Waiting
Traitement de la connexion…

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

Behavior

Intracortical hämning inom primära motoriska Cortex kan moduleras genom att ändra fokus för uppmärksamhet

Published: September 11, 2017 doi: 10.3791/55771
Automatic Translation
1, 1, 1, 1
1Department of Medicine, Movement and Sport Sciences, University of Fribourg

Summary

Detta manuskript med två olika transkraniell magnetisk stimulering (TMS) protokoll, och beskriver hur man mäter och jämför kortikala hämning inom primära motoriska cortex när anta olika uppmärksamhet foci.

Abstract

Det är väl känt att ett externt fokus (EF) jämfört med en inre fokus (om) förbättrar motoriskt lärande och prestanda. Studier har visat fördelar i noggrannhet, balans, tvinga produktion, hoppning prestanda, rörelsehastighet, syreförbrukning och tröttande uppgift. Även om beteendemässiga utfall med en EF-strategi är väl utforskat, de underliggande neurala mekanismerna är fortfarande okända. En nyligen TMS-studien jämfördes aktiviteten av primära motoriska cortex (M1) mellan en EF och en IF. Mer exakt, visade denna studie att när det antar ett EF, aktiviteten av intracortical hämmande kretsar förstärks.

På den beteendemässiga nivån testar protokolls påverkan av uppmärksamhet foci på tid att uppgift misslyckande (TTF) när du utför submaximal sammandragningar av den första dorsala interosseous (FDI). Dessutom beskriver aktuella papper två TMS protokoll för att bedöma påverkan av uppmärksamhet förhållanden på aktiviteten av kortikala hämmande kretsar inom M1. Således, den här artikeln beskriver hur du använder single-pulse TMS stödnivåer under tröskeln motor (subTMS) och Parade-pulse TMS, framkalla kort-intervall intracortical hämning (SICILIAN) när den appliceras på M1. Som dessa metoder antas återspegla lyhördheten för GABAergic inhibitoriska neuroner, utan att påverkas av spinal reflex strömkretsarna, är de väl lämpade för att mäta aktiviteten av intracortical hämmande kretsar inom M1.

Resultaten visar att rikta uppmärksamhet externt förbättrar motorprestanda, som deltagarna kunde förlänga tiden till uppgift misslyckande. Dessutom åtföljdes resultaten av en större subTMS-inducerad Elektromyografi dämpning och SICILIAN när det antar ett EF jämfört med en IF. Som nivån på kortikala hämning inom M1 var tidigare visat för att påverka motorns prestanda, förbättrad hämning med en EF kan bidra till bättre rörlighet effektiviteten hos beteendemässiga uppgiften, indikeras av en långvarig TTF med en EF.

Introduction

Det är nu allmänt accepterat att anta en EF jämfört med en IF eller neutrala fokus främjar motorprestanda och lärande i många inställningar1. Det har exempelvis visat att anta en EF leder till fördelar i noggrannhet2,3, balansera4,5,6, tvinga produktion7,8, hoppning prestanda 7 , 9 , 10 , 11, rörelse hastighet12, syre förbrukning13,14och tröttande uppgifter15,16.

På andra sidan, eftersom hjärnans aktivering är grunden för alla rörelser, har flera aspekter av neurala kontroll rörlighet undersökts. Till exempel har nivå och förmågan att modulera intracortical hämning inom M1 visat att ha en stark påverkan på motorik, såsom interlimb samordning17, postural kontroll18och fingerfärdighet19. Dessutom visar populationer med sämre motorisk kontroll förmågor än unga vuxna, till exempel äldre personer eller barn (född prematura20), oftast mindre uttalad hämmande kontroll. Således, även om rollen av hämmande processer inte är ännu förstådda, hämmande processer ändå verkar vara viktigt att kvaliteten på motoriska utförandet i allmänhet.

En möjlighet att undersöka intracortical hämmande strömkretsarna är att använda icke-invasiv transkraniell magnetisk stimulering (TMS). Det vanligaste stimulering protokollet gäller Parade-pulse TMS (ppTMS) för att inducera SICILIAN. Detta protokoll använder en luftkonditionering stimulans under tröskeln motor för att minska amplituden för suprathreshold kontroll stimulans svar framkallas i ett interstimulus intervall på 1-5 ms21,22,23 , 24. sedan rapporteras som en procentsats av den kontroll stimulansen, amplituderna för de motor-evoked potentialerna (ledamöter) kan jämföras över förhållanden, ger information om kortikala hämmande aktivitet och modulering inom M1.

Ett annat stimulering protokoll att bedöma aktiviteten av intractortical hämmande kretsar gäller enstaka pulser, där alla stimuli levereras på stödnivåer under tröskeln motor (dvs. subTMS). Detta protokoll inducerar dämpning i den pågående EMG aktivitet18,25,26. Denna så kallade subTMS-inducerad EMG dämpning kan jämföras när det gäller belopp och varaktighet. Detta protokoll inte används så ofta, har men vissa fördelar jämfört med standardprotokollet SICILIAN. Detta protokoll stör inte motor utförande, som det inte inducerar suprathreshold stimuli. Båda metoderna testa lyhördheten för intracortical gamma - aminosmörsyra (GABA) hämmande interneuroner23,27.

Trots de välkända fördelarna med en EF jämfört med en IF på motorprestanda1, fortfarande de underliggande neurala processerna till stor del okända. I en tidigare fMRI studie28visades att blod och syre nivå-beroende (fet) aktiveringen har förbättrats i M1, primär somatosensoriska, och trångsynt cortices när försökspersoner avrättades ett finger sekvens och antog en EF jämfört med en IF. Som retande och hämmande aktivitet inte kan differentieras genom fMRI29, anges en annan nyligen studie16 den ökad aktiviteten i M1 är associerad med en EF, i själva verket att på grund av utökad verksamhet intracortical hämmande kretsar. Mer exakt, visade denna studie att retbarhet av hämmande GABAergic nervceller kan anpassas direkt efter typ av uppmärksamhet fokus antogs i en och samma person.

Huvudsyftet med detta protokoll är att visa två möjliga sätt att jämföra de omedelbara effekterna av kognitiv manipulation (dvs fokus för uppmärksamhet instruktioner) på aktiviteten av intracortical hämmande kretsar inom M1. Både används SubTMS och ppTMS. Dessutom visar detta protokoll ett möjligt sätt att utforska påverkan av uppmärksamhet foci på motoriska beteende på ett mycket kontrollerat sätt genom att undersöka TTF submaximal isometrisk ihållande sammandragning av de utländska Direktinvesteringarna.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

detta protokoll godkändes av den lokala etiska kommittén, och experimenten i enlighet med Helsingforsdeklarationen (1964).

