Waiting
Procesando inicio de sesión ...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

Anvendelse af transkraniel magnetisk stimulering i et ressourcebegrænset miljø for at etablere hjerne-adfærdsrelationer

Published: April 20, 2022 doi: 10.3791/62773

Summary

Transkraniel magnetisk stimulering (TMS) og lavfrekvent TMS (lfTMS) har vist sig at være store bidragydere til hjernelitteraturen. Her fremhæver vi metoderne til at undersøge de kortikale korrelater af selvbedrag ved hjælp af TMS.

Abstract

Neuroimaging opfattes typisk som en ressourcekrævende disciplin. Selvom dette er tilfældet under visse omstændigheder, har institutioner med begrænsede ressourcer historisk bidraget væsentligt til neurovidenskab, herunder neuroimaging. I studiet af selvbedrag har vi med succes anvendt tms med enkeltpuls til at bestemme hjernens korrelater af evner, herunder overkrav og selvforbedring. Selv uden brug af neuronavigation fører metoder, der leveres her, til vellykkede resultater. For eksempel blev det opdaget, at fald i selvbedragende respons fører til et fald i påvirkning. Disse metoder giver data, der er pålidelige og gyldige, og sådanne metoder giver forskningsmuligheder, der ellers ikke er tilgængelige. Gennem brugen af disse metoder udvides den samlede videnbase inden for neurovidenskab, hvilket giver forskningsmuligheder til studerende som dem på vores institution (Montclair State University er et spansktalende institut), der ofte nægtes sådanne forskningserfaringer.

Introduction

Der er en række udfordringer ved at undersøge hjerneadfærd korrelerer på forskningsinstitutioner med begrænsede ressourcer (ofte omtalt som 'undervisningsuniversiteter'). Ifølge data fra National Science Foundation (NSF) er næsten al akademisk forskning afsluttet af en lille procentdel af videregående uddannelsesinstitutioner i USA. Når man undersøger over 4.400 post-sekundære gradsgivende institutioner, udfører og offentliggør de 115 bedste universiteter / institutter 75% af al forskning1. I USA er der 131 forskning 1 (R1: Det højeste statusniveau, et universitet kan opnå med hensyn til forskningsrangering) universiteter, der modtager størstedelen af føderal finansiering.

Denne top-tunge finansieringsforskel begrænser forskningsmulighederne for mange hovedforskere såvel som studerende; for eksempel er kun 1,9% af R1-universiteterne spansktalende institutter. Desuden er ikke-R1-institutter begrænsede med hensyn til forskningsplads, tildelte tilskud og tid til forskning, og disse skoler har ofte ikke tilknytning til medicinsk skole2. I betragtning af disse forhindringer leverer vi de metoder, der med succes har gjort det muligt at undersøge hjerneadfærdsforhold i bedrag i et ressourcebegrænset miljø. Mens disse metoder er egnede til ethvert institut, mener vi, at de på mindre / undervisningsintensive universiteter vil få det maksimale udbytte af disse metoder.

Vores laboratorium har primært fokuseret på de hjerneområder, der er ansvarlige for at producere selvbedrag og selvforbedring. Etablering af årsagssammenhæng med hensyn til de underliggende kortikale regioner kan opnås ved hjælp af en række teknikker, og disse data hjælper med at bekræfte korrelative neuroimagingmetoder og eksperimentelle patientforsøg 3,4,5.

For at undersøge selvbedrag med kausale neuroimaging teknikker er der anvendt en række innovative metoder, hovedsageligt med enkeltpuls transkraniel magnetisk stimulering (TMS) og gentagen TMS (rTMS6Figur 1). Mens tDCS (transcranial Direct Cortical Stimulation) er blevet anvendt med succes7 og kan ændres for at replikere de metoder, procedurer og resultater, der præsenteres her, gør TMS's fleksibilitet det stadig til det optimale valg til neuromodulation af selvbedrag. Ved den mest almindelige implementering hæmmer, ophidser, forstyrrer eller måler forskere kortikal excitabilitet (ikke dækket her, men se reference8).

