Name: Linibizione intracorticale allinterno della corteccia di motore primaria può essere modulata modificando al centro dellattenzione (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-09-11T12:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 48 s
Description: Scopri come la stimolazione magnetica transcranica (TMS) rivela l'effetto della focalizzazione attentiva sull'inibizione intracorticale nella corteccia motoria primaria. Questo metodo collega i meccanismi neurali GABAergici ai benefici del focus esterno sulle prestazioni motorie.

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Questo protocollo indica due possibili metodi per studiare l'attività dei circuiti inibitori entro la M1 mediante TMS. Più precisamente, questi due protocolli sono stati utilizzati in questo studio per indagare l'impatto di attentional fuochi sull'attività dei circuiti inibitori all'interno della M1.
Una limitazione del metodo presentato è che non è sempre possibile causare una soppressione di EMG subTMS-indotta senza una facilitazione che lo precede. In questo studio, ad esempio, quattro sogg...

Ora è generalmente accettato che l'adozione di un EF rispetto a un'istruzione IF o neutro focus di attenzione promuove le prestazioni del motore e l'apprendimento in numerose impostazioni1. Risulta, ad esempio, che l'adozione di un EF porta vantaggi precisione2,,3,4,5,6dell'equilibrio, forza produzione7,8, prestazioni di salto 7 , 9 , 10 , 11, movimento velocità12, ossigeno consumo13,14e faticosa attività15,16.
Da altro lato, poiché l'attivazione del cervello è la base di tutti i movimenti, diversi aspetti del controllo neurale del movimento sono stati studiati. Ad esempio, il livello e la capacità di modulare l'inibizione intracorticale entro la M1 ha dimostrato di avere una forte influenza sulla funzione motoria, come coordinamento interlimb17, controllo posturale18e19di destrezza. Inoltre, popolazioni con abilità di controllo del motore più povere rispetto agli adulti giovani, quali soggetti anziani o bambini (nati pretermine20), di solito mostrano che meno pronunciato controllo inibitorio. Così, anche se il ruolo dei processi inibitori non è ancora ben compresi, inibitori processi tuttavia sembrano essere importanti per la qualità dell'esecuzione motore in generale.
La possibilità di studiare circuiti inibitori intracorticali consiste nell'utilizzare la stimolazione magnetica transcranica non invasivo (TMS). Il protocollo di stimolazione più comunemente usate si applica accoppiare-impulso TMS (ppTMS) per indurre SICI. Questo protocollo utilizza uno stimolo condizionata sotto la soglia del motore per ridurre l'ampiezza della risposta stimolo controllo suprathreshold suscitata ad intervalli di 1-5 ms21,22,23 interstimulus , 24. quindi, segnalato come la percentuale dello stimolo di controllo, le ampiezze dei potenziali Motore-evocati (MEP) possono essere paragonate in condizioni, dando informazioni su attività corticale inibitorio e modulazione all'interno di M1.
Un altro protocollo di stimolazione per valutare l'attività dei circuiti inibitori intractortical applica impulsi singoli, dove tutti gli stimoli vengono consegnati alle intensità sotto la soglia del motore (cioè, subTMS). Questo protocollo induce la soppressione nel25,18,di attività in corso EMG26. Questa cosiddetta soppressione di EMG subTMS-indotto può essere paragonata in termini di quantità e durata. Anche se questo protocollo non è così comunemente usato, ha alcuni vantaggi rispetto al protocollo standard SICI. Questo protocollo non disturbare l'esecuzione motore, come non induce suprathreshold stimoli. Entrambi i metodi di prova la reattività di interneuroni inibitori intracorticali acido gamma - aminobutirrico (GABA)23,27.
Nonostante i ben noti vantaggi di utilizzare un EF rispetto a un'istruzione IF sulla prestazione del motore1, i processi neurali sottostanti rimangono in gran parte sconosciuti. In un studio fMRI ex28, è stato indicato che l'attivazione di ossigeno nel sangue livello-dipendente (grassetto) è stata migliorata in M1, primaria somatosensoriale, e cortecce insulari quando soggetti eseguito un dito di sequenza e adottato un EF rispetto a un'istruzione IF. Come attività eccitatoria ed inibitoria non possono essere differenziati da fMRI29, un altro recente studio16 stipulato che l'attività migliorata in M1 connesso con un EF potrebbe, infatti, essere dovuto l'attività migliorata di intracortical circuiti inibitori. Più precisamente, questo studio ha mostrato che l'eccitabilità dei neuroni GABAergici inibitori può essere modulata istantaneamente dal tipo di attentional focus adottato in una stessa persona.
L'obiettivo principale del presente protocollo è di mostrare due modi possibili per confrontare gli effetti immediati della manipolazione cognitiva (cioè, messa a fuoco di istruzioni attenzione) l'attività dei circuiti intracorticali inibitori all'interno della M1. SubTMS e ppTMS sono entrambi usati. Inoltre, questo protocollo viene illustrato un possibile modo per esplorare l'influenza dei fuochi attentional il comportamento del motore in modo molto controllato esaminando il TTF di submassimale contrazione isometrica continua degli investimenti diretti esteri.

