利用经颅磁刺激在行动观察测量运动兴奋性

Neuropsychology

Your institution must subscribe to JoVE's Psychology collection to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

Welcome!

Enter your email below to get your free 1 hour trial to JoVE!





By clicking "Submit", you agree to our policies.

 

Overview

资料来源: 乔纳斯 · 卡普兰和莎拉一、 贝尔实验室 — — 南加利福尼亚大学

经颅磁刺激 (TMS) 是一种非侵入性大脑刺激技术,涉及到通过的电流通过绝缘线圈安置反对头皮。一个简短的磁场由线圈中的电流和感应的物理过程,因为这会导致当前在附近的神经组织。根据持续时间、 频率和幅度,这些磁脉冲,可以在许多不同的方式影响潜在的神经回路。在这里,我们表明单脉冲 TMS,用一个简短的磁脉冲刺激大脑皮层的技术。

TMS 可观察到影响之一是它可以产生肌肉抽搐时应用运动皮层。由于运动皮层皮层组织,可以根据线圈精确地放置针对性不同部位的肌肉。导致这些肌肉抽搐,称为运动诱发的电位或欧洲议会议员,电气信号可以记录和通过有针对性的肌肉在皮肤上放置电极来量化。欧洲议会议员的振幅可以被解释为反映底层运动皮质兴奋性的;例如,当运动皮层被激活时,观察到欧洲议会议员较大。

在这个实验,最初由上场和同事1 ,因为由许多其他人仿效,2研究的基础使用单脉冲经颅磁刺激在行动观察期间测试的运动皮质兴奋性。众所周知,运动皮层可以激活不只当我们移动,但当我们观看他人执行动作时。对这种现象的一般理解是,它反映了一个模拟过程可能在理解其他人的行动中发挥作用。在这里我们将记录欧洲议会议员在初级运动皮层诱发 TMS 虽然受试者观察别人相比控制刺激的运动。

Cite this Video

JoVE Science Education Database. 神经心理学精要. 利用经颅磁刺激在行动观察测量运动兴奋性. JoVE, Cambridge, MA, (2017).

Procedure

<>

1.招募 20 名学员。

  1. 参与者应是右手坐标系和没有的神经或精神疾病史。
  2. 与会者应该有正常或更正正常的视觉,以确保能够正确地看到视觉刺激。

2.预试验程序

  1. 从参与者获得书面的同意和解释什么参与实验。
  2. 解释参与者将观看一系列的短视频,虽然 TMS 脉冲传递到大脑。主体可能体验轻敲了敲头从经颅磁刺激线圈,但应与参与关联没有极不舒服。

3.准备 TMS 的主题。

  1. 坐在舒适的椅子上,在计算机屏幕前主题。应该在 90 º 角,弯曲自己的手肘和手应该舒舒服服地趴。
  2. 使用腮托来修复运动中的头,确保主体的眼睛从电脑屏幕约 50 厘米。
  3. 准备置入电极肌电图的手部皮肤用酒精清洗。
  4. 将两个肌电电极放在第一背侧骨间 (FDI) 肌肉的右手。
    1. 通过询问参与者 flex 其外国直接投资肌肉并将该第一电极放在该位置找到肌张力的峰值位置。
    2. 第二次的参比电极附近骨之上的手的地方。
  5. EMG 电极连接到计算机,将数字化、 放大、 过滤和显示的信号。

4.本地化和校准经颅磁刺激。

  1. 指导学员放松他们的手,这样就没有肌肉紧张。
  2. 图 8 经颅磁刺激线圈用于查找初级运动皮层。
    1. 地方卷反对前部分的头皮头侧 (左) 表面。
    2. 提供一系列的个别经颅磁刺激脉冲,系统地移动线圈的位置,直到抽搐中是可见的外国直接投资的肌肉和记录的 MEPs 稳定、 可靠。根据需要在这一阶段期间协助寻找热点,可能调整刺激强度。
  3. 确定主题的电机阈值。
    1. 发现生产的大于 50 µ V 上 5 出 10 刺激 MEP 的最小刺激器输出强度。记录此值。
  4. 休息的 MEP 振幅的测量。
    1. 提供一系列的 10 经颅磁刺激脉冲,彼此相隔 15 s,在没有任何刺激来衡量基线 MEP 振幅。

