Name: Combinando Estimulação Magnética Transcraniana e fMRI para o Exame da rede de modo padrão (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2010-12-28T17:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 2 s
Description: Aprenda a combinar estimulação magnética transcraniana e fMRI para examinar a rede de modo padrão. Este método permite avaliar alterações na ativação cerebral e dinâmica de redes neurais em neurociência.

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1. Preparação <ol class="lalpha"><li> Para começar, obtenha uma varredura de linha de base anatômica de seu assunto. Isto deve ser feito alguns dias antes do experimento real. </li><li> Em seguida, coloque o scan em seu pacote sem moldura estereotáxica software. </li><li> Por fim, localize e alvo as suas coordenadas de estímulo. Neste caso, estaremos visando o lóbulo parietal inferior esquerdo. </li></ol> 2. A verificação inicial <ol class="lalpha"><li> No dia do experimento, o assunto será, mais uma vez, começar no aparelho de ressonância magnética. </li><li> Comece com uma varredura anatômica. </li><li> Em seguida, realizar três corridas experimentação funcional. Para este experimento, a tarefa é bastante simples: um ponto de fixação é apresentado no campo central do sujeito de visão, e ele / ela é simplesmente ficar olhando passivamente. </li></ol> 3. Preparação TMS <ol class="lalpha"><li> Porque os efeitos da EMTr são transitórios, o tempo é da essência quando se combina TMS e fMRI. É imperativo que você começa a voltar assunto no scanner o mais rapidamente possível após a interrupção da estimulação. Devido a isso, você vai querer usar um dispositivo portátil TMS estacionados em uma sala adjacente ou o mais próximo possível da digitalização bay-possível. Neste caso, estamos usando uma porta de set-up em uma suíte de observação portátil ao lado do scanner. </li><li> Carga inicial de seu objeto pré-alvo de ressonância magnética para o pacote de software estereotáxica. </li><li> Finalmente, link e calibrar sua bobina estimulante com o equipamento de estereotaxia - neste caso, vamos alinhar um conjunto de sensores de infravermelho para registrar centralidade da bobina. </li></ol> 4. Determinar parâmetros TMS <ol class="lalpha"><li> Quando o assunto chega, sente-se ele / ela confortavelmente em uma cadeira. </li><li> Em seguida, calibre da cabeça da pessoa com o equipamento sterotaxy. Neste caso, vamos usar sensores de infravermelho para registrar âncoras posicionamento várias: ambas as orelhas, o nariz, eo násio. </li><li> Determinar o limiar de seu objeto do motor em repouso. </li><li> Se queremos excitar o córtex do sujeito, vamos configurar a máquina TMS a 20 Hz, com uma potência de estímulo limiar motor 110%. Se queremos inibir córtex do sujeito, vamos configurar a máquina TMS a 1 Hz a 110% do limiar motor. Embora você vai querer explorar ambos os parâmetros durante todo o curso de um estudo completo, vamos apenas olhar para uma cadeia de 20 Hz rTMS excitatórios neste artigo. </li><li> Finalmente, estabelecer um padrão de estimulação dos dois trens em segundo lugar com 28 períodos de descanso segundo. </li></ol> 5. Estimulação TMS <ol class="lalpha"><li> Anterior à estimulação, prepare o assunto para ir diretamente no TMS seguintes scanner. Isto inclui a remoção de metal e garantindo o sujeito tem usado o banheiro. </li><li> Segurando a bobina tangencial para o couro cabeludo, use seu equipamento de estereotaxia para localizar e alvo do site do sujeito estimulação. </li><li> Ligue a máquina do sistema de refrigeração da bobina. </li><li> Começar a estimulação! Para este protocolo, vamos realizar 45 trens estímulo total. Menos 2 segundos de um trem com 28 breaks segundo, teremos um tempo stim total de 23 minutos. </li></ol> 6. Voltar para o Scanner <ol class="lalpha"><li> Uma vez que a estimulação é completo, é importante para obter o assunto de volta ao scanner o mais rápido possível. Para fazer essa transição tão simples quanto possível, garantir que o seu scanner é preparado e pronto para ir. Nosso conselho é para elevar a plataforma, corpo e reduzir o número ea duração das verificações localizer a um mínimo. </li></ol> 7. Finais de digitalização <ol class="lalpha"><li> Porque os efeitos da EMTr são transitórios, a sessão de digitalização final deve começar com as corridas funcional. Mais uma vez, vamos realizar três, seis minutos-runs de fixação passiva. </li><li> Após a execução experimental estão completos, terminar com uma varredura anatômica. </li></ol> 8. Resultados representante <img src="/files/ftp_upload/2271/2271fig1.jpg" alt="Figura 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figura 1"> Figura 1. Os dados sugerem que 20 Hz rTMS estímulo ao lóbulo parietal inferior esquerdo, apesar de facilitar a excitabilidade local, atua para diminuir a conectividade funcional dentro da rede padrão.