1. etisk godkännande och ämnet instruktion

  1. innan mätningen, instruera alla deltagare om de potentiella riskfaktorerna och syftet med studien. Ge inte information om de uppmärksamhet foci, eftersom detta kan påverka resultatet. Se till att säkerhetsriktlinjerna för tillämpningen av TMS i forskning inställningar 30 följs.
    Obs: Vid tillämpning av TMS, det finns vissa medicinska riskfaktorer, inklusive implanterade kraniala elektroder och cochleaimplantat, personlig historia av synkope eller krampanfall, epilepsi, cerebral lesion, läkemedel/medicin interaktioner, senaste abstinens, graviditet, eller sjukdom. TMS ska inte ges till barn.
  2. i studien inkluderar friska deltagare (n = 14) mellan 18 och 35 år. Exkludera patienter med ortopediska och/eller neurologiska/psykiska sjukdomar. Se till att alla deltagare är högerhänta.

2. Experimentell Design och Setup

  1. dela gruppen i två. Instruera en hälften av gruppen på om instruktioner först, följt av EF instruktioner i andra experimentella session (se avsnitt 4.2.2 för verbala instruktioner). Instruera andra hälften i en motviktstruckar ordning.
    Obs: Experimentet består av totalt fyra laborationer (se figur 1) som måste åtskiljas av minst 72 h. De första två sessionerna består av mäta maximal kraft (Fmax) och TTF submaximal ihållande pekfinger bortförande (se steg 4). De tredje och fjärde sessionerna består av mäta aktiviteten av hämmande kretsar inom M1 under aktiviteten med hjälp av subTMS och ppTMS (se figur 1).

3. Ämne förberedelse

  1. Seat deltagaren i en justerbar och bekväm stol i hela experimentet. Placera en bildskärm 1 m framför deltagaren.
  2. Placera vänster arm i en bekväm och avslappnad position under bordet, vilande på vänster ben. Om det behövs, justera armen med en kudde. Placera höger arm av ämnet i en specialbyggd skena pronerad ställning (se figur 2).
    Obs: Här, skenan är tillverkad av termoplastisk och passar alla deltagare (för detaljer, se 16). Dessutom skenan var tänkt för att begränsa antalet frihetsgrader av handleden (se figur 2B). De enda rörelser tillåtet var den Abduktion och adduktion av metacarpophalangeal gemensamma av högra pekfinger.
  3. Justera det finger gemensamt med axeln av rotation av skräddarsydda enheten. När den optimala positionen hittas, registrera manuellt och ta en bild av skenan att använda jämförbara befattningar i sessioner 2, 3 och 4 antero-posterior och medio-laterala positioner.

4. Sessioner 1 och 2: beteendemässiga tester

  1. Maximal isometrisk sammandragningar (se figur 1A ).
    1. Justera axlarna för rotation av en goniometer och metacarpophalangeal gemensamma och fixa den goniometer ordentligt med skruvarna (se figur 2). Placera kraftgivare på ett sätt som möjliggör maximal frivillig sammandragningar (se figur 2B).
    2. Ansluta EMG kabeln (FDI muskel), kraftgivare och goniometer kablar av lämpligt förstärkare eller analog till digital omvandlare (A-D).
    3. Har deltagaren utför 3 maximal isometrisk kidnappningar av pekfingret, med en 30-s paus mellan varje kontraktion, och fastställa Fmax.
      Obs: Fmax bestäms som den högsta toppen i kraft signalen från kraftgivare. Förklara för deltagaren att maximal sammandragningar består av en gradvis ökning av kraft från 0 N enskilda maximalt. Ännu viktigare, instruera deltagarna att utföra en isometrisk kontraktion mot den stationära kraftgivare. Deltagarna ska kidnappa pekfingret vid metacarpophalangeal gemensamt och tryck så hårt som möjligt mot kraftgivare. En 3-s tidsperiod bör ges per sammandragning, och deltagarna ska instrueras att upprätthålla maximal kraft för 2 s 16 , 25 , 26. Mellan varje kontraktion, ge deltagarna en 30-s paus.
    4. Har ämnet spaken mot kraftgivare, utan att ge instruktioner om uppmärksamheten.
      Obs: Samma uppgift kommer att ske i början av sessionen 2 att se till att Fmax och ställning i skenan inte har ändrats mellan sessioner.
    5. Efter maximal sammandragningar, ta bort den kraftgivare, så att pekfingret röra sig fritt i det tvärgående planet (Abduktion/adduktion).
    6. Beräkna Fmax från maximal isometrisk kidnappningar (steg 4.1.3) använda raw-data på datorn. Bestämma 30% (Fmax * 0,3; sessioner 1 och 2) och 10% (Fmax * 0,1; sessioner 3 och 4) av Fmax.
      Överväg Fmax som den högsta toppen i kraft signalen från kraftgivare. I följande sessioner, de olika kontraktion stödnivåerna (30% och 10%) beräknas utifrån de Fmax som erhållits i detta skede av experimentet.
    7. Fyller en flaska vatten till det belopp som utgör 30% av Fmax erhållits från steg 4.1.6. Fästa vikt Fmax på repet av enheten (se figur 2A).
      Obs: Det volymetriska densitet vatten är 1 kg/L. Således, om 30% av Fmax av en deltagare representerar 0,4 kg, justera vikten på flaska till motsvarande 0,4 kg.
  2. Ihållande sammandragningar förrän TTF (se figur 1A ).
    1. Instruera deltagarna om uppgiften.
      Obs: Deltagarna måste hålla fingret i målpositionen genom att motverka vikt (se figur 2), utför ett bortförande av pekfingret. Uppgiften måste utföras förrän uppgift misslyckande. Uppgift misslyckandet bestäms som en avvikelse som är större än 10 grader från målpositionen. Avvikelsen mäts av en goniometer och visas på skärmen (se figur 2B).
    2. Slumpa ordning på session (se steg 2.1. EF eller om tillstånd). Verbalt instruera deltagarna på tillfredsställande villkor (om eller EF).
      1. För the EF skick, instruera enligt följande: " koncentrera sig på positionen för goniometer. Håll denna position så länge som möjligt. När goniometer position ändras, ändras tjockleken på den röda linjen på skärmen. Korrigera goniometer läge tills den röda linjen är tunna igen. " instruera deltagaren att " styr och koncentrera sig på positionen för goniometer " varje 30 s.
      2. För IF skick, instruera enligt följande: " koncentrera sig på placeringen av fingret. Håll denna position så länge som möjligt. När fingret position ändras, ändras tjockleken på den röda linjen på skärmen. Korrigera ditt finger läge tills den röda linjen är tunna igen. " instruera deltagaren att " kontrakt och koncentrera sig på hans finger muskler " varje 30 s.
    3. Har deltagarna hålla fingret i målpositionen genom att motverka vikt (se figur 2), utför ett bortförande av pekfingret. Har dem utföra uppgiften tills uppgift misslyckande.
    4. Tryck på den " post " knappen på inspelningsprogrammet att starta inspelningen goniometer signalen och vänta tills uppgiften misslyckande. När uppgift misslyckande har uppnåtts, tryck på den " stoppa inspelningen " knappen på inspelningsprogrammet att stoppa inspelningen och spara goniometer signalen på datorn. Ta bort deltagaren ' s hand från ortopediska skenan; den första sessionen är nu över.
    5. Respektera minimiperioden som Inter session (72 h), upprepa steg 4.2.1–4.2.4. Dessutom tillåter minst 72-h rast mellan sessioner 2 och 3 och sessioner 3 och 4.

