2014년 6월 14일
경 두개 자기 자극 (TMS)은 음성 인식의 조음 운동 피질의 역할을 조사하는 유용한 도구로 입증되었습니다. 이 문서는 모터가 입술의 근육에서 전위 (유럽 의회 의원)을 유발하는 방법과 반복적 인 TMS를 사용하여 모터 입술 표현을 방해하기 위해 기록하는 방법에 대해 설명합니다.
이 절차의 전반적인 목표는 경두개 자기 자극 또는 TMS에 의해 왼쪽 1차 운동 피질에 있는 입술의 표현을 자극하는 것입니다. 이것은 먼저 입술 근육에 전극을 부착하여 근전도 검사를 기록함으로써 이루어집니다. 다음으로, 입술 운동 피질(lip motor cortex)은 입술 근육에서 운동 유발 전위를 기록하여 국소화됩니다.
그런 다음 단일 펄스 및 반복적인 TMS 실험을 위한 펄스의 최적 강도를 정의합니다. 궁극적으로, 경두개 자기 자극은 말을 듣는 동안 단일 TMS 펄스에 의해 유도된 운동 유발 전위가 증가한다는 것을 보여주기 위해 사용되며, 이는 입술 운동 피질의 흥분성이 향상되고 입술 운동 피질에서 반복적으로 유도된 TMS 유도 파괴가 참가자의 말소리를 구별하는 능력을 손상시킨다는 것을 보여줍니다. 이 방법은 인지 신경 과학, 물질 날씨의 핵심 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다.
언어 생성에 기여하는 운동 피질 간 영역은 음성 인식에도 기여합니다. 일반적으로 이 방법을 처음 접하는 개인은 모든 참가자에서 입술 표현을 찾기가 쉽지 않기 때문에 어려움을 겪을 수 있습니다. 시작하려면 참가자에게 안전 검사 양식을 작성하도록 요청하십시오.
수면 부족과 같은 TMS에 대한 금기 사항이 있거나 항우울제와 같은 약물을 복용 중이거나 간질 가족력이 있는 참가자는 자극을 받아서는 안 됩니다. 참가자에게 TMS 절차와 실험 세부 사항을 설명하고 정보에 입각한 동의를 얻습니다. 알코올을 사용하여 오른손의 첫 번째 등쪽 또는 FDI 근육의 배 위와 FDI 근육의 힘줄과 같은 참조 부위의 피부를 청소합니다.
그런 다음 이 부위에 전극을 부착합니다. 안륜근 또는 O근육 우측 피부를 세척하고 윗입술 오른쪽 모서리에 전극 1개, 아랫입술 오른쪽 모서리에 전극 1개를 부착합니다. 그런 다음 접지 전극이 있는 부위 주변의 피부를 청소하고 전극을 부착합니다.
다음으로, 스파이크 2와 같은 소프트웨어를 사용하여 참가자에게 손과 입술 근육을 수축 및 이완시키고 기록된 EMG 신호를 확인하도록 지시합니다. 신호가 시끄러워 보이면 참가자가 입술과 손 근육을 이완시키고 전극 케이블을 비틀고 전극 부위의 피부를 다시 청소하거나 참가자에게 다리를 꼬지 않고 신발을 벗고 발을 바닥에 딛도록 요청할 때 더 나은 접지를 위해 발을 바닥에 딛도록 요청합니다. 참가자의 청력을 보호하기 위해.
귀마개를 삽입하게 하십시오. 그런 다음 TMS 코일의 위치를 표시하기 위해 펜이나 작은 스티커를 사용하여 참가자의 머리에 캡을 씌웁니다. 캡에 꼭지점을 표시하고 꼭지점에서 왼쪽 귓바퀴 앞 지점까지의 거리를 측정합니다.
