동시 두개 내전 자극 및 기능 자기 공명 영상

이 실험 프로토콜의 전반적인 목표는 경두개 전기 자극 중에 유도된 혈중 산소 수준 의존 활동의 변화를 측정하는 것입니다. 경두개 교류 자극과 기능적 자기 공명(functional magnetic resonance)을 결합하면 인지 신경 과학의 핵심 질문에 답할 수 있는 잠재력이 있습니다. 이러한 기술을 결합하는 주요 이점은 주파수별 방식으로 신경 진동을 조작하면서 뇌 기능을 측정할 수

이 기술의 의미는 비정상적인 동기화와 관련된 신경 장애의 진단 및 치료로 확장됩니다. 이 기술은 인간의 시각적 인지에 대한 통찰력을 제공할 수 있지만 운동, 행동 및 기억과 같은 다른 시스템에도 적용할 수 있습니다. 일반적으로 이 방법을 처음 사용하는 개인은 노이즈가 없고 동기화된 실험을 트리거하는 데 필요한 설정의 복잡성으로 인해 어려움을 겪을 수 있습니다.

우리가 TCS에 관심을 갖게 된 것은 TCS가 의식적 지각에 대한 모든 진동의 원인을 연구하는 방법이라고 보았기 때문입니다. MRI 기술자는 Ilona Pfahlert이며 Paule Wunsch가 자원 봉사자로 참여합니다. MR 스캔과 경두개 교류 자극에 대한 금기 사항이 있는지 모든 피험자를 사전 선별합니다.

피험자가 도착하면 실험의 세부 사항을 설명하고 정보에 입각한 동의를 얻습니다. 줄자를 사용하여 나시온에서 피험자의 머리에서 이니온까지의 거리를 결정하는 것으로 시작합니다. 그런 다음 귀에서 귀로 머리 꼭대기를 넘깁니다.

10-20 EEG 시스템에 따라 이러한 길이의 교차점을 C-Z 위치로 표시합니다. 이제, 전극이 없는 EEG 캡을 C-Z가 표시된 위치에 정렬된 상태로 피험자의 머리에 놓습니다. 그런 다음 실험적 일관성을 보장하기 위해 모든 피험자에 대해 동일한 배치를 사용하여 전극의 원하는 위치를 결정하고 표시합니다.

그런 다음 알코올과 화장솜을 사용하여 두피의 표시된 부분과 그 주변의 모발과 피부를 청소하여 유분과 헤어 제품을 제거합니다. 그런 다음 고무 전극에 젤을 펴고 각 전극을 이 위치에 단단히 눌러 전극에서 전도성 젤, 두피까지 최소한의 임피던스로 완전히 접촉하도록 합니다. 차폐 LAN 케이블과 MR 안전 케이블을 사용하여 필터 박스를 자극기와 고무 전극에 연결합니다.

그런 다음 자극기를 켜고 임피던스를 테스트합니다. 20킬로옴 미만이 아니면 전극을 두피에 누르십시오. 또는 필요에 따라 전극 젤을 추가합니다.

전극 겔 적용 범위를 전극과 거의 동일한 표면적으로 제한하고 해당 영역에서 여분의 겔을 제거하도록 주의하십시오. 다음으로, 자극기가 몇 초 동안 전류를 출력하여 피험자가 감각 경험에 익숙해지도록 합니다. 이 테스트 중 따끔거리는 감각을 느낄 수 있고 견딜 수 있는지, 자극 중 포스핀의 정도와 위치를 포함하여 감각 지각에 대해 질문합니다.

이 시점에서 피험자의 고무 전극에 케이블을 꽂은 상태로 두되 자극기, 여분의 LAN 케이블, 외부 및 내부 필터 상자를 분리하여 피험자가 스캐너로 이동할 수 있도록 합니다. 이제 외부 필터 상자를 도파관을 통과하는 LAN 케이블에 연결하고 도파관 외부에 가능한 한 적은 케이블을 남겨 둡니다. 그런 다음 자극기 케이블을 연결합니다.

또한 자극기가 프리젠테이션 컴퓨터 트리거 출력에 연결되어 있는지 다시 확인하십시오. 피험자에게 자성 물질이 없고 MRI 실험을 할 준비가 되었는지 확인한 후 스캐너실로 안내합니다. 청력 보호를 위해 귀마개를 제공한 다음 피험자를 스캐너 침대에 눕힙니다.