5.实验任务

  1. 玩一系列 5 s 视频刺激,一次一个。
    1. 有三种视频: 手运动观测、 手臂运动观察和控制。
      1. 在控制视频中,一杯在桌子上,给出了和一只右手在于附近。是的没有运动。
      2. 在手的动作影片,右手达到和掌握杯。这一行动涉及外国直接投资肌肉收缩。
      3. 手臂动作影片,右臂了上游,是提升,和周围移动。还有执行,没有把握操作,所以不涉及外国直接投资肌肉。
    2. 15 10 次,玩的每个视频 s 之后每个,30 个视频共休息。按随机顺序播放视频。
  2. 在视频中,交付 TMS 脉冲电机阈值的 120%。
    1. 时间配合行动,在视频的脉冲。要实现这一目标,脉冲应该发生 2 s 后视频的开始。

6.分析数据。

  1. 对于每个 MEP,计算峰峰值振幅。
  2. 丢弃后刺激来删除假穗状花序出现要么前 TMS 的刺激或超过 100 ms 的欧洲议会议员。
  3. 每个主题,计算出平均的 MEP 振幅的基线、 行动观察和控制条件。
  4. 对组数据来检验假设 MEP 振幅受行动观察执行方差分析 (ANOVA)。

经颅磁刺激,简称 TMS,是一种技术,可以用来调查不仅不同的肌肉与大脑之间的联系,而且大脑活动是如何变化的当一个人观察别人的运动。

每一天,一个人有意识地移动他们的肌肉来执行某些操作,像挥舞着自己的右臂用网球拍打网球。

所有这种自愿肌肉运动是运动皮层,位于大脑表面的,只是在头皮下面是激励的结果。

重要的是,不同的身体部位运动 — — 无论是右胳膊还是左的腿 — — 由套在不同的运动皮层区域的神经元控制。

例如,当神经元附近的顶部右的头部很兴奋,他们可以产生电信号通过大脑到脊柱,然后到肌肉中的左手臂。

作为回应,肌肉细胞产生他们自己的电子信号,导致收缩和运动。

有趣的是,研究表明,运动皮层区域被激活不只在一个人执行某些操作本身,但也当他们看别人的时候移动 — — 喜欢打她的左手臂的机器的机械师。

TMS 为研究者提供方法来探测行动观察导致运动皮层神经元的促进作用。

通过经颅磁刺激技术的卢西亚诺上场和他的同事,该视频演示如何调查行动观察、 运动皮层励磁和肌肉活动之间的关系。

在此过程中,参与者都遭受两个阶段 — — TMS 本地化和校准和实验的任务 — — 来确定是否他们运动皮层的领域兴奋当他们观察由别人执行的操作。

第一阶段的目的是识别大脑区域负责在参与者的右手移动特定的肌肉 — — 第一背侧骨间、 缩写作为外国直接投资 — — 位于大拇指和食指之间。

图八经颅磁刺激线圈然后安置反对他们头皮以上运动皮层。因为这个半球大脑指挥运动身体右侧,它位于左边的他们的头上。

同时,电极定位在外国直接投资和附近的骨在主体的右手边,这样可以检测到并记录任何在这块肌肉的电活动。

线圈用于提供单个脉冲到头皮,创建简短的磁场,— — 通过感应 — — 导致电流在底层的神经组织。

神经元,主要是那些下线圈,中心由这激活和结果,产生信号,— — 类似于那些有意识的运动 — — 前往目标肌肉。

作为回应,额外的电子信号,称为运动诱发电位,欧洲议会议员,创建记录和可可视化为图形上看上的 y 轴和 x 轴上的时间绘制毫伏的山峰。

这些欧洲议会议员导致肌肉,身体抽搐 — — 可以观察到的运动。如果这种痉挛发生在一个外国直接投资以外的肌肉 — — 喜欢在上臂 — — 尚未本地化的正确的运动皮层区域。

