2010년 12월 28일
이 문서에서는, 우리는 동기 phosphenic 프레 젠 테이션을 유도 TMS에 대한 시각 관련 국가 종속성의 효과를 검사합니다.
본 절차의 전반적인 목표는 경두개 자기 자극을 통해 유발된 광시증 행동에 대한 상태 의존성 효과를 탐색하는 것입니다. 이는 먼저 V one, V two 및 V five MT plus 모두에서 기저 광시역치와 행동을 결정함으로써 수행됩니다. 본 절차의 두 번째 단계는 특정 시각 자극의 제시를 통해 달성되는 시각 적응을 통해 특정 신경 반응을 프라이밍하는 것입니다.
절차의 세 번째 단계는 V1, V2 및 V5 MT+ 전체에 걸쳐 새로운 인광 현상을 결정하는 것입니다. 절차의 마지막 단계는 유도된 두 번째 인광 세트를 원래의 기선 인광 세트와 대조하여 도표화하고 비교하는 것입니다. 최종적으로, 독특한 시각적 자극에 대한 시각적 적응을 통해 특정하고 예측 가능한 인광 현상을 유도할 수 있음을 보여주는 결과를 얻을 수 있습니다.
이 기술의 함의는 현재 TMS로 치료되는 수많은 신경학적 또는 신체적 질환의 치료로 확장됩니다. 가벼운 물리 치료나 심리 치료와 같이 치료적 처치 전에 수행되는 안내된 활동은 TMS 및 그 결과에 중요하고 예측 가능한 영향을 미칠 수 있습니다. 먼저, TMS 설정 장치 옆의 컴퓨터 화면 앞 편안한 의자에 피험자를 앉힙니다.
잠시 시간을 내어 실험의 세부 사항을 설명하고, 현재 시점에서 TMS에 대한 금기 사항이 없는지 피험자를 반드시 스크리닝하십시오. 피험자와 연구자 모두 청력 보호를 위해 귀마개를 착용해야 합니다. 이제, 피험자가 클릭 소리를 다시 들을 수 있도록 몇 차례 펄스를 방출하여 TMS 기기에 익숙해지도록 합니다.
그렇게 하십시오. 그리고 이후 단계에서 자극 위치를 표시할 수 있도록 태핑(tapping) 감각을 느끼게 합니다. 환자의 머리에 수영모를 씌우고, 모자가 잘 맞고 실험 중에 미끄러지지 않는지 확인하십시오.
다음으로, 줄자를 사용하여 컴퓨터 화면과 피험자의 비근점(nasion) 사이의 거리가 60 centimeters인지 확인하십시오. 피험자가 실험의 남은 시간 동안 편안하게 앉아 있을 수 있도록 하여 이 거리가 변하지 않게 하십시오. 마지막으로, 피험자의 눈에 빛 차단 마스크를 씌웁니다.
빛샘 현상이 없도록 마스크를 잘 조절하여 맞추어야 하며, 이를 통해 피험자가 실험의 나머지 과정 동안 포스핀(phosphines)을 쉽게 감지하고 보고할 수 있도록 합니다. 다음으로, 이후 프로토콜에서 인산 거동을 탐구할 때 중요하게 작용하므로 피험자의 포스핀 임계값을 결정해야 합니다. 이 임계값을 결정하기 위해, 먼저 TMS 기기를 70% power로 설정하십시오.
이제 코일의 8자 모양 상단이 머리 중앙선을 향하게 잡고, 외후두융기(inion)에서 약 3cm 위쪽을 가리키게 한 뒤 단일 펄스 자극을 시작합니다. 여기서는 좌반구를 자극하고 있습니다. 이 영역 주변으로 코일을 작은 탐색 그리드 형태로 이동시키며, 피험자가 일관되고 명확하게 인광(phosphine) 보고를 하는 위치를 결정합니다.
오, 뭐 보인 게 있나요? 네, 여기 덩어리 같은 것이 보이네요. 하지만 TMS가 인구의 약 40%에서 인지된 인광(phosphenes)을 유도하지 못할 수 있다는 점을 염두에 두십시오. 따라서 피험자가 아무것도 보고하지 않을 가능성이 있습니다.
이러한 경우, 안타깝게도 이 실험은 진행될 수 없으며 피험자는 귀가하도록 해야 합니다. 만약 phos phenic 핫스팟을 찾을 수 있다면, 피험자의 두피에 해당 위치를 반드시 표시하십시오.
