><li> Schalten Sie die Maschine Spule Kühlsystem. </li><li> Begin Stimulation! Aus diesem Protokoll führen wir 45 gesamt Stimulation Züge. In 2 Sekunden ein Zug mit 28 Sekunden bricht, haben wir insgesamt stim Zeit von 23 Minuten. </li></ol> 6. Zurück zu den Scanner <ol class="lalpha"><li> Nach Stimulation abgeschlossen ist, ist es wichtig, das Thema wieder in den Scanner so schnell wie möglich. Um diesen Übergang so nahtlos wie möglich, damit Ihr Scanner wird vorbereitet und bereit zu gehen. Unser Rat ist, den Körper Plattform zu erhöhen, und verringern Sie die Anzahl und Dauer der Localizer Scans auf ein Minimum. </li></ol> 7. Endgültiges Scannen <ol class="lalpha"><li> Da die Effekte der rTMS vorübergehend sind, sollte die endgültige Scan-Sitzung mit den funktionellen läuft beginnen. Wieder, führen wir drei, 6-Minuten-Läufe passive Fixierung. </li><li> Nach der Versuchsreihen abgeschlossen sind, mit einer anatomischen Scan zu beenden. </li></ol> 8. Repräsentative Ergebnisse <img src="/files/ftp_upload/2271/2271fig1.jpg" alt="Abbildung 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Abbildung 1"> Abbildung 1. Die Daten deuten darauf hin, dass 20 Hz rTMS Stimulation der linken unteren Parietallappen, obwohl Förderung lokaler Erregbarkeit, wirkt, um funktionelle Konnektivität innerhalb der Standard-Netzwerk zu verringern.

<ol><li>Raichle, M. E., MacLeod, A. M., Snyder, A. Z., Powers, W. J., Gusnard, D. A., Shulman, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+default+mode+of+brain+function%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Nat.+Acad.+Sciences%22%5BJournal%5D)">A default mode of brain function.</a> Proc. Nat. Acad. Sciences. 98 (2), 676-682 (2001).</li>
<li>Buckner, R. L., Andrews-Hanna, J. R., Schacter, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+brain%27s+default+network%3A+anatomy%2C+function+and+relevance+to+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+N.Y.+Acad.+Sci%22%5BJournal%5D)">The brain's default network: anatomy, function and relevance to disease.</a> Ann. N.Y. Acad. Sci. 1124, 1-38 (2008).</li>
<li>Raichle, M. E., Snyder, A. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+default+mode+of+brain+function%3A+a+brief+history+of+an+evolving+idea%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">A default mode of brain function: a brief history of an evolving idea.</a> Neuroimage. 37 (4), 1083-1090 (2007).</li>
<li>Whitfield-Gabrieli, S., Thermenos, H. W., Milanovic, S., Tsuang, M. T., Faraone, S. V., McCarley, R. W., Shenton, M. E., Green, A. I., Nieto-Castanon, A., LaViolette, P., Wojcik, J., Gabrieli, J. D., Sidman, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hyperactivity+and+hyperconnectivity+of+the+default+network+in+schizophrenia+and+in+first-degreerelatives+of+persons+with+schizophrenia%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Nat.+Acad.+Sciences%22%5BJournal%5D)">Hyperactivity and hyperconnectivity of the default network in schizophrenia and in first-degreerelatives of persons with schizophrenia.</a> Proc. Nat. Acad. Sciences. 106 (4), 1279-1284 (2009).</li>
<li>Pomarol-Clotet, E., Salvardor, R., Sarro, S., Gomar, J., Vila, F., Martinez, A., Guerrrero, A., Ortiz-Gil, J., Sans-Sansa, B., Capdevila, A., Cebamanos, J. M., McKenna, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Failure+to+deactivate+the+prefrontal+cortex+in+schizophrenia%3A+dysfunction+of+the+default+mode+network%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Psychol+Med%22%5BJournal%5D)">Failure to deactivate the prefrontal cortex in schizophrenia: dysfunction of the default mode network?</a> Psychol Med. 38 (8), 1185-1193 (2008).</li>
<li>Garrity, A. G., Pearlson, G. D., McKiernan, K., Lloyd, D., Kiehl, K. A., Calhoun, V. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aberrant+%22default+mode%22+functional+connectivity+in+schizophrenia%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Aberrant "default mode" functional connectivity in schizophrenia.</a> American Journal of Psychiatry. 164, 450-457 (2007).</li>
<li>Kennedy, D. P., Redcay, E., Courchesne, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Failing+to+deactivate%3A+Resting+functional+abnormalities+in+autism%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Nat.+Acad.+Sciences%22%5BJournal%5D)">Failing to deactivate: Resting functional abnormalities in autism.</a> Proc. Nat. Acad. Sciences. 103 (21), 8275-8280 (2007).</li>
<li>c Buckner, R. L., Snyder, A. Z., Shannon, B. J., LaRossa, G., Sachs, R., Fotenos, A. F., Sheline, Y. I., Klunk, W. E., Mathis, C. A., Morris, J. C., Mintun, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular%2C+structural%2C+and+functional+characterizations+of+Alzheimer%27s+disease%3A+evidence+for+a+relationship+between+default+activity%2C+amyloid%2C+and+memory%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Molecular, structural, and functional characterizations of Alzheimer's disease: evidence for a relationship between default activity, amyloid, and memory.</a> Journal of Neuroscience. 34, 7709-7717 (2005).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Handbook+of+Transcranial+Magnetic+Stimulation%22">Handbook of Transcranial Magnetic Stimulation</a>. Pascual-Leone, A., Davey, M., Wassermann, E. M., Rothwell, J., Puri, B. , Edward Arnold. London. (2002).</li>
</ol>

