Name: Protokół przezczaszkowej stymulacji magnetycznej online do pomiaru fizjologii kory mózgowej związanej z hamowaniem odpowiedzi (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-02-08T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 55 s
Description: Poznaj metodę TMS do pomiaru pobudliwości i hamowania kory ruchowej podczas zadania hamowania odpowiedzi. Technika ta pozwala badać zmiany fizjologii kory mózgowej u dzieci z zaburzeniami ruchowymi.

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

To badanie zostało sfinansowane przez Narodowy Instytut Zdrowia Psychicznego (R01MH095014).

Ten protokół został zatwierdzony przez Centrum Medyczne Szpitala Dziecięcego w Cincinnati i Johns Hopkins Institutional Review Boards jako badanie minimalnego ryzyka u dzieci i dorosłych. TMS z pojedynczym i sparowanym impulsem jest uważany za bezpieczny u dzieci w wieku 2 lat i starszych zgodnie z międzynarodowym konsensusem ekspertów. 24 Po wyjaśnieniu potencjalnego ryzyka TMS rodzicom/opiekunom i uczestnikowi, podpisywane są formularze zgody i zgody, jeśli zgadzają się kontynuować badanie.
1. Pokaz i wprowadzenie
<ol>
	<li>Badaj uczestników pod kątem przeciwwskazań do TMS za pomocą standardowego kwestionariusza. 25</li>
	<li>Zademonstruj, jak działa TMS, dostarczając impuls magnetyczny na własne przedramię operatora.</li>
	<li>Dostarcz impuls TMS na przedramię uczestnika, aby mógł wyczuć puls.</li>
	<li>Umieść zatyczki do uszu uczestnika w celu ochrony słuchu.</li>
</ol>
2. Konfiguracja elektrody EMG na powierzchni i ułożenie dłoni
<ol>
	<li>Poproś badanego o odwodzenie dominującego palca wskazującego, aby zidentyfikować pierwszy grzbietowy mięsień międzykostny (FDI). Umieść elektrodę ujemną na brzuchu FDI, następnie umieść elektrodę dodatnią między 2. a 3. stawem śródręczno-paliczkowym (MCP), a elektrodę masową nad 5. stawem MCP.</li>
	<li>Ułóż dłonie uczestnika tak, aby łokciowe aspekty obu ramion i dłonie spoczywały całkowicie na poduszce, bez wymaganego wysiłku antygrawitacyjnego (<silna klasa="xfig">Rysunek 1).</li>
	<li>Poproś uczestnika, aby wyprostował dominujący palec wskazujący, podczas gdy trzeci i piąty palec jest zgięty. Następnie umieść podkładkę kontrolera gier na poduszce tak, aby palec wskazujący spoczywał na przycisku używanym do zadania samochodu wyścigowego S-H. Uzasadnieniem dla takiej pozycji ręki jest to, że akcja GO wymaga aktywacji FDI w celu zdjęcia palca wskazującego z przycisku. W związku z tym rejestrowanie śledzenia EMG dominującego BIZ będzie badać pobudliwość i hamowanie M1 odpowiednio w próbach GO i STOP.</li>
</ol>
3. Akwizycja danych Baseline TMS
<ol>
	<li>Ustaw parametry nagrywania dla nagrywania MEP - filtry dolno- i górnoprzepustowe 100 i 1000 Hz, częstotliwość próbkowania 2 kHz.</li>
	<li>Uzyskaj podstawowe pomiary TMS za pomocą okrągłej cewki TMS o średnicy 90 mm umieszczonej stycznie do czaszki nad wierzchołkiem z uchwytem skierowanym w stronę potylicy w optymalnej pozycji i orientacji do wytworzenia MEP we właściwym BIZ, postępując zgodnie ze standardowym protokołem. 26 To położenie i orientacja cewki powinny wytwarzać indukowany prąd od tyłu do przodu nad M1.
	<ol>
		<li>Użyj ołówka woskowego, aby zaznaczyć lokalizację skóry głowy po zlokalizowaniu hotspotu, aby upewnić się, że dostarczanie impulsów TMS odbywa się w tym samym obszarze kory mózgowej.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Wykonaj dwadzieścia prób27 podstawowych monoimpulsowych (sp) MEP indukowanych przez TMS z obiema rękami w spoczynku, używając intensywności 120% RMT.</li>
	<li>Wykonaj dwadzieścia prób wyjściowych pomiarów TMS z parami impulsów krótkookresowego hamowania dokorowego M1 (SICI) w spoczynku przy użyciu interwału między bodźcami wynoszącego 3 ms, 60% * RMT jako intensywność impulsu kondycjonującego i 120% RMT jako intensywność impulsu testowego w celu ilościowego określenia hamującej aktywność międzyneuronalną M1 GABA A-ergiczną. 28,29,30 Ustaw interwał międzypróbny dla pomiarów bazowych na 6 ± 0,3 sekundy.</li>
</ol>
4. Zadanie behawioralne S-H
<ol>
	<li>Wyświetl zadanie hamowania reakcji S-H samochodu wyścigowego na monitorze bezpośrednio przed obiektem. Rozpocznij eksperyment od pierwszego przeszkolenia badanych w zadaniu behawioralnym. Powiedz osobie badanej, że samochód po lewej stronie monitora zacznie się poruszać po naciśnięciu przycisku poprzez przywodzenie dominującego palca wskazującego (<silna klasa = "xfig" >Rysunek 2A).</li>
	<li>Powiedz uczestnikom, że celem prób GO jest podniesienie palca jak najbliżej, ale przed celem 800 ms, jak pokazano pionową linią na ekranie. Na ekranie pojawi się komunikat "Dobra robota", jeśli uniesienie palca nastąpi między 700 a 800 ms, w przeciwnym razie pojawi się komunikat "Za wcześnie" lub "Za późno". Poproś uczestnika, aby przećwiczył 10 prób GO.</li>
	<li>Zapewnij szkolenie do zadania STOP, informując uczestników, że drugi zestaw prób polega na losowym zatrzymaniu samochodu przed osiągnięciem celu 800 ms.
	<ol>
		<li>Powiedz dziecku, aby trzymało palec wskazujący na przycisku, nie podnosząc go, gdy samochód losowo się zatrzymuje. Aby odnieść sukces w tych próbach STOP, palec musi pozostać na przycisku, dopóki nie pojawi się flaga kontrolera, która jest zaprogramowana tak, aby pojawiała się 1000 ms po rozpoczęciu każdej próby. Poinformuj uczestnika, że jeśli zostanie wyświetlony sygnał stop i palec zostanie podniesiony przed flagą w szachownicę, pojawi się komunikat "Za wcześnie". Powiedz dziecku, że po udanych próbach STOP zostanie wyświetlony komunikat "Świetnie".</li>
		<li>Poproś dziecko, aby przećwiczyło 10 prób STOP. 
		UWAGA: Program posiada dynamiczny algorytm śledzenia. W rzeczywistym eksperymencie po treningu pierwszy sygnał STOP pojawia się po 500 ms. Jeśli uczestnik nie przejdzie jednej próby STOP, to następna próba STOP będzie łatwiejsza (tj. sygnał STOP przesunie się o 50 ms od celu 800 ms). Jeśli jednak próba STOP zakończyła się sukcesem, to kolejna próba STOP będzie trudniejsza (tzn. sygnał STOP przesunie się o 50 ms w kierunku celu). Ten dynamiczny proces śledzenia zapewnia, że pod koniec całego eksperymentu około 50% prób STOP zakończy się sukcesem, podczas gdy druga połowa to próby zakończone niepowodzeniem. Sygnał STOP jest zaprogramowany tak, aby regulował się w zakresie od 300 do 700 ms po rozpoczęciu próby.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Po tym, jak uczestnicy przećwiczą próby GO-only i STOP-only, powiedz im, że następny blok ćwiczeń zawiera mieszankę prób GO i STOP. Poproś dziecko, aby wykonało 20 prób mieszanych GO i STOP jako końcowe ćwiczenie.</li>
</ol>
5. Eksperyment online S-H/TMS
<ol>
	<li>Przed rozpoczęciem eksperymentu online S-H/TMS przypomnij uczestnikowi, aby przywodził (naciskał) dominujący palec wskazujący, aby rozpocząć próbę, aby odwodził (podnosił) palec w próbach GO i trzymał palec na przycisku w próbach STOP. Przywodzenie palca wskazującego zostało wybrane tak, aby inicjować i utrzymywać ruch samochodu podczas każdej próby, ponieważ w czasie impulsów TMS (<silna klasa = "xfig" >Ryc. 2A i 2B), antagonistyczny pierwszy grzbietowy mięsień międzykostny (FDI), w którym umieszczony jest przewód EMG, odpoczywałby, zmniejszając w ten sposób prawdopodobieństwo artefaktu ruchu w śledzeniu FDI.</li>
	<li>Powiedz uczestnikowi, że impulsy TMS zostaną dostarczone podczas zadania S-H. Poinstruuj badanego, że będą 3 bloki prób online S-H TMS (stosunek prób 3 GO: 1 STOP). 
	UWAGA: Podczas prób GO impuls TMS jest zaprogramowany tak, aby był dostarczany po 650 ms po rozpoczęciu każdej próby. Ten czas jest początkowo wybierany na podstawie wcześniejszych badań TMS pokazujących, że wzrost pobudliwości M1 związany z przygotowaniem do ruchu można uchwycić w tym zakresie. 10 W przypadku prób STOP, impuls TMS jest dostarczany 150 ms po sygnale stop. W udanych próbach STOP palec wskazujący nie odrywa się od przycisku, dlatego uchwycona pobudliwość M1 odzwierciedla aktywność korową związaną z hamowaniem odpowiedzi, a nie przygotowaniem motorycznym lub wykonaniem.</li>
	<li>Umieść okrągłą cewkę o średnicy 90 mm nad wierzchołkiem, używając poprzedniego znaku ołówka woskowego, aby preferencyjnie stymulować dominujący M1 i ustaw intensywność impulsu kondycjonującego na 60%*RMT, a impuls testowy na 120%*RMT. Rozpocznij eksperyment online S-H/TMS. Czas potrzebny dzieciom na ukończenie 120 prób wynosi zazwyczaj 30-40 minut.</li>
</ol>
6. Dane behawioralne samochodu wyścigowego Slater-Hammel
<ol>
	<li>W przypadku prób GO należy określić czas reakcji jako czas unoszenia palca w stosunku do początku każdej próby. Uśrednij każdy blok. W przypadku prób STOP o sukcesie decyduje czas uniesienia palca, podczas gdy czas sygnału zatrzymania samochodu (tj. Stop Signal Delay; SSD) to przedział czasu od rozpoczęcia próby do punktu, w którym samochód losowo się zatrzymuje. Ze względu na dynamiczny proces śledzenia, czas sygnału zatrzymania zbiega się w kierunku ~50% średniej sukcesu/porażki.</li>
	<li>Oblicz czas reakcji sygnału stop (SSRT), odejmując średni czas zatrzymania samochodu od średniego czasu podnoszenia palca podczas prób GO (SSRT = średni czas reakcji GO – średni czas sygnału stop [tj. SSD]). Uśrednij wszystkie dyski SSD według bloku i oblicz SSRT dla każdego bloku.</li>
</ol>
7. Przetwarzanie danych TMS
<ol>
	<li>Quantify TMS podczas każdej próby wyprodukował MEP przy użyciu amplitudy szczyt-szczyt mierzonej w miliwoltach. Wyklucz próby dotyczące artefaktów ruchowych (obszary EMG pod krzywą większą niż 70 mikrowoltów w ciągu 100 ms) przed impulsem TMS.</li>
</ol>

