行動観察中のコルチコ脊髄興奮性変調

次の実験の全体的な目標は、皮質脊髄を探求することです。相互作用的な文脈での行動観察によって誘発される興奮性の変化は、他の誰かの行動を模倣する自動的な傾向が、いつ非同一の反応の準備になるかを特定するために。これは、一次運動皮質に対する単一パルス経頭蓋磁気刺激を使用して、第 2 ステップとして比較的高い時間分解能で皮質脊髄興奮性を評価することによって達成されます。

ニューロナビゲーションは、実験全体を通じてTMSコイルの位置を一定に保つために使用されます。次に、手の筋肉から筋電図活動を記録し、行動によって誘発される興奮性の変化を追跡します。刺激された手の筋肉の異なる活性化に基づく皮質脊髄活動のエミュラティブからコンテキスト関連の応答への早期の切り替えを示す観察結果が得られます。

この方法は、社会神経科学分野、特に行動観察に関連する主要な質問に答えるのに役立ちます。私たちの運動システムに一度マッピングされた観察された行動が、準備の適応とどのように調和させることができるかに関して、多くの疑問が未解決のままです。同一でない応答は、実際には、社会的文脈で行われた要求の影響を受けやすい行動観察の根底にあるメカニズムです。

この技術の意味は、実験に先立って、社会障害の影響を受けた個人の運動皮質可塑性効果を直接評価する能力を持っているため、臨床現場での将来の応用に向けて広がる可能性があります。テーブル上のオブジェクトの操作を含むアクション シーケンスを実行するモデルのビデオを準備します。これらの動画には、非社会的状況と社会的状況の両方を含める必要があります。

被験者は、TMS実験中にこれらの体の動きを観察します。実験手順を開始するには、9mmのセンサー領域を持つ5つの中央のモノポーラ銀、塩化銀電極を、分離されたポータブルEXG入力ボックスに準備します。メインEMGにリンクします amplifier。

参加者に研究の概要を提供し、書面によるインフォームドコンセントを取得します。コイル内の電流の急速な変化速度は変化する磁場を誘発する可能性があるため、すべての金属物体と磁場に敏感な物体を取り除くように彼らに依頼してください。次に、参加者に快適なアームチェアに座ってもらい、右腕をフルアームサポートの上に置きます。

また、ヘッドレストにヘッドを固定します。参加者に、視覚刺激を注意深く観察し、注意を怠らないように指示します。また、ビデオの内容については後で質問されることも説明します。

触診により、最初の背側骨間筋と外転筋指の最小筋の電極位置を決定することから始めます。最大限の自発的な筋肉の活性化中に、すべての電極位置の皮膚をきれいにします。次に、ガーゼパッドを使用して、研磨剤入りの皮膚準備ジェルを部位全体に軽く塗ります。

清潔なパッドで余分なものを取り除きます。次に、それぞれが少量の水溶性EEG導電性物質を含む2つの表面電極を配置します。各筋肉に貼り付け、自己接着パッドを使用して皮膚に貼り付けます。

次に、アクティブ電極を右FDIおよびA DMの筋肉腹に配置し、参照電極を同側の中手指節関節上に配置して、腹腱モンタージュを実行します。また、参加者の左手首に導電性ペーストを含む単一の接地電極を取り付けます。電極をEXG入力ボックスの共通入力に接続し、電極が皮膚の5オームのしきい値を超えている場合はインピーダンス値を確認します。

次に、Mag Stim 200 刺激装置に半球間亀裂に対して 45 度の角度で接続された 70 mm の 8 つのコイルを配置し、中央溝に対して垂直に配置します。ハンドルが横方向を向いてコドクするように配置され、中心前回を介して後部前脳電流を誘導することを確認します。次に、手の領域に対応する左一次運動皮質を覆う頭皮にシングルパルスTMSを送達します。

C3 位置に対応する刺激部位を持つ 10 20 国際システムを使用して、手の筋肉の運動誘発電位を誘発するための最適な頭皮位置を確立します。の交点をターゲットエリアを中心に約0.5cmステップで移動し、一定の強度でTMSパルスを送達します。ターゲット領域が正しく特定されたら、機械的なサポートを使用してコイルを安定させ、位置を維持します。