<ol><li>Raichle, M. E., MacLeod, A. M., Snyder, A. Z., Powers, W. J., Gusnard, D. A., Shulman, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+default+mode+of+brain+function%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Nat.+Acad.+Sciences%22%5BJournal%5D)">A default mode of brain function.</a> Proc. Nat. Acad. Sciences. 98 (2), 676-682 (2001).</li>
<li>Buckner, R. L., Andrews-Hanna, J. R., Schacter, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+brain%27s+default+network%3A+anatomy%2C+function+and+relevance+to+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+N.Y.+Acad.+Sci%22%5BJournal%5D)">The brain's default network: anatomy, function and relevance to disease.</a> Ann. N.Y. Acad. Sci. 1124, 1-38 (2008).</li>
<li>Raichle, M. E., Snyder, A. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+default+mode+of+brain+function%3A+a+brief+history+of+an+evolving+idea%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">A default mode of brain function: a brief history of an evolving idea.</a> Neuroimage. 37 (4), 1083-1090 (2007).</li>
<li>Whitfield-Gabrieli, S., Thermenos, H. W., Milanovic, S., Tsuang, M. T., Faraone, S. V., McCarley, R. W., Shenton, M. E., Green, A. I., Nieto-Castanon, A., LaViolette, P., Wojcik, J., Gabrieli, J. D., Sidman, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hyperactivity+and+hyperconnectivity+of+the+default+network+in+schizophrenia+and+in+first-degreerelatives+of+persons+with+schizophrenia%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Nat.+Acad.+Sciences%22%5BJournal%5D)">Hyperactivity and hyperconnectivity of the default network in schizophrenia and in first-degreerelatives of persons with schizophrenia.</a> Proc. Nat. Acad. Sciences. 106 (4), 1279-1284 (2009).</li>
<li>Pomarol-Clotet, E., Salvardor, R., Sarro, S., Gomar, J., Vila, F., Martinez, A., Guerrrero, A., Ortiz-Gil, J., Sans-Sansa, B., Capdevila, A., Cebamanos, J. M., McKenna, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Failure+to+deactivate+the+prefrontal+cortex+in+schizophrenia%3A+dysfunction+of+the+default+mode+network%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Psychol+Med%22%5BJournal%5D)">Failure to deactivate the prefrontal cortex in schizophrenia: dysfunction of the default mode network?</a> Psychol Med. 38 (8), 1185-1193 (2008).</li>
<li>Garrity, A. G., Pearlson, G. D., McKiernan, K., Lloyd, D., Kiehl, K. A., Calhoun, V. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aberrant+%22default+mode%22+functional+connectivity+in+schizophrenia%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Aberrant "default mode" functional connectivity in schizophrenia.</a> American Journal of Psychiatry. 164, 450-457 (2007).</li>
<li>Kennedy, D. P., Redcay, E., Courchesne, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Failing+to+deactivate%3A+Resting+functional+abnormalities+in+autism%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Nat.+Acad.+Sciences%22%5BJournal%5D)">Failing to deactivate: Resting functional abnormalities in autism.</a> Proc. Nat. Acad. Sciences. 103 (21), 8275-8280 (2007).</li>
<li>c Buckner, R. L., Snyder, A. Z., Shannon, B. J., LaRossa, G., Sachs, R., Fotenos, A. F., Sheline, Y. I., Klunk, W. E., Mathis, C. A., Morris, J. C., Mintun, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular%2C+structural%2C+and+functional+characterizations+of+Alzheimer%27s+disease%3A+evidence+for+a+relationship+between+default+activity%2C+amyloid%2C+and+memory%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Molecular, structural, and functional characterizations of Alzheimer's disease: evidence for a relationship between default activity, amyloid, and memory.</a> Journal of Neuroscience. 34, 7709-7717 (2005).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Handbook+of+Transcranial+Magnetic+Stimulation%22">Handbook of Transcranial Magnetic Stimulation</a>. Pascual-Leone, A., Davey, M., Wassermann, E. M., Rothwell, J., Puri, B. , Edward Arnold. London. (2002).</li>
</ol>

Não há conflitos de interesse declarados.

<p class="jove_content"&gt; Ao se realizar um TMS offline / experiência de ressonância magnética, sem dúvida o aspecto mais importante envolve a transição rápida e sem esforço a partir do local de estimulação para a baía de ressonância magnética. Como tal, valeria a pena revisitar várias das idéias sugeridas acima para ajudar nessa transição. Primeiro: use uma máquina portátil TMS criado em um local tão perto da baía de ressonância magnética quanto possível. Dois: contornar qualquer mecanismo automático stand-by ou equivalente programado no equ...

