Summary
閃光は、大脳皮質の視覚的に敏感な領域に経頭蓋磁気刺激（TMS）を適用することによって誘導することができる光の一時的な知覚です。我々は、閃光のしきい値を決定するための標準プロトコルを示し、知覚閃光を定量化し、分析するための新規な方法を紹介。
Abstract
人間の視覚野の刺激は、閃光と呼ばれる光の一時的な知覚を生成します。閃光は、後頭部皮質の侵襲的な電気刺激によって、だけでなく、非侵襲的な経頭蓋磁気刺激（TMS）により誘発される
Protocol
1。右後頭葉への刺激と閃光を誘発
- 薄暗い部屋で、座席の快適なポジションで参加。 、参加者は、水泳のキャップに入れている聴力保護とそれらを提供し、快適さのためにキャップや耳栓を調整する。検索し、刺激の初期点をマークするには、まず吻方〜2センチメートルと横方向に〜2センチメートル（図1）に移動しイニオンを識別する、と。また、フレームレス定位システムは、標的の皮質領域でのTMSコイルを配置するために使用することができます。
- 標準的な8の字（ダブル）TMSコイル（70ミリメートル）を使用して、直接前の手順で決定した場所の上コイルの中心を置く。コイルは、正中線（図2）から遠ざけて、ハンドルを持つ横方向へ内側に頭皮の表面に接線方向と指向保持する必要があります。
- 参加者の準備が整うと、60％の強度の出力で単一パルスを適用する。彼らは認識している可能性のある視覚的な感覚を記述するために参加者に依頼してください。閃光のナイーブな参加者が目隠しを着ての恩恵を受ける可能性があります。ない閃光が報告されていない場合は、コイルの位置を変更し、パルスを再配信。参加者はまだ閃光を報告しない場合、100％の強度に達するまで、毎5回試行した後、5％の強度を増加させる、7日毎〜10秒（〜0.1 Hzの）パルスを提供し続ける。
- 参加者は、閃光が彼に尋ねるか、彼女は彼らは色、形状と位置を含む感知したものを詳細に記述するために報告したとき。注：閃光が刺激されている半球に対側視野に表示する。 TMSは、右の視覚皮質上に塗布されている場合例えば、閃光は左視野で認識されるべきである。
- 閃光が確実に報告された場合、スイムキャップのコイルの位置をマーク。
2。右後頭葉のための閃光しきい値の取得
- 上記と同じコイルの位置と向きに一連のパルスを実現。誘導閃光の存在を確認するために参加者に依頼してください。
- パルスごとに7〜10秒（〜0.1 Hz）を実現。閃光は、以下の基準を用いて知覚されたかどうか、各パルスの後、報告するよう参加者に指示します："はい"明確に知覚される閃光で、"いいえ"いずれかの視覚認識の欠如、"かもしれない"彼らがわからない場合。しきい値を決定する際に"多分"の応答が肯定的な反応としてカウントすべきではない 。
- 閃光閾値が決定されるまで、各強度レベルで10パルスを提供する刺激強度を、調整する。しきい値は、 参加者が納入パルスの少なくとも50パーセントのための一義的な閃光をレポートされる刺激の最も低い強度として定義されています。
3。様々な固定点での閃光のサイズと場所を決定するLTaPシステム（図3）を使用して
- 座席ナジオンが（両目の間の領域）の投影画面の中心から約30cmになるように参加者を。
- LTaPシステムへの参加者を慣らして、それらにレーザーポインターを与えると知覚される閃光に似た図形をトレースする練習するように指示。参加者がより多くの練習が必要な場合には、投影画面上に指定された場所にレーザーポイントを指示するために参加者に依頼することがあります。参加者は、LTaPシステムに精通されており、正確に可視閃光を誘導するのに十分な前のステップでマークされた場所にTMS一連のパルスを提供する、画面上の図形を描画できます。ときはレーザーポインターを使用して投影画面上で認識閃光をトレースまたはアウトラインに参加を求める。
- 3つのテスト条件では刺激の強度が決定されたしきい値の120％でなければなりません。決定したしきい値は65％である場合例えば、、刺激強度の値は78％に設定する必要があります。コイルの位置と向きは、上記の手順で決定したと説明したのと同じです。
- 3つのテスト条件の最初に、参加者が中央の注視点に向かって彼らの視線を向ける必要があります。パルスを配信したあとで、レーザーポインターを使用して知覚される閃光をトレースまたはアウトラインに参加者に指示する。 ten閃光を誘導するのに十分な一連のパルスを実現。
- 二回目の試験条件では、参加者が中央の注視点から45 °に上昇している固定点に向かって彼らの視線を向ける必要があります。最初の条件で説明したようにプロトコルを繰り返します。
- 3つ目のテスト条件では、参加者が中央の凝視点の右側に45 °を置かれている固定点に向かって彼らの視線を向ける必要があります。最初の条件で説明したようにプロトコルを繰り返します。
4。データalysis
- LTaPシステムから得られた試験データの終了を分析することができます後。 LTAPのシステムの出力は、トレースレコードごとにタイムスタンプ付きのXY座標をカラーコードを含む。xmlファイルで構成されています。視線のシフトへの参照の閃光位置のずれを検出するためにデータを分析する。
