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Neuroscience
자원이 제한된 환경에서 경두개 자기 자극을 사용하여 뇌 - 행동 관계를 수립합니다.
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JoVE Journal Neuroscience
Employing Transcranial Magnetic Stimulation in a Resource Limited Environment to Establish Brain-Behavior Relationships

자원이 제한된 환경에서 경두개 자기 자극을 사용하여 뇌 - 행동 관계를 수립합니다.

Full Text
2,244 Views
06:05 min
April 20, 2022

DOI: 10.3791/62773-v

Taylor Shelansky1, Katherine Chavarria1, Kitty Pagano1, Sarah Sierra1, Vanessa Martinez1, Nathira Ahmad1, Janet Brenya1, Aleksandra Janowska1, Samantha Zorns1, Abigail Straus1, Victoria Mistretta1, Brianna Balugas1, Matthew Pardillo1, Julian Paul Keenan1

1The Cognitive Neuroimaging Laboratory,Montclair State University

AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study explores the use of Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) and low-frequency TMS (lfTMS) to investigate self-deception mechanisms in the brain. The research focuses on employing TMS to establish causal relationships between brain activity and behavior, particularly in understanding consciousness and self-awareness.

Key Study Components

Area of Science

  • Neuroscience
  • Transcranial Magnetic Stimulation
  • Behavioral Neuroscience

Background

  • TMS is commonly used as a therapeutic tool for depression.
  • This method provides insights into brain behavior relationships.
  • The study aims to train minorities in TMS for broader accessibility.
  • Self-deception links to social cognition processes in the medial prefrontal cortex.

Purpose of Study

  • To assess the effects of TMS on social cognition and self-deception.
  • To improve accessibility to TMS training in diverse populations.
  • To explore the immediate effects of TMS on motor and visual systems.

Methods Used

  • TMS was used to target specific brain regions related to motor and visual responses.
  • Participants underwent procedures following the 10/20 electrode placement system.
  • Motor threshold (MT) was determined through pulse intensity adjustments.
  • Behavioral data were collected using an analog scale rating system during word retrieval tasks.

Main Results

  • TMS effectively modulated participants' responses to social pressure regarding word knowledge.
  • Behavioral data indicated changes in self-deception under varying social conditions.
  • Inhibitory TMS influenced overclaiming responses linked to the medial prefrontal cortex.
  • Identifying MT is crucial for safe and effective TMS application.

Conclusions

  • The study demonstrates TMS's role in elucidating self-deceptive processes.
  • Applying TMS in this manner allows researchers to investigate complex cognitive functions.
  • The findings have implications for understanding social cognition and brain behavior relationships.

Frequently Asked Questions

What are the advantages of using TMS in neuroscience research?
TMS allows for the examination of causal relationships between brain activity and behavior, making it a powerful tool in neuroscience research for understanding cognitive processes.
How is the motor threshold determined during TMS procedures?
The motor threshold is identified by adjusting the stimulation intensity until a predetermined response (e.g., muscle movement) is observed, typically through a series of TMS pulses.
What types of data can be obtained using TMS?
TMS provides data on motor excitability, behavioral responses, and insights into neural mechanisms underlying cognitive functions, including social cognition and self-deception.
How can TMS methods be adapted for different experimental conditions?
TMS can be tailored for specific conditions by varying stimulation parameters, timing, and the specific cognitive tasks administered to participants during the experiment.
What considerations should be taken into account when using TMS?
Safety protocols must be followed, including correct coil positioning, monitoring of stimulation intensity, and ensuring participant comfort to obtain reliable results.
How does TMS influence social cognition?
TMS can modulate activity in brain areas responsible for social cognition, potentially altering how individuals perceive and respond to social cues and pressures.
What are the immediate effects of TMS on motor systems?
TMS applied to motor systems produces immediate observable effects, such as muscle contractions or movements, allowing researchers to assess the impact of stimulation in real-time.

경두개 자기 자극 (TMS) 및 저주파 TMS (lfTMS)는 뇌 문헌에 주요 기여를하는 것으로 입증되었습니다. 여기서 우리는 TMS를 사용하여 자기 기만의 피질 상관 관계를 조사하는 방법을 강조합니다.

신경 과학의 중요한 발견은 자원이 제한된 환경에서 이루어질 수 있습니다. 여기에서는 유효하고 신뢰할 수있는 방법을 사용하여 경두개 자기 자극을 사용하는 방법을 자세히 설명합니다. 단일 펄스 및 저주파 TMS는 상관 관계가 아닌 인과 관계를 제공합니다.

이것은 뇌 행동 관계에 대해 훨씬 더 강력한 결론을 내릴 수있게합니다. TMS는 우울증을 치료하기 위해 일상적으로 사용됩니다. TMS에서 소수 민족 및 기타 자원이 제한된 학생들을 교육함으로써 우리는 훈련 된 전문가 풀을 확대하고 있습니다.

TMS는 거의 모든 임상 및 과학 응용 분야에서 사용됩니다. 그러나 수세기 동안 위대한 사상가들을 당황하게 한 의식과 자기 인식에 관한 질문에 대답 할 수있었습니다. TMS로 시작하는 사람은 손이나 다리 움직임으로 TMS의 효과를 즉시 볼 수 있기 때문에 모터 시스템에서 작업해야합니다.

