Uma nova abordagem para a Documentação fosfenos induzidos por estimulação magnética transcraniana

Resumo

Fosfenos são percepts transitória de luz que pode ser induzida pela aplicação de Estimulação Magnética Transcraniana (TMS) para regiões sensíveis do córtex visual. Demonstramos um protocolo padrão para determinar o valor limite fosfeno e introduzir um novo método para quantificar e analisar fosfenos percebido.

Resumo

Estimulação do córtex visual humano produz uma percepção transitória de luz, conhecido como um fosfeno. Fosfenos são induzidas por estimulação elétrica invasivo do córtex occipital, mas também por não-invasivo de Estimulação Magnética Transcraniana (TMS)

Protocolo

1. Induzindo um fosfeno com estimulação do lobo occipital direito

1. Em um quarto pouco iluminado lugar, o participante em uma posição confortável. Têm o participante colocar uma touca de natação, proporcionar-lhes protecção auditiva, e ajustar a tampa e tampões para os ouvidos para o conforto. Para localizar e marcar o ponto inicial de estímulo, em primeiro lugar identificar o ínion e mova ~ 2 centímetros rostralmente e ~ 2 centímetros lateralmente (figura 1). Alternativamente, um sistema sem moldura estereotáxica pode ser usado para posicionar a bobina TMS sobre a região alvo cortical.
2. Usando um padrão em forma de oito (double) bobina TMS (70mm), coloque o centro da bobina diretamente sobre o local determinado na etapa anterior. A bobina deve ser realizada tangente à superfície do couro cabeludo e orientada em uma medial à orientação lateral com a alça de costas para a linha média (figura 2).
3. Quando o participante está pronto, aplique um único pulso de saída intensidade de 60%. Peça ao participante para descrever qualquer sensação visual que eles possam ter percebido. Participantes que são ingênuo fosfenos podem se beneficiar de usar uma venda nos olhos. Se não fosfeno foi relatado, reposicionar a bobina e entregar novamente um pulso. Se o participante ainda não relatar um fosfeno, continue entregando pulsos a cada 7 a 10 segundos (~ 0,1 Hz), aumentando a intensidade de 5% a cada cinco tentativas até que a intensidade de 100% seja atingida.
4. Quando o participante relata um fosfeno pedir-lhe para descrever em detalhes o que eles percebiam incluindo cor, forma e localização. Nota: Os fosfenos deve aparecer no campo visual contralateral ao hemisfério que está sendo estimulada. Por exemplo, se TMS é aplicada sobre o córtex visual direito, fosfenos devem ser percebidos no campo visual esquerdo.
5. Quando fosfenos são relatados de forma confiável, marcar o local da bobina na touca de natação.

2. Obtenção de um valor de limite fosfeno para o lóbulo occipital direito

1. Entregar uma série de pulsos no local de bobina e orientação acima. Peça ao participante para confirmar a presença do fosfeno induzido.
2. Entregar pulsos a cada 7 a 10 segundos (~ 0,1 Hz). Instruir o participante a relatório, após cada pulso, se um fosfeno foi percebida com os seguintes critérios: com um "sim" fosfeno uma forma inequívoca percebido; "não" a ausência de qualquer percepção visual; "talvez" se eles não têm certeza. A "talvez" resposta não deve ser contado como uma resposta positiva ao determinar o valor limite.
3. Ajustar a intensidade de estimulação, entregando 10 pulsos em cada nível de intensidade, até um limite fosfeno é determinado. O limite é definido como a menor intensidade de estímulo no qual o participante relatórios fosfenos inequívoca, pelo menos, cinqüenta por cento de impulsos emitidos.