在这种情况,线圈是微微动了动,并用来提供另一个单脉冲,任何由此产生的运动被注意到。这重复直到抽搐见于右的外国直接投资 — — 指标已发现它运动皮质中的表示形式。

一旦这一地区已本地化,经颅磁刺激刺激强度修正、 新的脉冲的方式管理,和由此产生的 MEP 记录。小心注意幅度 — — 从积极最高峰到最低负点测量 — — 这种信号。

这些调整继续,直到设置发现,产生欧洲议会议员与振幅大于 50 µ V 在一半的阶段 — — 刺激强度被称为参与者的电机阈值。

几个人 TMS 脉冲电机阈值的 120%以上权利-外国直接投资区域的运动皮层,然后管理和基线 MEPs 为每个记录。

在第二阶段,实验任务,参与者被要求观看三种类型的电影涉及的手臂或手的动作,同时保持自己的身体部位仍然。

素材,称为手动作影片,第一种类型显示右手达成和把握一杯 — — 需要外国直接投资的行动。这些剪辑将评估外国直接投资基于运动观察对地区外国直接投资相关的运动皮层活动的影响。

相比之下,手臂动作影片涉及右臂升降移动周围地区一杯 — — 都是独立的外国直接投资的议案。这段录像将评价特异性 — — 是否可以通过观察运动不涉及这种肌肉兴奋负责对外国直接投资收缩的运动皮质区。

第三类是控制视频,显示仍然右手搭旁边一杯,没有任何类型的肌肉运动。

当执行实际任务时,经颅磁刺激线圈再次放置上面的负责对外国直接投资运动的大脑区域。然后,参与者观看以随机的顺序,与每个类型被重复 10 次。

当肌肉运动发生在录像中 — — 约 2 s 视频手或手臂行动启动后 — — 经颅磁刺激线圈用来提供一个单一的电磁脉冲。

同样地,虽然没有运动控制视频所示,脉冲是管理的 2 s 后这种剪辑的开始。在所有情况下 — — 是否控制、 臂或手行动视频 — — 欧洲议会议员由外国直接投资的正确生成记录。

在这里,因变量是 MEP 振幅。基于以前的工作,预计 MEPs 记录从 FDI 对观察手动作电影将会远远大于那些记录同时看胳膊行动或控制电影,反映了较高的外国直接投资活动和因此更大的运动皮质兴奋性。

在实验开始之前,招 20 名学员,人都惯用右手,有正常的视觉,和不有任何的神经系统疾病的历史并从他们那里获得书面的同意。

解释这项任务需要: 他们将观看一系列视频,在这段时间他们的大脑区域会刺激通过经颅磁刺激。强调,他们可能会感到轻微敲了敲头从经颅磁刺激线圈,但应该不会遇到很大的不适。

开始,有参与者坐在椅子上,放置在计算机屏幕前。引导他们右肘在 90 ° 角,休息并确保他们的右手臂和手轻松容易。

然后,将他们的下巴放在脑门贴,这样他们的眼睛会从屏幕上至少 50 厘米。

MEP 录音,清洁皮肤用酒精,参与者的右手,让他们 flex 他们正确的外国直接投资肌肉按他们的食指和拇指在一起。确定的峰值位置的肌张力,并将记录电极放在它。之后,置于手中附近骨参比电极。此外安全地系好接地极对其右肘。

一旦电极有定位,指导参与者放松他们的手,这样就没有肌肉紧张。

然后在此基础上,地方对参与者的头皮,左侧的图 8 经颅磁刺激线圈,用它来在运动皮层中找到恰当的外国直接投资表现手法。当这发生时,预计观察抽搐的外国直接投资,权利和稳定 MEPs 记录从这块肌肉。

