December 31st, 2013
Jednopulsowa przezczaszkowa stymulacja magnetyczna nad główną korą ruchową, neuronawigacja i rejestracja aktywności elektromiograficznej mięśni dłoni zostały wykorzystane w tym badaniu do zbadania pobudliwości korowo-rdzeniowej, podczas gdy uczestnicy obserwowali sekwencje działań.
Ogólnym celem poniższego eksperymentu jest zbadanie korowo-rdzeniowego. Pobudliwość zmienia się wywołana obserwacją działania w interaktywnym kontekście, aby określić, kiedy automatyczna tendencja do naśladowania czyjegoś działania staje się przygotowaniem do nieidentycznej reakcji. Osiąga się to poprzez zastosowanie jednoimpulsowej przezczaszkowej stymulacji magnetycznej nad pierwszorzędową korą ruchową w celu oceny pobudliwości korowo-rdzeniowej ze stosunkowo wysoką rozdzielczością czasową jako drugiego kroku.
Neuronawigacja służy do utrzymania stałego położenia cewki TMS przez cały czas trwania eksperymentu. Następnie rejestrowana jest aktywność elektromiograficzna mięśni dłoni w celu śledzenia zmian pobudliwości wywołanych działaniem. Uzyskano wyniki obserwacji, które wskazują na wczesne przejście od odpowiedzi emulacyjnej do kontekstowej w aktywności korowo-rdzeniowej opartej na zróżnicowanej aktywacji stymulowanych mięśni dłoni.
Metoda ta może pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania dotyczące dziedziny neuronauki społecznej, a w szczególności obserwacji działania. Bez odpowiedzi pozostaje wiele pytań dotyczących tego, w jaki sposób zaobserwowane działania raz zmapowane na nasz układ ruchowy można pogodzić ze wskazaniem do przygotowania się. Nieidentyczną reakcją są w rzeczywistości mechanizmy leżące u podstaw obserwacji działania podatne na żądanie w tym, co miało miejsce w kontekście społecznym.
Implikacje tej techniki mogą rozciągać się na przyszłe zastosowania w warunkach klinicznych, ponieważ ma ona zdolność do bezpośredniej oceny efektów plastyczności kory ruchowej u osób dotkniętych zaburzeniami społecznymi przed eksperymentem. Przygotuj filmy przedstawiające model wykonujący sekwencje akcji, które polegają na manipulowaniu obiektami na stole. Filmy te powinny uwzględniać zarówno warunki pozaspołeczne, jak i społeczne.
Osoba badawcza będzie obserwować te ruchy ciała podczas eksperymentu TMS. Rozpocznij procedurę eksperymentalną od przygotowania pięciu wyśrodkowanych monopolarnych elektrod srebrno-chlorkowych z dziewięciomilimetrowym obszarem czujnika do izolowanej przenośnej skrzynki wejściowej EXG. Łącze do głównego wzmacniacza EMG.
Przedstaw uczestnikowi przegląd badania i uzyskaj pisemną świadomą zgodę. Poproś ich, aby usunęli wszystkie metalowe przedmioty i przedmioty wrażliwe na pola magnetyczne, ponieważ szybka zmiana prądu w cewce jest w stanie wywołać zmieniające się pole magnetyczne. Następnie poproś uczestnika, aby usiadł w wygodnym fotelu i ułożył prawą rękę na pełnym podparciu ramienia.
Zamocuj również głowę na zagłówku. Poinstruuj uczestnika, aby uważnie obserwował bodźce wzrokowe i pozostał uważny. Wyjaśnij również, że zostaną później zapytani o treść filmów.
Zacznij od określenia położenia elektrody dla pierwszego grzbietowego mięśnia międzykostnego i minimalnych mięśni odwodziciela palca za pomocą badania palpacyjnego. Podczas maksymalnej dobrowolnej aktywacji mięśni oczyść skórę ze wszystkich lokalizacji elektrod. Następnie delikatnie nałóż ścierny żel przygotowujący skórę na całe miejsce za pomocą gazika.
