Name: אפנון רגישות קורטיקוספינלי במהלך תצפית פעולה (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-12-31T20:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 33 s
Description: חקור שינויים ברגישות הקורטיקוספינלית בעת תצפית פעולה באמצעות גירוי מגנטי טרנסקרניאלי חד-פולסי. שיטה זו מאפשרת לזהות את המעבר מחקיינות להכנה לתגובה לא זהה בהקשר חברתי.

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

לואיזה סרטורי נתמכה על ידי מענק מאוניברסיטת דגלי סטודי די פדובה, בנדו ג'ובאני אולפני 2011, L. n.240/2010.

1. הכנת גירויי וידאו
<ol><li>הזמנת מודל לביצוע ארבעה רצפי פעולה.<ol>
<li>בשני רצפי הפעולה הראשונים, הושבה את הדגם ליד שולחן הפונה למצלמה. מניחים שלושה ספלים על השולחן לידה והרביעי רחוק יותר בצד השני של השולחן בחזית. הורה לדוגמנית להתחיל את פעולתה על ידי הושטת יד לכיוון ותפיסת כף סוכר.</li>
		<li>הורה לדוגמנית להתחיל את פעולתה על ידי שפיכת סוכר לשלושת הספלים. לאחר שתסיים לשפוך סוכר לתוך הספל השלישי, הורה לדוגמנית להזיז את פרק כף ידה כאילו בכוונתה לשפוך סוכר גם לתוך הספל הרביעי.</li>
		<li>הורה לדוגמנית להתחיל את פעולתה על ידי שפיכת סוכר לשלושת הספלים. לאחר שתסיים לשפוך סוכר לתוך הספל השלישי, גרמה לדגם להזיז את פרק כף ידה כדי להחזיר אותו למקומו המקורי.</li>
		<li>בשני רצפי הפעולה האחרונים, הושבה שוב את הדגם ליד שולחן הפונה למצלמה. מניחים שלוש כוסות קפה אספרסו על השולחן לידה והרביעי רחוק ממנה בצד השני של השולחן בחזית. הורה לדוגמנית להתחיל את פעולתה על ידי הושטת יד לכיוון ותפיסת תרמוס.</li>
		<li>הורה לדוגמנית להתחיל את פעולתה על ידי שפיכת קפה לשלוש כוסות קפה אספרסו. כשתסיים לשפוך קפה לתוך התספל השלישי, יש הדוגמנית להזיז את פרק כף ידה כאילו היא מתכוונת לשפוך קפה לתוך הכיפה הרביעית גם כן.</li>
		<li>הורה לדוגמנית להתחיל את פעולתה על ידי שפיכת קפה לשלוש כוסות קפה אספרסו. כשסיימה לשפוך קפה לתוך התספל השלישי, גרמה לדגם להזיז את פרק כף ידה כדי להחזיר אותו למקומו המקורי.</li>
	</ol>
</li>
	<li>הורה לדגם להרים ולהחזיק את כף הסוכר באמצעות אחיזה מדויקת (PG; כלומר ההתנגדות של האגודל עם האצבע המורה) ולהרים ולהחזיק את התרמוס בצורה טבעית באמצעות אחיזה של כל היד (WHG; כלומר התנגדות האגודל באצבעות האחרות).</li>
	<li>בתחילת כל סרטון, הורה לדוגמנית להראות כי ידה נמצאת במצב מועד על השולחן.<ol>
<li>סדר את המודל להתחיל תנועה להגיע להישג יד כ 900 msec מאוחר יותר.</li>
		<li>סדר את אצבעות הדגם ליצירת קשר עם האובייקט הראשון כ- 450 msec מאוחר יותר.</li>
		<li>יש המודל להתחיל להזיז את ידה כדי לבצע את הפעולה השנייה צעד 5,000 msec מאוחר יותר.</li>
	</ol>
</li>
	<li>השתמש בטכניקת דיגיטציה כדי לבצע ניתוח קינמטי פוסט-הוק של תנועות המודל<ol>
<li>סמן כל תנועה, מסגרת אחר מסגרת, על-ידי הקצאה ידנית של סמן לפרק כף היד של הדגם.</li>
		<li>עקוב אחר תנועותיו של המודל. להצביע על סטיית המסלול: הרגע שבו מסלול היד מתחיל לגוון עבור תנאים חברתיים ולא חברתיים. נעלו את האירועים הקינטמטיים הבולטים ביותר המאפיינים את רצף הפעולה בתזמון גירוי TMS.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. הכנת כלי נגינה
<ol><li>חבר ארבע אלקטרודות משטח מונופולאריות של Ag/AgCl עם ארבעה שקעי Ag/AgCl דו-קוטביים (15 kΩ, 1.5 מ"מ עמיד למגע) עם אזור חיישן (בקוטר 9 מ"מ) לתיבת כניסה ניידת מבודדת של ExG המקושרת למגבר EMG הראשי. כבל סיב אופטי טווין להעברת אותות מומלץ, אך לא חובה.</li>
	<li>נהל סקריפט להערכת סף מנוע מנוחה (rMT), הצגת גירויי וידאו וגירוי TMS המסונכרנים עם רישום EMG על ידי תוכנת מצגת E-Prime הפועלת במחשב עם צג (רזולוציה של 1,280 x 1,024 פיקסלים, תדירות רענון 75 הרץ, זוהר רקע של 0.5 cd/m2) מוגדר בגובה העיניים.</li>
	<li>השג אפקט הנפשה על-ידי בחירת סידרה של מסגרות בודדות (30 אלפיות שניה כל אחת, 30 fps) והמסגרות הראשונה והאחרונה שנמשכות, בהתאמה, 500 ו- 1,000 msec.</li>
</ol>3. גיוס משתתפים
<ol><li>גייסו רק משתתפים ימניים עם ראייה רגילה או מתוקנת לנורמלית. בדוק אם יש ביד באמצעות שאלון מלאי מסירה סטנדרטי31.</li>
	<li>ודא אם לאחד מהמועמדים יש התוויות נגד ל- TMS32,33.<ol>
<li>אל תכלול נבדקים עם סיכון גבוה מהרגיל להתקף (בהתבסס על ההיסטוריה האישית/משפחתית של אפילפסיה, נוירוכירורגיה, פגיעה מוחית) או קבלת תרופות נוירואקטיביות לאור העובדה שהסיכון הבריאותי הידוע העיקרי של TMS הוא אינדוקציה של התקפים.</li>
		<li>אל תכלול נשים בהריון כמו הסיכונים של TMS לעובר שטרם נולד אינם ידועים.</li>
	</ol>
</li>
	<li>תן מידע בסיסי על המחקר לכל המשתתפים ובקש מהם לחתום על טפסי הסכמה מדעת בכתב.</li>
	<li>אולי לבצע ניסויים בחדר פאראדיי מוחלש קול: זה מומלץ, אבל לא חובה.</li>
	<li>יש למשתתף לשבת בכורסה נוחה.</li>
	<li>מקם את זרועו הימנית על תמיכה מלאה בזרוע.</li>
	<li>תקן את ראשו של המשתתף במנוחת ראש. מרחק העין מהמסך צריך להיקבע על בסיס גודל מצגת הגירוי.</li>
	<li>בקשו מהמשתתף להסיר את כל חפצי המתכת (עגילים, שרשראות וכו')וחפצים הרגישים לשדות מגנטיים (טלפונים ניידים, כרטיסי אשראי) מכיוון שקצב השינוי המהיר של הזרם בסליל מסוגל גרימת שדה מגנטי משתנה.</li>
	<li>הורה למשתתפים לצפות בגירויים החזותיים בזהירות ולשמור על רמה טובה של תשומת לב; להסביר כי הם ייחקרו מאוחר יותר על התוכן.</li>
</ol>4. גירוי TMS והקלטת MEP
<ol><li>לקבוע היכן האלקטרודות צריך להיות ממוקם מעל ADM ושרירי FDI על ידי מישוש במהלך הפעלת שרירים התנדבותית מקסימלית. נקה את העור עבור כל מיקומי האלקטרודה (גם עבור הקרקע). יש למרוח ג'ל להכנת עור שוחק על האתר כולו באמצעות כרית גזה. לשפשף אותו לתוך העור קלות ולהסיר כל עודף עם כרית גזה נקייה.</li>
	<li>מניחים שתי אלקטרודות פני השטח, שכל אחת מהן מכילה כמות קטנה של משחה מוליך EEG מסיס במים, מעל כל שריר ומחברת אותן לעור באמצעות רפידות הדבקה עצמית.<ol>
<li>בצע מונטאז' גיד הבטן על ידי הצבת האלקטרודות הפעילות על בטן השרירים של ADM ו- FDI הנכון ואת אלקטרודות התייחסות על המפרק metacarpophalangeal ipsilateral. חבר אלקטרודה קרקעית אחת המכילה משחה מוליך על פרק כף היד השמאלית של המשתתף.</li>
		<li>חבר את האלקטרודות לקלט המשותף של תיבת הקלט ExG ובדוק ערכי עכבה. במקרה שהם מעל הסף (>5 Ω), להכין את העור שוב.</li>
	</ol></li>
