쎄의 후유증을 매핑하는 기능 영상과 함께 인간 청각 컴퓨터에 접속 자극을 버스트

이 절차의 전반적인 목표는 기능적 뇌 영상과 경두개 자기 자극을 결합하여 청각 피질을 조사하는 것입니다. 이것은 청각 작업과 관련된 네트워크를 식별하기 위해 먼저 기능적인 Mr.Localizer를 수행하여 수행됩니다. 둘째, 기능적인 Mr.Localizer의 데이터를 기반으로 자극 대상을 정의합니다.

다음으로, 자극 전에 청각 피질의 활동을 측정하기 위해 기능적 MR 스캔을 수행합니다. 그런 다음 NEURONAVIGATION 도구를 사용하여 참가자의 개별 해부학 및 기능과 관련하여 TMS 코일을 배치합니다. 이는 피험자가 스캐너 침대에 누워 있는 동안 수행됩니다.

참가자가 스캐너실에서 앞뒤로 이동하지 않도록 하기 위해 마지막 단계는 가능한 한 빨리 참가자를 스캐너 보어에 다시 밀어 넣고 FMRI 획득을 시작하는 것입니다. 궁극적으로 FMRI는 TMS 유도 효과를 매핑할 수 있습니다. 데이터는 TMS 이후 청각 네트워크에서 기능적 재구성이 있음을 보여주었다.

TMS는 특정 뇌 영역과 인지 기능 간의 인과 관계를 조사하기 위한 고유한 도구입니다. 그러나 그 해석은 제한적이지만, TMS에 의해 유발된 뇌 활동 변화의 위치와 특성에 대한 정보가 부족하다. 이것이 바로 TMS에 의해 유도된 기능적 변화를 결정하기 위해 TMS와 기능적 이미징을 결합하기로 결정한 이유입니다.

본 연구와 이전 연구의 차이점은 표준 오프라인 TMS 및 FMI의 스캐너실 내에서 TMS를 수행한다는 것입니다. 참가자는 TMS를 받기 위해 MRI실을 떠나 다른 방으로 이동한 다음 가능한 한 빨리 돌아와야 합니다. 두 번째 FMRI 세션의 경우, 이 앞뒤가 뒤바뀌면 뇌 변화에 생존력을 더할 수 있으며 프로토콜에서 TMS가 사용합니다.

헤드 위치는 비교적 안정적으로 유지되므로 FM RI 전후 데이터를 비교할 때 더 높은 정확도로 이어질 수 있습니다. 또한 TMS 및 사용된 효과가 더 빠르게 매핑됩니다. 이 프로토콜은 2일 세션으로 나뉩니다.

첫째 날은 TMS로 표적화할 영역을 정의하기 위한 해부학적 및 기능 스캔이 포함된 FMRI LOCALIZER 세션으로 구성됩니다. 둘째 날은 FMRI 세션으로 구성되며, 첫째 날에는 TMS 전후 모두 참가자가 스캐너 밖에서 멜로디 구별 작업을 연습합니다. 이 과제에서 피험자는 두 개의 연속된 5음 멜로디가 같은지 다른지를 나타냅니다.

차별 청각 제어 과제도 포함되는데, 피험자는 모두 C 5의 동일한 음높이로 5개의 음표의 동일한 길이 패턴을 듣고 두 번째 음이 울린 후 버튼을 누릅니다. 다음으로, 고해상도 MR을 획득하여 MRI 세션을 시작합니다. 해부학적 이미지. 그런 다음 그래디언트 에코 EPI 펄스 시퀀스와 희소 샘플링 패러다임을 사용하여 기능적 이미지를 획득하여 MRI 스캔으로 인한 대담한 효과나 청각 마스킹을 최소화합니다.

스캔이 완료된 후 소음이 발생합니다. 해부학적 랜드마크와 기능적 랜드마크를 모두 사용하여 피사체 자극 부위를 정의합니다. TMS는 전기장 강도와 깊이의 감쇠로 인해 자극 부위의 깊이와 관련하여 제한이 있으며 3cm 이상의 영역에 도달할 것으로 예상할 수 없습니다.

개인 간의 해부학적 구조와 기능의 차이에도 불구하고 각 참가자에 대해 유사한 랜드마크를 사용하는 것이 중요합니다. 따라서 해부학적 랜드마크를 사용하여 Harvard Oxford structural Atlas 마스크에 정의된 헤셸 이랑을 찾습니다. 마스크는 여기에서 녹색으로 표시되며, 여기에 파란색 점으로 표시된 heschel's gyrus 내에서 활성화 피크를 찾아 TMS 타겟을 정의했습니다.

또한 음향 및 체성 감각 아티팩트와 같은 TMS의 비특이적 효과를 제어하기 위한 사이트로 정점을 찾습니다. 이것은 해부학 적으로 inion과 콧대 사이의 중간 지점으로 정의되며 오른쪽과 왼쪽 interal notch에서 등거리입니다. 자극의 시선 순서는 개인에 따라 균형을 맞춰야 합니다.

TMS 실험 당일. 모든 장비를 설정합니다. 프레임리스 스테레오 택시 시스템부터 시작합니다.

컴퓨터 시스템은 TMS 적용 중에 열리는 도어에 인접한 스캐너실 외부에 위치해야 합니다. 시스템 등록 도구 및 추적기는 MR과 호환되며 다중 관절 암도 호환됩니다. 여기에 사용된 적외선 카메라는 MR과 호환되지 않으므로 스캐너 베드에서 2미터 떨어진 스캐너 룸 내부의 스캐너 도어 근처에 위치해야 합니다.