Den mediale præfrontale cortex (MPFC) ser ud til at være involveret i selvbedragende reaktion9. I betragtning af den rolle, som Cortical Midline Structures (CMS) spiller med hensyn til selvbevidsthed generelt10, er det ikke overraskende, at selvbedrag er korreleret med MPFC-aktivitet. For at bestemme årsagssammenhængen med hensyn til frontale regioner blev TMS påberåbt for at skabe 'virtuelle læsioner', mens man målte anfald af selvbedrag11. Måling af selvbedrag er opnået via to hovedmetoder: Selvforbedring og overkrav6.

Vi har fundet ud af, at afbrydelse af MPFC fører til reduktion af selvbedrag 6,8,11,12,13. Desuden har vi opdaget, at en sådan reduktion (dvs. sænkning af selvbedrag) er relateret til et fald i en persons påvirkning (dvs. negative humørstigninger og positive humørfald).

Fordi neuronavigation / individuelle MR'er ikke anvendes (på grund af omkostninger har de fleste laboratorier ikke disse ressourcer), kan der opstå bekymring over positionering og nøjagtighed i TMS-målretning. Det har vi kompenseret for ved lejlighedsvis at lave fiduciale procedurer, hvor et kontrastmål (f.eks. en E-vitamintablet) placeres på hætten, og deltageren/deltagerne efterfølgende scannes i en strukturelMR-scanning 11,12. Disse metoder har bekræftet nøjagtigheden af de metoder, der er skitseret her, og vi målretter mod det mediale aspekt af MPFC ved grænsen til BA 10/9, som ligger over Den Mediale Frontal Gyrus (0, ~ 40, ~ 30).

Det er klart, at højere rumlig opløsning kan opnås ved hjælp af andre metoder såsom neuronavigation, men disse metoder anvendes ikke uden ulemper, der inkluderer deltagerfrafald, deltagerudelukkelse, øget varighed af eksperimentel varighed, yderligere træning og screening, ekstra udgifter og ofte flere besøg på stedet for deltagere. Derfor tilbyder de metoder, der præsenteres her, et glimrende alternativ til neuronavigation under mange omstændigheder.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Den forskning, der præsenteres her, blev godkendt af Institutional Review Board (IRB) -udvalget ved Montclair State University. Alle deltagere er blevet behandlet inden for APA's etiske retningslinjer.

1. Deltagere

  1. Først skal du indhente IRB-udvalgets godkendelse af protokollen (se Diskussion for ikke-forskning 1-institutioner). Høring af erfarne forskere anbefales. Få formularer som screening (supplerende fil 1) og bivirkninger (supplerende fil 2) fra andre forskere - de deles let på tværs af TMS-samfundet. BEMÆRK: Med henblik på dette eksperiment blev der opnået formularer fra Simone Rossi.
  2. Træn alle efterforskere i at samtykke og informere deltagere om alle risici, bivirkninger og potentielle bivirkninger. Om nødvendigt tager hovedforskeren (PI) et TMS-kursus, hvis der er behov for yderligere viden. Før du kører deltagere, skal du sikre dig, at PI udfører en pilottest af protokollen, herunder samtykke og debriefing.
  3. Rekruttér deltagere gennem flyers rundt omkring på campus. Screen deltagere personligt; indledende kontakt behøver ikke at være personligt. Sørg for, at løbesedlerne kun beskriver kompensationen og risiciene i generelle vendinger, herunder eventuelle særlige omstændigheder (f.eks. COVID).
  4. Sørg for, at deltagerne læser samtykkeformularen højt, herunder specifikke spørgsmål, herunder: Er du en nuværende studerende på ____PI______? Har du en: historie af epilepsi, familie historie af epilepsi? Har du en historie med anfald? Har du nogen af følgende slagtilfælde, kraniale metalimplantater, strukturel hjernelæsion, implanteret enhed, pacemaker, medicinpumpe, cochlear-implantat, implanteret hjernestimulator, metalarbejder? Har du en historie med hovedtraume med bevidsthedstab? Har du et stort potentiale for graviditet? Er du yngre end 18? Er du ældre end 65?
  5. Undskyld eventuelle deltagere, der bekræfter eventuelle spørgsmål fra undersøgelsen.
  6. Før du tilmelder dig, skal du sikre dig, at screeningstjeklisten administreres.
  7. Betal alle deltagere $ 25 for deres deltagelse og behandle i overensstemmelse med retningslinjerne fra Institutional Review Board ved Montclair State University og American Psychological Association.
  8. Lever al TMS inden for den parameter, der passer til institutionen (se Diskussion).
  9. Deltagernes sikkerhed og komfort er afgørende, så spørg og overvåg deltagerne på alle punkter både verbalt og visuelt. Nervøsitet kan være normen, som i nogle tilfælde fører til vanskeligere resultater, og dette overvåges.

