Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

يمكن عن طريق تغيير تركيز الاهتمام التضمين تثبيط إينتراكورتيكال داخل قشرة المحرك الأساسي

Published: September 11, 2017 doi: 10.3791/55771
Automatic Translation
1, 1, 1, 1
1Department of Medicine, Movement and Sport Sciences, University of Fribourg

Summary

استخدام اثنين من البروتوكولات المختلفة transcranial التحفيز المغناطيسي (TMS)، وهذه المخطوطة يصف كيفية قياس ومقارنة تثبيط القشرية داخل قشرة المحرك الأساسي عند اعتماد البؤر أتينتيونال مختلفة.

Abstract

من المسلم به أيضا أن تركيز خارجي (الإنكليزية والفرنسية) بالمقارنة مع تركيز داخلي (إذا كان) الاهتمام بتحسين التعلم الحركي والأداء. أشارت الدراسات إلى فوائد في الدقة، والتوازن، وقوة الإنتاج والقفز على الأداء، وسرعة الحركة، واستهلاك الأكسجين، ومتعب المهمة. على الرغم من أن يتم أيضا استكشاف النتائج السلوكية لاستخدام استراتيجية EF، الآليات العصبية الأساسية لا تزال مجهولة. دراسة أجراها مؤخرا مركز التقنيات التربوية بالمقارنة مع نشاط القشرة الحركية الأولية (M1) بين الإنكليزية والفرنسية، وإذا كان. وأظهرت هذه الدراسة أكثر دقة، أنه، عند اعتماد الإنكليزية والفرنسية، هو تعزيز نشاط الدوائر المثبطة إينتراكورتيكال.

هذا البروتوكول على المستوى السلوكي، اختبارات تأثير البؤر أتينشونال الوقت الذي فشل المهمة (الصناديق الاستئمانية) عندما أداء تقلصات سوبماكسيمال الأولى الظهرية إينتيروسيوس (الاستثمار الأجنبي المباشر). بالإضافة إلى ذلك، تصف الورقة الحالية البروتوكولين مركز التقنيات التربوية لتقييم تأثير الظروف أتينتيونال على نشاط الدوائر المثبطة القشرية داخل M1. وهكذا، هذه المادة وصف كيفية استخدام TMS نبض واحد في كثافات عتبة الحركية (سوبتمس)، وإقران نبض مركز التقنيات التربوية، الذي يحفز تثبيط إينتراكورتيكال فاصل زمني قصير (سيسي) عندما تطبق على M1. هذه الأساليب يفترض أن تعكس استجابة الخلايا العصبية المثبطة جابايرجيك، دون التأثر بالعمود الفقري سيركويتريس لا إرادي، فمناسبة تماما لقياس نشاط الدوائر المثبطة إينتراكورتيكال داخل M1.

وتظهر النتائج أن توجيه اهتمام خارجياً يحسن أداء المحرك، كما تمكن المشاركون إطالة الوقت إلى فشل المهمة. وعلاوة على ذلك، النتائج كانت مصحوبة قمع الكهربائي الناجم عن سوبتمس أكبر وسيسي عند اعتماد EF المقارنة مع IF. كما بينت سابقا مستوى تثبيط القشرية داخل M1 للتأثير على الأداء الحركي، تثبيط معززة مع الإنكليزية والفرنسية قد تسهم في كفاءة حركة أفضل في المهمة السلوكية، المشار إليها بالصناديق طويلة مع الإنكليزية والفرنسية.

Introduction

هو الآن المقبولة عموما أن تبني الإنكليزية والفرنسية بالمقارنة مع IF أو محايدة محط اهتمام يعزز أداء المحرك والتعلم في العديد من إعدادات1. فقد ثبت، على سبيل المثال، أن اعتماد EF يؤدي إلى منافع في دقة2،3، التوازن4،،من56، قوة الإنتاج7،8، قفز الأداء 7 , 9 , 10 , 11و سرعة حركة12،13،استهلاك الأوكسجين14ومتعب المهام15،16.

