Nowatorskie podejście do dokumentowania fosfenów indukowanych przez przezczaszkową stymulację magnetyczną

Niniejszy film zaprezentuje standardową procedurę wyznaczania wartości progowej fosfenów przy użyciu przezczaszkowej stymulacji magnetycznej oraz metodę mapowania i rejestrowania rozmiaru i lokalizacji postrzeganych fosfenów. TMS jest nieinwazyjną techniką neurostymulacji stosowaną do modyfikacji aktywności neuronalnej poprzez aplikację krótkiego impulsu magnetycznego. Zastosowanie TMS zapewnia bezpieczny i nieinwazyjny sposób zakłócania aktywności neuronów z wysokim stopniem specyficzności przestrzennej i czasowej.

Podczas stymulacji obszarów kory wrażliwych na bodźce wzrokowe powstaje krótkotrwałe wrażenie wzrokowe nazywane fosfenem. W pierwszej kolejności identyfikuje się położenie początkowego punktu stymulacji. Środek cewki TMS umieszcza się nad punktem stymulacji w taki sposób, aby uchwyt był styczny do powierzchni skóry głowy.

Intensywność stymulacji jest dostosowywana do momentu wyznaczenia wartości progowej. Aby zarejestrować obserwowany fosfen indukowany przez TMS, uczestnik siada przed systemem śledzenia i malowania laserowego (lt. A-P-A-T-M-S). Impuls dostarczony do prawego kory potylicznej wywołuje fosfen znajdujący się w przeciwległym polu widzenia.

Uczestnik otrzymuje instrukcję obrysowania postrzeganej fosfenu za pomocą wskaźnika laserowego. Ścieżka wskaźnika laserowego jest śledzona za pomocą standardowej kamery internetowej i rejestrowana przez oprogramowanie ltap. Ścieżka lasera może być wyświetlana na ekranie projekcyjnym, aby uczestnik mógł ocenić wyniki dokładności systemu ltap.

Potwierdzenie, że lokalizacja postrzeganych fosfenów jest zależna od małej wielkości pola recepcyjnego oraz organizacji kory potylicznej. Cześć, nazywam się Seth Kin Frankston i pochodzę z Laboratorium Dynamiki Mózgu w Katedrze Anatomii i Neurobiologii na Wydziale Medycznym Uniwersytetu Bostońskiego. Cześć, nazywam się Peter Free, również z Laboratorium Dynamiki Mózgu.

Dzisiaj zaprezentujemy procedurę wyznaczania wartości progu fosfenów przy użyciu TMS, a także metodę rejestrowania odczuwanych fosfenów. Procedurę tę stosujemy w naszym laboratorium do badania przetwarzania wzrokowego i pobudliwości kory u uczestników będących ludźmi. Zacznijmy zatem.

Na początek należy wygodnie posadzić uczestnika w słabo oświetlonym pomieszczeniu. Założyć na jego głowę czepek pływacki, dopasowując go dla zapewnienia komfortu, oraz przekazać uczestnikowi zatyczki do uszu, aby zlokalizować i zaznaczyć początkowy punkt stymulacji. Najpierw należy zidentyfikować inion, a następnie przesunąć się o około dwa centymetry w górę i o około dwa centymetry bocznie.

Używając standardowej cewki TMS w kształcie ósemki, umieść środek cewki bezpośrednio nad początkowym punktem stymulacji. Cewka powinna być trzymana stycznie do powierzchni skóry głowy, zorientowana przyśrodkowo-bocznie, z uchwytem skierowanym w stronę przeciwną do linii środkowej. Podaj pojedynczy impuls przy 60% mocy wyjściowej.

Pedał nożny służy do zdalnego wyzwalania impulsu TMS. Zapytaj uczestnika, czy odczuł jakiekolwiek wrażenie wzrokowe. Czy coś widział?

Nie. Jeśli nie zgłoszono fosfenu, należy zmienić położenie cewki i ponownie podać impuls. Jeśli uczestnik nadal nie zgłasza fosfenu, należy kontynuować podawanie impulsów co 7 do 10 s, zwiększając intensywność o 5% po każdych pięciu próbach, aż do momentu zgłoszenia fosfenu przez uczestnika lub osiągnięcia 100% intensywności. Czy poczuł Pan/Pani coś?