실험 기간 동안 피험자가 누워 있을 수 있는 편안한 위치에 전극 케이블을 평평하게 놓은 다음 베개를 머리 주위와 아래에 놓습니다. 또한, 편안함을 위해 피험자의 다리 아래에 베개를 놓고, 움직임을 줄여준다. MRI 안전 반응 버튼 박스뿐만 아니라 MRI 안전 응답 버튼 박스를 제공하여 버튼을 누르는 데 최소한의 움직임이 필요하도록 배치했습니다.

이제 피사체가 올바른 방향으로 프로젝션 스크린을 볼 수 있도록 거울이 부착된 헤드 코일을 고정합니다. 그런 다음 고무 전극에서 헤드 코일까지 전극 케이블의 자유 끝을 임시로 고정하여 침대가 움직일 때 걸리지 않도록 합니다. 스캐너 베드를 제자리로 옮깁니다.

그런 다음 스캐너 보어의 뒤쪽 끝에서 고무 전극의 전극 케이블을 LAN 케이블에 연결된 내부 필터 상자에 연결합니다. 스캔 중 과도한 움직임을 방지하려면 테이프와 모래 백으로 보어 오른쪽의 스캐너 베드 난간을 따라 케이블과 필터 상자를 고정합니다. 그런 다음 프로젝터 스크린을 스캐너 구멍의 뒤쪽 끝에 놓습니다.

마지막으로, 실험을 시작하기 전에 모든 케이블 연결이 제대로 이루어졌는지 확인하기 위해 자극기의 임피던스를 다시 테스트합니다. 먼저 피험자가 응답 버튼을 누를 때 프레젠테이션 컴퓨터가 등록하는지 테스트합니다. 그런 다음 1mm 등방성 해상도로 고해상도 T1 가중 해부학적 이미지를 획득합니다.

획득하면 이 이미지의 대비와 윈도우 수준을 낮음 및 높음 극한으로 조정하여 자극기 설정으로 인해 발생할 수 있는 노이즈를 시각적으로 감지합니다. 기능적 이미징 획득 중에 이 모니터링을 계속합니다. 이제 프레젠테이션 컴퓨터에서 실험을 시작하여 스캐너 트리거로 시작하고 자극기를 시작하여 이 컴퓨터의 출력 트리거를 기다립니다.

이 시점에서 FMRI 인수를 시작합니다. 자극기 켜짐 및 꺼짐 조건 간의 시간 신호 대 잡음 비율의 차이를 피하기 위해 FMRI 실험 전반에 걸쳐 자극기를 켜고 연결한 상태로 두십시오. 또한 자극기 디스플레이를 모니터링하여 실험 실행 전반에 걸쳐 원하는 시간에 전류가 전송되도록 보장합니다.

스캔이 완료되면 고무 전극에 연결된 케이블에서 내부 필터 상자의 플러그를 뽑습니다. 피험자가 스캐너에서 나오면 전극을 제거하고 피험자가 머리를 감을 수 있도록 합니다. 이 그림은 중앙 교차 고정 중 굵은 신호에 대한 16Hz CZOZTACS의 전류 강도의 영향을 테스트한 결과를 보여줍니다.

통계적으로 유의한 클러스터에 대한 신호의 이벤트 관련 평균이 표시되며, 전류 강도가 증가함에 따라 신호에 대한 영향이 증가합니다. 여기에서 우리는 효과의 지역적 특이성을 보여주는 현재 강도별 T 점수 맵과 증가된 현재 강도에 따라 대담한 활동에 대한 효과 증가를 보여줍니다. 이 그림은 시각적 인식 작업 중 TACS 효과의 빈도 의존성을 테스트하는 대표적인 결과를 보여줍니다.

이 개략도는 시각적 표현과 중앙 교차 고정 블록 사이의 TACS 주기가 있는 실험 타이밍을 보여줍니다. TACS 상태 및 주파수 효과 상호 작용 맵과 클러스터 사후 테스트는 10 헤르츠 TACS가 감소하고 60 헤르츠 신호가 증가하는 두정엽 피질의 주파수 특정 효과를 보여줍니다. 이 T 점수 맵은 두정엽 피질을 넘어 일부 후두 및 전두엽 영역을 포함하도록 확장되는 60 헤르츠 TACS의 특정 효과를 보여줍니다.

일단 숙달되면 이 실험은 실험 설계의 길이에 따라 최소 2시간 안에 완료할 수 있습니다. 이 절차를 시도하는 동안 자극기가 MRI 획득 시간과 적절하게 동기화되었는지 확인하는 것이 특히 중요합니다. 이 동영상을 시청한 후에는 결합된 TACS FMRI 실험을 수행하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.