5. Sessioner 3 och 4: Brain Stimulation

  1. yta Elektromyografi (yt-EMG) inspelningar.
    1. Raka håret på huden över den högra FDI muskeln, om det behövs, och sedan slipa lite huden med hjälp av Slipinstrumentets gel. Desinficera området skadad med en lösning som innehåller 80% etanol och 1% glycerin. Tillåta etanolen avdunsta.
    2. Placera Ag/Granulatfyllda bipolär ytan elektroderna i en mage-senan montage på de utländska Direktinvesteringarna, med 1 cm interelectrode avstånd. Placera referenselektroden på falangen av det digitus medius.
    3. Ansluta EMG kabeln (FDI muskel) och goniometer kabeln till en EMG-förstärkare och en A-D-omvandlare.
    4. Användning Ag/Granulatfyllda bipolär yta elektroder att registrera och mäta muskelaktivitet och elektrofysiologiska svar framkallas av hjärnstimulering från FDI muskeln.
      Obs: För den slutliga analysen (subTMS-inducerad EMG dämpning och peak-to-peak MEP amplitud), EMG signalen (från de utländska Direktinvesteringarna) måste justeras på följande sätt: förstärkning av x1000, Butterworth band-pass filtrera 10-1000 Hz och provtagning på 4 kHz. Lagra alla EMG data på en dator för offline analys.
  2. Upprepa steg 3.1 och 3.2.
  3. Transkraniell magnetisk stimulering
    1. fixa reflekterande markörerna på deltagaren ' s panna med dubbelsidig tejp.
      Obs: Reflekterande markörer möjliggör den ständigt leverans av TMS till målområdet över M1 med hjälp av en neuronavigation system (se figur 2). Fördelen med neuronavigation systemet är att spolen position kan registreras i förhållande till skallen position i rymden och kontrolleras när som helst under hela försöket.
    2. Användning som en 95-mm focal figur av åtta spolar kopplad till en TMS stimulator att leverera stimuli till kontralaterala motoriska kortikala hand området.
      Obs: Kontrollera att stimulatorn möjliggör Parade-puls stimulering paradigm (session 4). Dessutom, den inducerade strömmen riktas bakre till främre och måste levereras i omvänd läge. Den vågformen bör monofasiska.
    3. Hitta den optimala positionen (hot spot) av spolen i förhållande till skallen för framkalla motor evoked potentials (ledamöter) i FDI muskeln genom att utföra en klassisk vridmomentkurva.
      1. Start genom att placera spolen ungefär 0,5 cm anterior vertex och över mittlinjen, med spole handtaget pekar på 45 ° mot kontralaterala pannan.
        Obs: Detta kommer att säkerställa att inducerade strömflödet är ungefär vinkelrätt mot den centrala sulcus 31.
      2. Att få deltagarna brukade de TMS stimuli, börja vid intensitet under 25% av maximal stimulator utdata (MSO). Starta sedan att öka stimulering intensiteten och flytta spolen i medio-laterala och rostro-frontal riktning att upptäcka hot spot.
    4. När hot spot finns, spela in den optimala positionen med neuronavigation systemet. Fastställa tröskeln aktiva motor (aMT) genom att justera intensiteten av stimulator utdata. Definiera aMT som den minimisstyrka som krävs för att framkalla MEP peak-to-peak amplituder i EMG av de utländska Direktinvesteringarna större än 0,1 mV i tre av fem på varandra följande prövningar 21.
  4. Session 3: SubTMS-inducerad EMG suppression (se figur 1B ).
    1. Förbereda den vikt som motsvarar 10% av Fmax genom att fylla flaskan med vatten (se punkt 4.1.7).
      Obs: De 10% av Fmax väljs utifrån den Fmax (bäst av 3 studier) utförs i steg 4.1.3. I protokollet för subthreshold TMS har endast 10% av Fmax väljas, som det har tidigare visat att trötthet har ett inflytande på subTMS-inducerad EMG dämpning 32 , 33. Av samma anledning, måste subTMS sessionen utföras på en separat session. Mängden vatten som används här är mellan 0,3 L (minsta 30% av Fmax) och 1,2 L (största 30% av Fmax).
    2. Instruera deltagarna om uppgiften; den motoriska aktiviteten består av håller pekfingret i målpositionen genom att motverka den lätta vikten på 10% (bortförande av pekfingret; samma uppgift som i sessioner 1 och 2, men med mindre vikt).
    3. Som deltagarna förblir avslappnad i en bekväm ställning, hitta den optimala intensiteten för framkalla subTMS-EMG förtryck, utan att ge instruktioner om uppmärksamheten. Detta gör successivt minska i steg om 2% MSO från aMT bestäms tidigare.
    4. Medan de sitter fortfarande i avslappnad och bekväm position, har deltagarna utför två separata isometrisk pekfinger kidnappningar på 10% av Fmax och registrera EMG signalen av de utländska Direktinvesteringarna. Under detta isometrisk pekfinger bortförande, spela in (genom att trycka på den " post " knappen på inspelningsprogrammet) 20 prövningar med och 20 prövningar utan TMS, med en randomiserad interstimulus intervall (ISIs), från 0,8 till 1,1 s 16 , 25 , 26 , 33 , 34 i en 100-ms tidsramen.
      Obs: Detta intervall säkerställer att deltagarna inte behöver utföra uppgiften motor för länge och därför minimerar tröttande effekter. Efter varje serie, kolla subTMS-inducerad EMG dämpningen.
      1. Använd en full-wave rättelse genom att konvertera alla negativa amplituder till positiva amplituder i EMG signaler. Genomsnittet EMG signaler använder tid-normaliserade genomsnitt 35.
        Obs: Uppkomsten av subTMS-EMG dämpning definieras som den tidpunkt då skillnaden mellan försöken med och de utan TMS är negativa för minst 4 ms i en tidsramen från 20 till 50 ms efter TMS: EMG Diff = EMG utan-EMG med .
    5. Upprepa steg 5.4.3 tills optimal stimulering intensiteten hittas, anges med största EMG dämpningen.
      Obs: Optimal intensitet finns på omkring 80% av aMT 16.
    6. Ge deltagaren de adekvat iinstruktionerna (se punkt 4.2.2) angående tillståndet (om eller EF). Upprepa instruktionerna före varje serie (steg 4.2.2).
    7. Medan de fortfarande sittande i avslappnad och bekväm position, har deltagarna utföra fyra separata isometrisk pekfinger kidnappningar (2 gånger med varje fokus: EF och om) på 10% av Fmax och posten EMG signalen av de utländska Direktinvesteringarna.
      1. Under detta isometrisk pekfinger bortförande, spela in (genom att trycka på den " post " knappen på inspelningsprogrammet) 40 försök med och 40 prövningar utan TMS, med randomiserade ISIs för varje villkor (dvs. om och EF) i en motviktstruckar ordning. Använda samma intensitet för varje villkor (bestäms i punkt 5.4.5).
    8. Mellan varje serie, tillåta en rast på minst 5 min att minimera någon bias som kan induceras av trötthet.
  5. Session 4: ppTMS (se figur 1B ).
    Obs: Parade-pulse paradigm består av en luftkonditionering stimulans på 0.8 aMT, följt av en suprathreshold kontroll stimulans på 1.2 aMT.
    1. Upprepa steg 5.1-5.4. I korthet, placera EMG elektroder över FDI muskeln, seat deltagaren i en justerbar och bekväm stol och placera vänster arm i en bekväm och avslappnad position under bordet (dvs. på vänster ben). Hitta hotspoten för TMS över M1.
    2. Ange intensiteten på stimulatorn, ISI på 2,5 ms 36 och intervallet mellan Parade och singel-pulse TMS vid 0,25 Hz.
    3. Ge deltagare adekvat instruktionerna (se punkt 4.2.2) angående tillstånd (dvs. om eller EF). Upprepa instruktionerna före varje serie.
    4. Har deltagarna utföra fyra separata isometrisk pekfinger kidnappningar (2 gånger med varje fokus: EF och om) på 10% av Fmax och posten EMG signalen av de utländska Direktinvesteringarna. Under den isometrisk kontraktion, spela in 20 TMS stimuli för varje villkor (dvs. om och EF) i en motviktstruckar ordning.
      Obs: En uppsättning av 20 stimuli måste bestå av 10 luftkonditionerade ledamöter (Parade-puls på 0.8-1.2 aMT) och 10 kontroll ledamöter (singel-puls på 1,2 aMT). Använda samma intensitet för varje villkor (bestäms i steg 5.5.2).
    5. Mellan varje serie, tillåta en rast på minst 5 min att minimera någon bias som kan induceras av trötthet.

