Name: 資源の限られた環境における経頭蓋磁気刺激の活用による脳と行動の関係の確立 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-04-20T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 5 s
Description: 学ぶ 経頭蓋磁気刺激（TMS）を用いた脳と行動の因果関係の解明法。資源の限られた環境でも実施可能な手法で、自己欺瞞や社会認知の神経メカニズムを研究します。

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

LSAMP(Louis Stokes Alliance for Minority Participation)、Wehner、The Crawford Foundation、Kessler Foundationは、彼らの支援に感謝しています。

ここで発表された研究は、モントクレア州立大学の治験審査委員会(IRB)委員会によって承認されました。すべての参加者は、APAの倫理ガイドラインの範囲内で扱われています。
1. 参加者
<ol><li>まず、IRB委員会の審査承認を得て、プロトコルについて承認を得ます(研究1以外の機関についての議論を参照)。経験豊富な研究者に相談することをお勧めします。スクリーニング(補足ファイル1)や副作用(補足ファイル2)などのフォームを他の研究者から入手し、TMSコミュニティ全体で容易に共有できます。注:この実験の目的のために、形態はシモーネ・ロッシから入手した。</li>
	<li>すべてのリスク、副作用、および潜在的な有害事象について参加者に同意し、通知することについて、すべての研究者を訓練する。必要に応じて、主任研究者(PI)は、さらなる知識が必要な場合はTMSコースを受講します。参加者を実行する前に、PIが同意と報告を含むプロトコルのパイロットテストを実行することを確認してください。</li>
	<li>キャンパス内のチラシを通じて参加者を募集します。参加者を直接スクリーニングする。最初の連絡は直接行う必要はありません。チラシには、補償とリスクについて、特別な状況(COVIDなど)を含め、一般的な用語でのみ記載してください。</li>
	<li>参加者が同意書を声に出して読むようにし、「あなたは現在____PI______の学生ですか?あなたは持っています:てんかんの歴史、てんかんの家族歴?発作の既往歴はありますか?脳卒中、頭蓋金属インプラント、構造脳病変、埋め込み装置、ペースメーカー、投薬ポンプ、人工内耳、埋め込み型脳刺激装置、金属作業員のいずれかを持っていますか?あなたは意識喪失を伴う頭部外傷の既往歴がありますか?あなたは妊娠のための高い可能性を持っていますか?あなたは18歳未満ですか?あなたは65歳以上ですか?</li>
	<li>研究からの質問を肯定する参加者を許してください。</li>
	<li>登録する前に、スクリーニングチェックリストが管理されていることを確認してください。</li>
	<li>すべての参加者に25ドルの参加費を支払い、モントクレア州立大学の治験審査委員会とアメリカ心理学会のガイドラインに従って治療します。</li>
	<li>インスティテューションに適したパラメータ内のすべてのTMSを提供します(ディスカッションを参照)。</li>
	<li>参加者の安全と快適さは重要であるため、すべての時点で、口頭と視覚の両方で参加者に注意深く尋ね、監視します。緊張は、場合によってはより困難な結果につながる標準であり、これは監視されます。</li>
</ol>2. TMS機器の取り扱い
<ol><li>すべての刺激にはシングルパルスTMSデバイスを使用してください。PIによる手動の手と足のスイッチの同時抑揚によってデバイスをトリガします。刺激器の最大刺激速度(すなわち、0.75Hz)を使用する。</li>
	<li>実験全体を通して、70mmの8字型コイルを使用します。実験中にコイルが危険な/シャットオフ温度に達していないことを確認してください。バックアップコイルは、交換品として必要な場合に備えて準備ができています。</li>
	<li>ラップトップコンピュータを使用してすべての刺激を提示します。ソフトウェア(テスト可能など)を開き、アカウントにログインします。適切な実験をクリックします。</li>
	<li>クレジット カードを使用してモニターをスケーリングします。人口統計情報を入力します。各参加者がテストされる前と後にラップトップを清掃/消毒します。</li>
	<li>目視検査(5/10誘発誘拐拉致器ポリシスブレビス)またはEMG(筋電図) を使用して モーターのしきい値を決定します。</li>
	<li>スイムキャップを使用してマーキングを保存します。標準コイルホルダーは、トレーニング用およびデモンストレーション用としてのみ使用し、アクティブ刺激には使用しないでください。</li>
	<li>布テープメジャーを使用して、10/20システムからCZとOZの座標を取得し、10を過大評価する以前の研究からMPFCを取得します。MPFCを決定するには、ナシオンからイニオンまでの距離の1/3を取り、MPFCはこの位置に対して1.5cm前方にある。これはBA 10/9(内側正面回)に焦点を当てます。</li>
	<li>標準的なMRIで容易にコントラストを合わせるコイル位置のキャップにビタミンE錠剤を接着する基準法を使用して、PIの裁量で測定値を確認します。コストのため、このオプションは限られています。</li>
</ol>3. COVID - 19