TMS 자극기 시스템은 MRI 스캐너실에 인접한 방에 위치해야 합니다. MRI 호환 TMS 코일은 RF 필터 튜브 부하를 통해 7미터 케이블을 통해 TMS 시스템에 연결된 스캐너실에서 사용되며, 참가자의 해부학적 및 기능적 이미지 및 자극 대상을 정위 소프트웨어 패키지에 넣습니다. 여기서는 스캔을 시작하기 전에 참가자의 오른쪽 헤셸 이랑을 대상으로 합니다.

피험자에게 MR 검사 양식을 작성하고 모든 금속을 제거하도록 합니다. 그런 다음 로컬라이저 세션에서 수행된 것과 동일한 해부학적 및 기능 스캔으로 MR 획득을 시작합니다. 그런 다음 전체 TMS 세션 동안 스캐너 베드를 밀어내고 본체 플랫폼을 들어 올린 상태로 유지합니다.

상부 Mr.Head 코일을 제거하고 헤드밴드와 트래커 세트를 참가자의 머리에 고정하고 다중 관절 암을 스캐너 베드에 장착합니다. 그런 다음 MR 호환 TMS 코일을 암에 고정합니다. 모든 트래커와 코일이 카메라의 시야에 있는지 확인합니다.

카메라는 코일 변위를 더 쉽게 추적할 수 있도록 참가자의 약간 오른쪽에 있습니다. 우반구를 대상으로 할 때 스테레오 택시 도구를 사용하여 피사체의 머리를 보정하고 코끝, 코막, 양쪽 귀의 외골을 해부학적 데이터의 동일한 랜드마크와 함께 등록합니다. 이를 위해서는 두 명의 실험자가 필요합니다.

참가자의 머리와 컴퓨터에서 1단계를 수행하여 컴퓨터에서 등록을 수행합니다. 다음 위치, 코일 추적기가 적외선 카메라를 향하는 두피에 접하는 MR 호환 TMS 코일. 코일은 핸들이 뒤쪽을 가리키고 정중선과 평행하도록 방향을 지정해야 합니다.

다중 조인트 암의 나사를 사용하여 코일 위치를 고정합니다. 이제 TMS 시스템을 켜고 자극을 시작합니다. TMS는 50Hz에서 3개의 펄스로 구성되고 5Hz에서 40초 동안 반복되는 연속 세타 출산 자극과 같은 패턴화된 프로토콜에 따라 적용되어야 합니다.

이 프로토콜은 건강한 인구 집단에서 자극 중단 후 최대 30분 동안 피질 가소성을 조절하는 것으로 나타났습니다. 자극이 완료되면 가능한 한 빨리 피사체를 스캐너에 다시 넣는 것이 중요합니다. 모든 TMS 장비를 제거하고 참가자의 머리를 Mr.Head 코일에 밀어 넣습니다.

스캔 시퀀스가 준비되고 로컬라이저 스캔의 수와 기간을 최소한으로 줄인 상태로 사용할 준비가 되었는지 확인합니다. RTMS의 영향은 일시적이므로 최종 검사 세션은 기능 검사로 시작해야 합니다. 다시 말하지만, 멜로디 과제가 12분 동안 실행되는 동안 FMRI를 수행합니다.

기능 스캔이 완료된 후 실험 후 해부학적 스캔으로 마무리합니다. 각 FMRI 세션에 대한 T-M-S-F-M-R-I 세션 전후 모두에 대해 개별적으로 FMRI 데이터 분석을 수행합니다. 멜로디와 청각 제어 작업의 대조.

그런 다음 T-M-S-F-M-R-I 세션 전과 후의 차이를 평가하기 위해 학생의 쌍체 T-검정을 사용하여 무작위 효과 분석을 수행합니다. 여기에서 우리는 사전 T-M-S-F-M-R-I 세션과 T-M-S-F-M-R-I 세션 전후 모두에 대한 단일 참가자에 대한 콘트라스트 멜로디 구별에서 청각 제어 시험을 뺀 결과를 볼 수 있습니다.좌표는 MNI 1 52 표준 공간에 표시되어 자극 부위와 반대쪽인 좌반구의 변화를 보여줍니다. Heschel's Gyrus를 포함합니다. 여기에서 학생의 쌍체 T-test를 사용하여 대비 사후 마이너스 사전 T-M-S-F-M-R-I 세션의 결과를 볼 수 있습니다.

이 데이터는 우측 헤셸 이랑(right heschel's gyrus)을 표적으로 하는 CTBS가 반대쪽 청각 피질(contralateral auditory cortex)과 다른 반대쪽 영역에서도 신호 증가를 유도한다는 것을 시사합니다. 또한, 우리는 또한 두 반구에 있는 청각 피질 사이의 기능적 연결성의 변화를 관찰합니다. 이 동영상을 시청한 후에는 TMS 뉴로내비게이션 장비를 사용하여 특정 뇌 영역을 표적으로 삼는 방법과 ML 환경 내에서 TMS를 수행하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.

이 절차를 통해 연구자들은 FMRI를 사용하여 청각 피질에 대한 TMS 유도 효과를 매핑할 수 있습니다. 그러나 이 절차는 전두엽 또는 두정엽 영역과 같은 다른 관심 영역을 대상으로 하는 데에도 사용할 수 있습니다.