2. Håndtering af TMS-udstyr

  1. Brug en TMS-enhed med en enkelt puls til al stimulering. Udløs enheden ved samtidig fordybning af hånd- og fodkontakter manuelt af PI. Brug den maksimale stimuleringshastighed for stimulatoren (dvs. 0, 75 Hz).
  2. Brug en 70 mm ottetalsspiral under hele eksperimentet. Sørg for, at spolen aldrig når farlige/lukketemperaturer under eksperimentet. Backup spoler er klar, hvis det er nødvendigt som udskiftninger.
  3. Præsenter alle stimuli ved hjælp af en bærbar computer. Åbn softwaren (f.eks. Testbar), og log ind på kontoen. Klik på det relevante eksperiment.
  4. Skaler skærmen ved hjælp af et kreditkort. Angiv demografiske oplysninger. Rengør/afsprit den bærbare computer før og efter hver deltager er testet.
  5. Bestem motortærsklen ved hjælp af visuel inspektion (5/10 fremkaldt Abductor Pollicis Brevis) eller via en EMG (elektromyograf).
  6. Brug badehætter til at bevare markeringer. Brug en standard spoleholder til træning og kun som demonstration, ikke til aktiv stimulering.
  7. Brug stofbånd til at tage koordinater for CZ og OZ fra 10/20-systemet og tag MPFC fra en tidligere undersøgelse af overkrav10. For at bestemme MPFC skal du tage 1/3 af afstanden fra nasion til inion, og MPFC er 1,5 cm anterior til denne placering. Dette vil fokusere på BA 10/9 (Medial Frontal Gyrus).
  8. Bekræft målinger efter PI's skøn ved hjælp af fiducialmetoden, hvor en vitamin E-tablet klæbes til hætten på spoleplaceringen, som let kontrasterer i en standard MR. På grund af omkostningerne er denne mulighed begrænset.

3. Covid-19

  1. På grund af COVID-19 skal du inkludere følgende protokoller14. I samtykkeformularen skal du tilføje en ansvarsfraskrivelse: "Som deltager i denne undersøgelse vil du tilbringe tid i et indendørs rum i nærheden af forskeren. Dette udgør en betydelig ekstra risiko for at få COVID-19. Vi tager følgende forholdsregler for at beskytte dig, såsom: Kun PI vil være inden for 6 ft fra deltageren; Kun en assistent er tilladt i nærheden, men de skal holde social afstand; Deltageren skal bære to masker; PI skal bære to masker, handsker og et ansigtsskærm; Assistenten skal bære en maske og et ansigtsskærm; Alt kontaktudstyr er desinficeret."
  2. Udfør alle eksperimenter i lobbyen /hallen uden for det normale laboratorium, da ventilationen øges betydeligt. Alt udstyr er desinficeret og bærbart.
  3. Når COVID-19-protokollerne er lempet, skal du bruge normale procedurer.