<p class="jove_content"&gt; Bei der Durchführung einer Offline-TMS / MRI-Experiment, wohl die wichtigste Überlegung betrifft den schnellen und mühelosen Übergang von der Website der Stimulation auf die MRI Bucht. Als solcher würde er sicher lohnend, einige der genannten Ideen vorgeschlagen, um in dieser Übergangsphase zu unterstützen. Erstens: Verwenden Sie ein tragbares TMS Maschine an einem Ort so nah an der MRI Bucht wie möglich einzustellen. Two: Abgrenzung von Stand-by oder entsprechender Mechanismus in den MRT-Geräte programmiert. Drei: s...

<ul><li> MRT für fMRI (im Bild in Video ist ein Philips) ausgestattet </li><li> TMS Gerät in der Lage Repetitive Stimulation (im Bild in Video ist ein Magstim) </li><li> Rahmenlose Stereotaxie Ausstattung (im Bild in Video Brainsight) </li><li> Gehörschutzstöpsel </li><li> Lehrstuhl für Subject während der Stimulation </li><li> Rückprojektions-Screen-oder MRT-kompatibel Goggles </li><li> Blank Stimuli Bildschirm </li></ul>

die kombination tms und fmrt dem standard-modus netzwerk untersuchen

Combining Transcranial Magnetic Stimulation and fMRI to Examine the Default Mode Network

Der Standard-Modus-Netzwerk ist eine Gruppe von Hirnregionen, die aktiv sind, wenn eine Person nicht auf die Außenwelt konzentriert und das Gehirn ist bei &quot;wachen Ruhe.&quot; 1,2,3 Es wird vermutet, der Standard-Modus-Netzwerk entspricht selbstreferentiellen oder &quot;interne Umsetzung&quot;. 2,3 Es wurde die Hypothese aufgestellt, dass bei Menschen, die Tätigkeit innerhalb der Standard-Modus-Netzwerk mit bestimmten Krankheiten (zB korreliert ist, hat hyper-Aktivierung von Schizophrenie 4,5,6 und Autismus 7 während hypo-Aktivierung des Netzwerks in Verbindung gebracht wurde worden, um Alzheimer und andere neurodegenerative Erkrankungen 8) verbunden. Als solche nicht-invasive Modulation dieses Netzwerk kann eine potentielle therapeutische Intervention für eine Reihe von neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen im Zusammenhang mit abnormalen Netzwerk-Aktivierung. Ein mögliches Instrument, um diese Modulation Effekt ist Transkranielle Magnetstimulation: eine nicht-invasive neurostimulatory und neuromodulatorischen Technik, die vorübergehend oder dauerhaft modulieren kann kortikalen Erregbarkeit (entweder steigend oder fallend ist) über die Anwendung der lokalisierten Magnetfeldimpulsen 9. Um den Standard-Modus Netzwerks Neigung zur Toleranz und der Modulation zu erforschen, werden wir die Kombination von TMS (links inferior Scheitellappen) mit der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRI). Durch diesen Artikel werden wir untersuchen, das Protokoll und Überlegungen notwendig, um erfolgreich zu kombinieren diese beiden neurowissenschaftlichen Werkzeuge.