5。代表的な結果
TMSコイルは、すべての閃光は、左視野で観察する必要がある右半球の上に配置されている場合。参加者はまっすぐに見えると指示されている場合、閃光は、典型的には左下視野に配置されています。閃光は、視覚的な視線のシフト（どちらか45 °、垂直方向または水平方向に中央固定から）（図4）にしたがって移動する必要があります。
図1。初期刺激部位の位置特定とマーキング。後頭部視覚野では、最初の刺激部位（）は通常、〜2センチメートル背側に位置しており、イニオン（B）から2cm横方向に〜です。
図2。刺激用コイルを配置します。コイルの中心は刺激部位の頭皮への接線方向に保持される。離れて正中線から東洋、コイルのハンドルを刺激の意図しない拡散を最小限に。
図3。 LTaP（レーザートラッキングと絵画）システム。参加者は（）リアプロジェクションスクリーン（B）の前に座っている。 TMSコイル（C）で刺激した後、参加者は、画面（D）で認識されている閃光を描画するためにレーザーポインター（d）を使用しています。後ろ向きウェブカメラ（e）は、レーザーを記録し、LTaPのソフトウェアを実行しているコンピュータ（F）に供給する。その後、データは後ろ向きプロジェクター（g）を経由して画面上に投影される。
図4。 LTaPデータの後処理 。知覚閃光（白形）の位置とサイズは十字で示される、固定の場所を基準とした相対表示されます。
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Discussion
このビデオでは、我々は閃光のしきい値を取得するための標準プロトコルを示し、閃光sizeと視野の位置を記録するための新しい方法を導入している。閃光は後頭極に隣接して右後頭葉皮質にTMSの個々のパルスを提供することによって誘発された。閃光のしきい値は、相対的な皮質興奮性の貴重な指標を提供する、とアウトカム指標として、また人間の視覚8-12様々な研究で、TMSの適切な強度を決定する手段としても使用されている。
TMSによって誘発される閃光は、視覚系を調査するための本質的な非侵襲的な測定を提供する。しかし、固有の問題は一貫してデータを記録し、定量化しています。 LTaPシステムはこの課題に立ち向かうために開発され、客観的で定量化できるデータとして閃光を記録するための方法を提供した。ウェブカメラを使用して、LTaPはレーザーによって生成された投影画面上のポイントを登録します。これらの点は、即座にフィードバックを参加者に提供、リアルタイムで記録されたと同時に画面上に投影されるXY座標の系列に変換されます。
薄暗い部屋では、参加者は、投影画面の正面に座って、レーザーポインターを使用して画面に知覚される閃光をトレースするように指示された。中心点から45 °の仰角、および中央固定の右側に45 °で、画面の中央：参加者は、3つの異なる場所での固定を維持するように指示している間に複数の閃光が誘発された。それぞれのケースで、結果は、知覚閃光の予測位置と一致していた。 TMSは、すべての閃光は、左視野で観察された右半球、視覚系の網膜部位の組織と整合性の上に塗布されたとき。固定の変化に応じさらに、記録された閃光の場所は、予想通り視線の方向に変位されました。
他の研究方法と組み合わせて使用する場合LTaPシステムが大幅に視覚的なシステムを調べるために閃光を利用する実験的なデザインの有用性を高めることができる。いくつかの利点は明白です：システムの開発には費用対効果や複製が容易であり、データを記録する単一のデータベースで複数回の試行で確実にそうでなければ困難なことを事後分析の複合体を容易にします。最も重要なことは、参加者はすぐにと一貫して動かし、そのための試験の間に、そのフレームの参照を変更することなく、広い視野（〜108 °）にわたって認識閃光を記録することができます。被験者全体で、様々な実験条件の下で閃光を比較、分析する能力は、脳と視覚システムの理解を増加します。さらに、LTaPシステムは特定の問題に対処するために開発された一方、その有用性は広範囲に及び神経科学や他の無関係なフィールド内の他のドメインに適用可能である。
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Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| TMS | Magstim | Magstim 200 | |
| Webcam | Logitech | QuickCam Orbit MP | |
| Projector | Epson | Epson PowerLite 7900p | |
| Projection Screen | DA LITE | Da-View fast-fold deluxe screen | |
| Laser Pointer | Generic |
References
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