4. Motor tærskel

  1. Marker svømmehætter langs nasion / inion-linjen og midtpunktet taget ved hjælp af en magisk markør. Mål præ-aurikulære punkter og tag også disse midtpunkter. Herfra plot 10/20 koordinater (se 2.6).
  2. Brug den højre halvkugle præ-auricular linje, gå derefter 33% ned (i ventral retning) og start søgningen efter den optimale placering for Abductor Pollicis Brevis (APB) ved hjælp af TMS-spolen. Aflad TMS-maskinen ved hjælp af spoleudløseren, fodkontakten og frakobling af sikkerheden.
  3. Orienter TMS-spolen ved 45° for alle søgninger og TMS-leverancer.
  4. Start stimuleringsudgangen ved 30% samlet maskinudgang ved hjælp af drejeknappen på forsiden af maskinen, og hæv i trin på 2% ved hjælp af skiven, indtil der noteres en bevægelse. Her, da stimuleringen øges med hensyn til intensitet, skal du også flytte placeringen. Der er et omhyggeligt samspil mellem spolebevægelse og stimuleringsintensitet.
  5. Når den optimale placering er fundet (dvs. det sted, der leverede det maksimale APB-svar), skal du bestemme MT.
  6. Før MT-bestemmelse påbegyndes, skal du markere spolespidsstedet på hætten for at muliggøre nøjagtig placering. Spor hele den forreste del af spolen på svømmehætten ved hjælp af en magisk markør.
  7. Til den visuelle inspektionsmetode skal du bruge ca. 20 impulser (varierende maskinintensitet) for at finde ud af, hvilket stimuleringsniveau der resulterer i 5/10 (50%) APB-svar. Urskiven skal hæves og sænkes som reaktion på øgede eller nedsatte fingerbevægelser. Start ved 20% af maskinens intensitet og arbejd op. Når der er opnået 5/10 svar, skal du registrere individets MT ved at notere, hvad maskinen viser som intensitet.
  8. For den (foretrukne) MEP-metode skal du placere engangselektroder på APB og tommelfingerens sene og en jord (normalt omkring bagsiden af håndleddet), og i stedet for at bruge visuel inspektion skal der observeres en positiv MEP på optageenheden.
  9. Definer et positivt MEP-svar som et MEP med ≥50 μV peak-to-peak amplitude.
  10. I lighed med visuel inspektion, stimulere indtil 5/10 positive MEP'er er observeret. Mep'erne skal være større end 50 μV. Hvis 50 % af medlemmerne af Europa-Parlamentet er over (og 50 % under), er MT blevet identificeret.
  11. Når den er etableret, skal du indstille TMS-maskinen til det passende stimuleringsniveau. 90% af motortærsklen er en ideel balance mellem effektiv aktiv TMS og sikkerhed. Overse ikke 45% af maskinens samlede output. Der er lejligheder, hvor en persons MT er 60% af maskinens samlede output, men det er sjældent.

5. Aktiv tms med enkelt puls

  1. Vælg tilfældigt rækkefølgen af alle websteder (f.eks. SMA, PZ, MPFC eller Sham over CZ; Figur 5).
  2. Placer spolen over det aktive websted, og start en præsentationssoftware (f.eks. Testbar (se nedenfor)). Stimulering skal fortsætte automatisk og synkroniseret med stimuli.
  3. Hav altid en ekstra spole i tilfælde af overophedning.

6. Præsentation

  1. Indsaml alle adfærdsdata ved hjælp af en præsentationssoftware (f.eks. Testbar) Denne software er let konfigureret, og scripts er enkle.
    BEMÆRK: Der oprettes tre separate blokke - en for hver af hjerneforholdene. Demografi, der skal indsamles, vælges først ved hjælp af Testables automatiske udvælgelsesrutine. Derefter placeres ægte ord og falske ord i scriptsoftwaren. Størrelsen og varigheden af ordene vælges, ligesom placeringen på skærmen af stimulusordene.
  2. Når scriptet er lavet, skal du først indsamle demografi og udføre skærmkalibrering. Dette gøres ved at matche skyderen til et kreditkort. Udfør alle eksperimenter på en computer. Alle svar er lavet på det indbyggede tastatur og sensorpude.
  3. Giv to øvelsesforsøg og introducer den analoge skala. Alle deltagere tilpasser sig nemt udstyret. Instruktionerne gives mundtligt, og deltagerne får besked på at vurdere, hvor godt de kender ordet.
    1. Hvis ordet er kendt for dem (såsom 'skrivebord'), skal det gives en høj rating.
    2. Hvis de 'slags' kender ordet, skal de give en medium rating (såsom 'klorofyl').
    3. Hvis det ikke er så kendt for dem, vil de tildele en lav rating (såsom '5HTTlpr'). Der skal bruges i alt 144 ord (36 pr. Hjernested).
  4. Deltagerne har ubegrænset tid til at svare. Efter svaret på analog skala præsenteres det næste ord.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Figur 2, fra Taylor-Lilquist et al.14, involverede fire hjernesteder: MPFC, SMA, PZ og et Sham-sted. Disse websteder blev brugt til at bestemme korrelationerne ved overkrav. Overclaiming er en deltager, der angiver, at de kender et ord, når det faktisk ikke er et ord. 12 deltagere blev testet i både sociale og ikke-sociale sammenhænge. De sociale indstillinger repræsenterede pres for enten at kende et ord (højt socialt pres; n = 6) eller ikke kende et ord (lavt socialt pres; n = 6). Det sociale pres var en række verbale opfordringer, der indikerede, at enhver person kender disse ord, og de var lette (højt socialt pres), eller at de ord var vanskelige, og de fleste mennesker kendte dem ikke (lavt socialt pres).