다른 가능성은 시각 시스템에서 작업하고 참가자들에게 그들이 보는 포스펜을보고하도록 요청하는 것입니다. 두 시스템 모두 학습 학생에게 즉시 피드백을 제공합니다. 나시온 또는 이니언 라인을 따라 수영 캡을 표시하고 마법 마커를 사용하여 찍은 중간 지점을 표시하여 시작하십시오.

사전 auricular 점을 측정하고 그 중간 점을 취하십시오. 여기에서 10/20 좌표를 플로팅합니다. 오른쪽 반구 사전 오줌 라인을 사용하여 복부 방향으로 33 % 아래로 이동하여 TMS 코일을 사용하여 유괴자 Pollicis Brevis 또는 APB의 최적 위치를 검색하기 시작하십시오.

코일 트리거, 풋 스위치를 사용하여 TMS 기계를 방전시키고 안전을 분리하십시오. TMS 전달의 모든 검색에 대해 TMS 코일의 방향을 45도로 조정한 다음 기계 전면의 다이얼을 사용하여 총 기계 출력 20%에서 자극 출력을 시작합니다. 움직임이 나타날 때까지 다이얼을 사용하여 2% 단위로 올립니다.

여기서, 자극이 강도의 관점에서 증가함에 따라, 위치도 이동한다. 코일 움직임과 자극 강도 사이에는 신중한 상호 작용이 있습니다. 캡에 코일 팁 부위를 표시하여 정확한 배치를 허용하고 마법 마커를 사용하여 코일의 전체 전방 부분을 수영 캡에 추적합니다.

일단 최적 위치가 발견되면, 즉 최대 APB 응답을 제공한 사이트이며, MT를 결정하였다. 육안 검사 방법의 경우 기계 강도 및 워크업의 20%에서 시작합니다. 다이얼은 손가락 움직임이 증가하거나 감소하는 것에 대응하여 올리고 내려야 합니다. 약 20개의 펄스를 사용하여 10개의 APB 반응 중 5개의 자극 레벨이 어떤 자극을 초래하는지 알아보십시오.

10 개의 응답 중 5 개가 얻어지면 기계가 강도로 표시하는 것을 기록하여 개인의 MT를 기록하십시오. MEP 방법의 경우, APB와 엄지 손가락의 힘줄과 땅에 일회용 전극을 놓습니다. 포지티브 MEP 응답을 피크 대 피크 진폭이 50마이크로볼트 이상인 MEP로 정의합니다.

육안 검사와 마찬가지로 10 개의 양성 MEP 중 5 개가 관찰 될 때까지 자극하십시오. MEP는 50마이크로볼트보다 커야 합니다. MEP의 50%가 이상이면 MT가 확인되었다고 할 수 있다.

TMS 기계를 적절한 자극 수준으로 설정하십시오. 모터 임계값의 90%는 효과적이고 활동적인 TMS와 안전 사이의 이상적인 균형입니다. 모든 사이트의 순서를 임의로 선택합니다.

코일을 활성 사이트 위에 놓고 프레젠테이션 소프트웨어를 시작합니다. 자극은 자극과 동시에 자동으로 진행되어야 한다. 프리젠 테이션 소프트웨어를 사용하여 모든 행동 데이터를 수집하십시오.

두 번의 연습 시험을하고 참가자들에게 아날로그 스케일을 소개하십시오. 모든 참가자는 장비에 쉽게 적응할 수 있습니다. 지시 사항은 구두로 제공되며 참가자들은 단어를 얼마나 잘 알고 있는지 평가하도록 지시받습니다.

그 단어가 그들에게 익숙하다면, 그것은 높은 평가를 받아야합니다. 그들이 단어를 알고 있다면, 그들은 중간 등급을 부여해야합니다. 단어가 그들에게 익숙하지 않다면, 그들은 낮은 등급을 할당 할 것입니다.

총 144 단어를 사용해야합니다. 참가자는 응답 할 시간이 무제한입니다. 아날로그 스케일의 응답에 따라 다음 단어가 표시됩니다.

자기 기만은 TMS를 사용하여 변조 될 수 있습니다. 참가자들은 한 조건에서 단어를 알고 다른 조건에서는 사회적 압력이 없다는 사회적 압력을 받았다. 사회적 압력은 모든 사람이이 단어를 알고 있고 쉽거나 단어가 어렵고 대부분의 사람들이 알지 못한다는 것을 나타내는 일련의 구두 프롬프트였습니다.

평균과 표준 오류가 여기에 나와 있습니다. 사회적 인식은 내측 전두엽 피질 또는 MPFC 기능이기 때문에, 억제 방식으로 전달되는 TMS가 과대 청구를 감소시킬 것이라고 가정되었다. 이것은 사실로 판명되었습니다.

10/20 시스템을 측정하고 모터 임계값을 올바르게 측정하는 것은 안전과 신뢰할 수 있는 결과를 위해 중요합니다. 10/20 시스템 대신 좁은 탐색을 사용할 수 있습니다. TMS는 뇌와 행동 사이의 인과 관계를 결정하는 최초의 주요 기술이었습니다.

또한, 그것은 이제 우울증의 치료를 사용하는 주요 치료 기술입니다.

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신경 과학 문제 182 경두개 자기 자극 TMS 자기 기만 기만 연구 집약적 인 기관 신경 조절 내측 전두엽 피질 히스패닉 봉사 기관 자기 향상 과장 주장

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