Kombinera transkraniell magnetisk stimulering och fMRI för att undersöka nätverket standardläge
Summary
I denna artikel undersöker vi de metoder och överväganden som ligger på kombinationen av TMS och fMRI för att undersöka effekterna av hjärnstimulering på default-nätverket.
Abstract
Standardläget nätverk är en grupp av områden i hjärnan som är aktiva när en person inte är fokuserad på omvärlden och hjärnan är "vakna vila." 1,2,3 Det är tänkt standardläget nätverket motsvarar självrefererande eller "intern genomförandet". 2,3
Det har hypoteser om att, hos människor, är aktivitet inom standardläget nätverket korrelerade med vissa sjukdomstillstånd (till exempel, har hyper-aktivering har kopplats till schizofreni 4,5,6 och autism 7 medan hypo-aktivering i nätverket har varit kopplade till Alzheimers sjukdom och andra neurodegenerativa sjukdomar 8). Som sådan, icke-invasiv modulering av detta nätverk kan utgöra en potentiell terapeutisk intervention för ett antal neurologiska och psykiska sjukdomar kopplade till onormal nätverk aktivering. Ett möjligt verktyg för att åstadkomma denna modulering är transkraniell magnetisk stimulering: en icke-invasiv neurostimulatory och neuromodulatory teknik som kan tillfälligt eller varaktigt modulera kortikal retbarhet (antingen öka eller minska den) genom tillämpning av lokala magnetfält pulser 9.
För att utforska standardläget nätverkets benägenheten för och tolerans av modulering, kommer vi att kombinera TMS (till vänster sämre Hjässloben) med funktionell magnetkamera (fMRI). Genom denna artikel kommer vi att granska protokollet och överväganden som krävs för att lyckas kombinera dessa två neurovetenskapliga verktyg.
Protocol
Discussion
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Materials
- MRI Equipped for fMRI (pictured in video is a Philips)
- TMS Device Capable of Repetitive Stimulation (pictured in video is a Magstim)
- Frameless Stereotaxy Equipment (pictured in video is Brainsight)
- Ear Plugs
- Chair for Subject during Stimulation
- Back Projection Screen or MRI Compatible Goggles
- Blank Stimuli Screen
References
- Raichle, M. E., MacLeod, A. M., Snyder, A. Z., Powers, W. J., Gusnard, D. A., Shulman, G. L. A default mode of brain function. Proc. Nat. Acad. Sciences. 98 (2), 676-682 (2001).
- Buckner, R. L., Andrews-Hanna, J. R., Schacter, D. L. The brain’s default network: anatomy, function and relevance to disease. Ann. N.Y. Acad. Sci. 1124, 1-38 (2008).
- Raichle, M. E., Snyder, A. Z. A default mode of brain function: a brief history of an evolving idea. Neuroimage. 37 (4), 1083-1090 (2007).
- 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. Hyperactivity and hyperconnectivity of the default network in schizophrenia and in first-degreerelatives of persons with schizophrenia. Proc. Nat. Acad. Sciences. 106 (4), 1279-1284 (2009).
- 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. Failure to deactivate the prefrontal cortex in schizophrenia: dysfunction of the default mode network?. Psychol Med. 38 (8), 1185-1193 (2008).
- Garrity, A. G., Pearlson, G. D., McKiernan, K., Lloyd, D., Kiehl, K. A., Calhoun, V. D. Aberrant “default mode” functional connectivity in schizophrenia. American Journal of Psychiatry. 164, 450-457 (2007).
- Kennedy, D. P., Redcay, E., Courchesne, E. Failing to deactivate: Resting functional abnormalities in autism. Proc. Nat. Acad. Sciences. 103 (21), 8275-8280 (2007).
- 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. Molecular, structural, and functional characterizations of Alzheimer’s disease: evidence for a relationship between default activity, amyloid, and memory. Journal of Neuroscience. 34, 7709-7717 (2005).
- Pascual-Leone, A., Davey, M., Wassermann, E. M., Rothwell, J., Puri, B. . Handbook of Transcranial Magnetic Stimulation. , (2002).
