Name: Inhibitie van de intracortical binnen de primaire motorische Cortex kan worden gedifferentieerd door het veranderen van de Focus van aandacht (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-09-11T12:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 48 s
Description: Leer hoe transcraniële magnetische stimulatie intracorticale inhibitie in de primaire motorische cortex meet bij verschillende aandachtsfocus. Deze methode onthult neurale mechanismen achter verbeterde motorische prestaties.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

De auteurs hebben geen bevestigingen.

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dit protocol toont kan op twee manieren de activiteiten van remmende circuits binnen de M1 met behulp van TMS te onderzoeken. Meer precies, hebben deze twee protocollen is gebruikt in deze studie te onderzoeken van het effect van attentional foci op de activiteit van remmende circuits binnen de M1.
Een beperking van de onderhavige methode is dat het is niet altijd mogelijk om te veroorzaken een EMG subTMS-geïnduceerde onderdrukking zonder een versoepeling voorafgaand aan het. In deze studie, b...

Het is nu algemeen aanvaard dat een EF nemen ten opzichte van een IF of neutrale aandachtspunt motor prestaties en leren in talrijke instellingen1 bevordert. Is gebleken, bijvoorbeeld dat het aannemen van een EF tot voordelen in nauwkeurigheid,2,3 leidt,4,5,6evenwicht, kracht productie7,8, springen prestaties 7 , 9 , 10 , 11verkeer snelheid12, zuurstof verbruik13,14en vermoeiend taken15,16.
Aan de andere kant, aangezien de activering van de hersenen de basis van alle bewegingen is, zijn verscheidene aspecten van de neurale controle van de beweging onderzocht. Bijvoorbeeld, is het niveau en de mogelijkheid om het moduleren van de remming van de intracortical binnen de M1 aangetoond dat een sterke invloed op motorische functie, zoals de coördinatie van de interlimb17, posturale controle18en beweeglijkheid19. Bovendien tonen populaties met armere motorische controle vaardigheden dan jongvolwassenen, zoals oudere onderwerpen of kinderen (geboren te vroeg geboren20), meestal dat minder uitgesproken remmende controle. Dus, hoewel de rol van remmende processen niet nog goed begrepen, remmende processen toch lijken te zijn belangrijk om de kwaliteit van de uitvoering van de motor in het algemeen.
Een mogelijkheid te onderzoeken van intracortical remmende circuitries is het gebruik van niet-invasieve Transcraniële magnetische stimulatie (TMS). Het meest gebruikte stimulatie-protocol is gekoppeld-pulse TMS (ppTMS) om SICI van toepassing. Dit protocol maakt gebruik van een stimulans van de conditionering onder de drempel van de motor waardoor de amplitude van de suprathreshold controle stimulus-respons ontlokte een interstimulus tussenpoos van 1-5 ms21,22,23 , 24. vervolgens gerapporteerd als het percentage van de prikkel van de controle, de amplitudes van de motor-evoked potentials (Europarlementariërs) kunnen worden vergeleken over voorwaarden, geven informatie over corticale inhiberende activiteit en modulatie binnen de M1.
Een ander protocol van de stimulatie te beoordelen van de activiteit van intractortical remmende circuits geldt één pulsen, waar alle prikkels worden afgeleverd bij intensiteiten de drempel motor (bijvoorbeeld subTMS). Dit protocol induceert neerslaan in de lopende EMG activiteit18,25,26. Deze zogenaamde subTMS-geïnduceerde EMG onderdrukking kan vergeleken worden qua bedrag en looptijd. Hoewel dit protocol niet zo vaak gebruikt is, zijn er bepaalde voordelen ten opzichte van het standaardprotocol van SICI. Dit protocol worden niet gestoord motor uitvoering, als het niet toe suprathreshold prikkels brengt er. Beide methoden test het reactievermogen van de intracortical gamma - aminoboterzuur (GABA) remmende interneuronen23,27.
Ondanks de bekende voordelen van het gebruik van een EF in vergelijking met een IF op de prestaties van de motor1, blijven de onderliggende neurale processen grotendeels onbekend. In een voormalige fMRI studie28, werd aangetoond dat bloed-zuurstof niveau-afhankelijke (BOLD) activering in de M1, primaire somatosensorische, was verbeterd en insulaire cortices wanneer onderwerpen uitgevoerd een vinger volgnummer vastgesteld op een EF in vergelijking met een IF. Zoals excitatory en inhiberende activiteit niet kan worden gedifferentieerd door fMRI29, bepaald een andere recente studie16 dat de activiteit in de M1 die gepaard met een EF, in feite, zou als gevolg van de verbeterde activiteit van intracortical remmende circuits. Meer precies, is deze studie toonde aan dat de prikkelbaarheid van de remmende neuronen van de GABAergic direct door het type van attentional focus in één en dezelfde persoon aangenomen kan worden gedifferentieerd.
Het hoofddoel van dit protocol is te laten zien van de twee mogelijke manieren om te vergelijken van de onmiddellijke gevolgen van cognitieve manipulatie (dat wil zeggen, de focus van aandacht instructies) op de activiteit van intracortical remmende circuits binnen de M1. SubTMS en ppTMS zijn beide gebruikt. Bovendien, toont dit protocol een mogelijke manier om te verkennen de invloed van attentional foci op motor gedrag op een zeer gecontroleerde manier met het onderzoeken van de TTF van submaximal isometrische contractie van de aanhoudende van de FDI.