校准,着手调整设置的经颅磁刺激线圈,直到最小输出强度 — — 一种产生大于 50 µ V 上 5 出 10 刺激 MEP — — 确定。

记录这个值,该值代表参与者的电机阈值。一旦决定,使用这些设置可提供一系列的 10 TMS 脉冲 — — 彼此相隔 15 s — — 给参与者,以确定基线 MEP 振幅。

事后,有实验任务通过向他们展示三种类型的电影的参与者 — — 手行动、 手臂动作和控制 — — 以随机顺序。上,彼此间包括 15 s 休息时间。

确保每个视频演奏共 30 部电影的 10 倍。参与者在每个剪辑的观点的行动 — — 约 2 s 后的电影开始 — — 管理 TMS 脉冲电机阈值的 120%。

分析数据,为每个记录的 MEP — — 是否从基线、 行动观察或控制视频条件 — — 计算峰峰值振幅。若要消除杂散的穗状花序,放弃刺激后发生或者 TMS 刺激或超过 100 ms 之前的欧洲议会议员。

计算平均的 MEP 振幅的手和手臂动作以及手休息视频,并表示这些百分比平均基线之上。

通知,对于手行动视频,记录从外国直接投资肌肉的 MEP 振幅有显著影响与控制振幅,这表明便利化影响藉运动皮质兴奋性增加在行动观察期间以相比。

然而,欧洲议会议员期间手臂动作观察记录要小得多比那些生成的看手运动视频。这表明促进效应是相对有选择性,并具体负责观察的肌肉运动的运动皮层区域。

现在,你知道研究人员如何使用 TMS 来调查回应行动观察运动皮质兴奋性的让我们看看如何将这种技术应用在其他应用程序中。

到目前为止,我们一直专注于观看运动和运动皮层的功能之间的关系。然而,一些研究人员正在看是否想象的行动也可以影响记录的欧洲议会议员。

这项工作需要参与者想象自己身体移动身体的一部分 — — 如弯曲他们的右臂 — — 当单个 TMS 脉冲进行管理。

从肌肉产生的欧洲议会议员评估时,他们发现必须大于那些记录期间控制方案 — — 当参与者想象没有这种运动。

进一步促进了这种效果,当参与者观察他们想象的议案。集体,这些结果提供证据的想象力和电机激活之间的关系。

其他神经心理学家正在探索是否修改 TMS 可以用于治疗目的。

例如,还有 TMS 是否可以帮助治疗失语症的兴趣 — — 患者有难输送口头信息,如对象的名称的条件 — — 引起中风。

在这里,脑卒中患者使用重复经颅磁刺激刺激大脑右侧额下回区域 — — 在哪里脉冲反复和迅速管理方法。

当病人被要求口头上标识的对象 — — 喜欢龙虾或壁炉 — — 几个月治疗后,这表明,重复经颅磁刺激对个人长期的积极影响命名的能力,提供深入了解如何使用此方法来治疗认知障碍。

你刚看了朱庇特的视频观察经颅磁刺激和行动。到现在为止,你应该明白如何使用 TMS 评价后查看肌肉运动的运动皮层的活动。你也应该知道如何刺激与经颅磁刺激线圈,目前观察刺激,大脑区域和收集和解释 MEP 数据。最后,你应该意识到如何 TMS 被用于在其他应用程序中,如在治疗中风患者。

谢谢观赏 !