	<li>ספק TMS חד-פעמי לקרקפת מעל קליפת המוח המוטורית הראשית השמאלית (M1) המתאימה לאזור היד באמצעות סליל בגודל 70 מ"מ המחובר לממריץ Magstim 200. הערה: ממריץ TMS בסיסי מורכב ממקור הספק, רכיב אחסון אנרגיה ומתג בהספק גבוה הנשלט במדויק על-ידי מעבד המקבל קלט בקרה ממפעיל הציוד. מנגנון הפעולה הבסיסי של ממריץ TMS הוא ליצור שדה מגנטי משתנה שיכול לגרום לזרם בחומר מוליך סמוך (כגון רקמת קליפת המוח). גירוי רקמות הוא עורר על ידי גרימת זרם של צפיפות מספקת ברקמה, אשר פרופורציונלי לקצב הזמן של שינוי צפיפות השטף המגנטי34. עם סליל של דמות של שמונה, הקווים isopotential של השדה החשמלי המושרה ליצור אליפסה, אשר ציר ארוך מקביל לכיוון הזרימה הנוכחית בצומת סליל35.<ol>
<li>מניחים את הסליל בזווית של 45 מעלות ביחס לסדק הבין-פירמי וממקמים אותו בניצב ביחס לסולוקוס המרכזי: הסף המוטורי הנמוך ביותר מושג כאשר הזרם החשמלי המושרה במוח זורם בערך בניצב לסולקוס המרכזי36,37.</li>
		<li>יש את הידית מצביעה לרוחב ו caudally כדי לגרום לזרם המוח האחורי-anterior דרך gyrusprecentral 38. בעוצמות גירוי נמוכות, אך על-סף-על-סף, זרם TMS-induced מרגש אקסונים מועדפים של אינטראורונים אשר מקרינים במישרין או בעקיפין על נוירונים קורטיקוספיןליים. הן סינפסות מעכבות והן סינפסות מעוררות מופעלות, אך בעוצמות גירוי כאלה ההשפעה נטו היא של פוטנציאל פוסט-סינפטי מעורר בנוירונים קורטיקוספינליים.</li>
		<li>אתר את מיקום הקרקפת האופטימלי (OSP) מעל הניתוחים של התבליט הקדמי הנחות. גירויים של עוצמת suprathreshold מעט על OSP תמיד לייצר את הרמות הגבוהות ביותר של פעילות MEP משרירי ADM ו- FDI מנוגדים.</li>
		<li>השתמש במערכת בינלאומית 10-20 (האתר מגורה המתאים למיקום C3) כדי להקים את OSP עבור לעורר פוטנציאל מוטורי (MEPs) בשרירי היד, ולאחר מכן להזיז את הצומת של סליל כ 0.5 ס"מ צעדים סביב אזור היעד ולספק פולסים TMS בעוצמה קבועה.</li>
		<li>לאחר אזור היעד זוהה כראוי, לייצב את סליל באמצעות תמיכה מכנית כדי לשמור על מיקום עקבי.</li>
	</ol></li>
	<li>השתמש במערכת neuronavigation כדי לשמור על מיקום סליל מתמיד לאורך כל הניסוי ולמנוע כל הטיה עקב תנועות קטנות של ראשו של המשתתף במהלך איסוף נתונים.<ol>
<li>החל סמנים כדוריים פסיביים הן על סליל והן על ראשו של המשתתף.</li>
		<li>רשום מיקומי סמן באמצעות דיגיטייזר אופטי כדי לשחזר אותם על מסך המחשב.</li>
		<li>זהה כל הבדל במיקום ובכיוון של סליל מרחבי ואמץ עמידות של 2-3 מ"מ עבור כל אחד מקואורדינטות הקרטזיות.</li>
		<li>השתמש במידע מקוון תלת מימדי ביחס למיקומים הראשוניים והממשיים של סליל כדי לאפשר מיקום מדויק של סליל TMS בזמן אמת במהלך הפגישה הניסיונית, בעת הצורך.</li>
	</ol></li>
	<li>כדי לקבוע את "סף מנוע מנוחה בודד" (rMT) עבור כל משתתף ב- OSP, לזהות את עוצמת הגירוי המינימלית הדרושה כדי לייצר MEPs אמין (≥50 משרעת שיא לשיא) בשריר רגוע בחמישה מתוך עשרה ניסויים רצופים. לקבוע את OSP ואת rMT עבור שריר הסף גבוה יותר, כדי למנוע אובדן של אפנון דיפרנציאלי מעורבים השריר פחות נרגש.</li>
	<li>שמור על עוצמת הגירוי בערך קבוע (כלומר 110% מה- rMT) במהלך ההקלטה כולה.</li>
	<li>השתמש במסנן מעבר פס (20 הרץ-1 קילו-הרץ) כדי להקליט את האותות המיאלוגרפיים הגולמיים. לאחר הגברה דיגיטציה האותות (קצב דגימה של 5 kHz) ולאחסן במחשב לניתוח לא מקוון.</li>
	<li>הקלט 10 חברי פרלמנט בזמן שהמשתתף צופה באופן פסיבי בצלב קיבעון בצבע לבן על רקע שחור על מסך המחשב בתחילת הפגישה הניסיונית.</li>
	<li>הקלט 10 חברי פרלמנט נוספים בסוף הפגישה הניסיונית.</li>
	<li>רשום נתוני EMG משרירי ה- ADM וה- FDI הנכונים לאחר פעימת ה- TMS באחת מחמש נקודות הזמן האפשריות (איור 1) וזה:<ol>
<li>כאשר ידו של הדגם יוצרת לראשונה מגע עם כף הסוכר או התרמוס (T1).</li>
		<li>כאשר המודל מסיים לשפוך סוכר / קפה לתוך התספל השלישי / ספל (T2).</li>
		<li>כאשר הדוגמנית מתחילה למשוך את ידה מהספל / ספל השלישי (T3).</li>
		<li>כאשר זרועו של הדגם מתחילה לחזור לעמדת ההתחלה או מתחילה לנוע לעבר הספל/ספל הרביעי (בהתאמה, התנאים הלא חברתיים והחברתיים) (T4).</li>
		<li>כאשר זרועו של הדגם חוזרת לנקודת ההתחלה או כאשר היא מגיעה לתספל/ספל הרביעי (בהתאמה, התנאים הלא חברתיים והחברתיים) (T5).</li>
	</ol></li>
	<li>הוסף מרווח מנוחה של 10 שניות בין סרטוני הווידאו. יש הודעה להופיע במהלך חמש השניות הראשונות של מרווח המנוחה להזכיר למשתתפים לשמור על ידיהם נחות בשקט ונינוח לחלוטין. לאחר שההודעה נעלמת, ארגן צלב קיבעון שיופיע במשך חמש השניות הנותרות.</li>
</ol>5. תחקיר
<ol><li>ספק למשתתפים מידע מפורט על העיצוב הניסיוני בסוף הפגישה.</li>
</ol>6. ניתוח נתונים
<ol><li>בצע ניתוח קינמטי פוסט-הוק.<ol>
<li>הגדר מסגרת הפניה המזהה צירי x ו- y כהוראות אופקיות ואנכיות ונתח את דוגמת הווידאו תמונה אחר תמונה.</li>
		<li>השתמש באורך ידוע בשדה הראייה של המצלמה ובמישור התנועה כמדידת יחידת הייחוס.</li>
		<li>הקצה סמן לפרק כף היד של הדגם כדי למדוד קינמטיקה של הזרוע.</li>
		<li>הגדר את מיקום ההתחלה כזמן שבו יד ימין של הדגם מונחת במיקום נוטה על השולחן. עקוב אחר מסלול פרק כף היד במרחב ובזמן, חלץ את נתיב המסלול וזיהה את האירועים הקינטמטיים הבולטים המאפיינים את הפעולה הדו-שלבית של הדגם.</li>
	</ol>
</li>
	<li>נתח נתוני EMG.<ol>
<li>פלח את המעקב EMG עבור כל שריר למקטעים שונים (תקופות) באותו אורך יחסית לסמן התייחסות (גירוי TMS). הגדר את חלון הזמן ב- 100 msec לפני העברת פולסים של TMS ו- 200 msec לאחר פולסים של TMS. פעולה זו תאפשר לך לבדוק אם יש פעילות רקע אפשרית.</li>
		<li>בכל ערוץ של EMG לבחור טווח מדויק של מסגרת זמן (למשל 10-40 msec) כדי לחפש פסגות בכל המקטעים.</li>
		<li>החל אלגוריתם שלוקח בחשבון את הפסגות החיוביות והשליליות בתוך כל מקטע וחשב את משרעת המרבית של עקומת EMG ב- μV משיא לשיא.</li>
		<li>לחסל ניסויים עם פעילות EMG ברקע גדול מ 100 μV, כדי למנוע מזהם מדידות MEP על ידי פעילות ברקע.</li>
	</ol>
</li>
	<li>חשב את משרעת MEP הממוצעת משיא לשיא בנפרד משרירי ה- ADM וה- FDI עבור כל תנאי, למעט אלה החרגו מ- 2 סטיות תקן מהממוצע (חריגים).</li>
	<li>השווה את שתי הסדרות של משרעת MEP שנרשמו מכל שריר בכל משתתף במהלך הקיבעון בין ניסויים בסיסיים בהתחלה ובסוף הפגישה הניסיונית כדי לבדוק וריאציות של רגישות קורטיקוספיןלית הקשורות ל- TMS כשלעצמה. משרעת הממוצעת של שתי הסדרות מאפשרת גם להגדיר את הערך הבסיסי הבודד עבור הליכי נרמול נתונים בכל שריר בנפרד39.</li>
	<li>חשב ערכי יחס באמצעות הערך הבסיסי הבודד של המשתתף (יחס MEP =MEPשהושג/MEP בסיסי ) 39.</li>
</ol>