Da TMS blev leveret til MPFC, var deltagerne mindre tilbøjelige til at overdrive i den sociale tilstand (s. < .05). Det vil sige, at overkrav, når de var under sociale presforhold, var meget mere forstyrret end nogen anden tilstand (efter MPFC TMS). Dette kan ses i figur 2 , hvor deltagerne er meget mindre vildledende (dvs. mere ærlige) i MPFC / social tilstand. Når MPFC hæmmes, falder overclaiming, ligesom indflydelsen fra socialt pres. Fordi social kognition og overclaiming menes at være MPFC-egenskaber, er dette ikke overraskende.

Disse data er i overensstemmelse med tidligere undersøgelser, der viste, at MPFC-forstyrrelser fører til mere ærlig respons12,13.

Figure 1
Figur 1: To forskellige TMS-metoder er blevet anvendt til at forstyrre selvbedrag. Enkeltpulsteknikker er timet, så pulsen leveres med stimuli for at forstyrre selvbedrag, mens opgaven udføres. Både lfTMS og rTMS modulerer hjernen før opgaven, hvilket potentielt ændrer selvbedrag. Alle teknikker varierer hjernesteder og giver en række kontroller, herunder Sham TMS. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 2
Figur 2: Selvbedrag kan moduleres ved hjælp af TMS. Deltagerne (n= 12) fik socialt pres for at kende ord i en tilstand og intet socialt pres i en anden tilstand. Det sociale pres var en række verbale opfordringer, der indikerede, at enhver person kender disse ord, og de var lette (højt socialt pres; n = 6), eller at de ord var vanskelige, og de fleste mennesker ikke kendte dem (lavt socialt pres; n = 6). Midler og SE'er præsenteret. Fordi social kognition er en MPFC-funktion, troede vi, at TMS leveret på en hæmmende måde ville reducere overkrav (også en MPFC-funktion). Dette viste sig at være tilfældet. Klik her for at se en større version af denne figur.

Supplerende fil 1: Selvom vores informerede samtykke behandler disse spørgsmål, anbefaler vi en separat screeningsformular. Både det informerede samtykke og screeningstjeklisten administreres oralt. Dette giver os og deltageren mulighed for at stille opfølgende spørgsmål og afklare enhver forvirring. Formularen, der præsenteres her, er IRB-godkendt. Klik her for at downloade denne fil.

Supplerende fil 2: Sporing af bivirkninger kan opnås med denne eller lignende former. Hovedpine, selvom det er sjældent, er ikke uset. Denne formular er en TMS-formular til standardbrug og er ikke blevet ændret til eksperimentel brug. Præ- og post-TMS (hele sessionen, ikke pr. Blok) svar registreres. Klik her for at downloade denne fil.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Protokollen (og variationer af) skitseret her er blevet brugt i over 50 undersøgelser ved Montclair State University. Hele opsætningen kan oprettes for under $ 15.000 (US). Desuden har vi fundet ud af, at vores koordinater stemmer godt overens med underliggende hjernestrukturer ved hjælp af fiduciale procedurer.

Variationer af denne metode anvendes ofte. For eksempel kan kontrolforhold omfatte stimulering af forskellige hjerneområder, anvendelse af TMS forskellige timinger (dvs. anvende TMS på et tidspunkt, der ikke burde have nogen effekt), ved hjælp af en Sham-spole, ved hjælp af forskellige niveauer af den samlede maskinudgang osv. Sikkerhedsproblemer kan være forskellige på en mindre undervisnings- / ikke-undervisningsinstitution, da medicinsk personale ikke er let tilgængeligt. Enhver undersøgelse eller forskning, hvor neuromodulation udføres, skal opfylde sikkerhedsprotokoller. Udførelse af enkeltpuls TMS er sikrere end rTMS, men udgør stadig betydelige risici. Vi har udført TMS og lfTMS på Montclair State University i 20 år uden større hændelser ved at overholde offentliggjorte sikkerhedsretningslinjer 16,17,18.