Results

MEP 波幅比较揭示了促进效应(图 1)。MEP 振幅记录从外国直接投资肌肉时相比控制视频手动作影片明显更大。这一结果表明,兴奋性行动观察时,运动皮层增加。

Figure 1
图 1:MEP 振幅在行动观察。从第一背侧骨间肌运动诱发的电位时观察手的动作,手臂运动或显示没有行动控制视频相比,最大。

值得注意的是运动的,促进效应是运动的相对选择性的视频的涉及抓取的行动,正如欧洲议会议员在手臂视频观察记录显示小 MEPs 相比手行动视频。这表明,电机的便利化行动观察期间发生不会影响整个的运动皮层,但相反的是特定于观察到的肌肉运动。事实上,电机便利化效果似乎不只针对哪些肌肉观察,但也观察到的肌肉。例如,甘吉塔诺等人已经证明运动兴奋性和观察的行为动力学之间的时间相关性。3

Applications and Summary

单脉冲经颅磁刺激技术适合于研究运动皮层,既因为这皮层的大脑额叶表面上的可访问位置和生产形式的欧洲议会议员在肌肉中的直接观测到反应。测量的皮质脊髓运动兴奋性现象的过程中人类行动观察电机模拟提供了进一步的支持。此谐振的运动可能会影响社会的行为,例如在了解其他人在做的过程作出贡献。此外,这项技术提供了电机激活期间的行动,4可能是重要的提高性能通过心理排练过程想象的证据。

鲁棒性和特异性的电机的促进效应可能反映个人电机申述的复杂性。例如,电机便利化的时空动力学是直接关系到运动专长。5这种效应是也打乱了疾病的运动,开放的经颅磁刺激诱发运动电位测量可以用作评估的运动皮层,在从中风或其他脑疾病恢复健康的方法的可能性。6

References

  1. Fadiga, L., Fogassi, L., Pavesi, G. & Rizzolatti, G. Motor facilitation during action observation: a magnetic stimulation study. J Neurophysiol 73, 2608-2611 (1995).
  2. Fadiga, L., Craighero, L. & Olivier, E. Human motor cortex excitability during the perception of others' action. Curr Opin Neurobiol 15, 213-218 (2005).
  3. Gangitano, M., Mottaghy, F.M. & Pascual-Leone, A. Phase-specific modulation of cortical motor output during movement observation. Neuroreport 12, 1489-1492 (2001).
  4. Wright, D.J., Williams, J. & Holmes, P.S. Combined action observation and imagery facilitates corticospinal excitability. Front Hum Neurosci 8, 951 (2014).
  5. Aglioti, S.M., Cesari, P., Romani, M. & Urgesi, C. Action anticipation and motor resonance in elite basketball players. Nat Neurosci 11, 1109-1116 (2008).
  6. Koski, L., Lin, J.C., Wu, A.D. & Winstein, C.J. Reliability of intracortical and corticomotor excitability estimates obtained from the upper extremities in chronic stroke. Neurosci Res 58, 19-31 (2007).
<>

1.招募 20 名学员。

  1. 参与者应是右手坐标系和没有的神经或精神疾病史。
  2. 与会者应该有正常或更正正常的视觉,以确保能够正确地看到视觉刺激。

2.预试验程序

  1. 从参与者获得书面的同意和解释什么参与实验。
  2. 解释参与者将观看一系列的短视频,虽然 TMS 脉冲传递到大脑。主体可能体验轻敲了敲头从经颅磁刺激线圈,但应与参与关联没有极不舒服。

3.准备 TMS 的主题。

  1. 坐在舒适的椅子上,在计算机屏幕前主题。应该在 90 º 角,弯曲自己的手肘和手应该舒舒服服地趴。
  2. 使用腮托来修复运动中的头,确保主体的眼睛从电脑屏幕约 50 厘米。
  3. 准备置入电极肌电图的手部皮肤用酒精清洗。
  4. 将两个肌电电极放在第一背侧骨间 (FDI) 肌肉的右手。
    1. 通过询问参与者 flex 其外国直接投资肌肉并将该第一电极放在该位置找到肌张力的峰值位置。
    2. 第二次的参比电极附近骨之上的手的地方。
  5. EMG 电极连接到计算机,将数字化、 放大、 过滤和显示的信号。