אין מה לחשוף.

השלבים הקריטיים ביותר במדידת אפנון בהתרגשות CS בבני אדם במהלך תצפית פעולה הם: 1) עיצוב / צילום קטעי וידאו שגורמים לנטיית פעולה בצופה צופה תגובות אמוליטיביות ומשלימות; 2) קביעת האירועים הקינטמטיים המאפיינים את השלבים השונים של פעולות המודל לגירוי TMS של נעילת זמן בהתאם; 3) זיהוי תנוחת הקרקפת האופטימלית עבור כל שריר יד ושמירה על מיקום עקבי לאורך כל הניסוי; 4) כראוי רישום פעילות EMG מן השרירים מגורה.
מחקרים קודמים העושים שימוש בטכניקת TMS/MEP הראו כי הפעלה קורטיקוספינלית הנובעת מהתבוננות בפעולה אינה תמיד בעלת הטיה חיקוי, אך, בהתאם לגורמים הקשריים, יכולה גם הפעלה מוטורית ראשונית לפעולות משלימות29,30. מחקרי TMS חד-פעמיים הראו כי התבוננות ברצף פעולה דו-שלבי שבו מוטבעת בקשה משלימה מבקשת מעבר מחיקוי לתגובה בפעילות הקורטיקוספינלית של המשתתפים. מחקר זה הולך צעד אחד קדימה על ידי מראה מתי בדיוק המתג מתרחש ומדגים כי בני אדם מסוגלים לצפות את הכוונה החברתית של פעולה על ידי התבוננות רמזים קינמטיים מוקדם איתות הצורך / בקשה לתגובה משלימה. מידע על תנועה מתקדמת אכן מספיק לצופה כדי להסיק מסקנות לגבי הכוונה שמאחוריו. מנגנונים שבבסיס התבוננות בפעולה נראים אז כרגישים, מהירים ורגישים לבקשות מורכבות המוטמעות בהקשרים חברתיים. מחקר עתידי ימשיך לנתח אם העיבוד הוא סדרתי או מקבילי. מחקרי הדמיה מוחית המשתמשים בפרדיגמות כמו זו המשמשת כאן יוכלו להבהיר עוד יותר את התהליך הזה, תוך תיווי הרשתות הקליפתיות שבבסיס היכולת לעבור מהדמייה להדדיות.
תוצאות אלה יצביעו גם על הדרך עבור יישומים עתידיים של טכניקות TMS / EMG ללמוד רגישות CS וגמישות מערכת המנוע. מחקרים רבים כבר הראו כי מדידות TMS של תפקוד קליפת המוח המוטורית הן בטוחות, אמינות, ופוטנציאליות שימושיות בסביבה הקלינית40.46. השוואות אורך של משרעת MEP יכול, למעשה, לספק הערכה ישירה של השפעות פלסטיות קליפת המוח מוטורית.
מחקרים אחרונים דיווחו כי תצפית פעולה יש השפעה חיובית על שיקום שלאחר שבץ של גירעונות מוטוריים והוא יכול להיות מנוצל לטובה כדי להפעיל מחדש אזורים מוטוריים אצל אנשים הזקוקים לשקם שליטה מוטורית47. אסטרטגיה משלימה של טיפול בהתבוננות בפעולה יכולה, אם כן, להתפתח, העוזרת שימוש בהתבוננות במחוות משלימות כדי להפעיל מחדש מיומנויות מוטוריות לקויות. אם, כפי שזה נראה, התנהגות מוטורית היא תוצאה של גורמים פנימיים וחיצוניים כאחד, תצפית פעולה צריכה להיכלל בפרוטוקולי אימון שמטרתם לשקם סוג זה של חולה. התבוננות בפעולות יומיומיות יחד עם תרגול גופני יכולה לסלול את הדרך לאסטרטגיית שיקום יעילה יותר. עד כה, יתר על כן, רק אמצעים עקיפים כגון קשקשים פונקציונליים או סובייקטיביים שימשו להערכת שיפור קליני; בעתיד TMS / EMG הערכה ניתן להשתמש כדי למדוד שיפור תפקודי בחולים אלה.
לסיכום, מחקר זה מציין כיצד ומתי התבוננות בפעולותיו של אדם אחר מייצרת הנחיה מוטורית בשרירים המקבילים של הצופה ובאיזה אופן מעוררות קורטיקוספינלית מווסתת בהקשרים חברתיים. זה גם מאשר כי פוטנציאל המנוע עורר על ידי TMS הם בטוחים, אינדיקטורים אמינים של רגישות CS אפנון במהלך תצפית פעולה.

