Method Article

מדידת ושינוי פונקציונלית מסלולים עצביים ספציפיים במערכת המנוע האנושי עם גירוי מגנטי Transcranial

DOI:

10.3791/60706

⸱

February 23rd, 2020

 ,  ,  ,  , 
1School of Kinesiology, Brain Behavior Laboratory, University of Michigan

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מאמר זה מתאר גישות חדשות כדי למדוד ולחזק מסלולים עצביים ספציפיים מבחינה פונקציונלית עם גירוי transcranial גנטי. מתודולוגיות גירוי מוחי מתקדמות שאינן פולשנית יכולות לספק הזדמנויות חדשות להבנת יחסי המוח-התנהגות ופיתוח של טיפולים חדשים לטיפול בהפרעות במוח.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

הבנת האינטראקציות בין אזורי המוח חשובה לחקר התנהגות בכוונת המטרה. הדמיה תפקודית פונקציונלית של קישוריות המוח סיפקה תובנות חשובות בתהליכים הבסיסיים של המוח כמו קוגניציה, למידה, ושליטה מוטורית. עם זאת, גישה זו לא יכולה לספק ראיות סיבתי למעורבות של תחומי המוח העניין. גירוי מגנטי Transcranial (TMS) הוא כלי רב עוצמה, לא פולשני לחקר המוח האנושי שיכול להתגבר על מגבלה זו על ידי שינוי משני של פעילות המוח. כאן, אנו להדגיש את ההתקדמות האחרונה באמצעות מזווג פולס, TMS שיטה כפולה באתר עם שני סלילים כי causally בדיקה קורטיקו-קורטיקלית במערכת המנוע האנושי במהלך הקשרי משימה שונים. בנוסף, אנו מתארים פרוטוקול TMS באתר כפול המבוסס על גירוי אסוציאטיבי לזווג (cPAS) זה מגביר את יעילות הסינפטיות בשני אזורי מוח מחוברים על ידי החלת זוגות חוזרים ונשנים של גירויים קורטיקלית עם שני סלילים. שיטות אלה יכולות לספק הבנה טובה יותר של המנגנון הבסיסי מנוע קוגניטיבי פונקציה כמו גם פרספקטיבה חדשה על מניפולציה מסלולים עצביים ספציפיים באופן ממוקד כדי לווסת את מעגלי המוח ולשפר את ההתנהגות. גישה זו עשויה להיות כלי יעיל כדי לפתח דגמים מתוחכמים יותר של יחסי המוח התנהגות ולשפר את האבחנה וטיפול של הפרעות נוירולוגיות ופסיכיאטריות רבות.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

גירוי מוחי לא פולשני הוא כלי הערכה מבטיח וטיפול בהפרעות נוירולוגיות רבות, כגון מחלת פרקינסון, מחלת אלצהיימר, ושבץ1,2,3,4. יש לצבור ראיות הקמת היחסים בין הביטויים ההתנהגותית של מחלות נוירולוגיות וחריגות של כושר ההתנהגות של קליפת המוח, נוירופלבוליות, קורטיקו-קורטיקלית וקורטיקו-קישוריות משנית5,6. לכן, ידע בסיסי על דינמיקה ברשת המוח ופלסטיות בתנאים נוירולוגיים יכול לספק תובנה לא יסולא בפז לאבחון מחלות, התקדמות, ותגובה לטיפול. תהודה מגנטית פונקציונלית הדמיה (fMRI) הוא כלי שימושי ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

שלוש השיטות הבאות של TMS מתוארות להלן. ראשית, שתי שיטות מתוארות כדי למדוד קישוריות קורטיקו-קורטיקלית באמצעות גירוי מגנטי transcranial באתר כפול (dsTMS) בעוד המשתתפים הם 1) במנוחה (מצב מנוחה) או 2) ביצוע התנועה בבימויו של אובייקט הגעה לתפוס ( תלוי-משימה). שנית, השיטה מתוארת לווסת את הגומלין בין שני אזורי מוח בצורה מבוקרת על-ידי שיוך גירויים קורטיקליים (למשל, הקודקוד האחורי והעיקרי המנוע) כדי לחזק את פונקציונלי מסלולים עצביים ספציפיים עם TMS ולגרום לשינויים ביכולת הנוירוקורטיקלית. ערכת נתונים ייצוגית מסופקת עבור כל אחת מהשיטות. כל השיטות המתוארות בפרוטוקול זה אושרו על-ידי מועצת הסקירה המוסדית של אוניברסיטת מישיגן בהתאם להצהרת הלסינקי.