次に、ニューロナビゲーションシステムを使用して、実験全体を通じてコイルの位置を一定に保ち、データ収集中に参加者の頭がわずかに動くことによるバイアスを防ぎます。また、コイルと参加者の頭の両方にパッシブ球形マーカーを貼り付けます。光学式デジタイザを使用してマーカーの位置を記録し、ニューロナビゲーションディスプレイに再現します。

空間コイルの位置と向きの違いを検出し、デカルト座標ごとに 2 から 3 ミリメートルの許容誤差を採用します。また、初期および実際のコイル配置に関する3次元のオンライン情報を利用して、実験セッション中にTMSコイルを正確に再配置できるようにします。次に、個々の安静時運動閾値またはRMTを決定するために、10回の連続した試行のうち5回で、リラックスした筋肉で信頼性の高いmepsを生成するために必要な最小刺激強度を検出します。

録音セッション全体を通して、刺激強度をRMTの110%などの固定値に保ち、20ヘルツから1キロヘルツのバンドパスフィルターを使用して生のMyoグラフィック信号を録音します。実験セッションは、まず10個の運動誘発電位を記録し、参加者はコンピューター画面上の黒い背景に白い色の固執十字を受動的に観察します。次に、被験者にビデオを見てもらい、EMGデータが右側から記録され、DMとFDIの筋肉とTMSパルスがビデオの5つの可能な時点のいずれかで配信されます。

最初の3つの時点は、モデルの手が最初に魔法瓶に接触したとき、モデルが3番目のカップにコーヒーを注ぎ終えたとき、モデルが3番目のカップから手を引き離し始めたとき、そしてモデルの腕が開始位置に戻り始めるか、4番目のカップに向かって動き始めるときである、それぞれ非社会的および社会的条件で刺激するときです。また、モデルのアームがスタート地点に戻ったとき、または4つ目のカップに到達したときは、ビデオの間に10秒の休憩間隔を空け、最初の5秒間にメッセージを表示して、参加者に手を静かに完全にリラックスさせておくように促します。メッセージが消えたら、残りの 5 秒間、固定十字が表示されます。

最後に、実験セッションの最後にさらに10個のメップを記録します。増幅後、myo信号をデジタル化し、オフライン解析のためにコンピューターに保存します。各条件の A DM と FDI の筋肉について、平均ピーク tope MEP 振幅を個別に計算し、次に平均から 2 標準偏差以上逸脱する応答を除外し、各参加者の TMS に関連する皮質脊髄興奮性の変動を確認します。

これを行うには、実験の開始時と終了時の固定ベースライン試験中に各筋肉から記録された MEP 振幅の 2 つのシリーズを比較します。2つのシリーズの平均振幅を使用して、各筋肉のデータ正規化手順の個々のベースライン値を個別に設定できます。最後に、参加者の個々のベースライン値を使用して比率値を計算し、補完的な動きの要求を暗黙的に含む 2 段階のアクション シーケンスを観察すると、実施された試行で見物人の皮質脊椎活動がエミュレーションから応答性に切り替

これは、切り替えがいつ行われたかを正確に示しています。逆に、バリエーションの予告と模倣的な行動は、観察者のメップスで起こります。モデルの手首が元の位置に戻り始めた瞬間、非社会的条件であったため、予想通り、FDIは観察されたすべての動きとシミュレートされた動作に積極的に関与しました。

このビデオを見た後、一次運動皮質に対するシングルパルス経頭蓋磁気刺激、神経ナビゲーション、および末端筋のEl筋電図活動の登録を使用して、行動観察中の皮質脊椎促進の特異性を評価する方法について十分に理解しているはずです。開発後、この手法は、研究者が行動観察中のモデル促進効果を調査する道を開きました。人間では、このプロトコルにより、マッチングメカニズムが補完的なメカニズムにどのように、そしていつ変換されるかを研究することができます。

IT 以外のアクションの要求が明らかになったとき。