6. Databehandling och analys

  1. SubTMS.
    1. Såsom förklaras ovan (steg 5.1.1.3), rätta och genomsnittlig EMG för analys.
    2. Upptäcka uppkomsten av subTMS-EMG suppression (se figur 4).
      Obs: Den definieras som den tidpunkt då skillnaden mellan medelvärdet av alla studier med och utan TMS är negativa för minst 4 ms i en tidsramen från 20-50 ms efter TMS.
    3. Att upptäcka i slutet av subTMS-EMG förtryck, definiera den tidpunkt efter debuten av suppression (steg 6.1.2) då skillnaden mellan medelvärdet av alla studier med och utan TMS är positivt igen för minst 4 ms (se figur 4a ).
    4. Beräkna den subTMS-inducerad EMG enligt följande:
      EMG Diff = EMG utan – EMG med.
      1. Beräkna den kumulativa Trapetsformat numerisk integrationen från början till slutet av dämpningen att kvantifiera mängden subTMS-inducerad EMG undertryckande.
  2. ppTMS.
    1. Använd följande formel för att uttrycka omfattningen av SICILIAN i procent för att begränsa MEP:
      100 – (luftkonditionerade MEP/kontroll MEP × 100).
      1. Använda resultaten som procentvärden för den slutliga analysen.
    2. Beräkna peak-to-peak MEP amplituder (millivolt; i EF och om villkoren) och jämföra de två villkoren i den slutliga analysen.
  3. EMG.
    1. Som bakgrund EMG har ett inflytande på omfattningen av ledamöter 37, bestämma EMG aktiviteten av computing root-mean-square värdet i ett 100-ms fönster innan TMS.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Påverkan av uppmärksamhet Foci på Motor prestanda:

Beteendemässiga tester i den aktuella studien användes att bevisa genomförbarheten av den motoriska aktiviteten och att identifiera de patienter som reagerat positivt vid tillämpningen en EF. I linje med tidigare studier (se1 för en granskning), våra resultat visar en långvarig TTF när deltagarna antog en EF jämfört med en om (se figur 3). Det verkar således att, under en isometrisk pekfinger bortförande, effektiviteten i rörelsen kan förbättras genom en EF. McNevin och kollegor38 posited ”begränsade åtgärder hypotesen” att förklara effekterna av olika foci uppmärksamhet på motorprestanda och Motorisk inlärning. Författarna deponeras i sin hypotes: att använda en EF ameliorates motor prestanda genom att främja en större automatik i rörelsekontroll. Antagandet av en om är däremot tänkt för att begränsa det motoriska systemet, som en mer medveten typ av motorstyrning används. Ändå, trots de välkända fördelarna med en EF jämfört med en IF på motorprestanda i allmänna1, de underliggande neurala processerna fortfarande dåligt undersökta. Den centrala frågan förblir därför: att bestämma hur förbättrad rörlighet effektivitet är associerad med en EF jämfört med en om styrs från en motor kortikala synvinkel.