במהלך עשר השנים האחרונות מחקר מדעי המוח שינה במידה רבה את התפיסה המסורתית של המערכת המוטורית. כמות ניכרת של נתונים מרמזת כי התבוננות בתנועות הגוף של מישהו אחר מפעילה ייצוגים מוטוריים במוחו של הצופה (למשל1-3). מחקרים אלה הראו כי קליפת המוח המוטורית של צופה משכפלת באופן דינמי פעולות שנצפו כאילו אלה מבוצעות על ידי הצופה עצמו. גירוי מגנטי Transcranial (TMS) שימושי כדי להעריך את ההתרגשות קורטיקוספינל (CS) עם רזולוציה זמנית גבוהה יחסית על מנת לעקוב אחר שינויים מרגש בזמן שמישהו מתבונן מישהו אחר ביצוע פעולה.
העיקרון הבסיסי של תפקוד TMS הוא שזרם חשמלי ראשוני משתנה בסליל גירוי מייצר שדה מגנטי משתנה, אשר בתורו גורם לזרימה משנית של זרם חשמלי אצל מוליכים סמוכים - במקרה זה, רקמה קליפתית - כפי שנקבע בחוק4של פאראדיי . המוח הוא מוליך אינומוגניים המורכב מחומר לבן, חומר אפור ונוזל עמוד שדרה מוחי עם מוליכות 0.48, 0.7 ו 1.79 S/m, בהתאמה5. ניתוח מראה כי לצורך גירוי מגנטי, המוח יכול להיות מטופל כמו מוליך הומוגני5. דפולריזציה של נוירונים מיוצרת מכוח הזרם המושרה. בלב התהליך נמצאת העברת המטען על פני קרום העצבים על מנת להעלות את הפוטנציאל התאי שלו על 30-40 mV. בנקודה כי יונים חיוביים מונעים לתוך תא עצב, הפוטנציאל תאיים שלה יעלה, ואם העלייה מספיקה, פוטנציאל פעולה תוצאות5. פריורי ועמיתיו6 היו הראשונים להראות כי זרם חלש יכול לווסת את ההתרגשות של קליפת המוח המוטורית האנושית, כפי שנמדד על ידי משרעת הפוטנציאל המוטורי (MEP) מ- TMS. חלק גדול מהעבודה הכרוכה בגירוי מגנטי של קליפת המוח המוטורית האנושית אכן התמקד בתגובות EMG בשרירי היד המהותיים7. בשנת 2004 Uozomi ועמיתיו8 חשפו כי spTMS מעל אזור 44 יכול בקלות להפריע תנועות יד מונחה מטרה והפיק מנוע עורר פוטנציאל משרירי היד. לאזור האנושי 44 יש השפעות מנחות ומעכבות על תנועות אצבע טוניק ופאסיות9-10, ויש לו תחזיות קורטיקוספיןליות ישירות.
העדות הראשונה כי רגישות CS מווסת לא רק במהלך תנועות התנדבותיות, אלא גם במהלך תצפית פעולה הופק על ידי Fadiga ועמיתיו בשנת 19953. TMS הוחל על אזורי היד של קליפת המוח המוטורית העיקרית (M1) ו MEPs נרשמו משרירי יד מנוגדים בעוד מתנדב הונחה לצפות בתנועות ארעיות ותוך-עקשנות (הראשונים מכוונים למטרה, האחרונים אינם). משרעת של MEPs נרשם opponens pollicis (OP) ושרירי FDI נמצאה להיות מוגברת במהלך תצפית של פעולות אחיזה ביחס לזה רשום בתנאי שליטה. כך עלתה השאלה: האם השרירים המתאפשרים במהלך התבוננות בפעולה הם אותם השרירים המנוצלים במהלך ביצוע הפעולה? תגובות EMG בשרירי היד שנרשמו בזמן שאובייקט נתפס ובמהלך תנועות הרמת זרוע נמצאו כולן בדיוק לשכפל את התבנית של MEPs שעורר TMS במהלך תצפית פעולה. כמה קבוצות מחקר הצליחו לחזור על אותם ניסויים ותכננו אחרים11-16.
במהלך התבוננות בפעולה, המערכת המוטורית של הצופה בפועל "מהדהדת" עם התנועות שנצפו ומדמה מתחת לסף פעולות אלה בצורה תואמת לחלוטין. כמו השרירים המעורבים הצופה זהים לאלה המשמשים את האדם המבצע את הפעולה, הם בשילוב זמני עם הדינמיקה של הפעולה שנצפו. בשנת 2001 גנגיטנו ועמיתיו הראו כי מערכת התאמת ביצוע-תצפית קשורה לפעולה שנצפתה גם במונחים של קידוד זמנישלה 17. משרעת MEP גדלה ככל שצמצם האצבע גדל וקטן יותר בשלב הסגירה. קלארק ואח '. 18 יצאו להעריך את הספציפיות של הנחיית קורטיקוספינל (CS) בזמן שהמשתתפים צפו, התבקשו לדמיין, או הבחינו בפעולות שנאמר להם שמאוחר יותר הם יצטרכו לבצע. החוקרים דיווחו כי לא נראה שיש הבדלים מובהקים סטטיסטית בשלושת התנאים הללו.
יש לפחות שתי השערות המסבירות הנחיית MEP הנגרמת על ידי התבוננות בפעולה. על פי הראשון, השיפור של רגישות M1 מופק באמצעות קשרים קורטיקו קליפת המוח סינאפסות. על פי השני, TMS מגלה, באמצעות מטח יורד CS, הנחיה של motoneurons (MNs). אפנון משרעת MEP הנגרמת על ידי וריאציות M1 או MNs רגישות לא ניתן להבחין. כמו בלדייסרה ואח '. 19 רצו לחקור את רגישות חוט השדרה הקשורים להקלה MEP, הם החליטו למדוד את משרעת של רפלקס הופמן (עורר על ידי גירוי סיבים afferent בעצבים היקפיים) בשרירי האמה מכופף אצבע בעוד מתנדבים הבחינו פעולות יד מכוונת מטרה. הם דיווחו כי בעוד אפנון של רגישות קליפת המוח חיקה מקרוב את התנועות שנצפו כאילו אלה מבוצעים על ידי הצופה הוא / עצמה, רגישות חוט השדרה נראה מווסת הדדית. חוקרים אלה ראו בהשפעה ביטוי למנגנון החוסם ביצוע גלוי של פעולות שנצפו. אפנון של פוטנציאל מוטורי עורר על ידי TMS במהלך תצפית פעולה3,20,21 נראה ספציפי, ולאחר מכן, עבור השרירים המעורבים בביצוע פעולה3 ועוקב, באופן צפוי22, דפוס הפעלה זמנית זהה17,23. לאורך קווים אלה, Urgesi ועמיתיו24,25 מצאו לאחרונה כי התבוננות של שלבי התחלה ואמצע של פעולות אחיזה עוררה הנחיה מוטורית גבוהה משמעותית מאשר התבוננות בתנוחות הסופיות שלהם. ההנחיה המוטורית הייתה מקסימלית עבור התמונות שעוררו פעולות מתמשכות אך לא שלמות. התוצאות מספקות ראיות משכנעות לכך שהמרכיב הקדמי של מערכת התאמת התצפית-ביצוע ממלא תפקיד חשוב בקידוד החזוי של התנהגויות מוטוריות של אחרים.
עם זאת, אין להכחיש כי אינטראקציה מוצלחת בעולם האמיתי דורשת לעתים קרובות פעולות משלימות ולא אמולטיות26 וכי חיקוי אינו תמיד תגובה יעילה או מתאימה לתצפית פעולה. במקרים שבהם, למשל, מישהו מושיט למישהו אחר ספל המוחזק בידיתו, כולנו יודעים שהמקלט, בלי לחשוב, יתפוס את הספל בתנועת יד שלמה (היחידה שתתאים במצב זה). מעט מאוד ידוע לגבי האופן שבו הנטייה הבלתי גמישה להתאים פעולות שנצפו למערכת המוטורית שלנו יכולה להתפייס עם הבקשה להכין תגובות לא מזוהות. במובן זה, כמה חוקרים הראו כי ההשפעות האוטומטיות של שיקוף ניתן לבטל לאחר אימון לא תואם: מראה ותגובות נגד מראה נראה לעקוב אחר אותו timecourse27,28. מעניין, בניגוד למחקרים קודמים, MEPs המושרה על ידי spTMS שימשו לאחרונה כדי להעריך הפעלה קורטיקוספינלית ספונטנית בעוד קטעי וידאו מעוררים מחוות משלימות אמולטיביות או לא זהות היו פשוט נצפו29,30. התוצאות הראו מעבר טבעי מאמולטיב לפעולה הקשורה להקשר בפעילות קורטיקוספינלית. מנגנון התאמה בתחילת רצף פעולה הפך למנגנון משלים אם התבררה בקשה לפעולה הדדית.
תוך ניצול תוצאות אלה, המחקר הנוכחי תוכנן לקבוע באופן ספציפי, באמצעות טכניקת TMS / MEP המשולבת, באיזה שלב המעבר הספונטני מהחיקוי להדדיות מתרחש כאשר תצפית פעולה מעוררת תגובה משלימה. חברי פרלמנט נרשמו אז בחמישה רגעים שונים של הרצף משרירי היד FDI ו- ADM. אנו משערים כי חברי פרלמנט שנרשמו באותו זמן הצופה בתחילה לתפוס אחיזה ביד שלמה עלול לעורר הן ADM ו- FDI השרירים הקלה כי שרירים כאלה מגויסים בדרך כלל עבור אחיזה כזו. לעומת זאת, כאשר המחווה שנצפתה מעוררת מחווה משלימה לא מזוהה(כלומר PG) במשקיף, רק חברי פרלמנט שנרשמו משריר ה- FDI צריכים לחשוף עלייה בולטת בהפעלה. הסיבה לכך היא PG אינו מרמז על גיוס של שריר ADM. אנו גם צופים כי כאשר הפעולה שנצפו אינה מעבירה כל משמעות חברתית, השפעות הנחיה סימטריות פשוטות צריכות לצוץ במהלך כל רצף הפעולה.

