Summary
Fosfenos son preceptos transitorios de la luz que puede ser inducida por la aplicación de estimulación magnética transcraneal (TMS) para las regiones de la corteza visual sensible. Demostramos un protocolo para la determinación del valor de umbral fosfeno e introducir un nuevo método para cuantificar y analizar la percepción de fosfenos.
Abstract
La estimulación de la corteza visual humana produce una percepción transitoria de la luz, conocido como el fosfeno. Fosfenos son inducidas por la estimulación eléctrica invasiva de la corteza occipital, pero también por no invasiva de estimulación magnética transcraneal (TMS)
Protocol
1. La inducción de un fosfeno con la estimulación en el lóbulo occipital derecho
- En una habitación con poca luz, el asiento del participante en una posición cómoda. Tienen los participantes poner en un gorro de baño, les proporcionan protección para los oídos, y ajustar la tapa y tapones para los oídos para una mayor comodidad. Para localizar y marcar el punto inicial de estimulación, en primer lugar identificar el inion, y luego pasar ~ ~ 2 cm rostral y 2 cm lateralmente (figura 1). Por otra parte, un sistema estereotáxico sin marco se puede utilizar para la posición de la bobina de TMS en la región cortical específica.
- El uso de un número ocho (doble) de la bobina TMS (70 mm), coloque el centro de la bobina directamente sobre el lugar determinado en el paso anterior. La bobina se celebre tangencial a la superficie del cuero cabelludo y orientada en un medio de orientación lateral con el mango de espaldas a la línea media (figura 2).
- Cuando el participante esté listo, se aplican un solo pulso en la salida de intensidad del 60%. Pida al participante para describir cualquier sensación visual que pueden haber percibido. Los participantes que son ingenuos a los fosfenos se pueden beneficiar de los ojos vendados. Si no fosfeno se informó, vuelva a colocar la bobina y entregar de nuevo el pulso. Si el participante aún no informa de un fosfeno, seguir entregando pulsos de cada 7 a 10 segundos (~ 0,1 Hz), aumentando la intensidad en un 5% después de cinco intentos hasta el 100% de intensidad se alcanza.
- Cuando el participante informa de un fosfeno pedirle a describir en detalle lo que ellos percibían como color, forma y ubicación. Nota: fosfenos debe aparecer en el campo visual contralateral al hemisferio que está siendo estimulado. Por ejemplo, si TMS se aplica sobre el derecho de la corteza visual, fosfenos debe entenderse en el campo visual izquierdo.
- Cuando fosfenos son de buena tinta, marca la ubicación de la bobina en el gorro de baño.
2. La obtención de un valor umbral para el fosfeno el lóbulo occipital derecho
- Ofrecer una serie de pulsos en el lugar de la bobina y la misma orientación que el anterior. Pida al participante para confirmar la presencia del fosfeno inducido.
- Entregar pulsos cada 7 a 10 segundos (~ 0,1 Hz). Instruya a los participantes a informar, después de cada pulso, ya sea un fosfeno se percibe mediante los siguientes criterios: con un "sí" un fosfeno inequívocamente percibida; "no" la ausencia de la percepción visual, "tal vez" si no está seguro. Un "tal vez" la respuesta no debe ser considerado como una respuesta positiva al determinar el valor de umbral.
- Ajustar la intensidad de la estimulación, la entrega de 10 pulsos en cada nivel de intensidad, hasta un límite fosfeno se determina. El umbral se define como la menor intensidad de la estimulación a la que el participante informes fosfenos inequívoca por lo menos el cincuenta por ciento de los pulsos producidos.
3. Usando el Sistema de LTAP (Figura 3) para determinar el tamaño y ubicación de los fosfenos en los puntos de fijación Varios
- El asiento del participante para que el nasion (el área entre los ojos) es de aproximadamente 30 cm desde el centro de la pantalla de proyección.
- Para aclimatar el participante en el sistema de LTAP, les dan el puntero láser y darles instrucciones para que la práctica cifras de seguimiento que se asemejan a los fosfenos percibido. Si el participante necesita más práctica, usted puede pedir al participante para dirigir el punto láser a los lugares indicados en la pantalla de proyección. Cuando el participante es familiarizarse con el sistema LTAP y precisa puede dibujar formas en la pantalla, que ofrece una serie de pulsos de EMT a la ubicación marcada en los pasos anteriores suficiente para inducir un fosfeno visible. Pregunte a los participantes para trazar o esbozar el fosfeno se percibe en la pantalla de proyección con el puntero láser.
- En las tres condiciones de la prueba de la intensidad del estímulo debe ser de 120% del valor de umbral determinado. Por ejemplo, si el valor de umbral determinado es del 65%, el valor de la intensidad del estímulo se debe establecer en 78%. La ubicación de la bobina y la orientación son los mismos que se establecen y se describe en los pasos anteriores.
- En la primera de las tres condiciones de la prueba, que el participante dirige su mirada hacia un punto de fijación central. Después de dar un impulso de instruir a los participantes para trazar o esbozar el fosfeno percibe con el puntero láser. Ofrecer una serie de pulsos suficiente para inducir a diez fosfenos.
- En la condición de la segunda prueba, que el participante dirige su mirada hacia un punto de fijación que se eleva a 45 ° desde el punto de fijación central. Repita el protocolo descrito para la primera condición.
