一个新颖的方法记录经颅磁刺激诱发幻视

Summary

幻视是通过采用经颅磁刺激（TMS），视觉皮层的敏感区域，可诱发瞬态光知觉。我们展示了幻视阈值确定的标准协议，并引入了量化和分析认为幻视新方法。

Abstract

人类视觉皮层的刺激产生的光的短暂的知觉，称为光幻视。幻视侵入枕叶皮层电刺激诱导，而且是由非侵入性的经颅磁刺激（TMS）

Protocol

1。诱导刺激右枕叶一个幻视

1. 在昏暗的房间，座位在一个舒适的位置参与者。有一个泳帽，参与者，提供听力保护他们，并调整帽和舒适的耳塞。定位和标记的初始点的刺激，首先确定的枕外隆凸尖，然后移动〜2厘米rostrally〜2厘米横向（图1）。另外，无框架立体定向系统，可用于定位目标的皮层区域的TMS线圈。
2. 使用一个标准图个（双）TMS的线圈（70毫米），线圈的中心，直接在上一步中确定的位置。应举行线圈相切的头皮表面和导向与处理所面临的从中线（图2）的内侧向外侧方向。
3. 当参与者准备好，适用于60％的亮度输出一个单脉冲。请参与者描述他们可能有感知的视觉感受。与会者谁是天真的幻视，可能从中受益戴一个眼罩。据报道，如果没有幻视线圈的重新定位，重新传送一个脉冲。如果参与者仍然不报告幻视，继续提供脉冲每7至10秒（0.1赫兹），五次尝试之后每增加5％的强度，直到达到100％的强度是。
4. 当参与者报告幻视问他或她详细描述他们认为，包括颜色，形状和位置。注：幻视应在对侧视野似乎是受到刺激的半球。例如，如果应用TMS是在正确的视觉皮层，幻视应被视为在左视野。
5. 据可靠报道，幻视时，线圈上泳帽的标记位置。

2。获取一个右枕叶幻视阈值

1. 提供一系列的脉冲，在相同的线圈位置和方向如上。请参与者确认存在引起的幻视。
2. 提供脉冲每7至10秒（0.1赫兹）。指示报告的参与者，每个脉冲后，是否被视为一个幻视使用下列标准：“是”毫不含糊地认为幻视，“没有”没有任何视觉感知的情况下，“也许”，如果他们不能确定。确定的阈值时，一个“也许” 的反应不应该算作是一个积极的回应。
3. 调整刺激强度，提供10个脉冲，每个强度等级，直到幻视阈值确定。阈值被定义为最低刺激强度在参与者报告明确的幻视，至少有50％的交付豆类。

3。使用LTaP系统（图3），以确定各种固定点的规模和位置的幻视

1. 座椅的参与者，使鼻根（两眼之间的面积）大约是从投影屏幕的中心的30cm。
2. 为了适应环境的LTaP系统参与者，给他们的激光指针，并指示他们的做法类似于认为幻视的跟踪数字。如果与会者需要更多的练习，你可能会问参与者直接激光点在投影屏幕上显示的位置。当参与者熟悉LTaP系统，可以准确地在屏幕上绘制的形状，提供一系列的TMS脉冲在前面的步骤足以引起可见的光幻视标记的位置。请参与者跟踪或轮廓上的投影屏幕，使用激光指针的幻视。
3. 在三个测试条件刺激的强度应确定阈值的120％。例如，如果确定的阈值是65％，刺激的强度值应设置为78％。线圈的位置和方向是相同的，在上面的步骤确定和描述。
4. 在三个测试条件第一，有直接参与者，他们的目光，对中央的固定点。提供一个脉冲后，跟踪或大纲认为幻视，使用激光指针指示的参与者。提供一系列的脉冲足以诱发十个幻视。
5. 在第二次测试条件下，直接参与者，他们的目光朝一个固定点，从中央固定点升高45 °。重复的首要条件的协议。
6. 在第三次试验条件下，直接参与者，他们的目光朝一个固定点定位45 °的中央固定点的权利。重复的首要条件的协议。

4。数据安alysis

1. 完成后，从LTaP系统中获得的研究数据进行分析。 LTAP系统的输出由包括XY坐标的颜色编码与每个跟踪记录的时间戳。xml文件。为了分析数据，检测到的光幻视的位置在参考的目光转向转向。

5。代表性的成果

当TMS线圈放置在大脑右半球的所有幻视应在左视野观察。当参与者被指示直视前方，幻视通常位于左下角的视野。幻视应按照移位移动视觉凝视（或者45 °垂直或水平从中央固定）（图4）。

图1。定位和标记最初的刺激部位。枕叶视觉区，最初刺激的部位（一）通常位于背部1〜2厘米〜2厘米横向从枕外隆凸尖（B）。

图2。为刺激线圈的位置 。线圈中心举行切线头皮刺激的部位。为了尽量减少意外的刺激，东方线圈远离中线的处理蔓延。

图3。 LTaP（激光跟踪和绘画）系统。一个参与者（一）位于背投屏幕（二）前。由TMS线圈（C）刺激后，参与者使用激光指针（D）（D）在屏幕上绘制认为幻视。一个面向后方摄像头（E）记录的激光和饲料运行LTaP软件的计算机（F）。通过面向后方的投影机（G）的数据，然后投射到屏幕。

图4。处理后的LTaP数据 。认为幻视（白色形状）的位置和大小都表现出相对固定的位置，十字线表示。

Discussion

在这段视频中，我们已经证明获得幻视阈值的一个标准协议，并推出了录音幻视大小和视野位置的新方法。幻视引起右枕叶皮层相邻枕极个别脉冲TMS的。幻视阈值提供了一个相对皮质兴奋性的宝贵的指示;，并已用于作为测量结果作为确定适当强度的TMS的各种研究人类的^视觉感知8-12的手段。

由TMS引起的幻视，提供调查的视觉系统的内在的和非侵入性的措施。但是，一个内在的问题是在不断记录和量化数据。 LTaP系统的开发是为了应对这一挑战，并提供了一​​个客观和可量化的的数据记录幻视的方法。使用一个摄像头，LTaP寄存器由激光产生的投影屏幕上的点。这些点被转换成一系列的XY坐标实时记录，并同时投射到屏幕背面，提供即时反馈的参与者。

在昏暗的房间中，与会者就座直接在投影屏幕前，屏幕上使用激光指针指示跟踪认为幻视。多幻视引起与会者指示保持固定在三个不同的地点：在屏幕的中心从中央点在45 °仰角45 °到中央固定权。在每一种情况下，结果一致认为幻视的预测位置。当TMS的应用超过所有幻视在左视野观察，右半球与视觉系统的视网膜组织相一致。此外，作为固定的改变，记录幻视的位置是可预见的流离失所者在凝视的方向。

与其他的研究方法相结合使用时LTaP系统可以大大提高利用幻视探头视觉系统的实验设计的实用工具。几个优点是显而易见的：系统的发展是符合成本效益和易于复制;记录在一个数据库中的多个试验，数据可靠方便，复杂的分析后，否则将难以。最重要的是，参与者都能够立即和持续记录一个大视场角度（〜108 °），不动，认为幻视，并参考帧，因此改变之间的试验。比较和分析各种实验条件下的跨学科和幻视的能力将增加我们的大脑和视觉系统的理解。此外，而LTaP系统的开发是为了解决一个具体问题，其效用是深远的，适用于神经科学或其他不相关的领域内的其他领域。

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