4.本地化和校准经颅磁刺激。

  1. 指导学员放松他们的手,这样就没有肌肉紧张。
  2. 图 8 经颅磁刺激线圈用于查找初级运动皮层。
    1. 地方卷反对前部分的头皮头侧 (左) 表面。
    2. 提供一系列的个别经颅磁刺激脉冲,系统地移动线圈的位置,直到抽搐中是可见的外国直接投资的肌肉和记录的 MEPs 稳定、 可靠。根据需要在这一阶段期间协助寻找热点,可能调整刺激强度。
  3. 确定主题的电机阈值。
    1. 发现生产的大于 50 µ V 上 5 出 10 刺激 MEP 的最小刺激器输出强度。记录此值。
  4. 休息的 MEP 振幅的测量。
    1. 提供一系列的 10 经颅磁刺激脉冲,彼此相隔 15 s,在没有任何刺激来衡量基线 MEP 振幅。

5.实验任务

  1. 玩一系列 5 s 视频刺激,一次一个。
    1. 有三种视频: 手运动观测、 手臂运动观察和控制。
      1. 在控制视频中,一杯在桌子上,给出了和一只右手在于附近。是的没有运动。
      2. 在手的动作影片,右手达到和掌握杯。这一行动涉及外国直接投资肌肉收缩。
      3. 手臂动作影片,右臂了上游,是提升,和周围移动。还有执行,没有把握操作,所以不涉及外国直接投资肌肉。
    2. 15 10 次,玩的每个视频 s 之后每个,30 个视频共休息。按随机顺序播放视频。
  2. 在视频中,交付 TMS 脉冲电机阈值的 120%。
    1. 时间配合行动,在视频的脉冲。要实现这一目标,脉冲应该发生 2 s 后视频的开始。

6.分析数据。

  1. 对于每个 MEP,计算峰峰值振幅。
  2. 丢弃后刺激来删除假穗状花序出现要么前 TMS 的刺激或超过 100 ms 的欧洲议会议员。
  3. 每个主题,计算出平均的 MEP 振幅的基线、 行动观察和控制条件。
  4. 对组数据来检验假设 MEP 振幅受行动观察执行方差分析 (ANOVA)。