<table><tbody><tr><td>MC3A-100</td><td>Advanced Mechanical Technologies Inc., Watertown, MA, USA-Trasduttore</td><td></td> <td>di forza</td></tr><tr><td>BlueSensor P</td><td>Ambu A/S, Bellerup, Danimarca-Ag</td><td></td><td>/AgCl elettrodi di superficie per EMG</td></tr><tr><td>Polaris Spectra</td><td>Northern Digital, Waterloo, ON, Canada-sistema</td><td></td> <td>di neuronavigazione, localizzatore di marcatori attivi o passivi</td></tr><tr><td>Localite TMS Navigator Versione 2.0.5</td><td>LOCALITE GmbH, Sankt Augustin,</td> <td>Germania-sistema</td> <td>di navigazione per stimolazione magnetica transcranica (TMS)</td></tr><tr><td>MagVenture MagPro X100</td><td>MagVenture A/S, Farum, Danimarca</td><td>9016E0711</td><td>Stimolatore magnetico transcranico</td></tr><tr><td>MagVenture D-B80</td><td>MagVenture A/S, Farum, Danimarca</td><td>9016E0431</td><td>Bobina TMS (figura di otto)</td></tr><tr><td>Goniometro</td><td>N/</td><td></td><td>A-Goniometro su misura</td></tr><tr><td>Stecca othopedica</td><td>N/</td><td>A-Stecca su misura</td><td></td></tr> <tr><td>Software di registrazione</td><td>LabView</td> <td>based-Script</td> <td>su misura</td></tr></tbody></table>

l'inibizione intracorticale all'interno della corteccia di motore primaria può essere modulata modificando al centro dell'attenzione

Intracortical Inhibition Within the Primary Motor Cortex Can Be Modulated by Changing the Focus of Attention

È riconosciuto bene che un fuoco esterno (EF) rispetto ad una messa a fuoco interna (IF) di attenzione migliora le prestazioni e apprendimento motorio. Gli studi hanno indicato la produzione, saltando le prestazioni, la velocità di movimento, il consumo di ossigeno e faticoso compito di benefici in precisione, equilibrio, forza. Anche se risultati comportamentali di utilizzare una strategia EF sono ben esplorati, i meccanismi neurali sottostanti rimangono sconosciuti. Un recente studio TMS rispetto l'attività della corteccia motoria primaria (M1) tra un EF e un'istruzione IF. Più precisamente, questo studio ha mostrato che, quando adotta un EF, l'attività dei circuiti intracorticali inibitori è migliorata.
A livello comportamentale, il presente protocollo prove l'influenza di attentional fuochi sul tempo di attività guasto (TTF) durante l'esecuzione di contrazioni submassimali di primo interosseo dorsale (FDI). Inoltre, l'articolo attuale descrive due protocolli di TMS per valutare l'influenza delle condizioni attenzionali sull'attività dei circuiti corticali inibitori all'interno della M1. Pertanto, il presente articolo viene descritto come utilizzare single-pulse TMS a intensità sotto la soglia del motore (subTMS) e accoppiare-impulso TMS, inducendo inibizione intracorticale breve-intervallo (SICI) quando applicato alla M1. Come questi metodi vengono considerati in modo da riflettere la capacità di risposta dei neuroni inibitori GABAergici, senza essere influenzato da circuiti riflessi spinale, sono l'ideale per misurare l'attività dei circuiti intracorticali inibitori all'interno della M1.
I risultati mostrano che dirigendo attenzione esternamente migliora le prestazioni del motore, come i partecipanti sono stati in grado di prolungare il tempo di attività guasto. Inoltre, i risultati sono stati accompagnati da una maggiore soppressione indotta da subTMS l'elettromiografia e SICI quando adotta un EF rispetto a un'istruzione IF. Come il livello di inibizione corticale entro la M1 è stato precedentemente dimostrato di influenzare le prestazioni del motore, l'inibizione avanzata con un EF potrebbe contribuire per la migliore efficienza di movimento osservata nell'attività comportamentali, indicato da una prolungata TTF con un EF.

L'influenza di Attentional fuochi sulle prestazioni del motore:
I test comportamentali in questo studio sono stati utilizzati per dimostrare la fattibilità del compito motorio e di identificare i soggetti che hanno reagito positivamente quando si applica un EF. In linea con precedenti studi (cfr.1 per una rassegna), i nostri risultati mostrano una TTF prolungata quando i partecipanti hanno adottato un EF ris...

Utilizzando due transcranial diversi protocolli di stimolazione magnetica (TMS), questo manoscritto descrive come misurare e confrontare l'inibizione corticale all'interno della corteccia di motore primaria quando adotta diversi fuochi attentional.

L'inibizione intracorticale all'interno della corteccia di motore primaria può essere modulata modificando al centro dell'attenzione

It is well recognized that an external focus (EF) compared with an internal focus (IF) of attention improves motor learning and performance. Studies have ...

