Un nuovo approccio per documentare Fosfeni indotta dalla Stimolazione Magnetica Transcranica

Questo video illustrerà una procedura standard per ottenere un valore soglia della fosfina utilizzando la stimolazione magnetica transcranica e un metodo per mappare e registrare le dimensioni e la localizzazione delle fosfine percepite. La stimolazione magnetica transcranica (TMS) è una tecnica di neurostimolazione non invasiva utilizzata per modificare l'attività neuronale mediante l'applicazione di un impulso magnetico breve. L'applicazione della TMS fornisce un mezzo sicuro e non invasivo per interrompere l'attività neuronale con un elevato grado di specificità spaziale e temporale.

Quando si stimolano le regioni corticali sensibili al visivo, si produce una breve sensazione atipica visiva nota come fosfene. Viene innanzitutto identificato il punto iniziale di stimolazione. Il centro della bobina TMS viene posizionato sul punto di stimolazione in modo che l'impugnatura sia tangente alla superficie del cuoio capelluto.

L'intensità della stimolazione viene regolata fino a quando non viene determinato un valore soglia. Per registrare la fosfina indotta dalla stimolazione magnetica transcranica (TMS) osservata, il partecipante viene fatto sedere di fronte al sistema di tracciamento e proiezione laser o lt. Un impulso A-P-A-T-M-S applicato alla corteccia occipitale destra produce una fosfina localizzata nel campo visivo controlaterale.

Al partecipante viene chiesto di delineare la fosfina percepita utilizzando un puntatore laser. Il percorso del puntatore laser viene tracciato mediante una webcam standard e registrato tramite il software ltap. Il percorso del laser può essere proiettato sullo schermo di proiezione in modo che il partecipante possa valutare la propria precisione e i risultati del sistema ltap.

Confermare che la localizzazione dei fosfini percepiti dipende dalla ridotta dimensione e organizzazione del campo recettivo della corteccia occipitale. Ciao, mi chiamo Seth Kin Frankston del Laboratorio di Dinamica Cerebrale del Dipartimento di Anatomia e Neurobiologia della Boston University School of Medicine. Ciao, mi chiamo Peter Free, anch'io del Laboratorio di Dinamica Cerebrale.

Oggi illustreremo il vostro procedimento per ottenere un valore soglia di fosfina utilizzando TMS, nonché un metodo per registrare le fosfine percepite. Utilizziamo questo procedimento nel nostro laboratorio per studiare l'elaborazione visiva e l'eccitabilità corticale nei partecipanti umani. Cominciamo dunque.

Per iniziare, far accomodare il partecipante comodamente in una stanza con luci soffuse. Posizionare un cappellino da nuoto sulla sua testa, regolandolo per garantire comfort, e fornire al partecipante dei tappi per le orecchie per localizzare e segnare il punto iniziale di stimolazione. Innanzitutto, identificare l’inion e successivamente spostarsi di circa due centimetri in direzione rostrale e di circa due centimetri in direzione laterale.

Utilizzando una bobina TMS standard a forma di otto, posizionare il centro della bobina direttamente sul punto iniziale di stimolazione. La bobina deve essere tenuta tangenziale alla superficie del cuoio capelluto, orientata da mediale a laterale, con il manico rivolto lontano dalla linea mediana. Applicare un singolo impulso al 60% dell'output di intensità.

Il pedale a pressione viene utilizzato per attivare a distanza l'impulso TMS. Chiedere al partecipante se ha percepito una sensazione visiva. Ha visto qualcosa?

No. Se non viene segnalata alcuna fosfina, riposizionare la bobina e somministrare nuovamente un impulso. Se il partecipante non segnala ancora una fosfina, continuare a somministrare impulsi ogni sette-dieci secondi, aumentando l'intensità del 5% dopo ogni cinque tentativi, finché il partecipante non segnala una fosfina o non viene raggiunta l'intensità del 100%. Ha percepito qualcosa?