Usuń nadmiar za pomocą czystej podkładki. Następnie umieść dwie elektrody powierzchniowe, z których każda zawiera niewielką ilość rozpuszczalnego w wodzie przewodu EEG. Wklej na każdy mięsień i przymocuj je do skóry za pomocą samoprzylepnych podkładek.
Następnie wykonaj montaż ścięgna brzucha, umieszczając elektrody aktywne na brzuchach mięśniowych prawego FDI i A DM, a elektrody referencyjne nad ipsilateralnym stawem śródręczno-paliczkowym. Przymocuj również pojedynczą elektrodę uziemiającą zawierającą pastę przewodzącą na lewym nadgarstku uczestnika. Podłącz elektrody do wspólnego wejścia skrzynki wejściowej EXG i sprawdź wartości impedancji, jeśli przekraczają próg pięciu omów na skórę.
Następnie umieść 70-milimetrową cewkę w kształcie ósemki podłączoną do stymulatora Mag Stim 200 pod kątem 45 stopni w stosunku do szczeliny międzypółkulowej i ustaw ją prostopadle do bruzdy środkowej. Upewnij się, że uchwyt jest umieszczony tak, aby był skierowany na boki i dowolnie, aby indukować prąd mózgowy w tylnej przedniej części mózgu przez zakręt przedśrodkowy. Następnie dostarcz pojedynczy impuls TMS do skóry głowy nad lewą pierwszorzędową korą ruchową odpowiadającą obszarowi dłoni.
Użyj międzynarodowego systemu 10 20 z stymulowanym miejscem odpowiadającym lokalizacji C3, aby ustalić optymalną pozycję skóry głowy w celu wywołania motorycznego potencjału w mięśniach dłoni. Przesuń przecięcie o około 0,5 centymetra wokół obszaru docelowego i dostarczaj impulsy TMS o stałej intensywności. Po prawidłowym zidentyfikowaniu obszaru docelowego ustabilizuj cewkę za pomocą mechanicznego wspornika, aby utrzymać pozycję.
Następnie użyj systemu neuronawigacji, aby utrzymać stałe położenie cewki przez cały czas trwania eksperymentu i zapobiec wszelkim odchyleniom spowodowanym niewielkimi ruchami głowy uczestnika podczas zbierania danych. Zastosuj również pasywne markery sferyczne zarówno na cewce, jak i na głowie uczestnika. Zapisz pozycje znaczników za pomocą digitizera optycznego, aby odtworzyć je na wyświetlaczu neuronawigacji.
Wykryj wszelkie różnice w położeniu i orientacji cewki przestrzennej i przyjmij tolerancję od dwóch do trzech milimetrów dla każdej ze współrzędnych kartezjańskich. Wykorzystaj również trójwymiarowe informacje online dotyczące początkowego i rzeczywistego rozmieszczenia cewki, aby umożliwić dokładną zmianę położenia cewki TMS podczas sesji eksperymentalnej. Następnie, aby określić indywidualny próg motoryczny spoczynku lub RMT, wykryj minimalną intensywność stymulacji niezbędną do wytworzenia niezawodnych MEPS w rozluźnionym mięśniu w pięciu z 10 kolejnych prób.
Utrzymuj intensywność stymulacji na stałym poziomie, takim jak 110% RMT podczas całej sesji nagraniowej, i używaj filtra pasmowo-przepustowego od 20 Hz do jednego kiloherca, aby nagrywać surowe sygnały graficzne myo. Rozpocznij sesję eksperymentalną od zarejestrowania najpierw 10 potencjałów wywołanych silnikiem, podczas gdy uczestnik biernie obserwuje biały krzyż fiksacyjny na czarnym tle na ekranie komputera. Następnie poproś badanego, aby obejrzał wideo, podczas gdy dane EMG są rejestrowane z prawej strony, a mięśnie DM i FDI oraz impuls TMS jest dostarczany w jednym z pięciu możliwych punktów czasowych na filmie.