In diesem Artikel untersuchen wir die Methodik und Erwägungen, die für die Kombination von TMS und fMRT, um die Auswirkungen der Stimulation des Gehirns über die Standard-Netzwerk zu untersuchen.

Die Kombination TMS und fMRT dem Standard-Modus Netzwerk Untersuchen

Das Default-Mode-Netzwerk ist eine Gruppe von Hirnregionen, die aktiv sind, wenn sich ein Individuum nicht auf die Außenwelt konzentriert und sich das Gehirn in einem „wachbewussten ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, die kortikale Erregbarkeit mittels repetitiver transkranieller Magnetstimulation zu verändern und anschließend die Auswirkungen auf die Aktivierung des Standardnetzwerks im Gehirn mittels funktioneller MRT zu untersuchen. Dies wird erreicht, indem zunächst eine anatomische Grundlinienaufnahme des Probanden angefertigt wird, die zur gezielten Stimulation einer kortikalen Stelle verwendet werden kann. Der zweite Schritt des Verfahrens besteht darin, mehrere Durchläufe der Ruhezustands-fMRT vor der Stimulation aufzuzeichnen.Der dritte Schritt des Verfahrens besteht darin, TMS unter Verwendung von Stimulationsparametern, die aufgrund ihrer modulatorischen Wirkungen ausgewählt wurden, auf das ausgewählte kortikale Zielgebiet anzuwenden. Der letzte Schritt des Verfahrens ist, erneut mehrere Durchläufe funktioneller Bildgebung aufzuzeichnen. Letztendlich können Ergebnisse erzielt werden, die TMS-induzierte Veränderungen der Aktivierung des Ruhenetzwerks mittels blutoxygenierungsgradabhängiger Bildgebungsanalyse zeigen.Der Hauptvorteil dieser Technik gegenüber der alleinigen Nutzung der funktionellen Magnetresonanztomographie (FMRT) l

combining-transcranial-magnetic-stimulation-fmri-to-examine-default

Research

Forschung

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowissenschaften

Auditive Verarbeitungs ist die Grundlage von Sprache und Musik-bezogene Verarbeitung. Transkranielle Magnetstimulation (TMS) wurde erfolgreich auf kognitive, sensorische und motorische Systeme zu studieren verwendet, aber selten angewendet worden, um vorzuspielen. Hier untersuchten wir TMS mit funktioneller Magnetresonanztomographie kombiniert, um die funktionelle Organisation des auditorischen Kortex zu verstehen.

Kartierung der Nachwirkungen der Theta Burst Stimulation auf das menschliche Gehör Cortex mit Functional Imaging

Kombinierte transkranielle Magnetstimulation und Elektroenzephalographie des dorsolateralen präfrontalen Kortex

Beurteilung der Übererregbarkeit des Gehirns mit transkranieller Magnetstimulation und Elektroenzephalographie

Dieses Papier beschreibt ein Verfahren zur Erfassung und Auswertung der Elektroenzephalographie (EEG) während der gleichzeitigen Daten transkranielle Magnetstimulation (TMS) durch Aktivierungen mit der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRI) zeigten geführt. Verfahren zum Entfernen von Artefakten TMS und Extraktion von evozierten Potenziale wird ebenso beschrieben wie Überlegungen Paradigmen Design und Versuchsaufbau.

