Effects of Transcranial Alternating Current Stimulation on the Primary Motor Cortex by Online Combined Approach with Transcranial Magnetic Stimulation

Anna Shpektor; Maria Nazarova; Matteo Feurra

doi:10.3791/55839

Wpływ przezczaszkowej stymulacji prądem przemiennym na pierwotną korę ruchową metodą online z prz...

JoVE Journal
Neuroscience
Author Produced

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Journal Neuroscience

Effects of Transcranial Alternating Current Stimulation on the Primary Motor Cortex by Online Combined Approach with Transcranial Magnetic Stimulation

Wpływ przezczaszkowej stymulacji prądem przemiennym na pierwotną korę ruchową metodą online z przezczaszkową stymulacją magnetyczną

Full Text

9,673 Views

11:11 min

September 23, 2017

DOI: 10.3791/55839-v

Anna Shpektor^1,3, Maria Nazarova⁴, Matteo Feurra^1,2

¹School of Psychology, Centre for Cognition and Decision Making,National Research University Higher School of Economics, ²Department of Medicine, Surgery and Neuroscience, Unit of Neurology and Clinical Neurophysiology, Brain Investigation & Neuromodulation Lab. (Si-BIN Lab),Azienda Ospedaliera Universitaria of Siena, ³Department of Experimental Psychology,University of Oxford, ⁴Centre for Cognition and Decision Making,National Research University Higher School of Economics

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

Overview

This study presents a novel approach combining transcranial alternating current stimulation (tACS) with single pulse transcranial magnetic stimulation (TMS) to assess cortical excitability. The method aims to probe the modulation of neuronal states through frequency-specific stimulation.

Key Study Components

Area of Science

Neuroscience
Neuromodulation
Electrophysiology

Background

Transcranial electrical stimulation is used to investigate brain functions.
TACS delivers sinusoidal oscillatory potentials to modulate neuronal activity.
Single pulse TMS is employed to measure motor evoked potentials.
The combination of these techniques allows for real-time assessment of cortical excitability.

Purpose of Study

To assess the ongoing effects of tACS on cortical excitability.
To explore the interaction between tACS and TMS.
To develop a novel online combined approach for neuromodulation research.

Methods Used

Transcranial alternating current stimulation (tACS).
Single pulse transcranial magnetic stimulation (TMS).
Measurement of motor evoked potentials (MEPs).
Real-time assessment of cortical excitability.

Main Results

Demonstrated modulation of cortical excitability through tACS.
Established a method for probing neuronal states using TMS.
Provided insights into frequency-specific effects of tACS.
Highlighted the potential for combined neuromodulation techniques.

Conclusions

The combination of tACS and TMS offers a novel approach to study cortical excitability.
This method can enhance our understanding of brain function modulation.
Future research may explore further applications of this technique.

Frequently Asked Questions

What is tACS?

Transcranial alternating current stimulation (tACS) is a neuromodulatory technique that applies oscillating electrical currents to the scalp to modulate neuronal activity.

How does TMS work?

Transcranial magnetic stimulation (TMS) uses magnetic fields to induce electrical currents in the brain, allowing researchers to measure motor evoked potentials and assess cortical excitability.

What are motor evoked potentials?

Motor evoked potentials (MEPs) are electrical signals recorded from muscles following stimulation of the motor cortex, reflecting the excitability of the cortical pathways.

Can tACS and TMS be used together?

Yes, combining tACS with TMS allows researchers to probe cortical excitability in a frequency-specific manner, enhancing the understanding of brain function.

What is the significance of frequency-specific stimulation?

Frequency-specific stimulation can target different neuronal circuits and functions, potentially leading to more effective neuromodulation strategies.

What are the applications of this research?

This research can inform therapeutic approaches for neurological and psychiatric disorders by improving neuromodulation techniques.

Przezczaszkowa stymulacja prądem przemiennym (tACS) pozwala na modulację pobudliwości kory mózgowej w sposób specyficzny dla częstotliwości. Tutaj pokazujemy unikalne podejście, które łączy tACS online z jednopulsową przezczaszkową stymulacją magnetyczną (TMS) w celu "zbadania" pobudliwości kory mózgowej za pomocą motorycznych potencjałów wywołanych.

Ogólnym celem tej procedury jest ocena modulacji trwających efektów przezczaszkowej stymulacji prądem zmiennym za pomocą jednościeżkowej przezczaszkowej stymulacji torem magnetycznym w nowatorskim podejściu łączonym online. Przezczaszkowa stymulacja elektryczna jest techniką neuromodulacyjną, która wpływa na stany neuronalne poprzez różne przebiegi prądu. Jest powszechnie stosowany w neurobiologii do badania funkcji motorycznych i poznawczych mózgu.

Najczęściej stosowane podejścia opierają się na stymulacji prądem stałym, szumie losowym i stymulacji prądem zmiennym, które są w stanie wywołać zmiany w aktywności neuronów. Zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz neuronów, powodując zmianę spoczynkowego potencjału błonowego, a w konsekwencji modyfikując wydajność synaps neuronów. TACS pozwalają nam na dostarczenie sinusoidalnego zewnętrznego potencjału oscylacyjnego w określonym zakresie częstotliwości.

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos

Explore More Videos

Słowa kluczowe: przezczaszkowa stymulacja prądem zmiennym przezczaszkowa stymulacja magnetyczna pierwotna kora ruchowa neuromodulacja stymulacja elektryczna aktywność oscylacyjna efekt porywania motoryczny potencjał wywołany podejście łączone online