- En la condición tercera prueba, que el participante dirige su mirada hacia un punto de fijación que se ubica 45 º a la derecha del punto de fijación central. Repita el protocolo descrito para la primera condición.
4. Una de Datosalysis
- Tras la finalización de los datos del estudio obtenidos del sistema LTAP pueden ser analizados. La salida del sistema de LTAP consiste en un archivo. Xml incluyendo un código de colores coordenadas XY con marcas de tiempo para cada registro de rastreo. Analizar los datos con el fin de detectar el cambio en la posición fosfeno en referencia al cambio de la mirada.
5. Resultados representante
Cuando la bobina TMS se coloca sobre el hemisferio derecho todos los fosfenos deben ser observadas en el campo visual izquierdo. Cuando los participantes son instruidos para mirar de frente, fosfenos se encuentran normalmente en la parte inferior del campo visual izquierdo. Fosfenos que se mueven de acuerdo con el cambio en la mirada visual (ya sea 45 ° vertical u horizontal de la fijación central) (Figura 4).
Figura 1. Ubicar y trazar el lugar de estimulación inicial. Para occipital áreas visuales, el sitio de estimulación inicial (a) se encuentra normalmente ~ 2 cm dorsal y ~ 2 cm lateralmente desde el inion (b).
Figura 2. Posición de la bobina de estimulación. El centro de la bobina se mantiene tangencial en el cuero cabelludo en el sitio de estimulación. Para minimizar una propagación involuntaria de la estimulación, orientar el mango de la bobina de la línea media.
Figura 3. El LTAP (Laser Tracking y pintura) del sistema. Uno de los participantes (a) se sienta delante de una pantalla de proyección trasera (b). Después de la estimulación por la bobina de TMS (c), el participante utiliza un puntero láser (d) que señale a los fosfenos percibe en la pantalla (d). Una webcam mirando hacia atrás (e) los registros del láser y lo transporta a un ordenador (f) que ejecuta el software LTAP. Los datos se proyecta de nuevo en la pantalla a través de un proyector orientado hacia atrás (g).
Figura 4. Post-tratamiento de los datos LTAP. La ubicación y el tamaño de los fosfenos percibido (formas blancas) se muestran en relación a la ubicación de la fijación, indicado por el punto de mira.
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Discussion
En este video, que han demostrado un protocolo estándar para la obtención de un valor umbral fosfeno e introdujo un nuevo método para la grabación de tamaño fosfeno y la localización del campo visual. Fosfenos se obtuvieron mediante la entrega de los pulsos individuales de la EMT a la corteza occipital derecha al lado del polo occipital. Valores umbral fosfeno ofrecen una indicación preciosa de la excitabilidad cortical en relación, y se han usado tanto como una medida de resultado, y como medio de determinar la intensidad apropiada de la EMT en diversos estudios de la percepción humana visual 8.12.
Fosfenos inducidos por TMS proporciona una medida intrínseca y no invasiva para la investigación del sistema visual. Sin embargo, un problema inherente es consistente en la grabación y la cuantificación de los datos. El sistema fue desarrollado LTAP para hacer frente a este reto y proporciona un método para fosfenos grabación de los datos objetivos y cuantificables. Utilizando una cámara web, LTAP registra el punto en la pantalla de proyección producida por el láser. Estos puntos se traducen en una serie de coordenadas XY que se registran en tiempo real y al mismo tiempo proyectado de nuevo en la pantalla, proporcionando al participante con la regeneración instantánea.
En una habitación con poca luz, los participantes estaban sentados justo delante de una pantalla de proyección y las instrucciones para trazar el fosfeno percibe en la pantalla usando un puntero láser. Fosfenos múltiples se obtuvieron mientras que los participantes fueron instruidos para mantener una fijación en tres lugares distintos: el centro de la pantalla, a una elevación de 45 ° desde el punto central, y 45 ° a la derecha de la fijación central. En cada caso, los resultados fueron consistentes con el segundo sitio del fosfeno percibido. Cuando TMS se aplicó en el hemisferio derecho de todos los fosfenos se observaron en el campo visual izquierdo, de acuerdo con la organización retinotópica del sistema visual. Además, como la fijación del cambio, la ubicación de los fosfenos se registró desplazados predecible en la dirección de la mirada.
Cuando se utiliza junto con otros métodos de investigación del sistema LTAP puede mejorar enormemente la utilidad de los diseños experimentales que utilizan fosfenos para probar el sistema visual. Varias ventajas son evidentes: el desarrollo del sistema es rentable y fácil de reproducir, el registro de datos sobre ensayos múltiples en una sola base de datos fiable facilita la compleja post-análisis que de otro modo resultaría difícil. Lo más importante, los participantes son capaces de registrar de inmediato y consistente fosfenos percibe más de un gran campo de visión (~ 108 °), sin moverse, y por lo tanto cambiar su marco de referencia, entre los ensayos. La capacidad de comparar y analizar los fosfenos a través de temas y en diferentes condiciones experimentales aumentar nuestra comprensión del cerebro y del sistema visual. Por otra parte, mientras que el sistema LTAP fue desarrollado para tratar un problema específico, su utilidad es de largo alcance y aplicable a otros dominios dentro de la neurociencia y otros campos relacionados.
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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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