이제 피험자가 6회의 연속적인 펄스 중 정확히 3회에서 인지(phosphines)를 보고할 때까지 TMS 출력 강도를 조절하십시오. 이 출력 레벨을 피험자의 V one V two 역치로 기록합니다. 다음으로, 이전 단계와 동일한 절차 및 파라미터를 사용하여, 해당 영역을 찾기 위해 V five mt plus 복합체에 대한 인지 역치를 결정하겠습니다. 먼저, 코일을 피험자 인이언(in Ian)에서 배측으로 0.3 centimeters, 외측으로 5 centimeters 이동시키십시오.
이제 단일 펄스 자극을 시작하십시오. 무엇이 보입니까? 그리고 매 펄스 후에 피험자가 광시증(phostic experience)을 경험했는지 보고하도록 요청하십시오.
그것을 가리키며 설명해 주시겠습니까? 바로 여기 있습니다. "훽" 소리를 내며 움직이는 공입니다. 다시 한번, 단일 펄스를 사용하여 작은 탐색 그리드 패턴을 시작하십시오.
명확하고 일관된 인지된 인광(phosphines)이 유도될 때까지 코일을 이동시킵니다. 이 위치를 피험자의 V5 MT+ 핫스팟으로 표시합니다. 마지막으로 피험자가 6회의 연속적인 펄스 중 정확히 3회에서 인광을 보고할 때까지 TMS 출력 강도를 조절합니다.
이 전력 레벨을 피험자의 V5 MT+ 복합 임계값으로 기록하십시오. 두 시각 영역 모두에 대해 인광 임계값이 결정되면, 피험자의 기저 인광 행동을 측정해야 합니다. 이를 위해 실내 조명을 낮추고 피험자의 빛 차단 마스크를 제거하십시오.
이제 피험자에게 컴퓨터 화면 중앙에 제시된 고정된 주시 십자선을 60초 동안 응시하도록 지시하십시오. 눈이 십자선 중앙에 유지되는 것이 중요합니다. 마스크를 교체하고 V1 V2 핫스팟 위로 배치하십시오.
V1 V2 임계값의 120%로 3초 동안 단일 펄스 트레인을 생성합니다. 그 후 5초 동안 대기한 다음, 또 다른 트레인을 실시합니다. 다시 5초 동안 대기한 후 세 번째 트레인을 실시합니다.
세 번째 단일 펄스 열(pulse train) 이후, 피험자에게 유발된 인광(phosphines)의 위치와 운동 특성을 설명하도록 요청하십시오. 네, 이전에 이야기했던 것과 똑같은 것들이 보였습니다. 바로 여기에서요.
이것이 피험자의 기저 인지 유발 전위 반응이 될 것이며, 자극을 줄 때마다 동일하게 적용됩니다. 다음으로, TMS 강도를 V5 EMP+ 역치의 120%로 재설정하고 코일을 V5 EMP+ 핫스팟 위로 이동하십시오. 동일한 위치에서 이 절차를 반복하여 3회의 펄스 트레인을 투여하고, 여기서 유발된 인지 유발 전위 반응을 기록하십시오.
인 함축적 기저선이 결정되었으므로, 피험자의 차광 마스크를 제거하고 컴퓨터 화면 중앙에 제시된 고정 십자선을 60초 동안 응시하도록 지시하십시오. 다만, 이번에는 빈 화면 대신 십자선 주변 여러 위치에 동일한 방향으로 움직이는 일련의 점들을 배치합니다. 이 자극은 시각적 적응을 유도하여, 자극에 지속적으로 노출됨으로써 이후에 제시되는 자극에 대한 지각에 편향을 일으키는 역할을 해야 합니다.
60초 후, 마스크를 교체하여 V1 V2 핫스팟 위에 배치합니다. V1 V2 임계값의 120%로 3초 동안 단일 펄스 열을 생성합니다. 5초간 대기한 후 이 과정을 두 번 더 반복합니다.
이 세 차례의 훈련 후, 피험자에게 유도된 포스핀의 위치와 동기 특성을 보고하도록 요청하십시오. 포스핀의 행동이 기저 활동 수준으로 돌아올 때까지 이 세 차례의 보고 시퀀스를 계속하십시오. V1, V2 포스핀 행동이 기저 수준으로 돌아오면 피험자의 마스크를 제거하고 다시 자극을 관찰하게 한 뒤, 60초 후에 마스크를 다시 착용시키십시오.