3. Usando o sistema de LTaP (Figura 3) para determinar o tamanho ea localização dos fosfenos em pontos de fixação Vários

1. Banco do participante para que o násio (área entre os olhos) é de aproximadamente 30 centímetros do centro da tela de projeção.
2. Para aclimatar o participante para o sistema LTaP, dar-lhes o ponteiro laser e instruí-los para a prática de rastreamento figuras que se assemelham fosfenos percebido. Se o participante precisa de mais prática, você pode solicitar ao participante para dirigir o ponto de laser para locais indicados na tela de projeção. Quando o participante está familiarizado com o sistema LTaP e pode desenhar formas com precisão na tela, entregar uma série de pulsos TMS até o local marcado nas etapas anteriores suficiente para induzir uma fosfeno visível. Peça ao participante para traçar o esboço ou fosfeno percebida na tela de projeção usando o ponteiro laser.
3. Nas três condições de ensaio a intensidade do estímulo deve ser de 120% do valor limite determinado. Por exemplo, se o valor limite determinado é de 65%, o valor de intensidade do estímulo deve ser ajustado para 78%. A localização e orientação da bobina são os mesmos, conforme determinado e descrito nas etapas acima.
4. Na primeira das três condições de teste, o participante tem sua mira para um ponto de fixação central. Depois de entregar um pulso de instruir o participante a traço ou esboço do fosfeno percebida usando o ponteiro laser. Entregar uma série de pulsos suficiente para induzir fosfenos ten.
5. Na condição de segundo teste, o participante tem sua mira para um ponto de fixação que é elevada de 45 ° a partir do ponto de fixação central. Repita o protocolo como descrito para a primeira condição.
6. Na condição de terceiro teste, o participante tem sua mira para um ponto de fixação que está posicionado 45 ° para a direita do ponto de fixação central. Repita o protocolo como descrito para a primeira condição.

4. Um dos dadosalysis

1. Após a conclusão dos dados do estudo obtido a partir do sistema LTaP pode ser analisado. A saída do sistema LTAP consiste em um arquivo xml. Incluindo codificados por cores coordenadas XY com timestamps para cada registro de rastreamento. Analisar os dados, a fim de detectar a mudança de posição fosfeno em referência a mudança de olhar.

5. Resultados representante

Quando a bobina TMS é colocado sobre o hemisfério direito todos os fosfenos devem ser observadas no campo visual esquerdo. Quando os participantes são instruídos a olhar para a frente, fosfenos estão normalmente localizados na parte inferior do campo visual esquerdo. Fosfenos deve se mover de acordo com a mudança no olhar visual (ou 45 ° na vertical ou horizontal da fixação central) (Figura 4).

Figura 1. Localização e marcação do local de estimulação inicial. Para occipital áreas visual, o site estímulo inicial (a) normalmente está localizado ~ 2 centímetros dorsalmente e ~ 2 centímetros lateralmente da ínion (b).

Figura 2. Posição da bobina de estimulação. O centro da bobina é realizada tangencial para o couro cabeludo no local da estimulação. Para minimizar uma propagação intencional de estimulação, oriente o cabo da bobina de distância da linha média.

Figura 3. O sistema LTaP (Laser Rastreamento e Pintura). Um participante (a) se senta na frente de uma tela de projeção traseira (b). Após a estimulação pela bobina TMS (c), o participante usa um ponteiro laser (d) para desenhar o fosfenos percebida na tela (d). Uma webcam virada para trás (e) registra a laser e alimenta-lo a um computador (f) executar o software LTaP. Os dados são então projetadas de volta para a tela através de um projetor de trás para a frente (g).

Figura 4. Pós-processamento dos dados LTaP. A localização eo tamanho dos fosfenos percebida (formas brancas) são mostrados em relação ao local de fixação, indicado pela mira.

Discussão

Neste vídeo, nós demonstramos um protocolo padrão para a obtenção de um valor limite fosfeno e introduziu um novo método para gravação de tamanho e localização fosfeno campo visual. Fosfenos foram suscitados pela transferência de impulsos individuais de TMS para o córtex occipital direito adjacentes ao pólo occipital. Limiares fosfeno fornecer uma indicação valiosa da excitabilidade cortical relativa, e têm sido usados ​​tanto como uma medida de resultado e como um meio de determinar a intensidade adequada de TMS em uma...

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
EST	Magstim	Magstim 200
Câmera Web	Logitech	QuickCam Orbit MP
Projetor	Epson	Epson PowerLite 7900p
Tela de Projeção	DA LITE	Tela fast-fold deluxe Da-View
Ponteiro Laser	Genérico