Intracortical hämning och motoriska förmågor:

Kortikal aktivitet utgörs av interaktioner mellan retande och hämmande mekanismer inom hjärnans motoriska områden24. Moduleringen av dessa processer är dessutom avgörande för motorstyrning39. Exempelvis barn40,41,42 och äldre individer43 Visa minskade nivåer av intracortical hämning — i motsats till friska, unga försökspersoner — vilket resulterar i minskad samordnande förmågor. I allmänhet verkar det att intracortical hämmande processer och motorprestanda är nära förbundna med varandra när man överväger olika populationer. Dessutom verkar inte bara över åldersgrupper eller olika populationer, men också inom åldersgrupper, motorisk funktion starkt påverkas av corticospinal hämmande processer, såsom interlimb samordning17 eller fingerfärdighet19. Nivån på intracortical hämning inom M1 förefaller därför påverka egenskaperna hos motorstyrning i allmänhet.

Åtgärden och påverkan av uppmärksamhet Foci på Intracortical hämning:

I en tidigare studie på fMRI började Zentgraf och medarbetare28 undersöka neurala korrelat samband med uppmärksamhet foci (dvs EF kontra om). Resultaten visade större aktivering i olika hjärnområden — M1, den trångsynt och de primära somatosensoriska cortices — när försökspersonerna utförs ett tangentbord finger sekvens i ett EF-villkor i stället för en om villkor. Frånsett den begränsningen att olika ämnen undersöktes hos EF och om uppgifter, att göra direkta jämförelser omöjligt, är den fMRI-tekniken inte kunna skilja mellan retande och hämmande neural aktivitet29, eftersom den använder inneboende blod-vävnad kontrasterar44. Därför kan högre hjärnan aktiveringen finns i M1 i EF skick visade i denna tidigare fMRI studie28 bero på ökad retande eller hämmande aktivitet. FMRI ger därför bara en uppskattning om den övergripande neural aktivitet29. I kontrast och komplement till fMRI, kan TMS ge information om typ av utökad verksamhet, om det resulterar från retande eller hämmande aktivitet. Anledningen till detta är att TMS tillämpas på M1 på stödnivåer under tröskeln aktiva motoriska hämma kortikala motoreffekt, som de kortikala hämmande GABAergic interneuroner har en lägre tröskel till TMS än de excitatoriska nervceller27, 45 , 46 , 47 , 48. I tillägg, det visades att TMS under motor tröskeln orsakar inte fallande salvor och därför inte aktivera spinal strukturer23,27. I denna studie använde vi två TMS protokoll för att mäta kortikala hämning inom M1. Först används en enda-pulse subTMS protokoll, vilket inducerar en dämpning i den pågående EMG-aktiviteten. Det har föreslagits att hämning av snabb-genomför corticospinal celler pågående aktivitet resulterar i en subTMS-inducerad EMG dämpning49.

Således finns det en relation mellan retbarhet av intracortical hämmande kretsar och mängden subTMS-inducerad EMG dämpning. Med andra ord, en ökning av kortikala hämning inom M1, resulterar i mer EMG dämpning18. Även om protokollet subTMS inte är så vanligt förekommande, ärver många fördelar jämfört med protokoll använder suprathresold stimuli: först som stimulans lägger inte men hellre tar bort aktiviteten från den fallande corticospinal volley, effekterna kan tydligt hänföras till den primära motoriska cortex, eftersom de inte påverkas av spinal strömkretsarna23,27. Det andra subthreshold stödnivåer används, induceras ingen muskel rycka i av stimulering, som kan störa motorprestanda. Med denna teknik, vi visat att subTMS-inducerad EMG dämpningen omedelbart var bättre jämfört med en EF en om (se figur 4 för resultat och analys). Specifikt, visade våra resultat att aktiviteten av intracortical hämmande kretsar inom M1 moduleras omedelbart när olika uppmärksamhet foci antas.

En annan mer utbredd möjlighet för att mäta aktiviteten av GABAergic motor interneuroner är att tillämpa ett ppTMS paradigm med interstimulus Kortintervaller över kontralateral M1. Parat-puls stimulering inducerar en minskning av MEP amplituden, som kallas Sicilien, och reflekterar aktiviteten hämmande GABAergic nervceller21,45,50.

När det antar ett EF, deltagare visade mer SICILIAN (se figur 5 för resultat och analys). Detta är väl i linje med de subTMS resultaten och föreslår att GABAergic nervceller, som utgör den intracortical hämmande kretsar51, moduleras på olika sätt inom M1 beroende på typ av uppmärksamhet fokus. Detta skulle vara i linje med tidigare forskning som visar att M1 är känslig för differentiell uppmärksamhet situationer52. Dessutom som en positiv korrelation mellan det cerebrala blodflödet i motoriska cortex och mängden SICILIAN har avslöjats i en positron emissions tomografi studie53, kan våra resultat ytterligare stödja förbättrad kortikala aktiviteten inom M1 som hittades av Zentgraf och kollegor28. Slutligen som den motoriska aktiviteter och bakgrunden EMG före stimulering var liknande i båda villkoren, har det varit utläsas att muntliga instruktioner anger riktningen av uppmärksamhet faktiskt har en huvudsaklig immunmodulerande påverkan på aktiviteten hos den intracortical inhibitoriska neuroner projicerar till de utländska Direktinvesteringarna.