<ol><li>Mostofsky, S. H., Simmonds, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Response+inhibition+and+response+selection%3A+two+sides+of+the+same+coin%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cogn+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Response inhibition and response selection: two sides of the same coin.</a> J Cogn Neurosci. 20 (5), 751-761 (2008).</li>
<li>Barkley, R. A. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/(SICI)1098-2779(1999)5:3%3C177::AID-MRDD3%3E3.0.CO;2-G/full">Response inhibition in attention-deficit hyperactivity disorder.</a> Ment Retard Dev Disabil Res Rev. 5 (3), 177-184 (1999).</li>
<li>Lipszyc, J., Schachar, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inhibitory+control+and+psychopathology%3A+a+meta-analysis+of+studies+using+the+stop+signal+task%5BTitle%5D)+AND+%22J+Int+Neuropsychol+Soc%22%5BJournal%5D)">Inhibitory control and psychopathology: a meta-analysis of studies using the stop signal task.</a> J Int Neuropsychol Soc. 16 (6), 1064-1076 (2010).</li>
<li>Verbruggen, F., Logan, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Models+of+response+inhibition+in+the+stop-signal+and+stop-change+paradigms%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci+Biobehav+Rev%22%5BJournal%5D)">Models of response inhibition in the stop-signal and stop-change paradigms.</a> Neurosci Biobehav Rev. 33 (5), 647-661 (2009).</li>
<li>Slater-Hammel, A. T. <a target="_blank" href="http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10671188.1960.10613098">Reliability, accuracy, refractoriness of a transit reaction.</a> Research Quarterly. 31 (2), 217-228 (1960).</li>
<li>Johnstone, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+development+of+stop-signal+and+Go%2FNogo+response+inhibition+in+children+aged+7-12+years%3A+performance+and+event-related+potential+indices%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Psychophysiol%22%5BJournal%5D)">The development of stop-signal and Go/Nogo response inhibition in children aged 7-12 years: performance and event-related potential indices.</a> Int J Psychophysiol. 63 (1), 25-38 (2007).</li>
<li>Verbruggen, F., Logan, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automatic+and+controlled+response+inhibition%3A+associative+learning+in+the+go%2Fno-go+and+stop-signal+paradigms%5BTitle%5D)+AND+%22J+Exp+Psychol+Gen%22%5BJournal%5D)">Automatic and controlled response inhibition: associative learning in the go/no-go and stop-signal paradigms.</a> J Exp Psychol Gen. 137 (4), 649-672 (2008).</li>
<li>Logan, G. D. <a target="_blank" href="https://pdfs.semanticscholar.org/1ff7/a894575cb90804ccba56b5a2682e3360f565.pdf">Toward an instance theory of automatization.</a> Psychol Rev. 95 (4), 492-527 (1988).</li>
<li>Schneider, W., Shiffrin, R. M. <a target="_blank" href="http://psycnet.apa.org/record/1977-20305-001">Controlled and Automatic Human Information Processing: I. Detection, Search, and Attention.</a> Psychol Rev. 84 (1), 1-66 (1977).</li>
<li>Chen, R., Yaseen, Z., Cohen, L. G., Hallett, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Time+course+of+corticospinal+excitability+in+reaction+time+and+self-paced+movements%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Neurol%22%5BJournal%5D)">Time course of corticospinal excitability in reaction time and self-paced movements.</a> Ann Neurol. 44 (3), 317-325 (1998).</li>
<li>Yamanaka, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+cortical+activities+during+Go%2FNoGo+tasks+with+opposite+motor+control+paradigms%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Human cortical activities during Go/NoGo tasks with opposite motor control paradigms.</a> Exp Brain Res. 142 (3), 301-307 (2002).</li>
<li>Majid, D. S., Cai, W., George, J. S., Verbruggen, F., Aron, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+magnetic+stimulation+reveals+dissociable+mechanisms+for+global+versus+selective+corticomotor+suppression+underlying+the+stopping+of+action%5BTitle%5D)+AND+%22Cereb+Cortex%22%5BJournal%5D)">Transcranial magnetic stimulation reveals dissociable mechanisms for global versus selective corticomotor suppression underlying the stopping of action.</a> Cereb Cortex. 22 (2), 363-371 (2012).</li>
<li>Majid, D. S., Lewis, C., Aron, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Training+voluntary+motor+suppression+with+real-time+feedback+of+motor+evoked+potentials%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Training voluntary motor suppression with real-time feedback of motor evoked potentials.</a> J Neurophysiol. 113 (9), 3446-3452 (2015).</li>
<li>Fujiyama, H., Tandonnet, C., Summers, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-related+differences+in+corticospinal+excitability+during+a+Go%2FNoGo+task%5BTitle%5D)+AND+%22Psychophysiology%22%5BJournal%5D)">Age-related differences in corticospinal excitability during a Go/NoGo task.</a> Psychophysiology. 48 (10), 1448-1455 (2011).</li>
<li>van den Wildenberg, W. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+and+dynamics+of+cortical+motor+inhibition+in+the+stop-signal+paradigm%3A+a+TMS+study%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cogn+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Mechanisms and dynamics of cortical motor inhibition in the stop-signal paradigm: a TMS study.</a> J Cogn Neurosci. 22 (2), 225-239 (2010).</li>
<li>Coxon, J. P., Stinear, C. M., Byblow, W. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intracortical+inhibition+during+volitional+inhibition+of+prepared+action%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Intracortical inhibition during volitional inhibition of prepared action.</a> J Neurophysiol. 95 (6), 3371-3383 (2006).</li>
<li>Draper, A., Jude, L., Jackson, G. M., Jackson, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motor+excitability+during+movement+preparation+in+Tourette+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neuropsychol%22%5BJournal%5D)">Motor excitability during movement preparation in Tourette syndrome.</a> J Neuropsychol. , (2013).</li>
<li>Heise, K. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Altered+modulation+of+intracortical+excitability+during+movement+preparation+in+Gilles+de+la+Tourette+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Altered modulation of intracortical excitability during movement preparation in Gilles de la Tourette syndrome.</a> Brain. 133 (2), 580-590 (2010).</li>
<li>Gilbert, D. L., Isaacs, K. M., Augusta, M., Macneil, L. K., Mostofsky, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motor+cortex+inhibition%3A+a+marker+of+ADHD+behavior+and+motor+development+in+children%5BTitle%5D)+AND+%22Neurology%22%5BJournal%5D)">Motor cortex inhibition: a marker of ADHD behavior and motor development in children.</a> Neurology. 76 (7), 615-621 (2011).</li>
<li>Wu, S. W., Gilbert, D. L., Shahana, N., Huddleston, D. A., Mostofsky, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+magnetic+stimulation+measures+in+attention-deficit%2Fhyperactivity+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22Pediatr+Neurol%22%5BJournal%5D)">Transcranial magnetic stimulation measures in attention-deficit/hyperactivity disorder.</a> Pediatr Neurol. 47 (3), 177-185 (2012).</li>
<li>Chiu, Y. C., Aron, A. R., Verbruggen, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Response+suppression+by+automatic+retrieval+of+stimulus-stop+association%3A+evidence+from+transcranial+magnetic+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cogn+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Response suppression by automatic retrieval of stimulus-stop association: evidence from transcranial magnetic stimulation.</a> J Cogn Neurosci. 24 (9), 1908-1918 (2012).</li>
<li>Kratz, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+methylphenidate+on+motor+system+excitability+in+a+response+inhibition+task%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Funct%22%5BJournal%5D)">Effects of methylphenidate on motor system excitability in a response inhibition task.</a> Behav Brain Funct. 5, 12(2009).</li>
<li>Hoegl, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Time+course+analysis+of+motor+excitability+in+a+response+inhibition+task+according+to+the+level+of+hyperactivity+and+impulsivity+in+children+with+ADHD%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Time course analysis of motor excitability in a response inhibition task according to the level of hyperactivity and impulsivity in children with ADHD.</a> PLoS One. 7 (9), e46066(2012).</li>
<li>Rossi, S., Hallett, M., Rossini, P. M., Pascual-Leone, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Safety%2C+ethical+considerations%2C+and+application+guidelines+for+the+use+of+transcranial+magnetic+stimulation+in+clinical+practice+and+research%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Safety, ethical considerations, and application guidelines for the use of transcranial magnetic stimulation in clinical practice and research.</a> Clin Neurophysiol. 120 (12), 2008-2039 (2009).</li>