Etablering af TMS og lfTMS på ikke-R1-institutioner kan kræve uddannelse af ens Institutional Review Board (IRB) og være åben for bekymringer, der muligvis ikke findes på større institutioner. En sådan ordning gav mulighed for frem og tilbage afhøring og svar mellem neutrale eksperter, hovedforskeren (PI) og IRB-formanden. Der blev etableret en række vigtige præcedenser, som kan være unikke for ikke-R1-institutioner. For det første vil transkraniel magnetisk stimulering (TMS og lfTMS) kun blive administreret af PI. Post-docs, kandidatstuderende, bachelorstuderende må ikke administrere TMS under eksperimenter. For det andet blev betalingen ($ 25 pr. Session) fastsat af IRB-formanden på en måde, der afbalancerede fristelse og rimelig kompensation. Endvidere blev motortærskel (MT) bestemt til at være den måde, hvorpå al stimulering skulle indstilles med hensyn til intensitet, og dette kunne gøres enten via visuel inspektion eller målte motor fremkaldte potentialer (MEP). Vi blev også enige om, at aktiv TMS vil blive leveret til 90% MT, medmindre andet er angivet. Der er især indrømmet undtagelser fra dette antal (højere), når der indsamles mep'er til hypotesetest9. Endelig blev vi enige om, at samtykkeerklæringer vil blive læst helt eller delvist for deltagerne, så de fuldt ud forstår protokollen og ikke 'bare underskriver en formular' uden helt at forstå TMS. Mange deltagere har udfordringer med engelsk, og de sætter ofte pris på at få samtykket forklaret og læst for dem, mens de også læser det.

Vores procedurer er ekstremt konservative med hensyn til sikkerhed. Et princip, som vi har fulgt, er at behandle TMS som om det var rTMS. I vores samtykke bruger vi følgende sprog:

Risici forbundet med TMS omfatter anfald, hovedpine, nakkesmerter, høretab eller forstyrrelse og muligt kortvarigt hukommelsestab samt mulige langsigtede, ukendte virkninger. Den mest alvorlige kendte risiko for TMS er produktionen af en kramper (anfald). TMS kan producere en kramper, når en række impulser gives ved høj effekt, og når serien gives ekstremt tæt på hinanden. Denne undersøgelse følger offentliggjorte sikkerhedsretningslinjer for brug af TMS, der er designet til at undgå kendte risikofaktorer for kramper med TMS. Selvom utilsigtede anfald forekommer med en frekvens på < 0,1%, er der faktorer, der kan øge risikoen for, at TMS udløser et anfald, såsom familiehistorie af anfald eller tidligere neurologisk tilstand. Personer med epilepsi kan ikke deltage i denne undersøgelse. Også, hvis du har en historie med hovedtraume eller implanterede metalliske genstande, kan du ikke deltage i denne undersøgelse. Hvis du er gravid, kan du ikke deltage i denne undersøgelse. Den mest almindeligt rapporterede bivirkning af TMS er hovedpine. Nakkesmerter kan også forekomme. Hvis der opstår hovedpine eller nakkesmerter, håndteres det normalt let med smertestillende medicin. Man kan også opleve noget ubehag på hovedet, hvor spolen holdes. Dette skyldes sammentrækning af hovedbundsmuskler. Den klikstøj, der produceres under stimuleringen, kan midlertidigt påvirke hørelsen. Ørepropper har vist sig at reducere denne risiko, derfor bliver du bedt om at bære ørepropper under TMS.

Fordi TMS nu er en almindelig teknik, bør det kræve minimal indsats at finde både en konsulent og prøve IRB / sikkerhedsformularer. En søgning i PubMed pr. 21. marts 2021 på "TMS eller rTMS" resulterede i 24.435 citater.