<table><tbody><tr><td>MC3A-100</td><td>Advanced Mechanical Technologies Inc., Watertown, MA, USA</td><td>-</td><td>Krachttransducer</td></tr><tr><td>BlueSensor P</td><td>Ambu A/S, Bellerup, Denemarken</td><td>-</td><td>Ag/AgCl oppervlakte elektroden voor EMG</td></tr><tr><td>Polaris Spectra</td><td>Northern Digital, Waterloo, ON, Canada</td><td>-</td><td>neuronavigatiesysteem, actieve of passieve marker tracker</td></tr><tr><td>Localite TMS Navigator Version 2.0.5</td><td>LOCALITE GmbH, Sankt Augustin, Duitsland</td><td>-</td><td>navigatiesysteem voor transcraniële magnetische stimulatie (TMS)</td></tr><tr><td>MagVenture MagPro X100</td><td>MagVenture A/S, Farum, Denemarken</td><td>9016E0711</td><td>Transcraniële magnetische stimulator</td></tr><tr><td>MagVenture D-B80</td><td>MagVenture A/S, Farum, Denemarken</td><td>9016E0431</td><td>TMS spoel (figuur van acht)</td></tr><tr><td>Goniometer</td><td>N/A</td><td>-</td><td>Op maat gemaakte goniometer</td></tr><tr><td>Orthopedische spalk</td><td>N/A</td><td>-</td><td>Op maat gemaakte spalk</td></tr><tr><td>Opnamesoftware</td><td>Gebaseerd op LabView</td><td>-</td><td>Op maat gemaakt script</td></tr></tbody></table>

inhibitie van de intracortical binnen de primaire motorische cortex kan worden gedifferentieerd door het veranderen van de focus van aandacht

Intracortical Inhibition Within the Primary Motor Cortex Can Be Modulated by Changing the Focus of Attention

Ook wordt erkend dat een externe focus (EF) in vergelijking met een interne focus (IF) aandacht motorisch leren en prestaties verbetert. Studies hebben aangegeven voordelen in nauwkeurigheid, evenwicht, kracht productie, prestaties, snelheid van beweging, zuurstofverbruik springen en vermoeiend taak. Hoewel gedrags resultaten van het gebruik van een EF-strategie goed worden onderzocht, blijven de neurale mechanismen onbekend. Een recente studie van TMS ten opzichte van de activiteit van de primaire motorische cortex (M1) tussen een EF en een IF. Meer precies, bleek deze studie dat bij de vaststelling van een EF, de activiteit van intracortical remmende circuits wordt versterkt.
Op het niveau van de gedrags test dit protocol de invloed van attentional foci op de tijd taakmislukking (TTF) bij het uitvoeren van submaximal contracties van de eerste rugvin interosseous (FDI). Bovendien, beschrijft de huidige paper twee TMS protocollen voor de beoordeling van de invloed van attentional voorwaarden op de activiteit van corticale remmende circuits binnen de M1. Dus, is dit artikel wordt beschreven hoe u één-pulse TMS bij intensiteiten de drempel motor (subTMS) en gekoppeld-pulse TMS, inducerende korte-interval intracortical inhibitie (SICI) wanneer toegepast op de M1. Deze methoden worden geacht aan het reactievermogen van de remmende neuronen GABAergic, zonder wordt beïnvloed door spinale reflex circuitries, zijn ze zeer geschikt voor het meten van de activiteit van intracortical remmende circuits binnen de M1.
Uit de resultaten blijkt dat leiding extern aandacht verbetert de prestaties van de motor, zoals deelnemers waren bekwaam om te verlengen van de tijd tot falen van de taak. Bovendien, de resultaten werden begeleid door een grotere subTMS-geïnduceerde elektromyografie onderdrukking en SICI bij de vaststelling van een EF in vergelijking met een IF. Als het niveau van de corticale remming binnen de M1 werd eerder aangetoond te beïnvloeden de prestaties van de motor, de verbeterde remming met een EF kan bijdragen aan de betere efficiëntie van verkeer waargenomen in de gedragsmatige taak, aangegeven door een langdurige TTF met een EF.