L'obiettivo generale di questi due protocolli di stimolazione magnetica transcranica è quello di studiare l'attività dei circuiti intracorticali inibitori all'interno della corteccia motoria primaria o M1 durante l'esecuzione di compiti motori con diverse modalità di attenzione. Sebbene numerosi studi abbiano dimostrato il vantaggio di una focalizzazione esterna rispetto a una interna dell'attenzione, poco si conosce sui meccanismi neurali sottostanti. Nonostante il miglioramento delle prestazioni motorie, una focalizzazione esterna dell'attenzone è solitamente associata a una ridotta attività muscolare; pertanto, abbiamo ipotizzato che possano essere coinvolti meccanismi inibitori.I metodi TMS applicati, ovvero subTMS e SICI, permettono di comprendere meglio l'impatto dei focus attentivi sull'attività dei circuiti inibitori all'interno della corteccia motoria primaria. Il principale vantaggio della tecnica di stimolazione magnetica transcranica subliminare è l'assenza di artefatti di movimento dovuti a un'intensità di stimolazione bassa. Al contrario, il protocollo convenzionale con impulsi accoppiati utilizza intensità di stimolazione più elevate e provoca quindi contrazioni musc

intracortical-inhibition-within-primary-motor-cortex-can-be-modulated

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JoVE Journal

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Fonte: Kuhn, Y. et al. L'inibizione intracorticale all'interno della corteccia motoria primaria può essere modulata modificando il centro dell'attenzione. J. Vis. Exp. (2017)Questo video dimostra l'uso della stimolazione magnetica transcranica (TMS) per modulare l'attività dei motoneuroni e misurare le risposte muscolari tramite elettromiografia (EMG). Delinea i passaggi per localizzare l'hotspot motorio, determinare le soglie di stimolazione e valutare gli effetti della TMS sottosoglia...

Stimolazione magnetica transcranica per la modulazione della risposta muscolare nell'uomo

La stimolazione magnetica transcranica a impulsi singoli sulla corteccia motoria primaria, la neurona pesantezzazione e la registrazione dell'attività elettromiografica dei muscoli delle mani sono state utilizzate in questo studio per esplorare l'eccitabilità corticospinale mentre i partecipanti osservavano sequenze d'azione.

Modulazione di eccitabilità corticospinale durante l'osservazione dell'azione

Questo articolo mira a descrivere un protocollo di base per combinare la stimolazione transcranica a corrente continua (tDCS) con le misurazioni della spettroscopia di risonanza magnetica protonica (1H-MRS) per studiare gli effetti della stimolazione bilaterale sul metabolismo della corteccia motoria primaria.

L&#39;uso di Spettroscopia di Risonanza Magnetica come uno strumento per la misura della Bi-emisferici transcraniali elettrici effetti di stimolazione sul motore principale Cortex Metabolismo

Il controllo dell'attenzione comprende il miglioramento dei segnali target e l'attenuazione dei segnali di distrazione. Descriviamo un approccio per misurare separatamente ma contemporaneamente, la neurofisiologia dell'attenzione e dell'ignoranza nell'attenzione intermodale sostenuta, utilizzando una condizione di controllo passivo durante la quale nessuno dei due processi è continuamente impegnato.

Misura di segnali neurofisiologici di Ignorando e Assistere Processi in controllo Attenzione

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Forza e controllo della posizione in Humans - Il ruolo del feedback Augmented

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Protocollo di stimolazione magnetica transcranica online per misurare la fisiologia corticale associata con l'inibizione di risposta

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Misurazione e manipolazione dei percorsi neurali funzionalmente specifici nel sistema motorio umano con stimolazione magnetica transcranica

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Stimolazione combinata dei nervi periferici e dei parametri di impulso controllabili Stimolazione magnetica transcranica per sondare il controllo e l'apprendimento sensomotorio

Questo protocollo presenta un metodo più preciso ed efficace di stimolazione magnetica transcranica ripetitiva delle cortecce prefrontali dorsolaterali e dorsomediali durante un compito sperimentale utilizzando sistemi di neuronavigazione e robotici. Sulla base dei risultati, vengono suggerite implicazioni cruciali per future ricerche online sulla stimolazione.

Stimolazione magnetica transcranica ripetitiva online della corteccia prefrontale dorsomediale e dorsolaterale nel processo decisionale cognitivo e nella dissonanza cognitiva

Scopri come la stimolazione magnetica transcranica (TMS) rivela l'effetto della focalizzazione attentiva sull'inibizione intracorticale nella corteccia motoria primaria. Questo metodo collega i meccanismi neurali GABAergici ai benefici del focus esterno sulle prestazioni motorie.

Linibizione intracorticale allinterno della corteccia di motore primaria può essere modulata modificando al centro dellattenzione (Video) | JoVE Journal

L'inibizione intracorticale all'interno della corteccia di motore primaria può essere modulata modificando al centro dell'attenzione

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