Extrahieren von visuell evozierten Potentiale von EEG-Daten aufzeichnen Während fMRI-geführte Transkranielle Magnetstimulation

Das Default Mode Network (DMN) in Temporallappen-Epilepsie (TLE) ist im Ruhezustand des Gehirns mit Seed-basierte funktionelle Konnektivität MRI (fcMRI) analysiert.

Netzwerkanalyse des Default Mode Netzwerk mit Functional MRI-Konnektivität in Temporallappen-Epilepsie

Dieses Protokoll beschreibt die komplementären Neuroimaging-Techniken der strukturellen Konnektivität im Ruhezustand, der aufgabeninduzierten Deaktivierung und der strukturellen Konnektivitätsanalysen, um das Standardnetzwerk bei posttraumatischen Belastungsstörungen zu untersuchen. Der Einsatz synergistischer Methoden könnte möglicherweise zu einer verbesserten Diagnostik und Beurteilung des Schweregrads, des Ergebnisses und anderer relevanter klinischer Faktoren führen.

Entwicklung von Neuroimaging Phänotypen des Default Mode Network in PTSD: Integration der Ruhezustand, Arbeitsgedächtnis und Struktur Connectivity

Transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) ist eine nicht-invasive Gehirnstimulation Technik. Es hat sich erfolgreich in der Grundlagenforschung und klinischen Einrichtungen verwendet worden, um die Hirnfunktion beim Menschen zu modulieren. Dieser Artikel beschreibt die Umsetzung der tDCS und gleichzeitige funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRI), um die neuronalen Grundlagen der tDCS-Effekte zu untersuchen.

Transkranielle Gleichstromstimulation und Simultan Functional Magnetic Resonance Imaging

Transkranielle Wechselstromstimulation (tACS) ist ein vielversprechendes Werkzeug für die nichtinvasive Untersuchung von Hirnschwingungen, obwohl ihre Wirkungen nicht vollständig verstanden werden. Dieser Artikel beschreibt einen sicheren und zuverlässigen Aufbau für die Anwendung von tACS gleichzeitig mit funktioneller Magnetresonanztomographie, die das Verständnis der oszillatorischen Hirnfunktion und die Effekte von tACS erhöhen kann.

Gleichzeitige transkranielle Wechselstromstimulation und funktionelle Magnetresonanztomographie

Die hier vorgestellten Protokoll ist für TMS-EEG-Studien unter Verwendung intracortical Erregbarkeit Test-Retest-Design-Paradigmen. Die Absicht des Protokolls ist es, zuverlässige und reproduzierbare kortikale Erregbarkeit Maßnahmen für die Beurteilung der neurophysiologischen funktionieren im Zusammenhang mit therapeutischen Interventionen bei der Behandlung neuropsychiatrischer Erkrankungen wie schweren Depressionen führen.

Kombinierte Transcranial magnetische Anregung und Elektroenzephalographie des dorsolateralen präfrontalen Kortex

Dieser Artikel beschreibt neue Ansätze zur Messung und Stärkung funktional spezifischer neuronaler Bahnen mit transkranieller magnetischer Stimulation. Diese fortschrittlichen nichtinvasiven Methoden zur Hirnstimulation können neue Möglichkeiten für das Verständnis von Beziehungen zwischen Gehirn und Verhalten und die Entwicklung neuer Therapien zur Behandlung von Hirnerkrankungen bieten.

Messung und Manipulation funktionell spezifischer neuronaler Bahnen im menschlichen Motorsystem mit transkranieller Magnetstimulation

Dieses Protokoll beschreibt die Methode der neuronavigierten Elektrodenplatzierung für die fokale, transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS), die während der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) verabreicht wird.

Neuronavigierte fokalisierte transkranielle Gleichstromstimulation während der funktionellen Magnetresonanztomographie

Erfahren Sie, wie TMS und fMRT kombiniert werden, um die kortikale Erregbarkeit zu modulieren und die Aktivierung des Default-Mode-Netzwerks zu untersuchen. Diese Methode liefert wertvolle Einblicke in neuronale Netzwerkdynamiken.

Die Kombination TMS und fMRT dem Standard-Modus Netzwerk Untersuchen

Weitere Videos entdecken