经颅磁刺激,简称 TMS,是一种技术,可以用来调查不仅不同的肌肉与大脑之间的联系,而且大脑活动是如何变化的当一个人观察别人的运动。

每一天,一个人有意识地移动他们的肌肉来执行某些操作,像挥舞着自己的右臂用网球拍打网球。

所有这种自愿肌肉运动是运动皮层,位于大脑表面的,只是在头皮下面是激励的结果。

重要的是,不同的身体部位运动 — — 无论是右胳膊还是左的腿 — — 由套在不同的运动皮层区域的神经元控制。

例如,当神经元附近的顶部右的头部很兴奋,他们可以产生电信号通过大脑到脊柱,然后到肌肉中的左手臂。

作为回应,肌肉细胞产生他们自己的电子信号,导致收缩和运动。

有趣的是,研究表明,运动皮层区域被激活不只在一个人执行某些操作本身,但也当他们看别人的时候移动 — — 喜欢打她的左手臂的机器的机械师。

TMS 为研究者提供方法来探测行动观察导致运动皮层神经元的促进作用。

通过经颅磁刺激技术的卢西亚诺上场和他的同事,该视频演示如何调查行动观察、 运动皮层励磁和肌肉活动之间的关系。

在此过程中,参与者都遭受两个阶段 — — TMS 本地化和校准和实验的任务 — — 来确定是否他们运动皮层的领域兴奋当他们观察由别人执行的操作。

第一阶段的目的是识别大脑区域负责在参与者的右手移动特定的肌肉 — — 第一背侧骨间、 缩写作为外国直接投资 — — 位于大拇指和食指之间。

图八经颅磁刺激线圈然后安置反对他们头皮以上运动皮层。因为这个半球大脑指挥运动身体右侧,它位于左边的他们的头上。

同时,电极定位在外国直接投资和附近的骨在主体的右手边,这样可以检测到并记录任何在这块肌肉的电活动。

线圈用于提供单个脉冲到头皮,创建简短的磁场,— — 通过感应 — — 导致电流在底层的神经组织。

神经元,主要是那些下线圈,中心由这激活和结果,产生信号,— — 类似于那些有意识的运动 — — 前往目标肌肉。

作为回应,额外的电子信号,称为运动诱发电位,欧洲议会议员,创建记录和可可视化为图形上看上的 y 轴和 x 轴上的时间绘制毫伏的山峰。

这些欧洲议会议员导致肌肉,身体抽搐 — — 可以观察到的运动。如果这种痉挛发生在一个外国直接投资以外的肌肉 — — 喜欢在上臂 — — 尚未本地化的正确的运动皮层区域。

在这种情况,线圈是微微动了动,并用来提供另一个单脉冲,任何由此产生的运动被注意到。这重复直到抽搐见于右的外国直接投资 — — 指标已发现它运动皮质中的表示形式。

一旦这一地区已本地化,经颅磁刺激刺激强度修正、 新的脉冲的方式管理,和由此产生的 MEP 记录。小心注意幅度 — — 从积极最高峰到最低负点测量 — — 这种信号。

这些调整继续,直到设置发现,产生欧洲议会议员与振幅大于 50 µ V 在一半的阶段 — — 刺激强度被称为参与者的电机阈值。

几个人 TMS 脉冲电机阈值的 120%以上权利-外国直接投资区域的运动皮层,然后管理和基线 MEPs 为每个记录。

在第二阶段,实验任务,参与者被要求观看三种类型的电影涉及的手臂或手的动作,同时保持自己的身体部位仍然。

素材,称为手动作影片,第一种类型显示右手达成和把握一杯 — — 需要外国直接投资的行动。这些剪辑将评估外国直接投资基于运动观察对地区外国直接投资相关的运动皮层活动的影响。

相比之下,手臂动作影片涉及右臂升降移动周围地区一杯 — — 都是独立的外国直接投资的议案。这段录像将评价特异性 — — 是否可以通过观察运动不涉及这种肌肉兴奋负责对外国直接投资收缩的运动皮质区。

第三类是控制视频,显示仍然右手搭旁边一杯,没有任何类型的肌肉运动。

当执行实际任务时,经颅磁刺激线圈再次放置上面的负责对外国直接投资运动的大脑区域。然后,参与者观看以随机的顺序,与每个类型被重复 10 次。

当肌肉运动发生在录像中 — — 约 2 s 视频手或手臂行动启动后 — — 经颅磁刺激线圈用来提供一个单一的电磁脉冲。

同样地,虽然没有运动控制视频所示,脉冲是管理的 2 s 后这种剪辑的开始。在所有情况下 — — 是否控制、 臂或手行动视频 — — 欧洲议会议员由外国直接投资的正确生成记录。

在这里,因变量是 MEP 振幅。基于以前的工作,预计 MEPs 记录从 FDI 对观察手动作电影将会远远大于那些记录同时看胳膊行动或控制电影,反映了较高的外国直接投资活动和因此更大的运动皮质兴奋性。

在实验开始之前,招 20 名学员,人都惯用右手,有正常的视觉,和不有任何的神经系统疾病的历史并从他们那里获得书面的同意。

解释这项任务需要: 他们将观看一系列视频,在这段时间他们的大脑区域会刺激通过经颅磁刺激。强调,他们可能会感到轻微敲了敲头从经颅磁刺激线圈,但应该不会遇到很大的不适。

开始,有参与者坐在椅子上,放置在计算机屏幕前。引导他们右肘在 90 ° 角,休息并确保他们的右手臂和手轻松容易。

然后,将他们的下巴放在脑门贴,这样他们的眼睛会从屏幕上至少 50 厘米。

MEP 录音,清洁皮肤用酒精,参与者的右手,让他们 flex 他们正确的外国直接投资肌肉按他们的食指和拇指在一起。确定的峰值位置的肌张力,并将记录电极放在它。之后,置于手中附近骨参比电极。此外安全地系好接地极对其右肘。