정점에서 이 거리의 33%를 왼쪽 귀 전점으로 이동하고 이 지점을 표시합니다. 그림 8 TMS 코일의 중심을 이 지점에 놓고 정중선에서 45도 떨어진 코일의 핸들을 향하게 합니다. 참가자의 모터 임계값을 알 수 없는 경우 풋 페달을 밟아 낮은 강도를 사용하여 첫 번째 TMS 펄스를 전달합니다.
손에 근육 경련과 같은 모터 유발 전위 또는 MEP가 보이지 않으면 코일을 약간 움직이거나 강도를 높이십시오. MEP가 도출될 때 자극된 영역 주위로 코일을 5mm 단위로 이동하고 TMS 펄스 사이에 최소 5초를 기다렸다가 위치와 코일 방향이 특정 강도에서 최대 meps를 유도하는 적절한 핫스팟을 찾습니다.
핫스팟이 식별되면 이를 표시하고 캡의 코일 방향을 표시합니다. 운동 입술 표현의 위치를 파악하려면 FDI 스폿에서 왼쪽 눈 모서리를 향해 직선을 따라 2-3cm를 측정하고 이 지점에 코일을 놓습니다. 참가자에게 TMS 펄스가 이전 위치보다 이 위치에서 더 강렬하게 느껴질 수 있으며 안면 경련이나 비자발적 눈 깜박임을 경험할 수 있다고 설명합니다.
자극이 불쾌하거나 고통스러워지거나 중단하고 싶을 경우 언제든지 실험자에게 알리도록 지시합니다. 다음으로, 코일을 약간 움직이거나 강도를 증가시키는 첫 번째 펄스를 전달합니다. MEP가 유도되지 않은 경우 참가자에게 입술 근육을 오므리도록 요청하면 모터 역치가 낮아져 운동 입술 표현을 더 쉽게 찾을 수 있습니다.
O 근육 시장의 핫스팟과 캡의 코일 방향을 식별한 후 수축된 입술 근육에서 MEPS가 기록되는 경우 EMG 신호의 힘에 대한 시각적 피드백을 제공하는 소프트웨어를 사용하여 참가자가 일정한 수축 수준을 유지하도록 교육합니다. 참가자가 최소 1분 동안 수축 수준을 안정적으로 유지할 수 있을 때까지 훈련을 계속합니다. 다음으로, OO 근육의 핫스팟에 코일을 놓습니다.
그런 다음 고정된 강도로 10개의 펄스를 전달하고 펄스 사이에 최소 5초의 간격을 유지합니다. MEPS를 육안으로 검사하여 MEPS의 크기를 추정할 수 있습니다. MEP가 매우 작거나 모든 시도에서 일관되지 않은 경우 강도를 높이고 10개의 펄스를 더 전달합니다.
모든 시도에서 강력한 MEP가 도출될 때까지 강도를 계속 높입니다. 이 강도는 단일 펄스 실험에 사용됩니다. 참가자에게 입술 근육을 최대한 세게 수축시키고 EMG 신호를 육안으로 검사하여 이 최대 수축의 진폭을 결정하도록 요청합니다.
참가자에게 입술 수축을 줄이도록 지시하고 최대치의 약 20% 수준에 도달하도록 안내합니다. 그런 다음 참가자에게 1분 동안 이 수준을 유지하도록 요청합니다. 훈련이 완료되고 참가자가 1분 동안 수축을 유지할 수 있게 된 후, 참가자에게 O 근육을 위해 핫스팟을 통해 10번의 펄스를 전달하기 전에 입술을 수축하고 최대 20%까지 유지하도록 지시합니다.
5개 미만의 MEP가 도출되면 강도를 높입니다. 5개 이상의 MEP가 기록되면 강도를 낮추십시오. 저주파 반복 TMS 또는 RTMS를 수행하기 위해 시험의 50% 이상에서 MEP를 유도하는 최소 강도 수준이 발견될 때까지 실험을 반복합니다.