마지막으로 자극 코일을 V5 빈 플러스 복합 핫스팟으로 이동하고, 해당 위치에 대해 프로토콜의 이 단계를 반복합니다. V5 MT 플러스 임계값 자극의 120%에서, 두 번째 조건의 자극은 첫 번째 조건과 동일한 절차를 사용합니다. 다만, 피험자에게 한 방향으로 움직이는 일련의 점들을 제시하는 대신, 이전과 같이 여기서 보이는 스타버스트 패턴과 유사하게 중심점에서 각자의 상대적인 기본 방향으로 멀어지며 움직이는 일련의 점들을 제시합니다.
60초 후에 마스크를 교체하십시오. V1 및 V2에 대해 임계값의 120% 수준으로 3회의 일련의 훈련을 실시하십시오. 피험자에게 인광(phosphenes) 발생 여부를 보고하도록 요청하고, 기선(baseline)으로 돌아올 때까지 계속하십시오.
다시 한번 마스크를 제거하고 피험자에게 60초 동안 성상 자극(starburst stimuli)을 관찰하도록 요청하십시오. 그 다음, 이전 단계와 동일한 자극 파라미터를 사용하여 V five mt plus 핫스팟에 대해 이 절차를 반복하십시오. 좋습니다. 무엇을 보셨는지 설명해 주시겠습니까?
물론입니다. 마치 별 모양이나 여기에서 터지는 불꽃놀이 같은 형태였습니다. 선택 사항으로, 각 조건 또는 두 조건이 모두 완료된 후 피험자에게 각 포스핀 세트의 영역별 정서적 행동을 그래프에 그리도록 요청하십시오. 이것은 필수 단계는 아니지만, 해석 가능한 또 다른 데이터 세트를 제공할 것입니다.
여기서 조건에 따른 적응 자극을 다시 확인하겠습니다. 하나의 단순한 병진 운동으로, 모든 점이 왼쪽 또는 오른쪽으로 일관되게 이동합니다.
우반구와 좌반구의 V1, V2에서 유도된 인광입니다. 조건 1에서는 여기에서 보이는 것과 같이 V1, V2에 걸쳐 동일한 인광 이동이 유발되어야 합니다. 여기에서는 조건 2의 적응 자극인 방사형 운동 점들이 중심점을 향하거나 중심점에서 멀어지는 각 기본 방향으로 이동하는 것을 볼 수 있으며, 여기에서는 조건 2 동안 우반구와 좌반구의 V5 MT+ 복합체에서 유도된 인광의 예시 도면을 볼 수 있습니다.
스타버스트 패턴에 대한 시각적 적응은 V5mt+ 복합체로부터 동일한 스타버스트 인지 이동을 유도해야 하지만, V1 V2 기저선은 변화시키지 않아야 합니다. 이 영상을 시청하고 나면, TMS 자극 전 시각적 적응을 통해 구체적이고 예측 가능한 구형 행동을 어떻게 유발할 수 있는지 충분히 이해하게 될 것입니다. 이것이 바로 상태 의존성의 핵심입니다.
동일한 자극이나 동일한 신경 영역이라 하더라도, 각 피험자의 초기 신경 상태에 따라 다양한 반응이 유도될 수 있으며 실제로 그러한 결과가 나타납니다.
전체 스크립트를 보고 수천 개의 과학 동영상에 액세스하세요
본 논문은 시각적으로 연관된 상태 의존성이 경두개 자기 자극(TMS)으로 유도된 인광 현상(phosphenic presentations)에 미치는 영향을 탐구합니다. 본 연구의 목적은 시각적 자극이 인광 거동에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지 이해하는 것입니다.
상태 의존적 신경 반응을 이해하는 것은 CNS 약물 발견의 타겟 검증 위험을 줄이는 데 매우 중요하며, 피질 흥분성의 예측 가능한 조절은 기전적 가설 수립에 유용한 정보를 제공할 수 있습니다. 이 TMS-광시증 패러다임은 이전의 신경 상태가 자극 결과에 어떻게 영향을 미치는지 정량적으로 평가할 수 있게 하여, 타겟 결합 모델의 예측 신뢰도를 높여줍니다. 시각적 적응을 재현 가능한 광시증 판독값과 연결함으로써, 이 접근법은 전임상 및 초기 임상 연구에서 신경 회로 반응성을 평가하기 위한 중개 가능한 바이오마커 시스템을 제공합니다.
이 방법은 타겟 검증부터 전임상 모델링에 이르는 발견 연속체에 부합하며, 타겟 조절에 관한 위음성 또는 위양성 결론을 피하기 위해 상태 의존적 효과를 반드시 고려해야 합니다.