<li>Rossi, S., Hallett, M., Rossini, P. M., Pascual-Leone, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Screening+questionnaire+before+TMS%3A+an+update%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Screening questionnaire before TMS: an update.</a> Clin Neurophysiol. 122 (8), 1686(2011).</li>
<li>Mills, K. R., Nithi, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Corticomotor+threshold+to+magnetic+stimulation%3A+normal+values+and+repeatability%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle+%26+Nerve%22%5BJournal%5D)">Corticomotor threshold to magnetic stimulation: normal values and repeatability.</a> Muscle & Nerve. 20 (5), 570-576 (1997).</li>
<li>Goldsworthy, M. R., Hordacre, B., Ridding, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Minimum+number+of+trials+required+for+within-+and+between-session+reliability+of+TMS+measures+of+corticospinal+excitability%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Minimum number of trials required for within- and between-session reliability of TMS measures of corticospinal excitability.</a> Neuroscience. 320, 205-209 (2016).</li>
<li>Kujirai, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Corticocortical+inhibition+in+human+motor+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Corticocortical inhibition in human motor cortex.</a> J Physiol. 471, 501-519 (1993).</li>
<li>Orth, M., Snijders, A. H., Rothwell, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+variability+of+intracortical+inhibition+and+facilitation%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">The variability of intracortical inhibition and facilitation.</a> Clin Neurophysiol. 114 (12), 2362-2369 (2003).</li>
<li>Ziemann, U. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15261850">TMS and drugs.</a> Clin Neurophysiol. 115 (8), 1717-1729 (2004).</li>
<li>Sommer, M., Classen, J., Cohen, L. G., Hallett, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Time+course+of+determination+of+movement+direction+in+the+reaction+time+task+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Time course of determination of movement direction in the reaction time task in humans.</a> J Neurophysiol. 86 (3), 1195-1201 (2001).</li>
<li>Leocani, L., Cohen, L. G., Wassermann, E. M., Ikoma, K., Hallett, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+corticospinal+excitability+evaluated+with+transcranial+magnetic+stimulation+during+different+reaction+time+paradigms%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Human corticospinal excitability evaluated with transcranial magnetic stimulation during different reaction time paradigms.</a> Brain. 123 (Pt 6), 1161-1173 (2000).</li>
<li>Garvey, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+correlates+of+neuromotor+development+in+healthy+children%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Cortical correlates of neuromotor development in healthy children.</a> Clin Neurophysiol. 114 (9), 1662-1670 (2003).</li>
<li>Draper, A., Jude, L., Jackson, G. M., Jackson, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motor+excitability+during+movement+preparation+in+Tourette+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neuropsychol%22%5BJournal%5D)">Motor excitability during movement preparation in Tourette syndrome.</a> J Neuropsychol. 9 (1), 33-44 (2015).</li>
<li>Wessel, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prepotent+motor+activity+and+inhibitory+control+demands+in+different+variants+of+the+go%2Fno-go+paradigm%5BTitle%5D)+AND+%22Psychophysiology%22%5BJournal%5D)">Prepotent motor activity and inhibitory control demands in different variants of the go/no-go paradigm.</a> Psychophysiology. , (2017).</li>
<li>Garavan, H., Ross, T. J., Stein, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Right+hemispheric+dominance+of+inhibitory+control%3A+an+event-related+functional+MRI+study%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Right hemispheric dominance of inhibitory control: an event-related functional MRI study.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 96 (14), 8301-8306 (1999).</li>
<li>Garry, M. I., Thomson, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+test+TMS+intensity+on+short-interval+intracortical+inhibition+in+different+excitability+states%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">The effect of test TMS intensity on short-interval intracortical inhibition in different excitability states.</a> Exp Brain Res. 193 (2), 267-274 (2009).</li>
<li>Chen, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intracortical+inhibition+and+facilitation+in+different+representations+of+the+human+motor+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Intracortical inhibition and facilitation in different representations of the human motor cortex.</a> J Neurophysiol. 80 (6), 2870-2881 (1998).</li>
<li>van der Kamp, W., Zwinderman, A. H., Ferrari, M. D., van Dijk, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+excitability+and+response+variability+of+transcranial+magnetic+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Cortical excitability and response variability of transcranial magnetic stimulation.</a> J Clin Neurophysiol. 13 (2), 164-171 (1996).</li>
<li>Williams, J., Pearce, A. J., Loporto, M., Morris, T., Holmes, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+relationship+between+corticospinal+excitability+during+motor+imagery+and+motor+imagery+ability%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">The relationship between corticospinal excitability during motor imagery and motor imagery ability.</a> Behav Brain Res. 226 (2), 369-375 (2012).</li>
<li>Roshan, L., Paradiso, G. O., Chen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two+phases+of+short-interval+intracortical+inhibition%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Two phases of short-interval intracortical inhibition.</a> Exp Brain Res. 151 (3), 330-337 (2003).</li>
<li>Sanger, T. D., Garg, R. R., Chen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interactions+between+two+different+inhibitory+systems+in+the+human+motor+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Interactions between two different inhibitory systems in the human motor cortex.</a> J Physiol. 530 (Pt 2), 307-317 (2001).</li>
<li>Picazio, S., Ponzo, V., Koch, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebellar+Control+on+Prefrontal-Motor+Connectivity+During+Movement+Inhibition%5BTitle%5D)+AND+%22Cerebellum%22%5BJournal%5D)">Cerebellar Control on Prefrontal-Motor Connectivity During Movement Inhibition.</a> Cerebellum. 15 (6), 680-687 (2016).</li>
<li>Picazio, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prefrontal+control+over+motor+cortex+cycles+at+beta+frequency+during+movement+inhibition%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Biol%22%5BJournal%5D)">Prefrontal control over motor cortex cycles at beta frequency during movement inhibition.</a> Curr Biol. 24 (24), 2940-2945 (2014).</li>
<li>Obeso, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stimulation+of+the+pre-SMA+influences+cerebral+blood+flow+in+frontal+areas+involved+with+inhibitory+control+of+action%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Stimul%22%5BJournal%5D)">Stimulation of the pre-SMA influences cerebral blood flow in frontal areas involved with inhibitory control of action.</a> Brain Stimul. 6 (5), 769-776 (2013).</li>
<li>Ficarella, S. C., Battelli, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+critical+role+of+the+dorsal+fronto-median+cortex+in+voluntary+action+inhibition%3A+A+TMS+study%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Stimul%22%5BJournal%5D)">The critical role of the dorsal fronto-median cortex in voluntary action inhibition: A TMS study.</a> Brain Stimul. 10 (3), 596-603 (2017).</li>
<li>Cash, R. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+Glutamatergic+and+GABAA-Mediated+Neurotransmission+in+Motor+and+Dorsolateral+Prefrontal+Cortex+Using+Paired-Pulse+TMS-EEG%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Characterization of Glutamatergic and GABAA-Mediated Neurotransmission in Motor and Dorsolateral Prefrontal Cortex Using Paired-Pulse TMS-EEG.</a> Neuropsychopharmacology. 42 (2), 502-511 (2017).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Protokół ten jest nową, przyjazną dla dzieci metodą łączenia zadania sygnału stop i TMS w celu zbadania hamowania kory mózgowej związanego ze zdarzeniem. Kliniczna obserwacja deficytów hamowania motorycznego i słabej wydajności w zadaniach związanych z sygnałem stop została wykazana w wielu stanach neuropsychiatrycznych. 3 Stosunkowo niewielu badaczy korzystało z internetowego fTMS do badania pobudliwości i hamowania kory mózgowej podczas zadań hamowania odpowiedzi. Niektóre grupy z powodzeniem wy...