두 개의 자극기로 구성된 STEM 시스템의 mag stim을 사용합니다. 15분 동안 자극기의 트리거링을 번갈아 가며 TMS 펄스를 전달하여 포인트 66 헤르츠의 단상 펄스 시퀀스를 생성합니다. RTMS 동안 입술과 손 근육의 녹음을 모니터링하여 nop가 도출되었는지 확인합니다.
이는 흥분성(excitability)의 증가 또는 인접 표현으로의 확산 효과를 나타냅니다. 또한 참가자의 불편함이나 각성 수준의 변화가 있는지 모니터링합니다. 이 그림은 이완되고 수축된 입술 근육에서 기록된 MEP를 보여줍니다.
TMS 펄스의 강도는 세 가지 수축 수준에 걸쳐 일정하게 유지되었습니다. 근육이 수축할 때 운동 흥분성이 증가하고, 결과적으로 mapp이 커집니다. 다음은 말소리와 비언어적 소음을 듣는 동안, 그리고 '나'와 말의 움직임을 보면서 녹음된 입술입니다.
mep는 말을 듣고 보는 동안 향상되었으며, 이는 음성 인식 중에 입술 운동 피질의 흥분성이 향상되었음을 보여주었습니다. 시각적 입 움직임을 관찰하는 동안 입술 운동 피질의 흥분성 변화를 조사한 최근 연구에 따르면, 알려진 말, 알 수 없는 말, 체육이 아닌 입의 움직임을 시각적으로 인식하는 동안 입술이 기록되었으며, 알려진 말을 관찰하는 동안 입술이 알 수 없는 말이나 체육이 아닌 입 움직임보다 더 컸습니다. 이러한 발견은 입술 운동 피질이 음성 의사소통 중 시각 신호 처리에 참여한다는 것을 시사합니다.
이 수치는 15분 동안 반복적인 TMS가 약 15분 동안 입술 운동 피질의 기능을 방해했음을 보여줍니다. 마지막으로, TMS는 입술 운동 피질의 파괴를 유도하여 입술을 사용하여 생성되는 말소리를 구별하는 데 장애를 가졌습니다. 이것은 입술 운동 피질이 교합기 특유의 방식으로 음성 인식에 기여한다는 것을 시사합니다.
이 절차에 따라 TMS는 E-G-M-E-G 및 FMI와 같은 다른 방법과 결합하여 언어 의사 소통 중에 립 운동 피질이 다른 뇌 영역과 상호 작용하는지 여부와 같은 추가 질문에 답할 수 있습니다. 이 비디오를 시청한 후에는 입술 근육의 모터 토크 전위를 기록하는 방법과 단일 당기기 및 반복적인 TMS를 사용하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.
본 논문은 경두개 자기 자극(TMS)을 사용하여 언어 지각에서 조음 운동 피질의 역할을 조사하는 절차를 설명합니다. 입술 근육에서 운동 유발 전위(MEP)를 기록하고, 반복적 TMS를 통해 입술 운동 표상을 방해하는 방법을 상세히 다룹니다.
본 방법은 언어 처리 과정에서의 감각-운동 통합에 대한 기전적 조사를 가능하게 하며, 지각 성능과 연관된 피질 흥분성 변화를 탐색하는 비침습적 접근 방식을 제공합니다. 운동 피질 활동과 언어 식별 간의 인과 관계를 규명함으로써, 신경과학 중심의 발굴 프로그램에서 타겟 검증을 지원합니다. 본 프로토콜은 감각 처리에 미치는 신경 조절 효과를 평가하기 위한 표준화된 틀을 제공하며, 이는 중추신경계(CNS) 표적 치료 가설의 위험을 완화하는 데 유용합니다.
이 방법은 표적 검증을 위해 감각 처리에 관여하는 신경 회로의 기능적 조사가 필요한 초기 발견 워크플로에 적합하며, 특히 지각 또는 인지적 종말점을 조사하는 CNS 양식에 유용합니다.