<table><tbody><tr><td>ממריץ מגנטי טרנסגולגולתי</td><td>Magstim</td><td></td><td></td></tr><tr><td>BrainAmp MR לרכישת EMG</td> מוצרי <td>מוח</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מערכת אופטית Softaxic לניווט עצבי סטריאוטקסי</td><td>E.M.S</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

אפנון רגישות קורטיקוספינלי במהלך תצפית פעולה

Corticospinal Excitability Modulation During Action Observation

מחקר זה השתמש בטכניקת הגירוי המגנטי הטרנס-קרנאלי/מנוע המעורר פוטנציאל (TMS/MEP) כדי לאתר במדויק מתי הנטייה האוטומטית לשקף פעולה של מישהו אחר הופכת לסימולציה של פעולה משלימה. TMS נמסר לקליפת המוח המוטורית העיקרית השמאלית המתאימה ליד כדי לגרום לרמה הגבוהה ביותר של פעילות MEP משרירי הדיגיטציה החוטפת (ADM; השריר המשרת חטיפת אצבע קטנה) כמו גם את שרירי האינטרוסאוס הגבי הראשון (FDI; השריר המשרת כיפוף/הרחבה של האצבע המורה). מערכת נוירונים שימשה לשמירה על המיקום של סליל TMS, ופעילות אלקטרומיוגרפית (EMG) נרשמה משרירי ה- ADM וה- FDI הנכונים. הפקת נתונים מקוריים לגבי תהודה מוטורית, טכניקת TMS / MEP המשולבת לקחה מחקר על מנגנון צימוד תפיסה-פעולה צעד אחד קדימה. באופן ספציפי, הוא ענה על השאלות כיצד ומתי התבוננות בפעולותיו של אדם אחר מייצרת הנחיה מוטורית בשרירים המתאימים של הצופה ובאיזה אופן עצביות קורטיקוספינלית מווסתת בהקשרים חברתיים.