<ul><li> MRI Equipado para fMRI (na foto em vídeo é uma Philips) </li><li> TMS dispositivo capaz de estimulação repetitiva (retratado no vídeo é um Magstim) </li><li> Equipamentos Estereotaxia Frameless (foto no vídeo é Brainsight) </li><li> Tampões para os ouvidos </li><li> Cadeira para Assunto durante a estimulação </li><li> Tela de projeção traseira ou ressonância magnética Goggles Compatível </li><li> Tela em branco Estímulos </li></ul>

combinando estimulação magnética transcraniana e fmri para o exame da rede de modo padrão

Combining Transcranial Magnetic Stimulation and fMRI to Examine the Default Mode Network

A rede de modo padrão é um grupo de regiões do cérebro que estão ativas quando uma pessoa não está focada no mundo exterior eo cérebro está em &quot;descanso vigília.&quot; 1,2,3 Acredita-se que a rede de modo padrão corresponde a auto-referencial ou &quot;implementação interna&quot; 2,3. Postula-se que, em humanos, a atividade dentro da rede de modo padrão é correlacionada com certas patologias (por exemplo, hiper-ativação tem sido associada à esquizofrenia 4,5,6 e transtornos do espectro autista, enquanto 7 hipo-ativação da rede tem sido associada a doença de Alzheimer e outras doenças neurodegenerativas 8). Como tal modulação, não invasivo desta rede pode representar uma intervenção potencial terapêutico para uma série de patologias neurológicas e psiquiátricas relacionadas com a ativação da rede anormal. Uma ferramenta possível efeito dessa modulação é Estimulação Magnética Transcraniana: uma neurostimulatory não-invasivo e técnica neuromoduladores que pode transitoriamente ou duradoura modular a excitabilidade cortical (aumentando ou diminuindo-a), através da aplicação de pulsos de campo magnético localizada 9. A fim de explorar a propensão a rede de modo padrão em relação à tolerância e de modulação, estaremos combinando TMS (no lobo parietal esquerdo inferior) com ressonância magnética funcional (fMRI). Através deste artigo, vamos examinar o protocolo e as considerações necessárias de forma a combinar essas duas ferramentas da neurociência.

Neste artigo, vamos examinar a metodologia e considerações relevantes para a combinação de TMS e fMRI para examinar os efeitos de estimulação cerebral na rede padrão.

Combinando Estimulação Magnética Transcraniana e fMRI para o Exame da rede de modo padrão

A rede de modo padrão é um grupo de regiões cerebrais que estão ativas quando um indivíduo não está focado no mundo exterior e o cérebro está em "vigília...

O objetivo geral deste procedimento é alterar a excitabilidade cortical utilizando estimulação magnética transcraniana repetitiva e, em seguida, examinar esses efeitos na ativação cerebral da rede padrão por meio de ressonância magnética funcional. Isso é realizado primeiramente obtendo-se uma imagem anatômica de linha de base do seu sujeito, que pode ser usada para direcionar um local cortical de estimulação. O segundo passo do procedimento é adquirir várias séries de RMf em estado de repouso antes da estimulação.O terceiro passo do procedimento é aplicar a EST ao alvo cortical selecionado utilizando parâmetros de estimulação escolhidos por seus efeitos modulatórios. O passo final do procedimento é, novamente, adquirir várias séries de imagens funcionais. Em última análise, podem ser obtidos resultados que mostram alterações induzidas pela EST na ativação da rede padrão por meio da análise de imagens dependentes do nível de oxigenação sanguínea.A principal vantagem dessa técnica em comparação com a FMRI isolada é que, com o TMS, podemos modular uma área para observar a dinâmica da rede. Este método pode ajudar a responder perguntas fundamentais na área da neurociência cognitiva. N

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Neuroscience

Neurociência

Processamento auditivo é a base de voz e música relacionada com o processamento. Estimulação Magnética Transcraniana (TMS) foi usado com sucesso para estudar cognitivas, sistemas sensoriais e motores, mas raramente tem sido aplicada para a audição. Aqui nós investigamos TMS combinados com ressonância magnética funcional para entender a organização funcional do córtex auditivo.

Mapear as sequelas de Theta Explosão Estimulação no córtex auditivo humano com Imagem Funcional

Fonte: Lioumis, P. et al. Estimulação Magnética Transcraniana Combinada e Eletroencefalografia do Córtex Pré-Frontal Dorsolateral.  J. Vis. Exp. (2018)Este vídeo demonstra um protocolo para combinar estimulação magnética transcraniana e eletroencefalografia para avaliar a excitabilidade cortical e o equilíbrio entre excitação e inibição no córtex pré-frontal dorsolateral.