De invloed van Attentional Foci op de prestaties van de Motor:
De gedrags tests in de huidige studie werden gebruikt om te bewijzen de haalbaarheid van de motor taak en identificeren van de onderwerpen die bij de toepassing van een EF positief. In lijn met eerdere onderzoeken (Zie1 herzieningsverzoek), onze resultaten tonen een langdurige TTF wanneer de deelnemers een EF in vergelijking met een IF aangenomen...

Dit manuscript wordt met behulp van twee verschillende Transcraniële magnetische stimulatie (TMS) protocollen, beschreven hoe om te meten en vergelijken van corticale remming binnen de primaire motorische cortex, bij de vaststelling van verschillende attentional foci.

Inhibitie van de intracortical binnen de primaire motorische Cortex kan worden gedifferentieerd door het veranderen van de Focus van aandacht

It is well recognized that an external focus (EF) compared with an internal focus (IF) of attention improves motor learning and performance. Studies have ...

Het algemene doel van deze twee protocollen voor transcraniële magnetische stimulatie is om de activiteit van intracorticale inhiberende circuits binnen de primaire motorische cortex of M1 te onderzoeken tijdens het uitvoeren van motorische taken onder verschillende aandachtspunten. Hoewel veel studies het voordeel van een extern focuspunt ten opzichte van een intern focuspunt hebben aangetoond, is er weinig bekend over de onderliggende neurale mechanismen. Ondanks een verbeterde motorische prestatie gaat een extern focuspunt gewoonlijk gepaard met een afname van de spieractiviteit; daarom hebben wij vermoed dat inhiberende mechanismen hierbij betrokken kunnen zijn.De toegepaste TMS-methoden, namelijk subTMS en SICI, maken het mogelijk om de impact van aandachtsfoci op de activiteit van de remmende circuits binnen de primaire motorische cortex beter te begrijpen. Het belangrijkste voordeel van de subthreshold transcraniële magnetische stimulatietechniek is dat er geen bewegingsartefacten optreden vanwege de lage stimulatie-intensiteit. In tegenstelling hiermee maakt het conventionele paired-pulse protocol gebruik van hogere stimulatie-intensiteiten, wat leidt tot spiercontracties.D

intracortical-inhibition-within-primary-motor-cortex-can-be-modulated

Research

JoVE Journal

Behavior

Gedrag

Source: Kuhn, Y. et al. Intracortical Inhibition Within the Primary Motor Cortex Can Be Modulated by Changing the Focus of Attention. J. Vis. Exp. (2017)This video demonstrates the use of transcranial magnetic stimulation (TMS) to modulate motor neuron activity and measure muscle responses via electromyography (EMG). It outlines the steps for locating the motor hotspot, determining stimulation thresholds, and assessing the effects of subthreshold TMS (subTMS) on cortical inhibition.

Transcranial Magnetic Stimulation for Modulating Muscle Response in Humans

Single-pulse transcraniële magnetische stimulatie over de primaire motorische cortex, neuronavigatie en registratie van elektromyografische activiteit van handspieren werden in deze studie gebruikt om corticospinale prikkelbaarheid te onderzoeken terwijl deelnemers actiesequenties observeerden.