Figure 1
Figur 1. Tidsförloppet för de fyra protokoll. A. Syftet med de två första sessionerna (S1 och S2) är att jämföra tid att uppgift misslyckande (TTF) av ett submaximalt ihållande bortförandet av det högra pekfingret på 30% av Fmax mellan en extern (EF) och en inre fokus (om). Under sessionen EF Försökspersonerna uppmanas att koncentrera sig på goniometer vinkeln (dvs, effekten rörelse), medan under om sessionen, de uppmanas att koncentrera sig på sitt pekfinger och muskel (dvs kroppsrörelse). B. tredje och fjärde sessioner (S3 och S4) syftar till att jämföra den kortikala aktiviteten av intracortical hämmande kretsar inom M1 mellan en EF en IF. Detta kan uppnås genom att jämföra och varaktigheten av subthreshold TMS (subTMS) inducerad EMG förtryck och genom att jämföra mängden kort-intervall intracortical hämning (SICILIAN) induceras av Parade-pulse TMS (ppTMS). Denna siffra var anpassad från Kuhn et al16. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 2
Figur 2. Experiment. A. 1. TMS spolen är placerad över den kontralaterala M1 över hand framställningen. 2. deltagarens forhead och TMS spolen är monterad med reflekterande markörer för att styra placeringen av TMS spolen i förhållande till skallen. 3. ortopediska skenan begränsar rörligheten i handleden och tillåter endast förflyttningar av pekfingret. 4. EMG elektroder placeras i ett senan-magen montage över de utländska Direktinvesteringarna. 5. goniometer beräknar vinkel metacarpophalangeal gemensamma av pekfingret. 6. vikt som representerar antingen 30% (S1 och S2) eller 10% (S3 och S4) av Fmax är fäst repet. B. det metacarpophalangeal gemensamt rörelser visas på en dataskärm placerad 1 m framför motivet. När vinkeln är 90°, är den röda linjen som visas på datorskärmen den tunnaste. Så snart deltagarens finger flyttar till vänster eller höger, blir den röda linjen tjockare i motsvarande riktning. Syftet med motor uppgift är att hålla den röda linjen så tunt som möjligt. För att mäta Fmax (S1 och S2), placeras kraftgivare (1) så att deltagarna kan trycka mot det (dvs, isometrisk kontraktion), att hålla en konstant vinkel 90 °. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 3
Figur 3. Tid till uppgift misslyckande (TTF) av ihållande sammandragningar. TTF förlängdes (ungefärligt vid + 18%) när deltagarna (n = 14) antog en extern (EF) snarare än en inre fokus (om). * p < 0,05. Felstaplar representera SEM. Denna siffra var anpassad från Kuhn et al16. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 4
Figur 4. SubTMS-inducerad EMG undertryckande. A.förbättrar förvärva kurvorna för medelvärdet EMG aktivitet under ihållande sammandragning av de rätt första dorsala interosseous (FDI) på 10% av Fmax, den renad EMG (full-wave rättelse) av prövningar med subTMS dras från det av prövningar utan stimulering. De vertikala linjerna representerar (1) uppkomsten av subTMS-inducerad EMG dämpning och (2) i slutet av subTMS-inducerad EMG dämpning. B. representativa data (n = 10) av mängden subTMS-inducerad EMG dämpningen. Uppgifterna fås genom att beräkna den kumulativa Trapetsformat numerisk integrationen från början till slutet av dämpningen (dvs. det negativa området under varje kurva från 1 till 2 a). Mängden subTMS-inducerad EMG dämpning förstärks när ett externt fokus (EF) i stället för en interna fokus (om) antas. C. representativa data (n = 10) subTMS-inducerad EMG dämpning varaktighet från 1 till 2. Ingen signifikant skillnad upptäcktes i längden på förtrycket, men det är längre med en EF. Därför är det rimligt att anta att den effekt storleken var för liten för att framkalla en signifikant skillnad i vår relativt liten provstorlek. p < 0,01. Felstaplar representera SEM. Denna siffra var anpassad från Kuhn et al16. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 5
Figur 5. Kort-intervall intracortical hämning (SICILIAN). A. The SICILIAN uttrycks som en procentsats av kontrollen MEP i FDI med hjälp av följande formel: 100 - (luftkonditionerade MEP / kontroll MEP × 100). Sicilien förstärks när deltagarna antar en EF jämfört med en IF. Detta återspeglar större aktivering av intracortical hämmande kretsar. B. som amplituden av kontrollen MEP har ett inflytande på storleken på den luftkonditionerade Parlamentsledamoten, bör kontrollen ledamöter vid 1,2 aMT peak-to-peak amplituder jämföras mellan de två villkor (dvs. EF kontra om). p < 0,01. Felstaplar representera SEM. Denna siffra var anpassad från Kuhn et al16. Klicka här för att se en större version av denna siffra./p >

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Detta protokoll visar två möjliga metoder för att undersöka aktiviteten av hämmande kretsar inom M1 använder TMS. Mer exakt, har dessa två protokoll använts i denna studie för att undersöka effekterna av uppmärksamhet foci på aktiviteten av hämmande kretsar inom M1.

En begränsning med denna metod är att det inte är alltid möjligt att orsaka en subTMS-inducerad EMG dämpning utan en underlättande som föregick den. I denna studie hade till exempel fyra ämnen tas bort från den slutliga analysen, som de inte visade någon konsekvent subTMS-inducerad EMG dämpning. Denna icke-invasiv hjärnan stimulering metod är dock väl accepterat för att mäta och kvantifiera aktivitet intracortical hämmande kretsar inom den M132,34. En annan begränsning av denna studie är att det inte kan uteslutas att skillnaderna mellan härdar av uppmärksamhet som beskrivs av subTMS och ppTMS lita på hjärnområden uppströms M1. Trots att båda metoderna antas för att testa lyhördheten för intracortical GABA hämmande interneuroner23,27, finns det inget samband mellan mängden subTMS-inducerad EMG dämpning och mängden SICILIAN 16; ytterligare behövs utredningar.

Dessutom är det viktigt att använda ett lättare motstånd (10% av Fmax) under TMS protokollen, att genomföra subTMS experimentet i separata sessioner (≥ 72-h paus), och att slumpmässigt villkoren. Huvudskälet är att trötthet kan påverka omfattningen av subTMS-inducerad EMG dämpning32 och nivån på SICILIAN54, vilket innebär att den huvudsakliga effekten av uppmärksamhet kan vara partisk av trötthet. Under en tröttande uppgift, kan ett antal perifera, subkortikala och kortikala mekanismer också spela en avgörande roll i prestanda. Dessutom är det viktigt att använda en neuronavigation system, som TMS spolen måste placeras på samma plats innan varje rättegång. Detta system kan dessutom försöksledaren att kontrollera spolen position när som helst under hela försöket.

Det viktigaste resultatet av föreliggande studie är att kortikala hämning inom M1 kan påverkas direkt i samma ämne enligt uppmärksamhet fokus antog under motoriska utförandet. Som hämmande processer verkar vara nära besläktad med kvaliteten på motoriska utförandet i allmänhet, kan våra resultat förklara på neurala nivå en EF jämfört med en om förbättrad effektivitet. Det kan spekuleras att ökade graden av hämning under EF undviker onödiga samtidig aktivitet och leder till en mer fokal-aktivering, vilket resulterar i en effektivare motor utförande. På detta sätt kan våra resultat utgöra en av de bakomliggande mekanismerna för ”begränsade åtgärder hypotesen”. Detta protokoll är dessutom först som visar hur man applicerar subTMS och ppTMS till samma deltagare med en upprepad-åtgärder design. Trots det faktum att ett stort antal studier visar att anta en EF jämfört med en om främjar motorprestanda och lärande i många inställningar1, endast mycket få undersöka de underliggande neurala mekanismerna när olika uppmärksamhet situationer som föreskrivs genom muntlig instruktion är antagna16,28,55.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna har något att avslöja.