היעילות של טכניקת TMS/MEP בהערכת רגישות CS במהלך תצפית פעולה תלויה באיתור מיקום הקרקפת האופטימלי הן לשרירי ה- ADM והן לשרירי ה- FDI. אלקטרודות פני השטח במונטאז'ים של גיד הבטן צריכות להיות מיושמות וחייבות להתאים לדפוסי גירוי רגילים של פעימה אחת.
במחקר זה, התוצאות התקבלו על מדגם של שלושים משתתפים (22 נקבות ו 8 גברים: גיל = 21±5 שנים), כל זכות על פי מלאי ידיים סטנדרטי31 ועם ראייה נורמלית או מתוקנת לנורמלי. לאף אחד מהם לא הייתה התווית נגד TMS32,33 וגם לא חוו אי נוחות במהלך הניסוי. ההליכים הניסיוניים שתוארו כאן קיבלו אישור אתי (ועדת האתיקה של אוניברסיטת פדובה) בהתאם לעקרונות הצהרת הלסינקי משנת 1964 וכל המשתתפים נתנו הסכמה מדעת בכתב.
על פי ההשערה שלנו, חברי הפרלמנט נרשמו כאשר הצורך בפעולה משלימה הופך להיות מווסת בהתאם לאובייקט ממוקם בחזית. כאשר הקפה4 מעוררת נטייה לבצע PG, רק את שריר FDI צריך להיות מופעל. אבל כאשר הפעולה של המודל כלפי ספל4 מעורר WHG, אז גם ADM וגם שרירי FDI צריך להימצא מופעל. כמו FDI גויס הן PG ו WHG, אפנון MEP לא היה צפוי במונחים של סוג של אחיזה שנצפו. MEPs להיות מוקלט מידו של הצופה בזמן המודל תופס בתחילה את התרמוס צריך, יתר על כן, להראות, למשל, הנחיה מוטורית הן ADM והן שרירי FDI, כלומר השרירים המעורבים קלאסית WHG. להיפך, התבוננות במודל כמו ידה נעה לכיוון הקפה הרביעית צריך לייצר רק הנחיית שריר FDI כמו רק שריר זה (ולא ADM) מעורב PG.
התבוננות ברצף פעולה דו-שלבי המכיל במרומז בקשה לתנועה משלימה גרמה למעבר מחיקוי להיענות בפעילות הקורטיקוספינלית של הצופה וציינה, בניסויים שבוצעו, בדיוק מתי התרחש השינוי (איור 2).
וריאציה המבשרת על פעולה הדדית התרחשה ב- ADM MEPs של הצופה ברגע שפרק כף היד של הדוגמנית החל לנוע לעבר הספל הרביעי (המצב החברתי). באופן הפוך, וריאציה המבשרת על פעולה אמולטיבית התרחשה ב- MEPs של הצופה ברגע שפרק כף היד של הדגם החל לחזור למקומו המקורי (המצב הלא חברתי, ראו איור 3). FDI, כצפוי, היה מעורב באופן פעיל בכל התנועות שנצפו ופעולות מדומה (ראה איורים 4 ו -5). נראה, אם כן, מתוצאות אלה כי בני אדם יכולים לקודד פעולה חברתית או לא חברתית עוד לפני שהיא הופכת מפורשת. ניתן להסיק כי משקיפים מכווננים לקדם מידע תנועה המסופק על ידי רמזים קינמטיים עדינים וכי הם מסוגלים להשתמש בו כדי לצפות דרך פעולה עתידית. במהלך המפגשים הניסיוניים המתוארים כאן המשתתפים הראו כי הם מסוגלים להפלות בין פעולות הנובעות מתנאים חברתיים או לא חברתיים פשוט על ידי התבוננות ברמזים קינמטיים כמעט בלתי מורגשים. במהלך הניסויים שבוצעו, אפנון של רגישות קורטיקוספינלית היה מדד אמין ועקיף של היכולת להפעיל תוכניות מוטוריות מתאימות בהקשר אינטראקטיבי.
<img alt="Figure 1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51001/51001fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51001/51001fig1.jpg"> איור 1. כאן רצף האירועים המתרחשים במהלך כל ניסיון הוא סכמטי. הקו האלכסוני הרציף מייצג את כל מצגת סרטוני הווידאו. קווים אופקיים מציינים את נקודות הזמן שבהן נמסרו פולסים בודדים של TMS:ב- T 1 (כאשר ידה של הדוגמנית יוצרת קשר עם התספל/ספל), T2 (כאשר הדוגמנית מסיימת לשפוך סוכר/קפה), T3 (כאשר הדוגמנית מתחילה להזיז את ידה מהספל/ספל השלישי), T4 (T 4). כאשר ידו של הדגם מתחילה לחזור למקומו המקורי או לנוע לעבר התספל/ספל הרביעי – שנחשב לתחילתו של אות למחווה משלימה),ו-T 5 (כאשר זרועו של הדגם חוזרת בבירור למקומו המקורי או נעה לעבר התספל/ספל הרביעי – נחשב לסוף הסימן למחווה משלימה). המסגרות שאינן מוצגות באיור (הזמן בין פעולת המודל ליצירת קשר עם כף הסוכר/תרמוס לבין פעולת שפיכת הסוכר/קפה הושלמה) מיוצגות על ידי ברים אלכסוניים כפולים.
<img alt="Figure 2" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51001/51001fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51001/51001fig2.jpg"> איור 2. המסגרות שחולצו מתוך קטעי וידאו שצולמו למחקר זה ללוות את השורות של הגרף המייצגים את האמצעים של משרעת MEP מנורמל ADM. תנועות אחיזה חברתיות בכל הידיים הדורשות PG ותנועות אחיזה מדויקות חברתית הדורשות WHG מאוירות (שחור ולבן, בהתאמה). מייצגי פעילויות מייצגים את שגיאת התקן של אמצעים.
<img alt="Figure 3" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51001/51001fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51001/51001fig3.jpg"> איור 3. המסגרות שחולצו מתוך קטעי וידאו שצולמו למחקר זה ללוות את השורות של הגרף המייצגים את האמצעים של משרעת MEP מנורמל ADM. תנועות אחיזה לא חברתיות של כל היד הדורשות PG ותנועות אחיזה מדויקות לא חברתיות הדורשות WHG מאוירות (שחור ולבן, בהתאמה). מייצגי פעילויות מייצגים את שגיאת התקן של אמצעים.
<img alt="Figure 4" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51001/51001fig4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51001/51001fig4.jpg"> איור 4. המסגרות שחולצו מתוך קטעי וידאו שצולמו למחקר זה ללוות את השורות של הגרף המייצגים את האמצעים של משרעת MEP מנורמל FDI. תנועות אחיזה חברתיות בכל הידיים הדורשות PG ותנועות אחיזה מדויקות חברתית הדורשות WHG מאוירות (שחור ולבן, בהתאמה). מייצגי פעילויות מייצגים את שגיאת התקן של אמצעים.
<img alt="Figure 5" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51001/51001fig5highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51001/51001fig5.jpg"> איור 5. המסגרות שחולצו מתוך קטעי וידאו שצולמו למחקר זה ללוות את השורות של הגרף המייצגים את האמצעים של משרעת MEP מנורמל FDI. תנועות אחיזה לא חברתיות של כל היד הדורשות PG ותנועות אחיזה מדויקות לא חברתיות הדורשות WHG מאוירות (שחור ולבן, בהתאמה). מייצגי פעילויות מייצגים את שגיאת התקן של אמצעים.

במחקר זה נעשה שימוש בגירוי מגנטי טרנס-קרני חד-פעמי על קליפת המוח המוטורית העיקרית, נוירונו-ווגנציה ורישום הפעילות האלקטרומיוגרפית של שרירי היד כדי לחקור את ההתרגשות הקורטיקוספינלית בזמן שהמשתתפים צפו ברצפי פעולה.

This study used the transcranial magnetic stimulation/motor evoked potential (TMS/MEP) technique to pinpoint when the automatic tendency to mirror someone ...