Estimulação Magnética Transcraniana Combinada e Eletroencefalografia do Córtex Pré-Frontal Dorsolateral

Fonte: Shafi, M. M., et al. Um método multimodal baseado em imagem e estimulação para avaliar a excitabilidade cerebral relacionada à conectividade em pacientes com epilepsia. J. Vis. Exp. (2016)O vídeo demonstra o procedimento para usar a estimulação magnética transcraniana (EMT) e a eletroencefalografia (EEG) para avaliar a excitabilidade neuronal em pacientes com epilepsia. Ele detalha as etapas para alinhar a cabeça do paciente com uma varredura cerebral pré-gravada, posicionar a bobina TMS...

Avaliação da Hiperexcitabilidade Cerebral com Estimulação Magnética Transcraniana e Eletroencefalografia

Este artigo descreve um método para a coleta e análise de dados de eletroencefalografia (EEG) durante a estimulação simultânea magnética transcraniana (TMS) guiada por ativações reveladas com ressonância magnética funcional (fMRI). Um método para remoção TMS artefato e extração de potenciais relacionados a eventos é descrito, bem como considerações em design e configuração paradigma experimental.

Extraindo potenciais evocados visuais de dados EEG gravado durante fMRI-guiada Estimulação Magnética Transcraniana

A Rede Padrão Mode (DMN) em Epilepsia do Lobo Temporal (ELT) é analisada no estado de descanso do cérebro usando a conectividade funcional à base de semente de MRI (fcMRI).

Análise de Redes da rede de modo padrão Usando Funcional Conectividade RM em Epilepsia do Lobo Temporal

Este protocolo descreve as técnicas complementares de neuroimagem de conectividade estrutural em estado de repouso, desativação induzida por tarefa e análises de conectividade estrutural para examinar a rede padrão no transtorno de estresse pós-traumático. O uso de métodos sinérgicos pode levar a melhores diagnósticos e avaliações de gravidade, desfecho e outros fatores clínicos relevantes.

Desenvolver Neuroimagem fenótipos da rede de modo padrão no TEPT: Integrando o estado de repouso, Memória de Trabalho e Conectividade Estrutural

Estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC) é uma técnica de estimulação cerebral não invasiva. Tem sido utilizado com sucesso em pesquisas básicas e clínicas para modular a função cerebral em seres humanos. Este artigo descreve a implementação de ETCC e simultânea a ressonância magnética funcional (fMRI), para investigar as bases neurais dos efeitos ETCC.

Transcraniana direto Estimulação atual e simultânea Ressonância Magnética Funcional

A estimulação de corrente alternada transcraniana (TACS) é uma ferramenta promissora para a investigação não invasiva de oscilações cerebrais, embora seus efeitos não sejam completamente compreendidos. Este artigo descreve uma configuração segura e confiável para aplicar TACS simultaneamente com imagens de ressonância magnética funcional, o que pode aumentar a compreensão da função cerebral oscilatória e os efeitos dos TACS.

Estimulação de corrente alternada transcraniana simultânea e ressonância magnética funcional

O protocolo aqui apresentado é para estudos de TMS-EEG utilizando paradigmas de projeto de teste-reteste intracortical excitabilidade. A intenção do protocolo é produzir medidas de excitabilidade cortical confiável e reprodutível para avaliar o funcionamento neurofisiológico relacionadas a intervenções terapêuticas no tratamento de doenças neuropsiquiátricas como depressão maior.

Estimulação magnética transcraniana combinada e Eletroencefalografia do córtex pré-frontal Dorsolateral

Este artigo descreve novas abordagens para medir e fortalecer vias neurais funcionalmente específicas com estimulação magnética transcraniana. Essas metodologias avançadas de estimulação cerebral não invasiva podem fornecer novas oportunidades para a compreensão das relações de comportamento cerebral e desenvolvimento de novas terapias para tratar distúrbios cerebrais.

Medir e manipular vias neurais funcionalmente específicas no sistema motor humano com estimulação magnética transcraniana

Este protocolo descreve o método de colocação de eletrodos neuronavegados para estimulação focal transcraniana por corrente contínua (ETCC) administrada durante a ressonância magnética funcional (fMRI).

Estimulação Transcraniana Focalizada por Corrente Contínua Neuronavegada Administrada Durante a Ressonância Magnética Funcional

Aprenda a combinar estimulação magnética transcraniana e fMRI para examinar a rede de modo padrão. Este método permite avaliar alterações na ativação cerebral e dinâmica de redes neurais em neurociência.

Combinando Estimulação Magnética Transcraniana e fMRI para o Exame da rede de modo padrão

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