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Articolo metodologico

Effetti della stimolazione transcranica con corrente alternata la corteccia motoria primaria di approccio combinato Online con stimolazione magnetica transcranica

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DOI:

10.3791/55839

23 settembre 2017

In questo articolo

Sommario

Corrente alternata la stimolazione transcranica (TAC) permette la modulazione dell'eccitabilità corticale in un modo frequenza-specifico. Qui vi mostriamo un approccio unico che combina online TAC con singolo impulso di stimolazione magnetica transcranica (TMS) al fine di "sondare" eccitabilità corticale mediante potenziali evocati motore.

Abstract

Corrente alternata la stimolazione transcranica (TAC) è una tecnica di neuromodulatory in grado di agire attraverso forme d'onda sinusoidali elettriche in una specifica frequenza e a loro volta modulano in corso attività oscillatoria corticale. Questo neurotool consente l'istituzione di un nesso di causalità tra attività oscillatoria endogeno e comportamento. La maggior parte degli studi TAC hanno dimostrato effetti di TAC. Tuttavia, piccolo è conosciuto circa i meccanismi di azione di questa tecnica a causa i manufatti AC-indotto sui segnali di elettroencefalografia (EEG). Qui vi mostriamo un approccio unico per studiare online effetti fisiologici di frequenza specifico di TAC della corteccia motoria primaria (M1) utilizzando singolo impulso di stimolazione magnetica transcranica (TMS) per sondare le modifiche eccitabilità corticale. Nel nostro setup, la bobina TMS è posizionata sopra l'elettrodo di TAC, mentre i potenziali evocati motori (MEP) sono raccolti per verificare gli effetti dei M1-TAC in corso. Finora, questo approccio è stato utilizzato principalmente per studiare i sistemi visive e motori. Tuttavia, l'installazione corrente di TAC-TMS può spianare la strada per le indagini future delle funzioni cognitive. Pertanto, le forniamo un manuale passo-passo e video linee guida per la procedura.

Introduzione

Stimolazione elettrica transcranica (tES) è una tecnica di neuromodulatory che consente la modifica degli stati neuronali attraverso diversi attuali forme d'onda1. Tra diversi tipi di tES, transcranial stimolazione a corrente alternata (TAC) consente la consegna dei potenziali oscillatori esterni sinusoidale in una gamma di frequenza specifica e la modulazione dell'attività neurale fisiologica sottostante percettivo, motorio e cognitivo processi2. Mediante TAC, è possibile studiare potenziali relazioni causali tra attività oscillatoria endogeno e processi cerebrali.

In vivo, è stato d....

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Protocollo

tutte le procedure sono state approvate dal comitato etico locale ricerca della Higher School of Economics (HSE), a Mosca, con il consenso di tutti i partecipanti.

Nota: i partecipanti non devono presentarsi la storia di dispositivi impiantati in metallo, malattia neurologica o psichiatrica, abuso di droga o alcolismo. TMS è usato secondo le più recenti linee guida sicurezza 20. Soggetti devono essere pienamente informati della natura della ricerca e segno un modulo di consenso informato prima di iniziare l'esperimento. Vi mostriamo un intero set di attrezzature necessarie per eseguire il protocollo online-combina....

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Risultati

La prima prova di un approccio combinato di TAC/TMS è stata indicata da Kanai et nel 2010. In quello studio, gli autori hanno applicato TAC sopra la corteccia visiva primaria (V1) e ha dimostrato una frequenza specifica modulazione dell'eccitabilità corticale visual misurata da online indotta da TMS phosphene percezione15. Una versione più raffinata del protocollo è stata adottata per studiare una fisiologica modulazione dell'eccitabilità della corteccia m.......

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Discussione

Questo approccio rappresenta un'occasione unica per testare direttamente online effetti di TAC della corteccia motoria primaria misurando corticospinal uscita attraverso i deputati di registrazione. Tuttavia, il posizionamento della bobina TMS sopra l'elettrodo TAC rappresenta una fase critica che deve essere eseguita con precisione. Pertanto, in primo luogo vorremmo suggerire gli sperimentatori trovano un punto di destinazione di singolo impulso TMS, poi segnano sul cuoio capelluto e, solo dopo che, posizionare l'elettr.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Ringraziamenti

Questo studio è stato sostenuto dal russo Science Foundation grant (numero di contratto: 17-11-01273). Ringraziamento speciale Andrey Afanasov e colleghi dal centro polifunzionale di innovazione per televisione Technics (National Research University, Higher School of Economics, Moscow, Russia) per la registrazione video e video editing.

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
BrainStim, stimolatore transcranico ad alta risoluzioneE.M.S., Bologna, ItaliaEMS-BRAINSTIM
Coppia di cavi da 1,5 m per il collegamento di elettrodi in silicone conduttivoE.M.S., Bologna, ItaliaEMS-CVBS15
Elettrodi in silicone conduttivo riutilizzabile 50x50mmE.M.S., Bologna, ItaliaFIA-PG970/2
Spugna spontex riutilizzabile per elettrodo 50x100mmE.M.S., Bologna, ItaliaFIA-PG916S
Cinture in gomma – 75 cmE.M.S., Bologna, ItaliaFIA-ER-PG905/8
Pulsante non traumatico in plasticaE.M.S., Bologna, ItaliaFIA-PG905/99
BrainstimE.M.S., Bologna, Italia
MagPro X100 MagOption - stimolatore magnetico transcranicoMagVenture, Farum, Danimarca9016E0731
Bobina a forma di 8 MC-B65-HO-2MagVenture, Farum, Danimarca9016E0462
Sedia con poggiacolloMagVenture, Farum, Danimarca9016B0081
Localite TMS Navigator - Piattaforma di navigazione, edizione Premium Localite, GmbH, Germania21223
Localite TMS Navigator - Software basato su risonanza magnetica, importazione di dati per risonanza magnetica morfologica (DICOM, NifTi)Localite, GmbH, Germania10226
MagVenture 24.8 coil tracker, Geom 1Localite, GmbH, Germania5221
Fili per elettrodi per EMG di superficie  EBNeuro, Italia 6515
Elettrodi di superficie per EEG/EMG EBNeuro, Italia 6515
BrainAmp ExG amplifier - amplificatore bipolare Brain Products, GmbH, Germania
  Registratore BrainVision 1.21.0004 Brain Products, GmbH, Germania
Nuprep Skin Prep Gel Weaver and Company, USA
Siringhe
Nastro
soluzione
adesivo NaCl

Riferimenti

  1. Priori, A. Brain polarization in humans: a reappraisal of an old tool for prolonged non-invasive modulation of brain excitability. Clin. Neurophysiol. 114 (4), 589-595 (2003).
  2. Herrmann, C. S., Rach, S., Neuling, T., Struber, D.

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Ristampe e permessi

Tag

Potenziali evocati motorieccitabilità corticaleeffetti frequenza-specificiprotocollo tACS-TMSartefatti elettroencefalograficistimolazione a forma d'onda sinusoidale