<ol><li>COVID-19のため、次のプロトコル14を含めてください。同意書に免責事項を追加します:「この研究の参加者として、あなたは研究者のすぐ近くにある屋内空間で時間を過ごすでしょう。これは、COVID-19に感染する重大な追加リスクをもたらします。私たちはあなたを保護するために次のような予防措置を講じています:PIだけが参加者から6フィート以内にいます。近くには1人のアシスタントしか入れませんが、社会的距離を保つ必要があります。参加者は2枚のマスクを着用する必要があります。PIは2つのマスク、手袋とフェイスシールドを着用する必要があります。アシスタントはマスクとフェイスシールドを着用する必要があります。すべての接触機器は消毒されています。</li>
	<li>換気が大幅に増加するため、通常のラボの外のロビー/ホールですべての実験を行います。すべての機器は衛生的で持ち運び可能です。</li>
	<li>COVID-19プロトコルが緩和されたら、通常の手順を使用します。</li>
</ol>4. モータースレッショルド
<ol><li>マークは、ナシオン/イニオンラインに沿ってキャップを泳ぎ、マジックマーカーを使用して中点を取得します。耳介前点を測定し、それらの中間点も取得します。ここから、10/20座標をプロットします(2.6参照)。</li>
	<li>右半球の耳介前線を使用して、33%下方(腹側方向)に行き、TMSコイルを使用してアブダクターポリシスブレビス(APB)の最適な位置の探索を開始します。コイルトリガー、フットスイッチを使用してTMSマシンを放電し、安全を解除します。</li>
	<li>すべての検索とTMS配信のためにTMSコイルを45°に向けます。</li>
	<li>機械前面のダイヤルを使用して刺激出力を機械出力の合計30%で開始し、動きが注目されるまでダイヤルを使用して2%刻みで上げます。ここで、刺激が強度の面で大きくなるように、その場所も移動する。コイルの動きと刺激強度の間には慎重な相互作用があります。</li>
	<li>最適な場所(つまり、最大のAPB応答を提供したサイト)が見つかったら、MTを決定します。</li>
	<li>MT測定を開始する前に、キャップのコイル先端部位にマークを付け、正確な位置付けを可能としてください。魔法のマーカーを使用して、コイルの前部全体をスイムキャップまでトレースします。</li>
	<li>目視検査法では、約20パルス(機械強度の変動)を使用して、どの刺激レベルが5/10(50%)のAPB応答をもたらすかを調べます。ダイヤルは、指の動きの増減に応じて上下する必要があります。機械強度の20%から始めて、作業を進めます。5/10の応答が得られたら、マシンが強度として表示しているものに注目して、個人のMTを記録します。</li>
	<li>(好ましい)MEP法では、APBと親指の腱と地面(通常は手首の後ろの周り)に使い捨て電極を配置し、目視検査を使用する代わりに、記録ユニットで正のMEPを観察する必要があります。</li>
	<li>正の MEP 応答を、≥50 μV のピークツーピーク振幅を持つ MEP として定義します。</li>
	<li>目視検査と同様に、5/10陽性のMEPが観察されるまで刺激する。MEP は 50 μV より大きくする必要があります。MEP の 50% が上 (および 50% を下回っている) 場合、MT は識別されています。</li>
	<li>確立したら、TMSマシンを適切な刺激レベルに設定します。モータスレッショルドの90%は、効果的なアクティブTMSと安全性の理想的なバランスです。機械の総出力の45%を超えないようにしてください。人のMTが機械の総出力の60%になることもありますが、これはまれです。</li>
</ol>5. アクティブシングルパルスTMS
<ol><li>すべてのサイトの順序をランダムに選択します(例:SMA、PZ、MPFC、または Sham over CZ; 図5)。</li>
	<li>コイルをアクティブサイトの上に置き、プレゼンテーションソフトウェアを起動します(例えば、テスト可能(下記参照))。刺激は、刺激と同期して自動的に進行するべきである。</li>
	<li>過熱の場合に備えて、常に予備のコイルを用意してください。</li>
</ol>6. プレゼンテーション
<ol><li>プレゼンテーションソフトウェア(例えば、テスト可能)を使用してすべての行動データを収集するこのソフトウェアは、簡単に構成され、スクリプトが簡単です。 注:3つの別々のブロックが作成されます - 脳の状態ごとに1つずつ。収集される人口統計は、最初に Testable の自動選択ルーチンを使用して選択されます。その後、本物の単語と偽の単語がスクリプトソフトウェアに配置されます。単語のサイズと持続時間、および刺激単語の画面上の位置が選択されます。</li>
	<li>スクリプトを作成したら、まず人口統計を収集し、画面キャリブレーションを実行します。これは、スライダーをクレジットカードに一致させて行われます。コンピューターですべての実験を実行します。すべての応答は、内蔵のキーボードとセンサーパッドで行われます。</li>
	<li>2つの練習トライアルを行い、アナログスケールを紹介します。すべての参加者は機器に簡単に適応できます。指示は口頭で与えられ、参加者は彼らがその言葉をどれだけよく知っているかを評価するように言われます。<ol>
<li>その言葉が彼らに馴染みのあるもの(「机」など)であれば、高い評価を受けるべきです。</li>
		<li>彼らがその言葉を「一種の」知っているならば、彼らは中程度の評価(「クロロフィル」など)を与えることです。</li>
		<li>それが彼らにあまり馴染みがない場合は、低い評価( '5HTTlpr'など)を割り当てます。合計144の単語を使用する必要があります(脳部位あたり36)。</li>
	</ol>
</li>
	<li>参加者は応答する時間が無制限です。アナログスケールでの応答に続いて、次の単語が表示されます。</li>
</ol>

<ol><li>Academic Research and Development. Science and Engineering Indicators 2020. National Science Board, National Science Foundation. , Alexandria, VA. Available. Available from: 
 <a target="_blank" href="https://incses.nsf.gov/pubs/nsb20202">https://incses.nsf.gov/pubs/nsb20202</a> (2020).</li>
<li>Rutgers School of Graduate Education. Overview of R1 Serving Hispanic Institutions. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://cmsi.gse.rutgers.edu/sites/default/files/HSI_Report_R2_0.pdf">https://cmsi.gse.rutgers.edu/sites/default/files/HSI_Report_R2_0.pdf</a> (2022).</li>
<li>Maeda, F., Keenan, J. P., Pascual-Leone, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interhemispheric+asymmetry+of+motor+cortical+excitability+in+major+depression+as+measured+by+transcranial+magnetic+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22The+British+Journal+of+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Interhemispheric asymmetry of motor cortical excitability in major depression as measured by transcranial magnetic stimulation.</a> The British Journal of Psychiatry. 177 (2), 169-173 (2000).</li>
<li>Maeda, F., Keenan, J. P., Tormos, J. M., Topka, H., Pascual-Leone, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modulation+of+corticospinal+excitability+by+repetitive+transcranial+magnetic+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Modulation of corticospinal excitability by repetitive transcranial magnetic stimulation.</a> Clinical Neurophysiology. 111 (5), 800-805 (2000).</li>
<li>Pascual-Leone, A., Bartres-Faz, D., Keenan, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+magnetic+stimulation%3A+studying+the+brain-behaviour+relationship+by+induction+of+%27virtual+lesions%5BTitle%5D)+AND+%22Philosophical+Transactions+of+the+Royal+Society+of+London.+Series+B%3A+Biological+Sciences%22%5BJournal%5D)">Transcranial magnetic stimulation: studying the brain-behaviour relationship by induction of 'virtual lesions.</a> Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences. 354 (1387), 1229-1238 (1999).</li>
<li>Amati, F., Oh, H., Kwan, V. S., Jordan, K., Keenan, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Overclaiming+and+the+medial+prefrontal+cortex%3A+A+transcranial+magnetic+stimulation+study%5BTitle%5D)+AND+%22Cognitive+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Overclaiming and the medial prefrontal cortex: A transcranial magnetic stimulation study.</a> Cognitive Neuroscience. 1 (4), 268-276 (2010).</li>
<li>Tang, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stimulating+the+right+temporoparietal+junction+with+tDCS+decreases+deception+in+moral+hypocrisy+and+unfairness%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Psychology%22%5BJournal%5D)">Stimulating the right temporoparietal junction with tDCS decreases deception in moral hypocrisy and unfairness.</a> Frontiers in Psychology. 8, 2033(2017).</li>
<li>Kelly, K. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+deception+on+motor+cortex+excitability%5BTitle%5D)+AND+%22Social+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">The effect of deception on motor cortex excitability.</a> Social Neuroscience. 4 (6), 570-574 (2009).</li>
<li>Farrow, T. F., Burgess, J., Wilkinson, I. D., Hunter, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+correlates+of+self-deception+and+impression-management%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychologia%22%5BJournal%5D)">Neural correlates of self-deception and impression-management.</a> Neuropsychologia. 67, 159-174 (2015).</li>
<li>Uddin, L. Q., Iacoboni, M., Lange, C., Keenan, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+self+and+social+cognition%3A+the+role+of+cortical+midline+structures+and+mirror+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Cognitive+Sciences%22%5BJournal%5D)">The self and social cognition: the role of cortical midline structures and mirror neurons.</a> Trends in Cognitive Sciences. 11 (4), 153-157 (2007).</li>
<li>Luber, B., Lou, H. C., Keenan, J. P., Lisanby, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-enhancement+processing+in+the+default+network%3A+a+single-pulse+TMS+study%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Self-enhancement processing in the default network: a single-pulse TMS study.</a> Experimental Brain Research. 223 (2), 177-187 (2012).</li>
<li>Barrios, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Elucidating+the+neural+correlates+of+egoistic+and+moralistic+self-enhancement%5BTitle%5D)+AND+%22Consciousness+and+Cognition%22%5BJournal%5D)">Elucidating the neural correlates of egoistic and moralistic self-enhancement.</a> Consciousness and Cognition. 17 (2), 451-456 (2008).</li>
<li>Kwan, V. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessing+the+neural+correlates+of+self-enhancement+bias%3A+a+transcranial+magnetic+stimulation+study%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Assessing the neural correlates of self-enhancement bias: a transcranial magnetic stimulation study.</a> Experimental Brain Research. 182 (3), 379-385 (2007).</li>
<li>Taylor-Lillquist, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preliminary+evidence+of+the+role+of+medial+prefrontal+cortex+in+self-enhancement%3A+a+transcranial+magnetic+stimulation+study%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Sciences%22%5BJournal%5D)">Preliminary evidence of the role of medial prefrontal cortex in self-enhancement: a transcranial magnetic stimulation study.</a> Brain Sciences. 10 (8), 535(2020).</li>
<li>Bikson, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Guidelines+for+TMS%2FtES+clinical+services+and+research+through+the+COVID-19+pandemic%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Stimulation%22%5BJournal%5D)">Guidelines for TMS/tES clinical services and research through the COVID-19 pandemic.</a> Brain Stimulation. 13 (4), 1124-1149 (2020).</li>
<li>Lerner, A. J., Wassermann, E. M., Tamir, D. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Seizures+from+transcranial+magnetic+stimulation+2012-2016%3A+Results+of+a+survey+of+active+laboratories+and+clinics%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Seizures from transcranial magnetic stimulation 2012-2016: Results of a survey of active laboratories and clinics.</a> Clinical Neurophysiology. 130 (8), 1409-1416 (2019).</li>
<li>Pascual-Leone, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Safety+of+rapid-rate+transcranial+magnetic+stimulation+in+normal+volunteers%5BTitle%5D)+AND+%22Electroencephalography+and+Clinical+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Safety of rapid-rate transcranial magnetic stimulation in normal volunteers.</a> Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 89 (2), 120-130 (1993).</li>
<li>Rossi, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Safety+and+recommendations+for+TMS+use+in+healthy+subjects+and+patient+populations%2C+with+updates+on+training%2C+ethical+and+regulatory+issues%3A+Expert+Guidelines%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Safety and recommendations for TMS use in healthy subjects and patient populations, with updates on training, ethical and regulatory issues: Expert Guidelines.</a> Clinical Neurophysiology. 132 (1), 269-306 (2021).</li>
<li>Wassermann, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Risk+and+safety+of+repetitive+transcranial+magnetic+stimulation%3A+report+and+suggested+guidelines+from+the+international+workshop+on+the+safety+of+repetitive+transcranial+magnetic+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Electroencephalography+and+Clinical+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Risk and safety of repetitive transcranial magnetic stimulation: report and suggested guidelines from the international workshop on the safety of repetitive transcranial magnetic stimulation.</a> Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 108 (1), 1-16 (1998).</li>
</ol>