Hamowanie odpowiedzi to zdolność do selektywnego zapobiegania tym niechcianym działaniom, które mogą kolidować z zamierzonymi celami funkcjonalnymi. 1 Sieć korowo-prążkowiowa jest krytycznie zaangażowana w hamowanie reakcji, które stopniowo staje się coraz bardziej efektywne w miarę dojrzewania dzieci, ale jest upośledzone w wielu stanach neuropsychiatrycznych, takich jak zespół nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi (ADHD), zaburzenia uczenia się, zaburzenia obsesyjno-kompulsywne i schizofrenia. 2,3 Hamowanie reakcji motorycznej może być badane za pomocą różnych paradygmatów behawioralnych, takich jak zadania Go/NoGo (GNG) i Stop Signal (SST). 1,4 Same dane behawioralne nie dostarczają informacji o potencjalnie modyfikowalnych, wymiernych mechanizmach biologicznych. Nadrzędnym celem niniejszego badania było opracowanie przyjaznej dla dzieci metody oceny fizjologii kory ruchowej podczas wykonywania hamowania odpowiedzi, w celu opracowania opartego na mózgu ilościowego biomarkera neuronalnego podłoża tego zadania. Takie biomarkery mogą mieć szerokie zastosowanie w badaniach predykcyjnych rokowania lub leczenia zaburzeń neurobehawioralnych.
W tym celu badacze wybrali i zmodyfikowali zadanie Slatera-Hammela (S-H)5. Jest to zadanie z sygnałem stopu, które wymaga od uczestników zahamowania wewnętrznie wygenerowanego, wstępnie zaprogramowanego działania. To zadanie realizowane we własnym tempie składa się zarówno z prób GO, jak i STOP. Próby GO są inicjowane przez naciśnięcie i przytrzymanie przycisku przez badanego, z instrukcją zdjęcia palca z przycisku (tj. akcja GO) jak najbliżej, ale przed celem 800 ms. W pierwotnym paradygmacie czas jest wskazywany na zegarze z szybko obracającą się wskazówką. Badania STOP są losowo przeplatane między próbami GO, podczas których osoba musi zahamować wcześniej zaplanowane działanie GO (tj. zapobiec uniesieniu palca). Zadanie sygnału stop jest trudniejsze, ponieważ badani muszą zahamować reakcję w kontekście zaprogramowanego sygnału GO, podczas gdy w zadaniu GNG decyzja polega na tym, czy zainicjować akcję, czy nie, bez wcześniejszych poleceń. 6 Ponadto, dokładniejsze może być badanie hamowania odpowiedzi za pomocą zadań z sygnałem stop, ponieważ w zadaniu GNG stałe korelacje między sygnałem a odpowiedziami mogą skutkować automatycznym hamowaniem. 7 Automatyczne hamowanie to teoria, że konsekwentne mapowanie sygnału i odpowiedzi (np. sygnał GO zawsze skutkuje odpowiedzią GO i na odwrót) prowadzi do automatycznego przetwarzania w trakcie eksperymentu, tak że próby STOP są częściowo przetwarzane przez odzyskiwanie pamięci i omijają pewne kontrole wykonawcze. 8,9
Przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (TMS) to nieinwazyjna technologia, która może być użyta do pomiaru fizjologii kory mózgowej. Korzystając z paradygmatów stymulacji pojedynczych i sparowanych impulsów, można określić ilościowo pobudliwość i hamowanie kory mózgowej. Chociaż większość opublikowanych badań TMS bada fizjologię kory mózgowej w spoczynku, niektóre grupy badały pobudliwość/hamowanie kory podczas mentalnego przygotowania do działania10 oraz podczas różnych stanów poznawczych, które mogą być odzwierciedlone w fizjologii kory ruchowej. 11,12,13,14 To funkcjonalne podejście TMS (fTMS) wymaga pomiarów TMS online podczas wykonywania zadań behawioralnych, co pozwala na badanie zmian w korze mózgowej, które są zależne od stanu, z wysoką rozdzielczością czasową. Dostarczanie w czasie rzeczywistym informacji o zmianach neurofizjologicznych w taki sposób poszerza fizjologiczne badanie kontroli motorycznej15,16 i neuropsychiatryczne conditions17,18,19,20.
Wcześniejsze badania fTMS badały korowe mechanizmy hamowania odpowiedzi u zdrowych dorosłych przy użyciu GNG14 i SST tasks15,16,21. Co więcej, jedno z badań wykazało, że pojedyncza dawka metylofenidatu zmieniła fizjologię kory ruchowej zdrowych osób dorosłych podczas eksperymentu fTMS/GNG. 22 Do tej pory istnieją dwie grupy, które opublikowały badania pediatryczne fTMS wykorzystujące zadanie GNG do scharakteryzowania fizjologii kory mózgowej ADHD23 i Zespołu Tourette'a17. Obecnie nie ma opublikowanego badania fTMS z wykorzystaniem SST w populacji pediatrycznej.
Krytycznym problemem w badaniach fTMS, w znacznie większym stopniu niż w badaniach TMS w stanie spoczynku, jest artefakt mięśniowy. Standaryzowane pomiary elektromiografii powierzchniowej (EMG) amplitudy i opóźnienia od potencjałów wywołanych silnikiem (MEP) nie mogą być zanieczyszczone artefaktami mięśniowymi. Tak więc, na przykład, aby badać zmiany w korze mózgowej w ramach przygotowań do ruchu w badaniu czasu reakcji, impulsy TMS muszą być precyzyjnie zaplanowane, aby wystąpiły po sygnale GO, ale przed czasem reakcji danej osoby. Dlatego w każdym zadaniu ważne jest, aby upewnić się, że impulsy TMS występują w czasie, gdy reakcja motoryczna jeszcze się nie rozpoczęła, a uczestnik czuje się komfortowo i jest w stanie utrzymać odpowiedni mięsień w spoczynku. Może to być wyjątkowo problematyczne w przypadku dzieci hiperkinetycznych, które mogą naturalnie mieć obce ruchy i które mogą utrzymywać napięte ramię i dłoń przez cały czas gry.
Celem niniejszego badania jest opracowanie wersji SST Slatera-Hammela, która jest przyjazna dla dzieci i odpowiednia do badania fizjologii pierwotnej kory ruchowej (M1). Zadanie to powinno być 1) łatwe do zrozumienia dla dzieci, 2) stosunkowo łatwe do wykonania dla dzieci i 3) kompatybilne z TMS online.

<table><tbody><tr><td>Precyzyjny gamepad</td><td>Logitech</td><td>G-UG15</td><td></td></tr><tr><td>Interfejs akwizycji Model ACQ-16</td><td>Gould Instrument Systems Inc</td><td>ACQ-16</td><td></td></tr><tr><td>Micro1401-3 Jednostka akwizycji danych</td><td>Cambridge Electronic Design Ltd</td><td>Nie dotyczy</td><td></td></tr><tr><td>Oprogramowanie Signal w wersji 6 (Windows)</td><td>Cambridge Electronic Design Ltd</td><td>Nie dotyczy</td><td></td></tr><tr><td>Baza zasilająca</td><td>Coulbourn Instruments</td><td>V15-17</td><td></td></tr><tr><td>Biowzmacniacz z filtrami</td><td>Coulbourn Instruments</td><td>V75-04</td><td></td></tr><tr><td>elektrod konduktorowych (do EMG powierzchniowego)</td><td>Coulbourn Instruments</td><td>V91-33</td><td></td></tr><tr><td>Urządzenie TMS 2002</td><td>The Magstim Company Ltd</td><td>Nie dotyczy</td><td></td></tr><tr><td>Moduł BiStim2</td><td>Magstim Firma Ltd</td><td>Nie dotyczy</td><td></td></tr><tr><td>Okrągła cewka TMS 90 mm</td><td>The Magstim Company Ltd</td><td>Nie dotyczy</td><td></td></tr><tr><td>Oprogramowanie do prezentacji (Windows)</td><td>Neurobehavioral Systems Inc</td><td>Nie dotyczy</td><td></td></tr><tr><td>Komputer</td><td></td> z systemem Windows <td>Nie dotyczy</td><td></td></tr></tbody></table>

protokół przezczaszkowej stymulacji magnetycznej online do pomiaru fizjologii kory mózgowej związanej z hamowaniem odpowiedzi

Online Transcranial Magnetic Stimulation Protocol for Measuring Cortical Physiology Associated with Response Inhibition

Opisujemy rozwój powtarzalnego, przyjaznego dla dzieci zadania hamowania reakcji motorycznych, odpowiedniego do internetowej przezczaszkowej stymulacji magnetycznej (TMS) charakteryzującej pobudliwość i hamowanie pierwotnej kory ruchowej (M1). Hamowanie reakcji motorycznej zapobiega niepożądanym działaniom i jest nieprawidłowe w wielu stanach neuropsychiatrycznych. TMS to nieinwazyjna technologia, która może określić ilościowo pobudliwość i hamowanie M1 za pomocą protokołów jedno- i sparowanych impulsów i może być precyzyjnie zsynchronizowana w czasie w celu zbadania fizjologii kory mózgowej z wysoką rozdzielczością czasową. Zmodyfikowaliśmy oryginalne zadanie sygnału stopu Slater-Hammel (S-H), aby stworzyć wersję "samochodu wyścigowego" z impulsami TMS zablokowanymi czasowo do zdarzeń wewnątrz próby. Zadanie to odbywa się we własnym tempie, a każda próba rozpoczyna się po naciśnięciu przycisku, aby przesunąć samochód wyścigowy w kierunku docelowych 800 ms. Próby GO wymagają podniesienia palca, aby zatrzymać samochód wyścigowy tuż przed tym celem. Losowo przeplatane są próby STOP (25%), podczas których dynamicznie dostosowywany sygnał stop podpowiada badanych, aby zapobiec podnoszeniu palca. W przypadku prób GO impulsy TMS podawano po 650 ms po rozpoczęciu próby; podczas gdy w przypadku prób STOP impulsy TMS wystąpiły 150 ms po sygnale stopu. Czasy impulsów TMS zostały ustalone na podstawie badań elektroencefalograficznych (EEG) pokazujących zmiany związane ze zdarzeniami w tych zakresach czasu podczas zadań sygnału stopu. Zadanie to badano w 3 blokach w dwóch ośrodkach badawczych (n = 38) i zarejestrowaliśmy wydajność behawioralną oraz potencjały motoryczne związane ze zdarzeniami (MEP). Modelowanie regresji wykorzystano do analizy amplitud MEP przy użyciu wieku jako współzmiennej z wieloma zmiennymi niezależnymi (płeć, miejsce badania, blok, stan tętna TMS [pojedynczy impuls vs. impuls sparowany], stan próby [GO, udany STOP, nieudany STOP]). Analiza wykazała, że warunek impulsu TMS (p<0,0001) i jego interakcja z warunkiem badania (p=0,009) były istotne. Przyszłe zastosowania tego internetowego paradygmatu S-H/TMS obejmują dodanie jednoczesnej akwizycji EEG w celu pomiaru potencjałów EEG wywołanych przez TMS. Potencjalnym ograniczeniem jest to, że u dzieci dźwięk impulsu TMS może wpływać na wykonywanie zadań behawioralnych.

Analizę regresji przeprowadzono przy użyciu komercyjnego pakietu oprogramowania statystycznego w celu oddzielnej analizy danych behawioralnych i neurofizjologicznych. Reprezentatywne dane pochodzą od 23 typowo rozwijających się dzieci z Cincinnati i 15 z Baltimore (25 chłopców, 13 dziewczynek). Wiek nie różnił się pomiędzy ośrodkami (10,3 ± 1,3 lat dla Cincinnati i 10,4 ± 1,2 lat dla Baltimore; test t p=0,74)
Do analizy SSRT zas...

Opisujemy eksperymentalną procedurę ilościowego określania pobudliwości i hamowania pierwotnej kory ruchowej podczas zadania hamowania reakcji motorycznej za pomocą przezczaszkowej stymulacji magnetycznej w trakcie zadania sygnalizacji zatrzymania.

Protokół przezczaszkowej stymulacji magnetycznej online do pomiaru fizjologii kory mózgowej związanej z hamowaniem odpowiedzi

We describe the development of a reproducible, child-friendly motor response inhibition task suitable for online Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) ...

Ogólnym celem tego eksperymentu jest ilościowe określenie pobudliwości i hamowania pierwotnej kory ruchowej podczas zadania hamowania odpowiedzi motorycznej za pomocą przezczaszkowej stymulacji magnetycznej, znanej również jako TMS. Metoda ta może pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania w dziedzinie badań nad kontrolą motoryczną, aby zrozumieć zmiany fizjologiczne kory mózgowej podczas wykonywania zadań motorycznych i hamowania reakcji. Główną zaletą tej techniki jest zastosowanie nieinwazyjnej technologii przezczaszkowej stymulacji magnetycznej do badania fizjologii pierwotnej kory ruchowej podczas przyjaznego dla dzieci zadania behawioralnego sygnału stopu.Ta metoda może zapewnić wgląd w zaburzenia ruchowe u dzieci. Może być również stosowany w przypadku wszelkich schorzeń neuropsychiatrycznych, które wpływają na regulację ruchową, takich jak zespół nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi i zaburzenia ze spektrum autyzmu. Procedurę zademonstrują David Huddleston i Alyssa Roeckner z naszego laboratorium.Zacznij od zbadania uczestnika pod kątem przeciwwskazań do TMS za pomocą standardowego kwestionariusza. Zademonstruj, jak działa TMS, dostarczając impuls magnetyczny na własne przedramię operatora. Następnie dostarcz impuls TMS na przedramię uczestnika, aby mógł wyczuć puls.Następnie umieść zatyczki do uszu uczestnika w celu ochrony słuchu. Następnie poproś badanego o odwiedzenie dominującego palca wskazującego, aby zidentyfikować pierwszy grzbietowy mięsień międzykostny lub FDI. Umieść elektrodę ujemną na brzuchu FDI, a następnie umieść elektrodę dodatnią między drugim i trzecim stawem śródręczno-paliczkowym lub MCP, a elektrodę masową nad piątym stawem MCP.Ułóż ręce uczestnika tak, aby łokciowe aspekty obu ramion i dłonie spoczywały całkowicie na poduszce, bez konieczności wysiłku antygrawitacyjnego. Na koniec poproś uczestnika, aby wyprostował dominujący palec wskazujący, podczas gdy palce od trzeciego do piątego zginały się. Następnie umieść podkładkę kontrolera gier na poduszce, tak aby palec wskazujący spoczywał na przycisku, którego używasz do zadania Slatera-Hammela w samochodzie wyścigowym.Zacznij od uzyskania podstawowych pomiarów TMS, używając 90-milimetrowej okrągłej cewki TMS umieszczonej stycznie do czaszki nad wierzchołkiem z uchwytem skierowanym w stronę potylicy w celu wytworzenia indukowanego prądu od tyłu do przodu nad M1. Następnie użyj ołówka woskowego, aby zaznaczyć lokalizację skóry głowy po zlokalizowaniu gorącego punktu, aby upewnić się, że dostarczanie impulsu TMS odbywa się w tym samym obszarze kory mózgowej. Wykonaj 20 prób wyjściowych pojedynczych impulsów indukowanych TMS MEP FDI przy intensywności 120% spoczynkowego progu motorycznego, w skrócie RMT, z obiema rękami w spoczynku. Na koniec wykonaj 20 prób wyjściowych pomiarów TMS sparowanego impulsu hamowania dokorowego M1 w krótkim odstępie czasu w spoczynku przy użyciu interwału między bodźcami wynoszącego trzy milisekundy.Zacznij od wyświetlenia zadania hamowania reakcji samochodu wyścigowego Slatera-Hammela na monitorze bezpośrednio przed uczestnikiem. Rozpocznij eksperyment od przeszkolenia uczestnika w zadaniu behawioralnym, mówiąc badanemu, że samochód po lewej stronie monitora zacznie się poruszać po naciśnięciu przycisku przez przywodzenie dominującego palca wskazującego. Następnie powiedz uczestnikowi, że celem prób go jest podniesienie palca jak najbliżej celu 800 milisekund, ale przed nim, jak pokazano pionową linią na ekranie.Poproś uczestnika, aby przećwiczył 10 prób go. Następnie przeprowadź szkolenie dotyczące zadania zatrzymania, mówiąc uczestnikowi, że drugi zestaw prób polega na losowym zatrzymaniu samochodu przed osiągnięciem celu 800 milisekund. Powiedz dziecku, aby trzymało palec wskazujący na przycisku, nie podnosząc palca, za każdym razem, gdy samochód losowo się zatrzymuje.Poinformuj uczestnika, że jeśli zostanie wyświetlony sygnał stop, a palec zostanie podniesiony przed flagą w szachownicę, pojawi się komunikat "za wcześnie". Powiedz dziecku, że po udanych próbach zatrzymania zostanie wyświetlony świetny"wiadomość. Poproś dziecko, aby przećwiczyło 10 prób zatrzymania.Po tym, jak uczestnik przećwiczy próby tylko go i stop only, powiedz mu, że następny blok ćwiczeń zawiera mieszankę prób go i stop. Poproś dziecko, aby wykonało 20 prób mieszanego go and stop jako ostateczną praktykę. Następnie, przygotowując się do właściwego eksperymentu Slatera-Hammela online, przypomnij uczestnikowi, aby naciskał dominujący palec wskazujący, aby rozpocząć szlak, aby zdjąć palec w próbach go i trzymać palec na przycisku w przypadku prób zatrzymania.Powiedz dziecku, że impulsy TMS zostaną dostarczone podczas zadania Slatera-Hammela i że odbędą się trzy bloki internetowych prób TMS Slatera-Hammela. Umieść 90-milimetrową okrągłą cewkę nad wierzchołkiem, używając poprzedniego śladu ołówka woskowego, aby preferencyjnie stymulować dominujący M1 i ustaw intensywność impulsu kondycjonującego na 60% RMT, a impuls testowy na 120% RMT. Na koniec rozpocznij internetowy eksperyment TMS Slatera-Hammela.W tym przypadku reprezentatywne dane neurofizjologiczne w różnych warunkach próbnych przy użyciu metody najmniejszych kwadratów oznaczają oszacowania obliczone na podstawie modelu regresji. W przypadku amplitud MEP zmienne niezależne, takie jak płeć, wzrok i blok próbny, nie były istotne w modelu regresji. Warunek impulsowy TMS i jego interakcja z warunkami badania były istotne.Wszystkie porównania parami amplitud MEP pojedynczego impulsu między trzema warunkami zadania były nieistotne. Jednak różnice między zatrzymaniem go a zatrzymaniem zakończonym niepowodzeniem oraz zatrzymaniem udanym a zatrzymaniem zakończonym niepowodzeniem były znaczące. Po opanowaniu tej techniki można ją wykonać w ciągu około godziny, jeśli zostanie wykonana prawidłowo.Próbując tej procedury, ważne jest, aby pamiętać o poinstruowaniu dzieci, jak prawidłowo wykonać zadanie Slatera-Hammela. Konfiguracja odprowadzeń EMG i technika stosowana podczas pozyskiwania danych są ważne dla uzyskania wiarygodnych danych. Zgodnie z tą procedurą, można wykonać inne metody, takie jak jednoczesne użycie dwóch cewek TMS podczas zadania behawioralnego, w celu zbadania, w jaki sposób inne obszary kory regulują układ motoryczny podczas zadań motorycznych.Po opracowaniu technika ta utorowała drogę naukowcom zajmującym się badaniami nad kontrolą motoryczną do zbadania fizjologii układu motorycznego u pacjentów z problemami kontroli motorycznej, takimi jak zespół Tourette'a, dystonia, ADHD i zaburzenia ze spektrum autyzmu. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak wykonywać TMS u dzieci podczas zadania behawioralnego.

online-transcranial-magnetic-stimulation-protocol-for-measuring

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neuronauka

Źródło: Kuhn, Y. i wsp. Hamowanie wewnątrzkorowe w obrębie pierwotnej kory ruchowej może być modulowane poprzez zmianę skupienia uwagi. J. Vis. Exp. (2017)Ten film pokazuje zastosowanie przezczaszkowej stymulacji magnetycznej (TMS) do modulowania aktywności neuronów ruchowych i pomiaru reakcji mięśni za pomocą elektromiografii (EMG). Przedstawiono w nim kroki lokalizowania hotspotu motorycznego, określania progów stymulacji i oceny wpływu podprogowego TMS (subTMS) na hamowanie kory mózgowej.

