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Artigo de método

Efeitos da estimulação da corrente alternada transcraniana no córtex Motor primário por on-line abordagem combinada com estimulação magnética transcraniana

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DOI:

10.3791/55839

23 de setembro de 2017

Neste artigo

Resumo

Estimulação transcraniana de corrente alternada (TAC) permite a modulação da excitabilidade cortical em uma frequência específica de moda. Aqui nós mostramos uma abordagem única que combina TAC on-line com pulso único estimulação magnética transcraniana (TMS) para "sondar" excitabilidade cortical por meio de Motor de potenciais evocados.

Resumo

Estimulação transcraniana de corrente alternada (TAC) é uma técnica de neuromodulatory capaz de agir através de formas de onda elétricas senoidais em uma frequência específica e por sua vez modulam a atividade oscilatória cortical em curso. Este neurotool permite o estabelecimento de um nexo de causalidade entre a atividade oscilatória endógena e comportamento. A maioria dos TAC estudos têm demonstrado efeitos on-line de TAC. No entanto, pouco é conhecido sobre os mecanismos de ação subjacente desta técnica devido os artefatos AC-induzida em sinais de eletroencefalografia (EEG). Aqui nós mostramos uma abordagem única para investigar line efeitos fisiológicos de frequência específica de TAC do córtex motor primário (M1) usando o pulso único estimulação magnética transcraniana (TMS) para sondar as alterações de excitabilidade cortical. Em nossa configuração, a bobina do TMS é colocada sobre o eléctrodo de TAC enquanto Motor potenciais evocados (MEPs) são recolhidos para testar os efeitos dos M1-TAC em curso. Até agora, esta abordagem tem sido usada principalmente para estudar os sistemas visuais e motor. No entanto, a configuração actual do TAC-TMS pode pavimentar o caminho para futuras investigações das funções cognitivas. Portanto, nós fornecemos um manual passo a passo e vídeo orientações para o procedimento.

Introdução

Estimulação elétrica transcraniana (tES) é uma técnica de neuromodulatory que permite a modificação dos Estados neuronais através de de formas de onda atual diferente1. Entre os diferentes tipos de tES, transcranial estimulação de corrente alternada (TAC) permite a entrega de sinusoidais potenciais oscilatórios externos em uma faixa de frequência específica e a modulação da atividade neural fisiológica subjacentes perceptual, processos cognitivos e motor2. Usando o TAC, é possível investigar possíveis ligações causais entre atividade oscilatória endógena e processos cerebrais.

In vivo....

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Protocolo

todos os procedimentos foram aprovados pelo Comitê de ética local de pesquisa da escola superior de economia (HSE), Moscou, com o consentimento de todos os participantes.

Nota: os participantes não devem relatar nenhum histórico de dispositivos metálicos implantados, doença neurológica ou psiquiátrica, abuso de drogas ou alcoolismo. TMS é usado de acordo com o mais recente de orientações de segurança 20. Assuntos devem ser totalmente informados da natureza da pesquisa e sinal de um formulário de consentimento informado antes de iniciar o experimento. Mostramos a todo um conjunto de equipamentos necessários para ex....

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Resultados

A primeira evidência de uma abordagem combinada de TAC/TMS foi mostrada por Kanai et al em 2010. Nesse estudo, os autores aplicado TAC sobre o córtex visual primário (V1) em demonstraram uma modulação de frequência-específico da excitabilidade cortical visual medida pela percepção de fosfeno induzida por TMS on-line15. Uma versão mais refinada do protocolo foi adotada para investigar uma modulação fisiológica da excitabilidade do córtex motor por Feurra

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Discussão

Esta abordagem representa uma oportunidade única de testar diretamente on-line efeitos do TAC do córtex motor primário medindo corticoespinhal saída através da gravação de deputados. No entanto, o posicionamento da bobina TMS sobre o eléctrodo de TAC representa um passo fundamental que deve ser executado com precisão. Portanto, em primeiro lugar sugerimos experimentadores encontrar um ponto de destino único pulso TMS, em seguida, marcá-lo no couro cabeludo e, somente depois disso, coloque o eletrodo de TAC sobre o hotspo.......

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Divulgações

Os autores não têm nada para divulgar.

Agradecimentos

Este estudo foi suportado pela Fundação de ciência russo conceder (contrato número: 17-11-01273). Agradecimento especial a Andrey Afanasov e colegas do centro de inovação multifuncional para técnicas de televisão (Universidade Nacional de pesquisa, escola superior de economia, Moscow, Rússia) para gravação de vídeo e edição de vídeo.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
BrainStim, estimulador transcraniano de alta resoluçãoE.M.S., Bolonha, ItáliaEMS-BRAINSTIM
Par de cabos de 1,5m para conexão de eletrodos condutores de siliconeE.M.S., Bolonha, ItáliaEMS-CVBS15
Eletrodos condutores de silicone reutilizáveis 50x50mmE.M.S., Bolonha, ItáliaFIA-PG970/2
Esponja spontex reutilizável para eletrodo 50x100mmE.M.S., Bolonha, ItáliaFIA-PG916S
Cintos de borracha – 75 cmE.M.S., Bolonha, ItáliaFIA-ER-PG905/8
Botão de plástico não traumáticoE.M.S., Bolonha, ItáliaFIA-PG905/99
BrainstimE.M.S., Bolonha, Itália
MagPro X100 MagOption - estimulador magnético transcranianoMagVenture, Farum, Dinamarca9016E0731
Bobina de 8 formas MC-B65-HO-2MagVenture, Farum, Dinamarca9016E0462
Cadeira com apoio para pescoçoMagVenture, Farum, Dinamarca9016B0081
Localite TMS Navigator - Plataforma de navegação, edição PremiumLocalite, GmbH, Alemanha21223
Localite TMS Navigator - Software baseado em RM, importar dados para ressonância magnética morfológica (DICOM, NifTi)Localite, GmbH, Alemanha10226
MagVenture 24.8 rastreador de bobinas, Geom 1Localite, GmbH, Alemanha5221
Fios de eletrodo para EMG de superfície  EBNeuro, Itália 6515
Eletrodos de Superfície para EEG/EMG  EBNeuro, Itália Amplificador BrainAmp ExG 6515
- amplificador bipolar Brain Products, GmbH, Alemanha
  Gravador BrainVision 1.21.0004 Brain Products, GmbH, Alemanha
Nuprep Skin Prep Gel Weaver and Company, EUA
Seringas
NaCl
de fita
Solução de adesiva

Referências

  1. Priori, A. Brain polarization in humans: a reappraisal of an old tool for prolonged non-invasive modulation of brain excitability. Clin. Neurophysiol. 114 (4), 589-595 (2003).
  2. Herrmann, C. S., Rach, S., Neuling, T., Struber, D.

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Reimpressões e permissões

Etiquetas

Potenciais Evocados MotoresExcitabilidade CorticalEfeitos Específicos de FrequênciaProtocolo tACS-TMSArtefatos de EletroencefalografiaEstimulação por Forma de Onda Sinusoidal