המטרה הכוללת של הניסוי הבא היא לבחון שינויים בעירור הקורטיקו-ספינלי המושרים על ידי צפייה בפעולה בהקשר אינטראקטיבי, במטרה לזהות מתי הנטייה האוטומטית לחקות פעולה של אדם אחר הופכת להכנה לתגובה שאינה זהה. דבר זה מושג באמצעות שימוש בגירוי מגנטי טרנס-קרניאלי של פולס בודד מעל קליפת המוח המוטורית הראשונית כדי להעריך את העירור הקורטיקו-ספינלי ברזולוציה זמנית גבוהה יחסית כשלב שני.ניווט עצבי (Neuronavigation) משמש לשמירה על מיקום קבוע של סלילי ה-TMS לאורך כל הניסוי. לאחר מכן, נרשמת פעילות אלקטרומיוגרפית משרירי כף היד כדי לעקוב אחר שינויים בעירור המושרים על ידי פעולה. התוצאות שנצפו מראות מעבר מוקדם מתגובה חקיינית לתגובה תלוית-הקשר בפעילות קורטיקוספינלית, המבוססת על הפעלה דיפרנציאלית של שרירי כף היד שעוברו בגירוי.שיטה זו עשויה לסייע במתן מענה לשאלות מפתח הנוגעות לתחום הנוירו-מדע החברתי, ובאופן ספציפי לצפייה בפעולה. שאלות רבות נותרו ללא מענה בנוגע לאופן שבו פעולות נצפות, לאחר שמופנו למערכת המוטורית שלנו, עשויות להתיישב עם ההנחיה להיערכות. תגובה שאינה זהה היא, למעשה, המנגנונים העומדים בבסיס הצפייה בפעולה הרגישים לבקשה שבוצעה בהקשר חברתי.ההשלכות של טכניקה זו עשויות להתרחב ליישומים עתידיים במסגרות קליניות, מכיוון שהיא מסוגלת לספק הערכה ישירה של השפעות הפלסטיות של קליפת המוח המוטורית באנשים הסובלים מהפרעות חברתיות. לפני הניסוי, הכין סרטונים של דגם המבצע רצפי פעולות הכוללים מניפולציה של חפצים על שולחן. סרטונים אלו צריכים לכלול הן תנאים לא-חברתיים והן תנאים חברתיים.נבדק המחקר יבצע תנועות גוף אלו במהלך ניסוי ה-TMS. התחילו את ההליך הניסויי באמצעות הכנת חמישה אלקטרודות מונופולריות ממרכז של כסף וכסוף כלוריד, בעלות שטח חיישן של תשעה מילימטרים, המחוברות לקופסת קלט EXG ניידת ומבודדת. חברו אותה למגבר ה-EMG הראשי.ספקו למשתתף סקירה כללית של המחקר והשיגו הסכמה מדעת בכתב. בקשו מהם להסיר את כל החפצים המתכתיים וחפצים הרגישים לשדות מגנטיים, שכן קצב השינוי המהיר של הזרם בסליל עלול להשרות שדה מגנטי משתנה. לאחר מכן, הנחו את המשתתף לשבת בכיסא נוח ומיקמו את זרועו הימנית על משענת זרוע מלאה.בנוסף, קבעו את הראש באמצעות משענת ראש. הנחו את המשתתף לצפות בגירויים החזותיים בקשב ולהישאר ערני. כמו כן, הסבירו כי לאחר מכן הם יישאלו על תכני הסרטונים.התחילו בקביעת מיקום האלקטרודות עבור השריר הבין-גרמי הראשון של הגב (first dorsal interosseous) ושריר מסיט האצבע הקטנה (abductor digiti minimi) באמצעות מישוש. במהלך הפעלת שרירים רצונית מקסימלית, נקו את העור בכל מיקומי האלקטרודות. לאחר מכן, מרחו קלות ג'ל להכנת העור בעזרת רפידה של גזה על כל האזור.הסר שאריות באמצעות פד נקי. לאחר מכן, הנח שתי אלקטרודות שטח, כאשר כל אחת מהן מכילה כמות קטנה של ג'ל מוליך למים עבור EEG. מרח את הג'ל על כל שריר והצמד אותן לעור באמצעות פדים בעלי דבק עצמי.בשלב הבא, בצעו הרכבת אלקטרודות בשיטת belly tendon על ידי הצבת האלקטרודות הפעילות מעל גופי השריר של ה-FDI וה-A DM הימניים, ואת אלקטרודות הייחוס מעל המפרק המטקרפופלנגיאלי באותו צד. כמו כן, חברו אלקטרודת הארקה בודדת המכילה משחה מוליכה על פרק כף היד השמאלי של המשתתף. חברו את האלקטרודות לכניסה המשותפת של קופסת הכניסות של ה-EXG ובדקו את ערכי העכבה במקרה שהם גבוהים מסף של five ohm ביחס לעור.כעת הניחו סליל בצורת שמינית של 70 מילימטר המחובר לגירוי Mag Stim 200 בזווית של 45 מעלות ביחס לחריץ הבין-המ hemispheric ומיקמו יהיה בניצב לסולקוס המרכזי (central sulcus). ודאו שהידית ממוקמת כך שהיא פונה לצד ומוכוונת כדי להשרות זרם מוחי posterior-anterior דרך הגיירוס הפרה-מרכזי (precentral gyrus). לאחר מכן, העבירו פולס בודד של TMS למסביב הקרקפת מעל קליפת המוח המוטורית הראשית השמאלית המתאימה לאזור היד.השתמשו במערכת בינלאומית של 10-20, כאשר אתר הגירוי תואם למיקום C3, כדי לקבוע את מיקום הקרקפת האופטימלי לעוררות פוטנציאלים מוטוריים מעוררים בשרירי כף היד. הזיזו את נקודת המפגש בצעדים של בערך 0.5 סנטימטר סביב אזור המטרה והנחילו פולסי TMS בעוצמה קבועה. לאחר שזוהה אזור המטרה באופן נכון, ייסבו את הסליל באמצעות תמיכה מכנית כדי לשמור על המיקום.לאחר מכן, השתמשו במערכת ניווט עצבי כדי לשמור על מיקום קבוע של הסליל לאורך כל הניסוי ולמנוע הטיות עקב תזוזות קטנות של ראש המשתתף במהלך איסוף הנתונים. כמו כן, הצמידו סמני כדור פסיביים הן לסליל והן לראש המשתתף. רשמו את מיקומי הסמנים באמצעות דיגיטייזר אופטי על מנת לשחזר אותם בתצוגת הניווט העצבי.זהו כל הבדל במיקום ובכיון הסליל המרחבי, ואמצו סבילות של שניים עד שלושה מילימטרים עבור כל אחת מהקוורדינטות הקרטזיות. כמו כן, השתמשו במידע המקוון התלת-ממדי הנוגע למיקומי הסליל הראשוניים והממשיים כדי לאפשר מיקום מחדש מדויק של סליל ה-TMS במהלך המפגש הניסויי. לאחר מכן, כדי לקבוע את סף התגובה המוטורי במנוחה האישיבי או RMT, זהו את עוצמת הגירוי המינימלית הדרושה כדי להפיק meps אמינים בשריר רפוי בחמישה מתוך 10 ניסיונות רצופים.שמרו על עצימות הגירוי בערך קבוע, כגון 110% מה-RMT, לאורך כל סשן ההקלטה, והשתמשו במסנן מעביר פס (band pass filter) של 20 hertz עד one kilohertz להקלטת אותות המיוגרפיה הגולמיים. התחילו את הסשן הניסויי תחילה בהקלטה של 10 פוטנציאלים מוטוריים מעוררים (MEPs) בזמן שהמשתתף צופה באופן פסיבי בסימן פלס לבן על רקע שחור במסך המחשב. לאחר מכן, הנחו את הנבדק לצפות בסרטון בעוד נתוני EMG מוקלטים משרירי ה-ADM וה-FDI הימניים, ופולס TMS מוגש באחת מחמש נקודות זמן אפשריות בסרטון.שלוש נקודות הזמן הראשונות הן כאשר יד המודל יוצרת מגע ראשון עם התרמוס, כאשר המודל מסיימת למזוג קפה לכוס השלישית, וכאשר המודל מתחילה להרחיק את ידה מהכוס השלישית; לאחר מכן יש להפעיל גירוי בתנאים לא-חברתיים וחברתיים, בהתאמה, כאשר זרוע המודל מתחילה לחזור לעמדת הפתיחה או מתחילה לנוע לעבר הכוס הרביעית. כאשר זרוע המודל חוזרת לנקודת ההתחלה או כשהיא מגיעה לכוס הרביעית, יש להוסיף הפסקת מנוחה של עשר שניות בין הסרטונים ולהציג הודעה במהלך חמש השניות הראשונות המזכירה למשתתף להשאיר את ידיו במנוחה שקטה ובהרפיה מלאה. כאשר ההודעה נעלמת, יש להציג סימן מטרייה (fixation cross) בחמש השניות הנותרות.לבסוף, רשום 10 MEPs נוספים בסיום הסשן הניסויי. לאחר הגברה, דגיטז את אותות ה-myo ואחסן אותם במחשב לצורך ניתוח offline. חשב את ממוצע אמפליטודת שיא ה-MEP בנפרד עבור שרירי ה-ADM וה-FDI בכל תנאי, והסר תגובות החורגות ביותר משתי סטיות תקן מהממוצע; לאחר מכן, בדוק שינויים בעירור קורטיקוספינלי הקשורים ל-TMS בכל נבדק.לשם כך, השוו את שתי סדרות משרעי ה-MEP שנרשמו מכל שריר במהלך ניסויי בסיס הקיבוע בתחילת ובסוף הניסוי. ניתן להשתמש במשרע הממוצע של שתי הסדרות כדי לקבוע את ערך הבסיס האישי לצורך הליכי נרמול נתונים עבור כל שריר בנפרד. לבסוף, חשבו ערכי יחס באמצעות ערך הבסיס האישי של המשתתף, תוך התבוננות ברצף פעולות בעל שני שלבים המכיל במשתמע בקשה לתנועה משלימה, אשר גרמה למעבר מחיקוי לתגובתיות בפעילות הקורטיקוספינלית של הצופה בניסויים שבוצעו.זה מצביע בדיוק על המועד שבו התרחש המעבר. באופן הפוך, וריאציה המבשרת על פעולה חלומית מתרחשת ב-meps של הצופה. ברגע שפרק כף היד של המודל החל לחזור למקומו המקורי, המהווה את התנאי הלא-חברתי, ה-FDI היה מעורב באופן פעיל, כצפוי, בכל התנועות שנצפו ובפעולות הסימולציה.לאחר צפייה בסרטון זה, תגמרו עם הבנה טובה של השורה כיצד להעריך את הסגוליות של ההקלדה (facilitation) של המסלול הקורטיקו-ספינלי במהלך צפייה בפעולה, באמצעות גרייה מגנטית טרנס-קרניאלית של פולס בודד מעל קליפת המוח המוטורית הראשית, ניווט עצבי ורישום של פעילות EMG (אלקטרומיוגרפיה) של שרירי הקצה. טכניקה זו, לאחר שפותחה, סללה את הדרך עבור חוקרים לבחון את אפקט ההקלדה המודלית במהלך צפייה בפעולה. בבני אדם, פרוטוקול זה מאפשר לנו לחקור כיצד ומתי מנגנוני התאמה הופכים למנגנונים משלימים.כאשר מתברר כי קיימת בקשה לפעולה שאינה קשורה למערכות מידע (IT).