I erkendelse af, at beslaglæggelse er den primære risiko, spørger vi om anfald flere gange, da disse spørgsmål stilles i både samtykkeformularen og screeningstjeklisten (supplerende fil 1). Screeningstjeklisten administreres også oralt. Vi har ikke haft en anfaldshændelse siden TMS blev etableret på Montclair State University og har afvist omkring 5% af vores oprindeligt rekrutterede deltagere på grund af anfald. For at sætte dette i kontekst anslår vi, at 20% af de rekrutterede deltagere afvises af andre grunde (f.eks. Tidligere hovedtraume med bevidsthedstab). Ud over medicinske overvejelser er praktiske overvejelser yderst relevante i USA. I staten New Jersey er læger ved lov forpligtet til at rapportere gentagne anfald til MVC (Motor Vehicles Commission), personer, der lider af anfald, skal gennemgå medicinsk gennemgang, når tilbagekaldte licenser suspenderes 6 måneder efter 'sidste anfald' og "en person er diskvalificeret fra at køre et erhvervsmotorkøretøj, hvis han / hun har en etableret medicinsk historie eller diagnose af epilepsi" (https://www.state.nj.us/mvc).

Mere kraft og mere robuste resultater er sandsynlige, hvis der anvendes stærkere TMS-intensiteter. Dette kan være ideelt og faktisk påkrævet i en række indstillinger, herunder kliniske. For eksempel vil de fleste laboratorier stimulere ved 100% 120% over MT. Desuden anvender mange laboratorier neuronavigation for forbedret nøjagtighed17,18. Hvis de er tilgængelige, og sikkerheden kan garanteres, betragtes disse som bedste praksis.

Fremragende neurovidenskabelig forskning kan opnås på enhver institution. Ved at implementere disse procedurer mener vi, at forskningen vil blive fremmet, da flere institutioner kan bidrage til den akademiske vidensbase. Derudover vil studerende, der normalt er underrepræsenteret, få adgang til videnskaberne.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Ingen

Acknowledgments

LSAMP (Louis Stokes Alliance for Minority Participation), Wehner og The Crawford Foundation, Kessler Foundation er alle takket for deres støtte.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. 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).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).
  6. 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).
  7. Tang, H., et al. Stimulating the right temporoparietal junction with tDCS decreases deception in moral hypocrisy and unfairness. Frontiers in Psychology. 8, 2033 (2017).
  8. Kelly, K. J., et al. The effect of deception on motor cortex excitability. Social Neuroscience. 4 (6), 570-574 (2009).
  9. Farrow, T. F., Burgess, J., Wilkinson, I. D., Hunter, M. D. Neural correlates of self-deception and impression-management. Neuropsychologia. 67, 159-174 (2015).
  10. 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).
  11. 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).
  12. Barrios, V., et al. Elucidating the neural correlates of egoistic and moralistic self-enhancement. Consciousness and Cognition. 17 (2), 451-456 (2008).
  13. 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).
  14. 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).
  15. Bikson, M., et al. Guidelines for TMS/tES clinical services and research through the COVID-19 pandemic. Brain Stimulation. 13 (4), 1124-1149 (2020).
  16. 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).
  17. Pascual-Leone, A., et al. Safety of rapid-rate transcranial magnetic stimulation in normal volunteers. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 89 (2), 120-130 (1993).
  18. 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).
  19. 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).

Tags

Neurovidenskab udgave 182 transkraniel magnetisk stimulering TMS selvbedrag bedrag forskningsintensivt institut neuromodulation medial præfrontal cortex spansktalende institution selvforbedring overkrav
Anvendelse af transkraniel magnetisk stimulering i et ressourcebegrænset miljø for at etablere hjerne-adfærdsrelationer
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Shelansky, T., Chavarria, K.,More

Shelansky, T., Chavarria, K., Pagano, K., Sierra, S., Martinez, V., Ahmad, N., Brenya, J., Janowska, A., Zorns, S., Straus, A., Mistretta, V., Balugas, B., Pardillo, M., Keenan, J. P. Employing Transcranial Magnetic Stimulation in a Resource Limited Environment to Establish Brain-Behavior Relationships. J. Vis. Exp. (182), e62773, doi:10.3791/62773 (2022).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter