이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.

방법 논문

결합된 Transcranial 자석 자극 그리고 Dorsolateral 전 두 엽 피 질 Electroencephalography

15.9K 조회수

DOI:

10.3791/57983

2018년 8월 17일

이 논문에서

요약

여기에 제시 된 프로토콜 intracortical 흥분 테스트 재 시험 디자인 패러다임을 이용 하 여 TMS-뇌 파 연구입니다. 프로토콜의 의도 neurophysiological 주요 우울증 등 정신병 질환의 치료에서 치료 적 중재에 관련 기능을 평가 하기 위한 안정적이 고 재현 대뇌 피 질의 흥분 조치를 생산 하는 것입니다.

초록

Transcranial 자석 자극 (TMS) 짧은, 시간 변화 자기장 펄스를 통해 대뇌 피 질에서 신경 흥분을 생성 하는 비-침략 적 방법입니다. 대뇌 피 질 활성화의 개시의 변조 배경 활성화 활성화 하는 피 질 영역의 뉴런, 코일, 그것의 위치와 머리에 관하여 그것의 오리엔테이션의 특성에 따라 다릅니다. TMS 동시 electrocephalography (뇌 파)와 결합 하 고 neuronavigation (nTMS-뇌 파) 재현 방식에서 cortico 대뇌 피 질의 흥분 및 거의 모든 대뇌 피 질의 영역에서 연결의 평가 대 한 있습니다. 이 사전 nTMS 뇌 파 뇌 역학 및 임상 시험에 필요한 시험 재 시험 패러다임에서 신경 생리학 정확 하 게 평가할 수 있는 강력한 도구를 만든다. 이 방법의 한계는 초기 뇌 반응을 자극 하는 아티팩트를 포함 합니다. 따라서, 아티팩트를 제거 하는 과정 또한 귀중 한 정보를 추출할 수 있습니다. 또한, dorsolateral 전 두 엽 (DLPFC) 자극에 대 한 최적의 완전히 알려져 있지 않습니다를 현재 프로토콜 모터 피 질 (M1) 자극 패러다임에서 유사. 그러나, 진화 nTMS EEG 디자인 이러한 문제를 해결 하도록 하겠습니다. 여기에 제시 된 프로토콜 DLPFC 치료 저항 정신 장애과 같은 치료를 받는 환자에서 적용 될 수 있는 자극에서 신경 생리학 기능을 평가 하기 위한 몇 가지 표준 사례 소개 transcranial 직류 자극 (tDCS), 반복적인 transcranial 자석 자극 (rTMS), 자석 나포 치료 (MST) 또는 electroconvulsive 치료 (요법).

서론

Transcranial 자석 자극 (TMS)는 급속 한, 시간 변화 자기장 펄스1통해 대뇌 피 질의 신경 활동의 비-침략 적 평가 대 한 허용 neurophysiological 도구입니다. 이러한 자기장 펄스를 막 도발은 코일 아래 표면 피 질에 약한 전류를 유도. 뒤이어 피 질 활성화 또는 변조는 코일, 각도 방향을 두개골2의 특성에 직접 관련 됩니다. 펄스의 파형은 코일에서 출력 뉴런의 기본 상태는 또한 결과 대뇌 피 질 활성화3를 좌우 하 고.

TMS 행동 또는 모터 응답을 evoking 또는 작업 관련 처리의 중단을 통해 대뇌 피 질의 기능 평가 수 있습니다. Cortico-척추 프로세스의 흥분 반면 모터 피 질을 통해 단일 TMS 펄스에서 elicited 시 (EMG) 응답을 녹음을 통해 평가 될 수 있다 intracortical 흥분 성의 (intracortical 촉진; ICF)과 억제 메커니즘 (짧고 긴 intracortical 억제; SICI 및 LICI) 쌍 펄스 TMS와 조사 수 있습니다. 반복적인 TMS 다양 한 인지 과정을 방해 수 있습니다 하지만 주로 정신병 무질서의 다양 한 치료 도구로 사....

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

프로토콜

여기에 제시 된 모든 실험 절차는 헬싱키의 선언의 지침에 따라 우리 지역 윤리 위원회에 의해 승인 되었습니다.

1. 머리 등록 Neuronavigated TMS-뇌 파

  1. 각 참가자에 대 한 높은 해상도 전체 머리 구조 MRI T1 가중치를 얻을. Neuronavigation 제조 업체 지침에 따라 스캔.
  2. 네비게이션 시스템에 이미지를 업로드. MRIs 올바르게 검색 하는 경우 확인 하십시오. 추기경 포인트 (미리 귀의 포인트는 교정, 코 끝)를 선택 합니다. 자극 대상 (해부학에 기반 또는 머리 좌표, MNI, 또는 Talairach 좌표)를 삽입 합니다.
  3. 놓을 머리 추적기 같은 방법으로 자극 세션 동안 이동 하지 되며 무료 허용 TMS 코일의 이동 하십시오. 등록 시작 하기 전에 참가자 삽입은 귀마개를 있다.
  4. 3 차원 MRI 모델을 참가자의 머리를 맞춥니다. 참가자의 머리에 MRI 스택의 이미지에 선택한 추기경 포인트에 디지타이징 펜으로 터치 합니다. 선택 하 고 그 지역에 등록 오류를 줄이기 위해 머리의 정수 리, 시간적 및 후 두 영역 이상 추가 포인트를 표시 합니다.
  5. 등록을 확인 합니다. 참가자의 머리에 디지타이징 펜을 놓습니다. 컴퓨터에 그것의 대표....

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

결과

그림 1 A 에서는 TMSevoked 잠재력 DLPFC 자극 후 F3 전극에 평균 한 건강 한 자원 봉사자에 대 한 각 세션에서 100 epochs 후. 이 그림에서 우리가 단일 펄스 조건에 비해 TS에는 CS의 효과 강조 하는 TS 혼자 적용 될 때. CS는 하나의 주제에도 명확한 방식에서 N100 편향을 조절 한다. SICI 및 LICI 세션에 N100 일반적으로 증가 하 고 ICF에서 절대값 SP에 비해 감소 상태16. 그림 1B, 지형 분포의 SP의 구성 요소 N100, SICI 및 ICF 패러다임 지역화 양측으로 많은 이전 연구16,,17

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

토론

Neuronavigation를 이용 하는 경우에 특히 TMS-뇌 파 대뇌 피 질의 영역 대부분의 직접적이 고 비 침 투 적인 자극과 매우 좋은 spatio 시간적 해상도30, 결과 신경 활동의 인수 수 있습니다. 이 방법론 사전의 장점은 사실에 근거한 전기 신경 활동에서 발생 한 TMS 갖는 EEG 신호 이며 cortico 대뇌 피 질의 흥분의 인덱스입니다. 이 TMS-뇌 파 현재와 미래의 치료 개입의 biomarker로 사용 될 수 있는 정신병 환자 집단에서 엄청난 잠재력이 있다.

프로토콜의 가장 중요 한 단계는 전극의 준비 이며 자극 강도의 결정. TMS-뇌 파 신호 증폭기 사용31의 종류에 관계 없이 TMS 유물 쉽습니다 때문입니다. 전극 수 매우 신중 하 게 준비 한다, 그래서 그들은 서로와 다리 하지 않습니다 그들의 임피던스 5 k ω 미만으로 유지 하 고 신호 대 잡음 비율 높다. 또.......

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

공개 사항

판 Lioumis는 유료 컨설턴트에 대 한 Nexstim Plc. (헬싱키, 핀란드) 제출된 작품 밖 되었습니다 (., 모터 및 음성 매핑 rTMS 2017 전에 응용 프로그램에 대 한). 레자 Zomorrodi Vielight (토론토, 캐나다)의 자문 위원회의 회원입니다. Zafiris J. Daskalakis 미국 (NIH), 웨스턴 뇌 연구소, 두뇌 캐나다와 CAMH 재단과 캠벨 연구를 통해 Temerty 가족 건강 연구 (CIHR), 건강의 국가 학회-의 캐나다 학회에서 연구 지원을 받는합니다 연구소입니다. 그는 탐정 시작 연구에 대 한 현물 장비 지원과 연구 지원 Brainsway 회사에서, 그리고 그가 Brainsway 회사에 대 한 3 개의 스폰서 시작 연구에 대 한 사이트 책임자 그는이 탐정 시작 연구 Magventure에서 현물 장비 지원을 받았다. 다니엘 M. Blumberger 미국 (NIH), 웨스턴 뇌 연구소, 두뇌 캐나다와 CAMH 재단과 캠벨 연구를 통해 Temerty 가족 건강 연구 (CIHR), 건강의 국가 학회-의 캐나다 학회에서 연구 지원을 받는합니다 연구소입니다. 그는 탐정 시작 연구에 대 한 현물 장비 지원과 연구 지원 Brainsway 회사에서, 그리고 그가 Brainsway 회사에 대 한 3 개의 스폰서 시작 연구에 대 한 사이트 책임자 그는이 탐정 시작 연구 Magventure에서 현물 장비 지원을 받았다. 그는 Indivior에서 탐정 시작 재판에 대 한 약물 공급을 받았다. 그는 얀 센에 대 한 자문 위원회에 참가 하고있다.

감사의 글

이 작품은 NIMH R01 MH112815에 의해 부분적으로 투자 되었다. 이 작품 또한 중독과 정신 건강에 대 한 Temerty 가족 기초, 그랜트 가족 재단 및 캠벨 가족 정신 건강 연구소는 센터에 의해 지원 되었다.

....

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
CED Micro1401-3Cambridge Electronic Design LimitedCED Micro1401-3디지털 데이터 레코더
BISTIM'2 패키지 옵션 1Magstim3234-00TMS 쌍 펄스 자극기
Magstim 200'2 Unit (2 items)Magstim3010-00TMS 자극기
UI 컨트롤러Magstim3020-00TMS 컨트롤러
BISTIM'2 UI 컨트롤러Magstim3021-00TMS 컨트롤러
BISTIM 연결 모듈Magstim3330-00TMS 연결 모듈
D70 알파 코일 - P/N 4150-00(알파 70mm 이중 코일)Magstim4150-00TMS 코일
BrainsightRogue-ResolutionsBrainsight 2Neuronavigator
모델 2024FIntronix2024F근전도
Neuroscan SynAmps RT 64 채널 시스템Compumedics Neuroscan9032-0010-01뇌파
퀵 캡 전극 시스템 64Compumedics Neuroscan96050255EEG Cap

참고문헌

  1. Barker, A. T., Jalinous, R., Freeston, I. L. Non-invasive magnetic stimulation of human motor cortex. Lancet. 1 (8437), London, England. 1106-1107 (1985).
  2. Ilmoniemi, R. J., Ruohonen, J., Karhu, J. Transcranial magnetic stimulation--a new tool for functional....

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

재인쇄 및 허가

태그

신경항법피질 흥분성피질 연결성운동 역치쌍펄스 TMSEEG 아티팩트 제거TMS-EEG 프로토콜