Acknowledgments

Författarna har inga bekräftelser.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
MC3A-100 Advanced Mechanical Technologies Inc., Watertown, MA, USA - Force transducer
BlueSensor P Ambu A/S, Bellerup, Denmark - Ag/AgCl surface electrodes for EMG
Polaris Spectra Northern Digital, Waterloo, ON, Canada - neuronavigation system, active or passive markers tracker
Localite TMS Navigator Version 2.0.5 LOCALITE GmbH, Sankt Augustin, Germany - navigation system for transcranial magnetic stimulation (TMS)
MagVenture MagPro X100 MagVenture A/S, Farum, Denmark 9016E0711 Transcranial magnetic stimulator
MagVenture D-B80 MagVenture A/S, Farum, Denmark 9016E0431 TMS coil (figure of eight)
Goniometer N/A - Custom-made goniometer
Othopedic splint N/A - Custom-made splint
Recording software LabView based - Custom-made script

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Wulf, G. Attentional focus and motor learning: a review of 15 years. Int Rev Sport Exerc Psychol. 6 (1), 77-104 (2012).
  2. Perkins-Ceccato, N., Passmore, S. R., Lee, T. D. Effects of focus of attention depend on golfers' skill. J Sports Sci. 21 (8), 593-600 (2003).
  3. Marchant, D. C., Clough, J. C., Crawshaw, M. The effects of attentional focusing strategies on novice dart throwing performance and their task experiences. Int Rev Sport Exerc Psychol. 5 (3), 291-303 (2007).
  4. Oliveira, R. M., Gurd, J. M., Nixon, P., Marshall, J. C., Passingham, R. E. Micrographia in Parkinson's disease: the effect of providing external cues. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 63 (4), 429-433 (1997).
  5. Landers, M., Wulf, G., Wallmann, H., Guadagnoli, M. An external focus of attention attenuates balance impairment in patients with Parkinson's disease who have a fall history. Physiotherapy. 91 (3), 152-158 (2005).
  6. Wulf, G., Landers, M., Lewthwaite, R., Töllner, T. External focus instructions reduce postural instability in individuals with Parkinson disease. Phys Ther. 89 (2), 162-168 (2009).
  7. Wulf, G., Dufek, J. S. Increased jump height with an external focus due to enhanced lower extremity joint kinetics. J Mot Behav. 41 (5), 401-409 (2009).
  8. Marchant, D. C. Attentional Focusing Instructions and Force Production. Front Psychol. 1, 1-9 (2011).
  9. Wälchli, M., Ruffieux, J., Bourquin, Y., Keller, M., Taube, W. Maximizing Performance: Augmented Feedback, Focus of Attention, and/or Reward? Med Sci Sports Exerc. 48 (4), 714-719 (2015).
  10. Keller, M., Lauber, B., Gottschalk, M., Taube, W. Enhanced jump performance when providing augmented feedback compared to an external or internal focus of attention. J Sports Sci. 33 (10), 1067-1075 (2015).
  11. Wulf, G., Dufek, J. S., Lozano, L., Pettigrew, C. Increased jump height and reduced EMG activity with an external focus. Hum Mov Sci. 29 (3), 440-448 (2010).
  12. Fasoli, S. E., Trombly, C. A., Tickle-Degnen, L., Verfaellie, M. H. Effect of instructions on functional reach in persons with and without cerebrovascular accident. Am J Occup Ther. 56 (4), 380-390 (2002).
  13. Schücker, L., Anheier, W., Hagemann, N., Strauss, B., Völker, K. On the optimal focus of attention for efficient running at high intensity. Sport Exerc Perform Psychol. 2 (3), 207-219 (2013).
  14. Schücker, L., Hagemann, N., Strauss, B., Völker, K. The effect of attentional focus on running economy. J Sports Sci. 27 (12), 1241-1248 (2009).
  15. Lohse, K. R., Sherwood, D. E. Defining the focus of attention: effects of attention on perceived exertion and fatigue. Front Psychol. 2, 332 (2011).
  16. Kuhn, Y. A., Keller, M., Ruffieux, J., Taube, W. Adopting an external focus of attention alters intracortical inhibition within the primary motor cortex. Acta Physiol (Oxf). , (2016).
  17. Fujiyama, H., Hinder, M. R., Schmidt, M. W., Garry, M. I., Summers, J. J. Age-related differences in corticospinal excitability and inhibition during coordination of upper and lower limbs. Neurobiol Aging. 33 (7), (2012).
  18. Papegaaij, S., et al. Postural challenge affects motor cortical activity in young and old adults. Exp Gerontol. 73, 78-85 (2016).
  19. Heise, K. -F., et al. The Aging Motor System as a Model for Plastic Changes of GABA-Mediated Intracortical Inhibition and Their Behavioral Relevance. J Neurosci. 33 (21), 9039-9049 (2013).
  20. Flamand, V. H., Nadeau, L., Schneider, C. Brain motor excitability and visuomotor coordination in 8-year-old children born very preterm. Clin Neurophysiol. 123 (6), 1191-1199 (2012).
  21. Kujirai, T., et al. Corticocortical inhibition in human motor cortex. J Physiol. 471, 501-519 (1993).
  22. Wassermann, E. M., et al. Responses to paired transcranial magnetic stimuli in resting, active, and recently activated muscles. Exp Brain Res. 109 (1), 158-163 (1996).
  23. Di Lazzaro, V., et al. Magnetic transcranial stimulation at intensities below active motor threshold activates intracortical inhibitory circuits. Exp Brain Res. 119 (2), 265-268 (1998).
  24. Chen, R. Interactions between inhibitory and excitatory circuits in the human motor cortex. Exp Brain Res. 154 (1), 1-10 (2004).
  25. Lauber, B., Keller, M., Leukel, C., Gollhofer, A., Taube, W. Specific interpretation of augmented feedback changes motor performance and cortical processing. Exp Brain Res. 227 (1), 31-41 (2013).
  26. Lauber, B., Leukel, C., Gollhofer, A., Taube, W. Time to task failure and motor cortical activity depend on the type of feedback in visuomotor tasks. PLoS One. 7 (3), e32433 (2012).
  27. Davey, N. J., Romaiguère, P., Maskill, D. W., Ellaway, P. H. Suppression of voluntary motor activity revealed using transcranial magnetic stimulation of the motor cortex in man. J Physiol. 477 (2), 223-235 (1994).