ここで概説したプロトコル(およびそのバリエーション)は、モントクレア州立大学の50以上の研究で使用されています。セットアップ全体は、$ 15,000(米国)未満で作成できます。さらに、我々の座標は、基準的手順を用いて、基礎となる脳構造とよく一致することを発見しました。
この方法のバリエーションがしばしば使用される。例えば、制御条件には、異なる脳領域を刺激すること、TMSを異なるタイミングで適用すること(すなわち、効果を有しないはずのタイミングでTMSを適用すること)、シャムコイルを使用すること、異なるレベルの総機械出力を使用することなどが含まれ得る。安全性の懸念は、医療従事者が容易に利用できないため、小規模な教育機関/非教育機関では異なる場合があります。神経調節が行われる研究または研究は、安全プロトコルを満たさなければなりません。シングルパルスTMSの実行はrTMSよりも安全ですが、依然として重大なリスクをもたらします。モントクレア州立大学では、公表された安全ガイドライン16,17,18<sup class="x...

限られたリソースを持つ研究機関(しばしば「教育大学」と呼ばれる)で脳行動相関を研究することには多くの課題があります。国立科学財団(NSF)が提供するデータによると、ほとんどすべての学術研究は、米国の高等教育機関のごく一部によって完了しています。4,400以上の中等後学位授与機関を調査すると、上位115の大学/機関がすべての研究の75%を実行し、公開しています1。米国では、131の研究1(R1:研究ランキングの面で大学が達成できる最高のステータスレベル)の大学があり、連邦政府の資金の大部分を受けています。
このトップヘビーな資金格差は、多くの主任研究者と学生にとって研究の選択肢を制限します。例えば、R1大学のわずか1.9%がヒスパニック系の教育機関です。さらに、R1以外の機関は、研究スペース、授与される助成金、および研究に利用できる時間の面で制限されており、これらの学校はしばしば医学部に所属していません2。これらの障害を考慮して、我々は、リソースが限られた環境で欺瞞における脳と行動の関係の調査を首尾よく可能にした方法を提供する。これらの方法はあらゆる機関に適していますが、小規模/教育集約型の大学の学生は、これらの方法から最大の利益を得ると信じています。
私たちの研究室では、主に自己欺瞞と自己強化を生み出す脳領域に焦点を当てています。基礎となる皮質領域に関して因果関係を確立することは、多くの技術によって達成可能であり、これらのデータは、相関的神経画像化法および実験的患者試験を確認するのに役立つ3、4、5。
因果神経イメージング技術による自己欺瞞を調査するために、主にシングルパルス経頭蓋磁気刺激(TMS)および反復TMS(rTMS6;図1)。tDCS(経頭蓋直接皮質刺激)は成功裏に採用されており7 、ここで提示された方法、手順、および結果を再現するように修正することができますが、TMSの柔軟性は依然として自己欺瞞の神経調節に最適な選択肢です。その最も一般的な実施では、研究者は皮質興奮性を阻害、興奮、破壊、または測定する(ここではカバーしていないが、参考文献8を参照)。
内側前頭前野(MPFC)は、自己欺瞞的な反応に関与しているようです9。皮質正中線構造(CMS)が一般的な自己認識の観点から10の役割を考えると、自己欺瞞がMPFC活性と相関していることは驚くことではありません。前頭領域の観点から因果関係を決定するために、TMSは自己欺瞞の発作を測定しながら「仮想病変」を作り出すことに依存していました11。自己欺瞞の測定は、主に2つの方法 、 すなわち自己強化と過大評価6によって達成されています。
我々は、MPFCの混乱が自己欺瞞の減少につながることを発見しました6,8,11,12,13。さらに、そのような減少(すなわち、自己欺瞞の低下)は、人の影響の減少(すなわち、否定的な気分の増加および肯定的な気分の減少)に関連していることを我々は発見した。
ニューロナビゲーション/個々のMRIは採用されていないため(費用のために、ほとんどの研究室にはこれらのリソースがないため)、TMSターゲティングにおける位置決めと精度について懸念が生じる可能性があります。我々は、コントラストターゲット(例えば、ビタミンE錠剤)がキャップ上に置かれ、参加者がその後、構造MRI11,12でスキャンされる/その後にスキャンされる基準的な手順を時折行うことによってこれを補った。これらの方法は、ここで概説した方法の正確性を確認しており、内側前頭前頭ギラス(0,~40,~30)の上にあるBA 10/9の境界にあるMPFCの内側の側面をターゲットにしています。
明らかに、ニューロナビゲーションなどの他の方法を使用してより高い空間分解能を得ることができるが、これらの方法は、参加者のドロップアウト、参加者の排除、実験期間の長さの増加、追加のトレーニングおよびスクリーニング、追加の費用および参加者のためのしばしば複数回のサイト訪問を含む欠点なしには採用されない。したがって、ここで提示された方法は、多くの状況においてニューロナビゲーションの優れた代替手段を提供する。