Pierwsze trzy punkty czasowe to moment, w którym ręka modelki po raz pierwszy styka się z termosem, kiedy modelka kończy nalewać kawę do trzeciej filiżanki i kiedy modelka zaczyna odciągać rękę od trzeciej filiżanki, a następnie stymuluje w warunkach niespołecznych i społecznych, odpowiednio, gdy ręka modelki zaczyna wracać do pozycji wyjściowej lub zaczyna poruszać się w kierunku czwartej filiżanki. A kiedy ręka modelki powróci do punktu początkowego lub gdy dotrze do czwartej filiżanki, wstaw dziesięciosekundową przerwę na odpoczynek między filmami i spraw, aby w ciągu pierwszych pięciu sekund pojawił się komunikat przypominający uczestnikowi, aby ręce odpoczywały cicho i były w pełni zrelaksowane. Gdy wiadomość zniknie, na pozostałe pięć sekund pojawi się krzyżyk fiksacji.
Na koniec nagraj kolejnych 10 posłów do PE na koniec sesji eksperymentalnej. Po wzmocnieniu zdigitalizuj sygnały myo i zapisz je w komputerze do analizy offline. Obliczyć średnią szczytową amplitudę szczytowej MEP oddzielnie dla mięśni A DM i FDI dla każdego stanu, wykluczyć odpowiedzi odbiegające o więcej niż dwa odchylenia standardowe od średniej następny, sprawdzić zmiany pobudliwości korowo-rdzeniowej związane z TMS u każdego uczestnika.
Aby to zrobić, porównaj dwie serie amplitud MEP zarejestrowanych z każdego mięśnia podczas prób podstawowych fiksacji na początku i na końcu eksperymentu. Średnia amplituda dwóch serii może być wykorzystana do ustawienia indywidualnej wartości bazowej dla procedur normalizacji danych w każdym mięśniu osobno. Wreszcie, obliczenie wartości współczynnika przy użyciu indywidualnej wartości wyjściowej uczestnika, obserwacja dwuetapowej sekwencji działań niejawnie zawierającej prośbę o bezpłatny ruch spowodowała przejście od emulacji do responsywności w aktywności korowo-rdzeniowej obserwatora w przeprowadzonych badaniach.
Wskazuje to dokładnie, kiedy miała miejsce zmiana. Na odwrót, w posepkach obserwatora ma miejsce wariacja zwiastująca i naśladownictwo. W momencie, gdy nadgarstek modela zaczął wracać do swojej pierwotnej pozycji, będącej stanem niespołecznym, FDI, zgodnie z oczekiwaniami, był aktywnie zaangażowany we wszystkie obserwowane ruchy i symulowane działania.
Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak ocenić specyfikę facylitacji kręgosłupa korowego podczas obserwacji działania za pomocą jednoimpulsowej przezczaszkowej stymulacji magnetycznej nad pierwszorzędową korą ruchową, neuronawigacji i rejestracji aktywności elektromiograficznej mięśni końcowych. Po opracowaniu, technika ta utorowała naukowcom drogę do zbadania efektu ułatwienia modelu podczas obserwacji działania. U ludzi protokół ten pozwala nam badać, w jaki sposób i kiedy mechanizmy dopasowania są przekształcane w mechanizmy komplementarne.
Gdy prośba o działanie niezwiązane z IT staje się oczywista
.Niniejsze badanie bada zmiany pobudliwości kortyko-rdzeniowej indukowane obserwacją działania za pomocą jednopulsacyjnej transkranialnej stymulacji magnetycznej (TMS) nad pierwotną korą ruchową. Badania mają na celu zrozumienie przejścia od naśladowania do przygotowania na nieidentyczne reakcje w interaktywnym kontekście.
Quantitative modulation of corticospinal excitability during action observation provides a direct window into perception-action coupling, supporting mechanistic de-risking in early neuroscience target validation. The TMS/MEP approach enables precise mapping of when emulative motor resonance transitions to anticipatory simulation, informing predictive confidence in translational models. This capability is strategically positioned for portfolio triage in neurobehavioral and social cognition R&D pipelines.
This TMS/MEP-EMG protocol integrates from early discovery through preclinical research, bridging hypothesis testing, assay development, and translational validation in neurobehavioral pipelines.