この記事では、デフォルトのネットワーク上の脳刺激の効果を調べるためにTMSとfMRIの組み合わせに関連する方法論と考慮事項を検討する。
この記事について
サマリー
要約
デフォルトモードのネットワークは、個々が外の世界に焦点を当て、脳がでているされていない場合にアクティブになっている脳領域のグループであり、"目が覚めている残り。"1,2,3これは、デフォルトモードのネットワークは、自己参照型に対応すると考えられているまたは"内部メンテーション"。2,3
それが人間で、デフォルトのモードのネットワーク内のアクティビティが特定の病態（例えばと相関する、という仮説が立てられている、超活性化は、統合失調症4,5,6とネットワークの7ながら、低刺激活性化が持つ自閉症スペクトラム障害にリンクされていますアルツハイマー病や他の神経変性疾患8）にリンクされて。このように、このネットワークの非侵襲的変調は、異常なネットワークの活性化にリンクされている神経精神病理の数の潜在的な治療介入を表すことができる。この変調を行うための一つの可能なツールは、経頭蓋磁気刺激です：一過性または不変にローカライズされた磁場パルスのアプリケーションを介して皮質の興奮性を（どちらかの増加や、それを小さくする）調節することができる非侵襲的neurostimulatoryと神経調節のテクニック9。
デフォルトモードのネットワークの傾向に向かって、変調の許容範囲を探るために、我々は機能的磁気共鳴画像（fMRI）で（左の下頭頂葉へ）TMSを組み合わせることになります。この記事を通じ、我々は、これら2つの神経科学のツールを正しく結合するために必要なプロトコルおよび考慮事項を検討する。
プロトコル
1。準備
- 開始するには、被写体のベースラインの解剖学的スキャンを取得する。これは、実際の実験で数日前に行われる必要があります。
- 次に、あなたのフレームレス定位のソフトウェアパッケージにスキャンをロードする。
- 最後に、刺激の座標を使用してターゲット。このケースでは、我々は左の下頭頂小葉をターゲットにされます。
2。初回スキャン
- 実験日に、あなたの主題は、もう一度、MRIマシンで起動します。
- 解剖学的スキャンで始まります。
- 次に、3つの機能的な実験の実行を行う。固定ポイントは、ビジョンの被験者の中心的なフィールドに表示され、そして彼/彼女は単に受動的にそれを凝視することです：この実験では、タスクは非常に簡単です。
3。 TMSの準備
- rTMSの効果は一過性であるため、TMSとfMRIを組み合わせるときに、時間が非常に重要である。それはあなたが刺激中止後、できるだけ早くスキャナに主題を取り戻す必要不可欠です。このためには、隣接するまたはできるだけ近いスキャンベイに、できるだけ部屋に駐留ポータブルTMSデバイスを使うことになるでしょう。このケースでは、スキャナのドアの横に観測スイートのポータブルアップセットを使用している。
- 定位ソフトウェアパッケージにMRI被写体のプレターゲットベースラインをロードする。
- 最後に、リンクや定位脳手術装置とのあなたの刺激的なコイルのキャリブレーションを行うには - このケースでは、我々は、コイルの中心的役割を登録するには赤外線センサーのセットをそろえます。
4。 TMSパラメータの判別
- 被験者が到着すると、椅子で快適に彼/彼女を座っている。
- 次に、sterotaxy装置と、被写体の頭を校正する。両耳、鼻、および[後]：このケースでは、我々はいくつかの位置のアンカーを登録するには赤外線センサーを使用します。
- あなたの主題の安静時のモーターのしきい値を決定します。
- 我々は被験者の皮質を励起する場合、我々は110％モーターの閾値の刺激のパワーを20 HzにTMSマシンを設定します。我々は被験者の皮質を抑制したい場合、我々は110％モーターのしきい値で1 HzにTMSマシンを設定します。あなたが完全な研究の過程を通して両方のパラメータを探検したいと思うが、我々は、この記事では20 Hzの興奮rTMSのチェーンを見ていきます。
- 最後に、28第二休憩時間に2秒の列車の刺激のパターンを設定します。
5。 TMSの刺激
- 刺激前に、スキャナの以下のTMSに直接移動する被写体を準備。これは金属の除去が含まれており、被験者がトイレを使用している確実に。
- 頭皮への接線コイル保持、被験者の刺激部位を特定し、ターゲットとするように定位脳手術装置を使用してください。
- マシンのコイルの冷却システムの電源を入れます。
- 刺激を始める！このプロトコルのために、我々は45の合計刺激パルス列を実施します。 2秒28第二休憩と電車では、我々は23分の合計といった刺激の時間を持つことになります。
6。戻るスキャナへ
- 刺激が完了したら、それはできるだけ早くスキャナに主題を取り戻すことが重要です。可能な限りシームレスにこの移行を行うには、お使いのスキャナが準備して行く準備ができていることを確認してください。私たちのアドバイスは、身体のプラットフォームを高め、そして最小限にローカライザースキャンの回数と期間を削減することです。
7。最後のスキャン
- rTMSの効果は一時的なので、最終的なスキャンセッションでは、機能の実行を開始する必要があります。再び、我々は受動的な固定の3つ、6分の走行を行うでしょう。
- 実験的な実行が完了した後、解剖学的スキャンで終了。
8。代表的な結果
図1：データは、左の下頭頂小葉から20 HzのrTMSの刺激は、地元の興奮性を促進するが、デフォルトのネットワーク内で機能的結合を減少させるために働くことを示唆している。
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ディスカッション
オフラインTMS / MRI実験を行うときは、おそらく最も重要な考慮事項は、MRIベイへの刺激のサイトから迅速かつ簡単に移行が含まれます。そのため、この移行を支援するために提案された前述のアイデアのいくつかを見直すものとなるでしょう。最初に：できるだけMRI湾の近くに場所に設定ポータブルTMSのマシンを使用。 2：MRI装置にプログラムされた任意の自動スタンバイまたは同等のメカニズムを回避する。 3：プラットフォームが発生していることを確認し、被験者がTMSを完了する前に刺激がロードされている。そして、最後に、4つは：一人ですべてこれを行うにはしないでください。常に利用可能な2つのアクティブな研究者の最低を持っており、各実験セッションに関与して - TMSの部分、MRI部分を担当する他の担当つを。
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開示事項
利害の衝突は宣言されません。
材料
- MRIは、fMRI（フィリップスはビデオに描かれている）のために装備
- 反復刺激の可能TMSデバイス（Magstimであるビデオに描かれている）
- フレームレス定位脳手術装置（Brainsightであるビデオに描かれている）
- 耳栓
- 刺激時の件名のための椅子
- 投影画面またはMRI対応ゴーグル戻る
- ブランク刺激画面
参考文献
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