Tak. Gdy uczestnik zgłosi fosfen, poproś go lub ją o szczegółowy opis tego, co dostrzegli, w tym o kolor, kształt i lokalizację. Czy może pan/pani opisać, co pan/pani widzi? Tak, to jest, to jest tylko w moim lewym polu widzenia, ma kształt trójkąta, a jeden z wierzchołków znajduje się dokładnie w centrum mojego pola widzenia.

Należy pamiętać, że fosfeny powinny pojawić się w polu widzenia po stronie przeciwległej do stymulowanej półkuli. Po znalezieniu miejsca, w którym fosfeny są zgłaszane w sposób powtarzalny, należy je zaznaczyć na czepce pływackiej. Po pomyślnym wywołaniu fosfenów sprawdźmy, jak wyznaczyć wartość progową, aby rozpocząć podawanie serii impulsów przy użyciu tej samej cewki, lokalizacji i orientacji.

Podobnie jak w poprzedniej sekcji, poproś uczestnika o potwierdzenie wystąpienia wywołanego fosfenu. Po potwierdzeniu podawaj impulsy co 7 do 10 sekund. Po każdym impulsie poleć uczestnikowi zgłosić, czy dostrzegł fosfen, stosując następujące kryteria: „tak”, jeśli doświadczył jednoznacznego fosfenu, „nie” w przypadku braku jakiejkolwiek percepcji wzrokowej oraz „może”, jeśli nie jest pewny; odpowiedź „może” nie powinna być liczona jako odpowiedź pozytywna.

Podczas wyznaczania wartości progowej należy kontynuować regulację natężenia stymulacji aż do ustalenia progu fosfenów. Próg definiuje się jako najniższe natężenie stymulacji, przy którym uczestnik zgłasza jednoznaczne fosfeny dla co najmniej 50% dostarczonych impulsów przy danej wartości natężenia, zazwyczaj wykorzystując serię 10 impulsów. Przejdźmy teraz do zaprezentowania sposobu wyznaczania wielkości i lokalizacji fosfenów przy użyciu systemu ltap.

System śledzenia i malowania laserowego (ltap) to układ rejestrujący w czasie rzeczywistym położenie i rozmiar wykrytych fosfin. System ltap zapewnia stabilne i konfigurowalne środowisko do kwantyfikacji i analizy fosfin. Komputer z zainstalowanym oprogramowaniem ltap rejestruje laser za pomocą kamery internetowej.

Lokalizacja zostaje zarejestrowana, a następnie dane są rzutowane z powrotem na ekran za pomocą projektora tylnego. Aby rozpocząć, posadź uczestników tak, aby nasion lub punkt między oczami znajdował się w odległości około 30 cm od środka ekranu projekcyjnego. Aby zapoznać badanego z systemem ltap, przekaż mu wskaźnik laserowy i poleć ćwiczenie obrysowywania figur przypominających postrzegane fosfeny. Gdy uczestnik zapozna się z systemem ltap, podaj serię impulsów TMS w tym samym miejscu, co w poprzednich krokach.

Poproś uczestnika o śledzenie każdej fosfiny. Wyniki są wyświetlane na ekranie projekcyjnym. W celu dalszej charakterystyki fosfin za pomocą wskaźnika laserowego, podaj impulsy TMS o natężeniu 120% wcześniej określonego progu.

Podczas gdy uczestnicy kierują wzrok na różne punkty fiksacji, należy poprosić ich o obrysowanie zgłaszanych fosfenów, aby można było je ilościowo określić i przeanalizować. Teraz zaprezentujemy kilka reprezentatywnych fosfenów, które zostały obrysowane i zarejestrowane. Przy użyciu systemu śledzenia i malowania laserowego pokazano lokalizację i rozmiar postrzeganych fosfenów w sytuacji, gdy uczestnik otrzymał instrukcję skierowania wzroku na centralny punkt fiksacji położony powyżej i po prawej stronie; podano serię impulsów wystarczającą do wywołania 10 fosfenów w każdym warunku.

Jak widać, lokalizacja postrzeganego fosfenu zależy od kierunku spojrzenia. Jest to zgodne z niewielkim rozmiarem pola recepcyjnego i organizacją kory potylicznej. Przedstawiliśmy właśnie sposób wyznaczenia wartości progu fosfenu oraz metodę rejestracji postrzeganego fosfenu.

Podczas wykonywania tej procedury ważne jest, aby pamiętać po pierwsze o zachowaniu spójnej pozycji cewki, a po drugie o tym, że bezpieczeństwo i komfort uczestnika są kwestiami nadrzędnymi. To wszystko. Dziękujemy za oglądanie i powodzenia we własnych eksperymentach.