1. גיוס מ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

איור 5 מראה את הגודל של תגובה mep מופק הנובעת השריר FDI ידי TMS עבור גירוי בדיקה בלתי ממוזג (TS לבד M1, סימן כחול) או גירויים ממוזג מ PPC (CS-TS, סימן אדום) בעוד המשתתף היה במנוחה (הפאנל העליון) או תכנון המטרה מכוונת פעולה אוחז לאובייקט (הפאנל התחתון) במנוחה, PPC משפיע על השפעה מעכבות על הפחתת הצלעות M1, כפי שמוצג על ידי ירידה ב-MEP הגברה המוני על ידי מדעי הסף מועברת על PPC 5 ms לפני משענת TS suprathreshold מעל M1 (הפאנל העליון). במהלך הכנת פעולה לתפוס, זה מעכבות נטו כונן במנוחה מ PPC מוחלף .......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

השיטה TMS באתר כפול המתואר כאן יכול להיות מועסק כדי לחקור אינטראקציות פונקציונליות בין אזורים קורטיקליים שונים המחוברים עם קליפת המנוע העיקרית בעוד משתתף במנוחה או תכנון פעולה מכוונת המטרה. בעוד הדמיה של המוח הוא המתאמת, הידע הבסיסי של שיטות TMS באתר כפול יכול לחשוף יחסי המוח הסיבתי התנהגות הקשורים שינויים במעגלים קורטיקו-קורטיקלית. בנוסף, גירוי לזווג קורטיקלית עם שני סלילים TMS להחיל באזורים המחוברים עם M1 יכול להיות מועסק כדי לחזק את הקישוריות הספציפית הפונקציונלית לבקרת תנועה ולהגדיל את היעילות של גרימת פלסטיות. שצולמ.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

. למחברים אין מה לגלות

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

עבודה זו היתה נתמכת על ידי אוניברסיטת מישיגן: מהקוביות מדענים ובית הספר של קיסיולוגיה.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
סליל אלפא B.I. D50 (מצופה)סליל Magstim50 מ"מ
BrainSight 2.0 תוכנהמחקרתוכנת ניווט עצבי
BrainSight מערכת סטריאוטקטית ללא מסגרתמחקרציוד ניווט עצבי
D702 סלילMagstimסליל 70 מ"מ
דיסקברי MR750כללי מכונת MRI חשמלית3.0T
אטמי אוזניים חד פעמייםאטמי אוזניים קצף3M
אלקטרודות א.ק.ג 30 מ"מ x 24 מ"מCoviden-KendallH124SGאלקטרודות חד פעמיות
מגבר מבודד ארבעה ערוציםIntronix Technologies Corporation2024Fמגבר EMG
gGAMMAcapg.tec הנדסהמכסה
Micro1401-3קיימברידג' עיצובמכונת מקליט ועיבוד נתונים מדעיים
Nuprep Skin Prep ג'לWeaver וחברתSkin Prep ג'ל שוחק
Signal v.7קיימברידג' עיצובתוכנת רכישת וניתוח נתונים
The Magstim BiStim2Magstimממריץ מגנטי טרנס-גולגולתי (שתי יחידות 2002)
נוכלים נוכלים רפואית ראש EEG אלקטרוני אלקטרוני

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Ni, Z., Chen, R. Transcranial magnetic stimulation to understand pathophysiology and as potential treatment for neurodegenerative diseases. Translational Neurodegeneration. 4 (1), 1-12 (2015).
  2. Koch, G., Martorana, A., Caltagirone, C.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Transcranial Magnetic StimulationDual site TMSCortical Paired Associative StimulationMotor evoked PotentialResting Motor ThresholdNeuro navigation SystemPosterior Parietal CortexPrimary Motor CortexFunctional ConnectivityBrain Circuit Modulation

Related Articles