一旦电极有定位,指导参与者放松他们的手,这样就没有肌肉紧张。

然后在此基础上,地方对参与者的头皮,左侧的图 8 经颅磁刺激线圈,用它来在运动皮层中找到恰当的外国直接投资表现手法。当这发生时,预计观察抽搐的外国直接投资,权利和稳定 MEPs 记录从这块肌肉。

校准,着手调整设置的经颅磁刺激线圈,直到最小输出强度 — — 一种产生大于 50 µ V 上 5 出 10 刺激 MEP — — 确定。

记录这个值,该值代表参与者的电机阈值。一旦决定,使用这些设置可提供一系列的 10 TMS 脉冲 — — 彼此相隔 15 s — — 给参与者,以确定基线 MEP 振幅。

事后,有实验任务通过向他们展示三种类型的电影的参与者 — — 手行动、 手臂动作和控制 — — 以随机顺序。上,彼此间包括 15 s 休息时间。

确保每个视频演奏共 30 部电影的 10 倍。参与者在每个剪辑的观点的行动 — — 约 2 s 后的电影开始 — — 管理 TMS 脉冲电机阈值的 120%。

分析数据,为每个记录的 MEP — — 是否从基线、 行动观察或控制视频条件 — — 计算峰峰值振幅。若要消除杂散的穗状花序,放弃刺激后发生或者 TMS 刺激或超过 100 ms 之前的欧洲议会议员。

计算平均的 MEP 振幅的手和手臂动作以及手休息视频,并表示这些百分比平均基线之上。

通知,对于手行动视频,记录从外国直接投资肌肉的 MEP 振幅有显著影响与控制振幅,这表明便利化影响藉运动皮质兴奋性增加在行动观察期间以相比。

然而,欧洲议会议员期间手臂动作观察记录要小得多比那些生成的看手运动视频。这表明促进效应是相对有选择性,并具体负责观察的肌肉运动的运动皮层区域。

现在,你知道研究人员如何使用 TMS 来调查回应行动观察运动皮质兴奋性的让我们看看如何将这种技术应用在其他应用程序中。

到目前为止,我们一直专注于观看运动和运动皮层的功能之间的关系。然而,一些研究人员正在看是否想象的行动也可以影响记录的欧洲议会议员。

这项工作需要参与者想象自己身体移动身体的一部分 — — 如弯曲他们的右臂 — — 当单个 TMS 脉冲进行管理。

从肌肉产生的欧洲议会议员评估时,他们发现必须大于那些记录期间控制方案 — — 当参与者想象没有这种运动。

进一步促进了这种效果,当参与者观察他们想象的议案。集体,这些结果提供证据的想象力和电机激活之间的关系。

其他神经心理学家正在探索是否修改 TMS 可以用于治疗目的。

例如,还有 TMS 是否可以帮助治疗失语症的兴趣 — — 患者有难输送口头信息,如对象的名称的条件 — — 引起中风。

在这里,脑卒中患者使用重复经颅磁刺激刺激大脑右侧额下回区域 — — 在哪里脉冲反复和迅速管理方法。

当病人被要求口头上标识的对象 — — 喜欢龙虾或壁炉 — — 几个月治疗后,这表明,重复经颅磁刺激对个人长期的积极影响命名的能力,提供深入了解如何使用此方法来治疗认知障碍。

你刚看了朱庇特的视频观察经颅磁刺激和行动。到现在为止,你应该明白如何使用 TMS 评价后查看肌肉运动的运动皮层的活动。你也应该知道如何刺激与经颅磁刺激线圈,目前观察刺激,大脑区域和收集和解释 MEP 数据。最后,你应该意识到如何 TMS 被用于在其他应用程序中,如在治疗中风患者。

谢谢观赏 !

A subscription to JoVE is required to view this article.
You will only be able to see the first 20 seconds.

RECOMMEND JoVE