corticospinal-excitability-modulation-during-action-observation

Research

JoVE Journal

Behavior

התנהגות

מטרת המחקר הנוכחי הייתה להעריך את השינויים בתמסורת בסינפסות הקורטיקומוטונורונאליות בבני אדם לאחר גירוי מגנטי גולגולתי חוזר ונשנה. לשם כך, שיטה אלקטרונית הוא הציג המאפשר הערכה של המסלול ספציפי העברת corticospinal, כלומר בידול של מסלולים קורטיקוספינליים מהיר, ישיר מן החיבורים polysynaptic.

הערכה לא פולשנית של שינויים בתמסורת קורטיקומוטונורונאלית בבני אדם

שליטה בתנועה זהה עם משוב מיקום או כוח מביאה להפעלה עצבית שונה ולהתנהגות מוטורית שונה. פרוטוקול זה מתאר כיצד לחקור שינויים התנהגותיים על ידי התבוננות בעייפות עצבית-שרירית וכיצד להעריך פעילות מוטורית בקליפת המוח (מעכבת) באמצעות TMS תת-סף ביחס לפירוש של משוב מוגבר.

בקרת חיל ומיקום בבני אדם - תפקידה של משוב Augmented

באמצעות שני פרוטוקולים גירוי מגנטי (אלקטרואנספלוגרם) טראנס שונים, כתב יד זה מתאר כיצד למדוד ולהשוות עיכוב קורטיקלית בתוך קליפת המוח המוטורית הראשי בעת אימוץ foci כל מעסיק אחר.

עיכוב intracortical בתוך קליפת המוח המוטורית ראשי יכול להיות מווסת על ידי שינוי המוקד של תשומת לב

אנו מתארים תהליך ניסוי לכמת דעתנית וניגוד של קליפת מנוע העיקרית במהלך משימה עיכוב תגובה מוטורית באמצעות גירוי מגנטי טראנס לאורך כל הקורס של פעילות אות לעצור.

פרוטוקול גירוי מגנטי טראנס מקוון למדידת פיזיולוגיה בקליפת המוח הקשורים עם עיכוב התגובה

כאן אנו מציעים פרוטוקול המאפשר למשתמש לשנות באופן סלקטיבי את הריקודים ו/או האילוצים על התנועות הרלוונטיות לשחזור האיזון לאחר הפרטוראציה.

רזה שונה וטכניקה שחרור להדגיש עיכוב תגובה בחירת פעולה במאזן ראאקטיבי

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.

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

הגעה היא מיומנות בסיסית המאפשרת לבני אדם לתקשר עם הסביבה. מספר מחקרים נועדו לאפיין התנהגות הגעה באמצעות מגוון מתודולוגיות. מאמר זה מציע יישום קוד פתוח של גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי כדי להעריך את מצב ההתרגשות הקורטיקוספינלית בבני אדם במהלך הגעה לביצועי משימה.

הערכת רגישות קורטיקוספינלית במהלך התנהגות של הגעה מכוונת מטרה

ילדים עם שיתוק מוחין ספסטי (SCP) סובלים מספסטיות גפיים, הפרעות תנועה ויציבה לא תקינה עקב פגיעה באזור המוטורי של קליפת המוח, וכתוצאה מכך חוסר יכולת לעמוד וללכת כרגיל. לכן, הקלה על ספסטיות הגפיים ושיפור התפקוד המוטורי הגס אצל ילדים עם SCP הפכו למטרות טיפוליות חשובות.

גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי חוזר בשילוב עם אימון תצפית פעולה בילדים עם שיתוק מוחין ספסטי

כאן, אנו מציגים פרוטוקול המתאר את המתודולוגיה להערכת ריגוש וריגוש של קליפת המוח המוטורית הראשונית באמצעות גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי (TMS) בשילוב עם אלקטרומיוגרפיה (EMG).

הערכת ריגוש קליפת המוח המוטורית הראשונית ואפנון ריגוש על ידי זיווג גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי עם אלקטרומיוגרפיה

Electroencephalography סימולטני (EEG) ודימות בתהודה מגנטית תפקודית (fMRI) הוא כלי רב עוצמה הדמייה. עם זאת, בתוך סורק MRI יוצר סביבה קשה להקלטת נתוני ה-EEG ובטיחות יש לקחת בחשבון בכל פעם שהפעלת ציוד EEG בתוך סורק. כאן, אנו מציגים פרוטוקול רכישת נתונים EEG-fMRI מותאם.

הנוהג קיים הטוב ביותר לקבלת נתונים EEG באיכות גבוהה במהלך fMRI סימולטני

חקור שינויים ברגישות הקורטיקוספינלית בעת תצפית פעולה באמצעות גירוי מגנטי טרנסקרניאלי חד-פולסי. שיטה זו מאפשרת לזהות את המעבר מחקיינות להכנה לתגובה לא זהה בהקשר חברתי.

אפנון רגישות קורטיקוספינלי במהלך תצפית פעולה

גלה סרטונים נוספים