Corticospinale excitability modulatie tijdens actie observatie

Dit artikel heeft tot doel een basisprotocol te beschrijven voor het combineren van transcraniale directe stroom stimulatie (tDCS) met proton magnetische resonantie spectroscopie (1H-MRS) metingen om de effecten van bilaterale stimulatie op de stofwisseling van de primaire motorische cortex te onderzoeken.

Het gebruik van Magnetic Resonance Spectroscopy als een instrument voor het meten van Bi-hemisferische Transcraniale Elektrische Stimulatie Beïnvloeding van de Primaire Motor Cortex Metabolisme

Aandachtscontrole omvat de verbetering van doelsignaal en de verzwakking van afleidende signalen. We beschrijven een benadering om afzonderlijk maar gelijktijdig de neurofysiologie van aandacht en negeren te meten in aanhoudende intermodale aandacht, gebruikmakend van een passieve controleconditie waarin geen van beide processen continu betrokken is.

Meting van neurofysiologische signalen van negeren en het bijwonen van processen in Attention Controle

Het besturen van een identieke beweging met positie- of krachtfeedback resulteert in verschillende neurale activering en motorisch gedrag. Dit protocol beschrijft hoe gedragsveranderingen onderzocht kunnen worden door te kijken naar neuromusculaire vermoeidheid en hoe motorische corticale (remmende) activiteit geëvalueerd kan worden met behulp van subthreshold TMS met betrekking tot de interpretatie van versterkte feedback.

Force en Position Control bij mensen - De rol van Augmented feedback

We beschrijven een experimentele procedure om te kwantificeren prikkelbaarheid en remming van de primaire motorische cortex tijdens een motor respons inhibitie taak door middel van Transcraniële magnetische stimulatie in de loop van een Stop signaal taak.

Online Transcraniële magnetische stimulatie Protocol voor het meten van de corticale fysiologie gekoppeld respons inhibitie

Dit artikel beschrijft nieuwe benaderingen om functioneel specifieke neurale paden te meten en te versterken met transcraniële magnetische stimulatie. Deze geavanceerde niet-invasieve hersenstimulatie methodologieën kunnen nieuwe mogelijkheden bieden voor het begrijpen van relaties met hersengedrag en de ontwikkeling van nieuwe therapieën voor de behandeling van hersenaandoeningen.

Meten en manipuleren van functioneel specifieke neurale paden in het menselijk motorsysteem met transcraniële magnetische stimulatie

We presenteren een reeks gestandaardiseerde single- en paired-pulse transcranial magnetic stimulation (TMS) opnameprotocollen, met opties voor conventionele amplitudemetingen en threshold-tracking. Dit programma kan drie verschillende soorten magnetische stimulatoren aansturen en is ontworpen om alle tests gemakkelijk door één operator te kunnen uitvoeren.

Conventionele en threshold-tracking transcraniële magnetische stimulatietests voor bediening met één hand

Short-latency afferent inhibition (SAI) is een transcranieel magnetisch stimulatieprotocol om sensomotorische integratie te onderzoeken. Dit artikel beschrijft hoe SAI kan worden gebruikt om de convergente sensomotorische lussen in de motorische cortex tijdens sensomotorisch gedrag te bestuderen.

Gecombineerde perifere zenuwstimulatie en controleerbare pulsparameter Transcraniële magnetische stimulatie om sensomotorische controle en leren te onderzoeken

Dit protocol biedt een preciezere en effectievere methode voor repetitieve transcraniële magnetische stimulatie van de dorsolaterale en dorsomediale prefrontale cortex tijdens een experimentele taak met behulp van neuronavigatie en robotsystemen. Op basis van de resultaten worden cruciale implicaties voorgesteld voor toekomstig online stimulatieonderzoek.

Online repetitieve transcraniële magnetische stimulatie van dorsomediale en dorsolaterale prefrontale cortex in cognitieve besluitvorming en cognitieve dissonantie

Leer hoe transcraniële magnetische stimulatie intracorticale inhibitie in de primaire motorische cortex meet bij verschillende aandachtsfocus. Deze methode onthult neurale mechanismen achter verbeterde motorische prestaties.

Inhibitie van de intracortical binnen de primaire motorische Cortex kan worden gedifferentieerd door het veranderen van de Focus van aandacht (Video) | JoVE Journal

Inhibitie van de intracortical binnen de primaire motorische Cortex kan worden gedifferentieerd door het veranderen van de Focus van aandacht

Meer video's verkennen