Descriviamo una procedura sperimentale per quantificare l'eccitabilità e l'inibizione della corteccia motoria primaria durante un'attività di inibizione di risposta motoria utilizzando la stimolazione magnetica transcranica nel corso di un'attività di segnale di Stop.
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Articolo metodologico
Protocollo di stimolazione magnetica transcranica online per misurare la fisiologia corticale associata con l'inibizione di risposta
In questo articolo
Sommario
Abstract
Descriviamo lo sviluppo di un'attività di inibizione di risposta motoria riproducibile, adatti indicato per la caratterizzazione di stimolazione magnetica transcranica (TMS) online di eccitabilità della corteccia motoria primaria (M1) e di inibizione. Inibizione di risposta motoria impedisce azioni indesiderate ed è anormale in parecchie circostanze neuropsichiatriche. TMS è una tecnologia non invasiva che può quantificare M1 eccitabilità e inibizione utilizzando protocolli di singolo e accoppiare-impulso e può essere perfettamente sincronizzata di studiare la fisiologia corticale con elevata risoluzione temporale. Abbiamo modificato l'attività di segnale di stop Slater-Hammel (S-H) originale per creare una versione di "macchina da corsa" con impulsi TMS eventi tempo-bloccata a intra-prova. Questo compito è autogestito, con ogni avvio di prova dopo un pulsante per spostare la macchina da corsa verso l'obiettivo di 800 ms. ANDARE a prove richiedono un dito-lift per fermare la macchina da corsa poco prima di questo obiettivo. Disseminati casualmente sono prove di STOP (25%) durante il quale il segnale di stop dinamicamente regolato richiede soggetti per prevenire dito-lift. Per le prove di GO, impulsi TMS sono stati consegnati alle 650 ms dopo l'inizio di prova; considerando che, per le prove di STOP, gli impulsi TMS si è verificato 150 ms dopo il segnale di stop. Gli intervalli di tempo degli impulsi TMS sono stati decisi basata sugli studi di elettroencefalografia (EEG) che indicano cambiamenti legati all'evento in questi intervalli di tempo durante le attività di segnale di stop. Questo compito è stato studiato in 3 blocchi a due siti di studio (n = 38) e abbiamo registrato prestazioni comportamentali e potenziali Motore-evocati evento-correlati (MEP). Modellazione di regressione era usato per analizzare le ampiezze MEP utilizzando età come covariata con più variabili indipendenti (sesso, studio sito, blocco, impulsi TMS condizione [single-vs accoppiare-impulso], condizioni di prova [GO, fermata di successo, non è riuscito STOP]). L'analisi ha mostrato che la TMS impulsi condizione (p < 0,0001) e la sua interazione con condizioni di prova (p = 0,009) erano significativi. Future applicazioni per questo paradigma S-H/TMS online includono l'aggiunta di acquisizione simultanea di EEG per misurare potenziali EEG TMS-evocati. Un potenziale limite è che nei bambini, il suono di impulso TMS poteva influenzare le prestazioni di attività comportamentali.
Introduzione
L'inibizione di risposta è la capacità di impedire in modo selettivo tali azioni indesiderate che possono interferire con scopi funzionali intesi. 1 la rete cortico-striatale criticamente è coinvolto nell'inibizione di risposta, che progressivamente diventa più efficiente come figli a maturare, ma è alterata in numerose condizioni neuropsichiatriche come disordine di iperattività di deficit di attenzione ( ADHD), schizofrenia, disturbo ossessivo-compulsivo e disturbi di apprendimento. 2 , 3 l'inibizione di risposta del motore può essere esaminato con diversi paradigmi comportamentali ad....
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Protocollo
Questo protocollo è stato approvato dai Hospital Medical Center bambini di Cincinnati e Johns Hopkins Institutional Review Boards come un rischio minimo di studio nei bambini e negli adulti. Singolo e accoppiare-impulso TMS è considerato come sicuro nei bambini di 2 anni e più vecchi al consenso di esperti internazionale. 24 dopo aver spiegato i rischi potenziali di TMS al genitore/tutore e partecipante, consenso e assenso moduli sono firmati se acconsentono a procedere con lo studio.
1. screening e introduzione
- Soggetti di schermo per TMS contraindication(s) utilizzando un questionario standardizzato.
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Risultati
Analisi di regressione viene eseguita utilizzando un pacchetto commerciale software statistici per analizzare i dati comportamentali e neurophysiologic separatamente. I dati del rappresentante sono da 23 bambini da Cincinnati e 15 da Baltimora (25 maschio, femmina 13) con sviluppo tipico. Età non hanno differito fra sito (10,3 ± 1,3 anni per Cincinnati e 10,4 ± 1,2 anni per Baltimora; t test p = 0.74)
Abbiamo usato un modello di.......
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Discussione
Questo protocollo è un nuovo metodo di bambino-amichevole di combinare un compito di segnale di stop e TMS per esaminare inibizione corticale correlate all'evento. Osservazione clinica del deficit inibitorio del motore e prestazioni scarse nei compiti di segnale di stop sono stati dimostrati in numerose condizioni neuropsichiatriche. 3 relativamente pochi ricercatori hanno usato gli FTM online per esaminare eccitabilità corticale e inibizione durante le attività di inibizione di risposta. Alcuni g.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla a rivelare.
Ringraziamenti
Questo studio è stato finanziato dal National Institute of Mental Health (R01MH095014).
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Gamepad di precisione | Logitech | G-UG15 | |
| Interfaccia di acquisizione Modello ACQ-16 | Gould Instrument Systems Inc | ACQ-16 | |
| Micro1401-3 Unità di acquisizione dati | Cambridge Electronic Design Ltd | Non applicabile | |
| Software Signal versione 6 (Windows) | Cambridge Electronic Design Ltd | Non applicabile | |
| Base di alimentazione | Coulbourn Instruments | V15-17 | |
| Bioamplificatore con filtri | Coulbourn Instruments | V75-04 | |
| Cavi per elettrodi conduttori (per EMG di superficie) | Coulbourn Instruments | V91-33 | |
| 2002 Dispositivo TMS | The Magstim Company Ltd | Non applicabile | |
| Modulo BiStim2 | The Magstim Company Ltd | Non applicabile | |
| Bobina TMS circolare da 90 mm | The Magstim Company Ltd | Non applicabile | |
| Software di presentazione (Windows) | Neurobehavioral Systems Inc | Non applicabile | |
| Computer | Non applicabile |
Riferimenti
- Mostofsky, S. H., Simmonds, D. J. Response inhibition and response selection: two sides of the same coin. J Cogn Neurosci. 20 (5), 751-761 (2008).
- Barkley, R. A. Response inhibition in attention-deficit hyperactivity disorder. Ment Retard Dev Disabil Res Rev. 5 (3), 177-184 (1999).
- Lipszyc, ....
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Ristampe e permessi