  28. Zentgraf, K., et al. Neural correlates of attentional focusing during finger movements: A fMRI study. J Mot Behav. 41 (6), 535-541 (2009).
  29. Arthurs, O. J., Boniface, S. How well do we understand the neural origins of the fMRI BOLD signal? Trends Neurosci. 25 (1), 27-31 (2002).
  30. Rossi, S., Hallett, M., Rossini, P. M., Pascual-Leone, A. Safety, ethical considerations, and application guidelines for the use of transcranial magnetic stimulation in clinical practice and research. Clin Neurophysiol. 120 (12), 2008-2039 (2009).
  31. Rossini, P. M., et al. Non-invasive electrical and magnetic stimulation of the brain, spinal cord, roots and peripheral nerves: Basic principles and procedures for routine clinical and research application. An updated report from an I.F.C.N. Committee. Clin Neurophysiol. 126 (6), 1071-1107 (2015).
  32. Seifert, T., Petersen, N. C. Changes in presumed motor cortical activity during fatiguing muscle contraction in humans. Acta Physiol (Oxf). 199, 317-325 (2010).
  33. Sidhu, S. K., Cresswell, A. G., Carroll, T. J. Short-interval intracortical inhibition in knee extensors during locomotor cycling. Acta Physiol (Oxf). 207 (1), 194-201 (2013).
  34. Zuur, A. T., et al. Contribution of afferent feedback and descending drive to human hopping. J Physiol. 588 (Pt 5), 799-807 (2010).
  35. Konrad, P. The ABC of EMG: A practical introduction to kinesiological electromyography. , Noraxon, Inc. Scottsdale, AZ. Version 1 (2005).
  36. Roshan, L., Paradiso, G. O., Chen, R. Two phases of short-interval intracortical inhibition. Exp Brain Res. 151 (3), 330-337 (2003).
  37. Kojima, S., et al. Modulation of the cortical silent period elicited by single- and paired-pulse transcranial magnetic stimulation. BMC Neurosci. 14, 43 (2013).
  38. McNevin, N., Shea, C. H., Wulf, G. Increasing the distance of an external focus of attention enhances learning. Psychol Res. 67 (1), 22-29 (2003).
  39. Hummel, F. C., et al. Deficient intracortical inhibition (SICI) during movement preparation after chronic stroke. Neurology. 72 (20), 1766-1772 (2009).
  40. Mall, V., et al. Low level of intracortical inhibition in children shown by transcranial magnetic stimulation. Neuropediatrics. 35 (2), 120-125 (2004).
  41. Walther, M., et al. Maturation of inhibitory and excitatory motor cortex pathways in children. Brain Dev. 31 (7), 562-567 (2009).
  42. van de Laar, M. C., van den Wildenberg, W. P., van Boxtel, G. J., Huizenga, H. M., van der Molen, M. W. Lifespan changes in motor activation and inhibition during choice reactions: a Laplacian ERP study. Biol Psychol. 89 (2), 323-334 (2012).
  43. Papegaaij, S., Taube, W., Baudry, S., Otten, E., Hortobagyi, T. Aging causes a reorganization of cortical and spinal control of posture. Front Aging Neurosci. 6 (28), (2014).
  44. Kwong, K. K., et al. Dynamic magnetic resonance imaging of human brain activity during primary sensory stimulation. Proc Natl Acad Sci U S A. 89 (12), 5675-5679 (1992).
  45. Ziemann, U., Rothwell, J. C., Ridding, M. C. Interaction between intracortical inhibition and facilitation in human motor cortex. J Physiol. 496 (Pt 3), 873-881 (1996).
  46. Petersen, N. T., et al. Suppression of EMG activity by transcranial magnetic stimulation in human subjects during walking. J Physiol. 537 (Pt 2), 651-656 (2001).
  47. Butler, J. E., Larsen, T. S., Gandevia, S. C., Petersen, N. T. The nature of corticospinal paths driving human motoneurones during voluntary contractions. J Physiol. 584 (Pt 2), 651-659 (2007).
  48. Ortu, E., Deriu, F., Suppa, A., Tolu, E., Rothwell, J. C. Effects of volitional contraction on intracortical inhibition and facilitation in the human motor cortex. J Physiol. 586 (21), 5147-5159 (2008).
  49. Roy, F. D. Suppression of EMG activity by subthreshold paired-pulse transcranial magnetic stimulation to the leg motor cortex. Exp Brain Res. 193 (3), 477-482 (2009).
  50. Di Lazzaro, V., et al. Direct demonstration of the effect of lorazepam on the excitability of the human motor cortex. Clin Neurophysiol. 111 (5), 794-799 (2000).
  51. Classen, J., Benecke, R. Inhibitory phenomena in individual motor units induced by transcranial magnetic stimulation. Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 97 (5), 264-274 (1995).
  52. Binkofski, F., et al. Neural activity in human primary motor cortex areas 4a and 4p is modulated differentially by attention to action. J Neurophysiol. 88 (1), 514-519 (2002).
  53. Strafella, A. P., Paus, T. Cerebral blood-flow changes induced by paired-pulse transcranial magnetic stimulation of the primary motor cortex. J Neurophysiol. 85 (6), 2624-2629 (2001).
  54. Hunter, S. K., McNeil, C. J., Butler, J. E., Gandevia, S. C., Taylor, J. L. Short-interval cortical inhibition and intracortical facilitation during submaximal voluntary contractions changes with fatigue. Exp Brain Res. 234 (9), 2541-2551 (2016).
  55. Zimmermann, K., et al. Neural Correlates of Switching Attentional Focus during Finger Movements: An fMRI Study. Front Psychol. 3 (555), (2012).

Tags

Beteende problemet 127 uppmärksamhet foci kognitiva manipulation motoriska cortex rörelsekontroll kort-intervall intracortical hämning tid till uppgift misslyckande transkraniell magnetisk stimulering
Intracortical hämning inom primära motoriska Cortex kan moduleras genom att ändra fokus för uppmärksamhet
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Kuhn, Y. A., Keller, M., Ruffieux,… More

Kuhn, Y. A., Keller, M., Ruffieux, J., Taube, W. Intracortical Inhibition Within the Primary Motor Cortex Can Be Modulated by Changing the Focus of Attention. J. Vis. Exp. (127), e55771, doi:10.3791/55771 (2017).

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