<table><tbody><tr><td>Android Samsung タブレット (MEPs用)</td><td>Samsung</td><td>SM-T500NZSAXAR</td><td></td></tr><tr><td>布製巻尺</td><td>GDMINLO</td><td>B08TWNCDNS(AMZ)</td><td></td></tr><tr><td>8 銅製 TMS コイル</td><td>Magstim</td><td>4150-00</td><td>現行モデル</td></tr><tr><td>Lenovo T490 ノートパソコン</td><td>Lenovo</td><td>20RY0002US</td><td></td></tr><tr><td>Magstim 200 シングルパルス</td><td>MagStim</td><td>Magstim200/2</td><td>これは、現在のモデル</td></tr>である<tr><td>Magstim標準コイル</td><td>ホルダーMagStim</td><td>AFC / SS</td><td>これは、現在のモデル</td></tr><tr><td>SpeedoスイムキャップSpeedo</td><td></td><td>751104-10 Testable.Org 0</td><td></td></tr>アカウント<tr><td>とソフトウェア</td>テスト<td>可能な</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Trigno 2リードセンサー(MEPs用)</td><td>DelSys</td><td>SP-W06-018B</td><td></td></tr><tr><td>Trignoベースとプロットソフトウェア(MEPs用)</td><td>DelSys</td><td>DS-203-D00</td><td></td></tr></tbody></table>

資源の限られた環境における経頭蓋磁気刺激の活用による脳と行動の関係の確立

Employing Transcranial Magnetic Stimulation in a Resource Limited Environment to Establish Brain-Behavior Relationships

ニューロイメージングは、通常、リソースを要求する分野として認識されます。これは特定の状況では当てはまりますが、限られたリソースを持つ機関は、歴史的にニューロイメージングを含む神経科学の分野に大きく貢献してきました。自己欺瞞の研究において、我々はシングルパルスTMSを用いて、過大主張や自己増強を含む能力の脳相関を決定することに成功しました。ニューロナビゲーションを使用しなくても、ここで提供される方法は成功した結果につながります。例えば、自己欺瞞的反応の低下が影響の減少につながることが発見された。これらの方法は、信頼性が高く有効なデータを提供し、そのような方法は、他の方法では利用できない研究機会を提供する。これらの方法を使用することにより、神経科学分野の全体的な知識ベースが拡大され、私たちの機関(モントクレア州立大学はヒスパニック系の研究所です)のような研究経験をしばしば否定される学生に研究機会を提供します。

Taylor-Lilquist et al.14の図2には、MPFC、SMA、PZ、およびShamサイトの4つの脳部位が含まれていた。これらのサイトは、過大請求の相関関係を決定するために利用された。過大評価とは、実際には単語ではないのに、単語を知っていることを示す参加者のことです。12人の参加者が社会的および非社会的環境の両方でテストされた。社会的環境は、単語を知っているか(高い社会的圧力;n = 6)、または単語を知らない(低い社会的圧力;n = 6)という圧力を表していました。社会的圧力は、すべての人がこれらの言葉を知っていて、彼らが簡単である(高い社会的圧力)か、彼らの言葉が難しく、ほとんどの人がそれらを知らない(低い社会的圧力)ことを示す一連の口頭での促しでした。
TMSがMPFCに提供されたとき、参加者は社会的条件において過大評価する可能性は低かった(p&lt;0.05)。つまり、社会的圧力条件下にあるときの過大評価は、他のどの条件よりもはるかに混乱していました(M...

経頭蓋磁気刺激(TMS)および低周波TMS(lfTMS)は、脳文献への主要な貢献者であることが実証されている。ここでは、TMSを用いて自己欺瞞の皮質相関を調査する方法を強調する。

Neuroimaging is typically perceived as a resource demanding discipline. While this is the case in certain circumstances, institutions with limited ...