Przezczaszkowa stymulacja magnetyczna do modulowania odpowiedzi mięśni u ludzi

Źródło: Stefanou, M., et.al. Stymulacja mózgu zależna od stanu mózgu z przezczaszkową stymulacją magnetyczną wyzwalaną elektroencefalografią w czasie rzeczywistym. J. Vis. Exp. (2019 rok)Ten film pokazuje proces przezczaszkowej stymulacji magnetycznej (TMS) wyzwalanej przez EEG w czasie rzeczywistym w celu zbadania pobudliwości kory mózgowej. Procedura polega na umieszczeniu cewki TMS nad korą ruchową, synchronizacji stymulacji z określonymi fazami sygnału EEG i rejestrowaniu potencjałów...

Przezczaszkowa stymulacja magnetyczna wyzwalana elektroencefalografią w czasie rzeczywistym w celu pobudzenia kory mózgowej

Źródło: Lioumis, P. et al. Połączona przezczaszkowa stymulacja magnetyczna i elektroencefalografia grzbietowo-bocznej kory przedczołowej.  J. Vis. Exp. (2018)Ten film przedstawia protokół łączenia przezczaszkowej stymulacji magnetycznej i elektroencefalografii w celu oceny pobudliwości kory mózgowej oraz równowagi między pobudzeniem a hamowaniem w grzbietowo-bocznej korze przedczołowej.

Połączona przezczaszkowa stymulacja magnetyczna i elektroencefalografia grzbietowo-bocznej kory przedczołowej

Ten film demonstruje technikę pomiaru okresu ciszy kontralateralnej (cSP) za pomocą przezczaszkowej stymulacji magnetycznej. Ułóż rękę pacjenta na brzuchu i umieść elektrodę na pierwszym grzędowym mięśniu międzykostnym (FDI). Następnie umieść przyrząd do pomiaru siły między kciukiem a palcem wskazującym. Zidentyfikuj obszar głównej kory ruchowej (M1) mózgu. Utrzymuj znormalizowany nacisk na urządzenie do pomiaru siły i stymuluj obszar M1 do rejestrowania aktywności mięśni, zwanej potencjałem...

Pomiar kontralateralnego okresu ciszy wywołanego przezczaszkową stymulacją magnetyczną

Korzystając z dwóch różnych protokołów przezczaszkowej stymulacji magnetycznej (TMS), ten manuskrypt opisuje, jak mierzyć i porównywać hamowanie kory mózgowej w obrębie pierwotnej kory ruchowej podczas przyjmowania różnych ognisk uwagi.

Hamowanie wewnątrzkorowe w obrębie pierwotnej kory ruchowej może być modulowane poprzez zmianę skupienia uwagi

Przedstawiony tutaj protokół jest przeznaczony do badań TMS-EEG wykorzystujących paradygmaty projektowania test-retest pobudliwości wewnątrzkorowej. Celem protokołu jest uzyskanie wiarygodnych i powtarzalnych miar pobudliwości kory mózgowej do oceny funkcjonowania neurofizjologicznego związanego z interwencjami terapeutycznymi w leczeniu chorób neuropsychiatrycznych, takich jak duża depresja.

Ten artykuł opisuje nowe podejścia do pomiaru i wzmacniania funkcjonalnie specyficznych ścieżek neuronowych za pomocą przezczaszkowej stymulacji magnetycznej. Te zaawansowane nieinwazyjne metodologie stymulacji mózgu mogą zapewnić nowe możliwości zrozumienia relacji między mózgiem a zachowaniem i opracowania nowych terapii w leczeniu zaburzeń mózgu.

Pomiar i manipulowanie funkcjonalnie specyficznymi ścieżkami neuronalnymi w układzie motorycznym człowieka za pomocą przezczaszkowej stymulacji magnetycznej

Ocena okresu milczenia kontralateralnego (cSP) jest obiecującym biomarkerem wskazującym pobudliwość kory mózgowej i odpowiedź na leczenie. Przedstawiamy protokół oceny cSP przeznaczony do badania hamowania korowo-rdzeniowego kończyn górnych i dolnych M1.

Pomiar kontralateralnego okresu ciszy indukowanego przezczaszkową stymulacją magnetyczną jednoimpulsową w celu zbadania hamowania korowo-rdzeniowego M1

Protokół ten przedstawia dokładniejszą i skuteczniejszą metodę powtarzającej się przezczaszkowej stymulacji magnetycznej kory grzbietowo-bocznej i grzbietowej przedczołowej podczas eksperymentalnego zadania z wykorzystaniem neuronawigacji i systemów robotycznych. Na podstawie wyników sugeruje się kluczowe implikacje dla przyszłych badań nad stymulacją online.

Online Powtarzalna przezczaszkowa magnetyczna stymulacja kory grzbietowej i grzbietowo-bocznej w podejmowaniu decyzji poznawczych oraz dysonansu poznawczym

Przedstawiamy tutaj protokół opisujący metodologię oceny pobudliwości i modulacji pobudliwości pierwotnej kory ruchowej za pomocą przezczaszkowej stymulacji magnetycznej (TMS) w połączeniu z elektromiografią (EMG).

Ocena pobudliwości pierwotnej kory ruchowej oraz modulacji pobudliwości poprzez połączenie przezczaszkowej stymulacji magnetycznej z elektromiografią

Niniejszy artykuł przedstawia protokół kliniczny powtarzającej się przezczaszkowej stymulacji magnetycznej (rTMS) z indywidualnym wywoływaniem objawów w zaburzeniu obsesyjno-kompulsyjnym (OCD), zgodnie z parametrami protokołów zatwierdzonych przez FDA.

Protokół powtarzalnej przezczaszkowej stymulacji magnetycznej z wywoływaniem objawów w leczeniu zaburzenia obsesyjno-kompulsyjnego

Poznaj metodę TMS do pomiaru pobudliwości i hamowania kory ruchowej podczas zadania hamowania odpowiedzi. Technika ta pozwala badać zmiany fizjologii kory mózgowej u dzieci z zaburzeniami ruchowymi.

Protokół przezczaszkowej stymulacji magnetycznej online do pomiaru fizjologii kory mózgowej związanej z hamowaniem odpowiedzi

Przeglądaj więcej filmów