Sì. Quando il partecipante segnala un fosfene, chiedetegli di descrivere in dettaglio ciò che ha percepito, inclusi colore, forma e posizione. Può descrivere ciò che ha visto? Sì, è, è, è solo nel mio campo visivo sinistro ed è triangolare, e uno dei vertici si trova esattamente al centro del mio campo visivo.

Si noti che i fosfini dovrebbero apparire nel campo visivo controlaterale all'emisfero che viene stimolato. Una volta individuata una posizione in cui i fosfini vengono segnalati in modo affidabile, segnarla sul cappellino da nuoto. Ora che abbiamo indotto con successo i fosfini, vediamo come ottenere un valore di soglia per iniziare a somministrare una serie di impulsi alla stessa bobina, posizione e orientamento.

Come nella sezione precedente, chiedere al partecipante di confermare la presenza della fosfina indotta. Una volta confermata, somministrare impulsi ogni sette-dieci secondi. Dopo ogni impulso, istruire il partecipante a riferire se è stata percepita una fosfina utilizzando i seguenti criteri: sì, se percepisce chiaramente una fosfina; no, in assenza di qualsiasi percezione visiva; e forse, se non è sicuro. Una risposta "forse" non deve essere considerata come una risposta positiva.

Quando si determina il valore della soglia, continuare ad aggiustare l'intensità della stimolazione fino a quando non viene stabilita una soglia di fosfine. La soglia è definita come l'intensità minima di stimolazione alla quale il partecipante riferisce fosfine inequivocabili per almeno il 50% degli impulsi somministrati a un determinato valore di intensità, tipicamente utilizzando una serie di 10 impulsi. Vediamo ora come determinare le dimensioni e la localizzazione delle fosfine utilizzando il sistema ltap.

Il sistema di tracciamento e pittura laser, o ltap, è un sistema che registra in tempo reale la posizione e la dimensione dei fosfini percepiti. Il sistema ltap fornisce un ambiente stabile e personalizzabile per la quantificazione e l'analisi dei fosfini. Un computer che esegue il software ltap registra il laser mediante una webcam.

La posizione viene registrata e i dati vengono quindi proiettati nuovamente sullo schermo tramite un proiettore posteriore. Per iniziare, posizionare i partecipanti in modo che la nasione o il punto tra gli occhi si trovi a circa 30 centimetri dal centro dello schermo di proiezione, per abituare il soggetto al sistema ltap, consegnare loro il puntatore laser e istruirli a esercitarsi nel tracciare figure che assomigliano a fosfine percepite. Quando il partecipante si è familiarizzato con il sistema ltap, somministrare una serie di impulsi TMS nella stessa posizione utilizzata nei passaggi precedenti.

Faccia tracciare al partecipante ciascun fosfina. Riferiscano sullo schermo di proiezione. Utilizzando il puntatore laser per caratterizzare ulteriormente le fosfine, somministrare impulsi TMS al 120% della soglia precedentemente determinata.

Mentre i partecipanti dirigono lo sguardo verso diversi punti di fissazione, chiedere loro di tracciare i fosfini segnalati in modo che possano essere quantificati e analizzati. Ora mostreremo alcuni fosfini rappresentativi che sono stati delineati e registrati. Utilizzando il sistema di tracciamento e proiezione laser, vengono mostrati la posizione e le dimensioni dei fosfini percepiti quando al partecipante è stato chiesto di dirigere lo sguardo verso un punto di fissazione centrale in alto e a destra; è stata erogata una serie di impulsi sufficiente a indurre 10 fosfini in ciascuna condizione.

Come puoi vedere, la posizione del fosfene percepito dipende dalla direzione dello sguardo. Questo è coerente con le ridotte dimensioni e l'organizzazione del campo recettivo della corteccia occipitale. Ti abbiamo appena mostrato come ottenere un valore soglia del fosfene e come registrare il fosfene percepito.

Quando si esegue questa procedura, è importante ricordare di mantenere una posizione costante della bobina e, in secondo luogo, che la sicurezza e il comfort del partecipante sono di fondamentale importanza. Questo è tutto. Grazie per aver guardato e buona fortuna con i vostri esperimenti.