神経科学における重要な発見は、資源の限られた環境で行うことができます。ここでは、有効で信頼性の高い方法を用いた経頭蓋磁気刺激の採用方法を詳述します。シングルパルスおよび低周波TMSは、相関的な脳行動関係ではなく、因果関係を提供する。これにより、脳の行動関係についてはるかに強い結論を出すことができます。TMSは、うつ病を治療するために日常的に使用されています。TMSでマイノリティやその他のリソースに限られた学生を訓練することで、私たちは訓練を受けた専門家のプールを拡大しています。TMSは、ほぼすべての臨床および科学的用途で使用されています。しかし、何世紀にもわたって偉大な思想家を困惑させてきた意識と自己認識に関する質問に答えることができました。TMSを始めた人は誰でも、手や足の動きですぐにTMSの効果を見ることができるので、モーターシステムで作業する必要があります。もう1つの可能性は、視覚システムに取り組み、参加者に彼らが見たフォスフェンを報告するように依頼することです。どちらのシステムも、学習学生にすぐにフィードバックを提供します。ナシオンまたはイニオンラインに沿ってスイムキャップをマークし、魔法のマーカーを使用して中点をマークすることから始めます。耳介前点を測定し、それらの中間点も取得します。ここから、10/20座標をプロットします。右半球の耳介前線を使用して、腹方向に33%下に移動し、TMSコイルを使用してアブダクターPollicis BrevisまたはAPBの最適な位置を探し始めます。コイルトリガー、フットスイッチを使用してTMSマシンを放電し、安全を解除します。TMS配信のすべての検索に対してTMSコイルを45度に向け、機械前面のダイヤルを使用して、機械出力の合計20%で刺激出力を開始します。動きが通知されるまで、ダイヤルを使用して2%ずつ上げます。ここで、刺激が強度の面で大きくなるように、その場所も移動する。コイルの動きと刺激強度の間には慎重な相互作用があります。正確な配置を可能にするためにキャップのコイル先端部位にマークを付け、魔法のマーカーを使用してコイルの前部全体をスイムキャップにトレースします。最適な場所が見つかったら、すなわち最大APB応答を提供した部位である、MTを決定した。外観検査法では、機械強度とワークアップの20%から開始します。ダイヤルは、指の動きの増減に応じて上下する必要があります。約20パルスを使用して、10個のAPB応答のうち5個が得られる刺激レベルを見つけます。10 個の応答のうち 5 個が得られたら、マシンが強度として表示している内容を書き留めて、個人の MT を記録します。MEP方式の場合、APBと親指の腱とアースに使い捨て電極を配置します。正の MEP 応答を、50 マイクロボルト以上のピークツーピーク振幅を持つ MEP として定義します。目視検査と同様に、10 個の陽性 MEP のうち 5 個が観察されるまで刺激します。MEP は 50 マイクロボルトより大きくなければなりません。MEPsの50%以上であれば、MTが特定されていると言えます。TMSマシンを適切な刺激レベルに設定します。モータスレッショルドの90%は、効果的でアクティブなTMSと安全性の理想的なバランスです。すべてのサイトの順序をランダムに選択します。アクティブサイトの上にコイルを置き、プレゼンテーションソフトウェアを起動します。刺激は、刺激と同期して自動的に進行するべきである。プレゼンテーションソフトウェアを使用してすべての行動データを収集します。2つの練習トライアルを行い、参加者にアナログスケールを紹介する。すべての参加者は機器に簡単に適応できます。指示は口頭で与えられ、参加者は彼らがその言葉をどれだけよく知っているかを評価するように言われます。その言葉が彼らに馴染みがあるならば、それは高い評価を与えられるべきです。彼らがその言葉をある程度知っているなら、彼らは中程度の評価を与えることです。単語が彼らにあまり馴染みがない場合、彼らは低い評価を割り当てます。合計 144 ワードを使用する必要があります。参加者は応答する時間が無制限です。アナログスケールでの応答に続いて、次の単語が表示されます。自己欺瞞はTMSを使用して変調することができます。参加者は、ある条件では言葉を知るようにという社会的圧力を与えられ、別の条件では社会的圧力は与えられなかった。社会的圧力は、すべての人がこれらの言葉を知っていて、彼らが簡単であるか、言葉が難しく、ほとんどの人がそれらを知らないことを示す一連の口頭での促しでした。ここでは、平均値と標準誤差を示します。社会的認知は内側前頭前野、またはMPFC機能であるため、阻害的な方法で送達されたTMSは過剰請求を減少させると考えられた。これが事実であることが判明しました。10/20システムを測定し、モータのスレッショルドを正しく測定することは、安全性と信頼性の高い結果を得るために重要です。10/20システムの代わりに、狭いナビゲーションを使用できます。TMSは、脳と行動の因果関係を決定した最初の主要な技術でした。また、うつ病の治療を用いた主要な治療技術にもなっています。

employing-transcranial-magnetic-stimulation-resource-limited

Research

JoVE Journal

Neuroscience

神経科学

出典: Stefanou, M., et.al.リアルタイム脳波検査による経頭蓋磁気刺激による脳状態依存性脳刺激。J. Vis. 経験。(2019年)このビデオは、皮質の興奮性を研究するためのリアルタイムの脳波トリガー経頭蓋磁気刺激 (TMS) のプロセスを示しています。この手順には、TMS コイルを運動皮質上に配置し、刺激を EEG 信号の特定の位相と同期させ、運動誘発電位 (MEP)...

皮質興奮のためのリアルタイム脳波検査による経頭蓋磁気刺激

出典: Lioumis, P. et al.背外側前頭前野の経頭蓋磁気刺激と脳波検査の併用 J. Vis.

背外側前頭前野の経頭蓋磁気刺激と脳波検査の組み合わせ

出典: Shafi, M. M., et al. てんかん患者における接続性関連の脳興奮性を評価するためのマルチモーダルイメージングおよび刺激ベースの方法。J. Vis. 経験。 (2016年)このビデオでは、経頭蓋磁気刺激 (TMS) と脳波検査 (EEG)...

経頭蓋磁気刺激と脳波検査による脳の過興奮性の評価

本稿では、機能的磁気共鳴画像法（fMRI）を用いて明らかにした活性化によって案内同時経頭蓋磁気刺激（TMS）中に（EEG）データを収集し、脳波を分析するための方法が記載されている。事象関連電位のTMSアーチファクト除去や抽出のための方法は、パラダイムの設計と実験で説明しただけでなく、配慮されている。...

fMRIのガイド下経頭蓋磁気刺激中に記録された脳波データからの視覚誘発電位を抽出する

経頭蓋磁気刺激（TMS）は、非侵襲的神経情報処理を破壊すると動作への影響を測定するための技術である。 TMSは、タスクと干渉する場合には、刺激された脳の領域は、1つの体系的認知機能、脳領域を関連付けるできるように、通常タスク性能のために必要であることを示している。...

因果脳行動の関係とその経時変化を調査するための経頭蓋磁気刺激

ここで提示されたプロトコルは、皮質内興奮性再テスト設計パラダイムを利用した TMS...

結合された経頭蓋磁気刺激と背外側前頭前野の脳波

本論文では、リアルタイムの脳波撮影を誘発する経頭蓋磁気刺激を用いて、ヒトの脳ネットワークを研究し、調節する。...

リアルタイム脳波による脳血管刺激による脳状態依存性脳刺激-経頭蓋磁気刺激

この記事では、経頭蓋磁気刺激を用いて機能的に特異的な神経経路を測定し、強化するための新しいアプローチについて説明します。これらの高度な非侵襲的な脳刺激方法論は、脳と行動の関係を理解し、脳障害を治療するための新しい治療法の開発のための新しい機会を提供することができます。...

経頭蓋磁気刺激によるヒト運動系における機能的特異的神経経路の測定と操作

ミリサイズのコイルと組み合わせた低コスト脳波記録システムにより、マウス脳をin vivoで経頭的に刺激する

皮質ネットワークの脳波記録(TMS-EEG)マッピングと組み合わせたパーソナライズされた経頭蓋磁気刺激のための新しいプロトコルで、複数の磁気共鳴画像法(MRI)データモダリティによって通知されます。...

リアルタイム皮質ネットワークマッピングのためのニューロイメージングガイド下TMS-EEG

この論文では、ナビゲーション機器が利用できない場合に、反復的な経頭蓋磁気刺激の介入または治療のために機能特異的なターゲットをローカライズする方法について説明します。...

ナビゲーション機器不在下での経頭蓋磁気刺激のための機能特異的ターゲットの局在化

学ぶ 経頭蓋磁気刺激（TMS）を用いた脳と行動の因果関係の解明法。資源の限られた環境でも実施可能な手法で、自己欺瞞や社会認知の神経メカニズムを研究します。

資源の限られた環境における経頭蓋磁気刺激の活用による脳と行動の関係の確立

さらに動画を探す