على الجانب الآخر، منذ تنشيط الدماغ هو الأساس لجميع الحركات، تم تحري جوانب عدة لمراقبة الحركة العصبية. على سبيل المثال، قد ثبت المستوى وقدرة على تثبيط إينتراكورتيكال داخل M1 تعدل ليكون لها تأثير قوي على وظيفة الحركة، مثل التنسيق إينتيرليمب17ومراقبة الوضعي18المهارة19. وعلاوة على ذلك، والسكان مع قدرات التحكم في المحركات الأكثر فقراً من البالغين الشباب، مثل مواضيع المسنين أو الأطفال (المولودين قبل الأوان20)، عادة ما تظهر أقل وضوحاً التحكم المثبطة. هكذا، على الرغم من أن ليس من دور العمليات المثبطة بعد العمليات المثبطة مفهومة جيدا، ومع ذلك يبدو أن هامة لجودة التنفيذ السيارات عموما.

وهناك إمكانية للتحقيق في إينتراكورتيكال سيركويتريس المثبطة استخدام التحفيز المغناطيسي transcranial غير الغازية (TMS). ويسري البروتوكول التحفيز الأكثر استخداماً بإقران نبض TMS (بطمس) للحث على سيسي. يستخدم هذا البروتوكول حافزا تكييف عتبة السيارات إلى تقليل السعة للاستجابة حافز التحكم سوبراثريشولد أثارت في فاصل زمني إينتيرستيمولوس من 1-5 مللي ثانية21،،من2223 , 24-ثم ذكرت كنسبة مئوية حافز التحكم، ستريك إمكانيات أثارت المحرك (MEPs) يمكن مقارنة عبر الظروف، إعطاء معلومات حول النشاط المثبطة القشرية والتحوير داخل M1.

ينطبق البروتوكول تنشيط آخر لتقييم نشاط الدوائر المثبطة إينتراكتورتيكال البقول واحد، التي يتم فيها تسليم جميع المحفزات في كثافات عتبة الحركية (أي، سوبتمس). هذا البروتوكول الحث على قمع في الجارية فريق الإدارة البيئية نشاط18،،من2526. ويمكن مقارنة هذا قمع ما يسمى فريق الإدارة البيئية الناجمة عن سوبتمس من حيث المبلغ والمدة. على الرغم من أن هذا البروتوكول لا يستخدم ذلك عادة، لها مزايا معينة مقارنة ببروتوكول سيسي القياسية. هذا البروتوكول لا يعوق التنفيذ السيارات، كما أنه لا يحفز المحفزات سوبراثريشولد. كلا أساليب اختبار مدى استجابة23،إينتيرنيورونس المثبطة غاما إينتراكورتيكال – حمض أمينوبوتيريك (GABA)27.

على الرغم من فوائد استخدام EF المقارنة إلى إذا كان الأداء الحركي1معروفة، تظل العمليات العصبية الأساسية غير معروف إلى حد كبير. في سابق الرنين المغناطيسي الوظيفي دراسة28، تبين أن الدم الأكسجين تعتمد على مستوى التنشيط (غامق) تعززت في M1، الأولية somatosensory، والجزر كورتيسيس عند تنفيذ مواضيع إصبع تسلسل واعتمدت EF المقارنة مع IF. كما لا يمكن أن تكون متباينة النشاط ضادات والمثبطة بالرنين المغناطيسي الوظيفي29، آخر من الدراسة الأخيرة16 ينص على تعزيز النشاط في M1 المقترنة الإنكليزية والفرنسية، في الواقع، أن سبب زيادة نشاط إينتراكورتيكال الدارات المثبطة. وأظهرت هذه الدراسة أكثر دقة، أن استثارة الخلايا العصبية جابايرجيك المثبطة يمكن التضمين على الفور بنوع التركيز أتينشونال المعتمد في شخص واحد.

والهدف الرئيسي من هذا البروتوكول لإظهار طريقتين المحتملة لمقارنة الآثار المباشرة للتلاعب الإدراكي (أي تركيز الاهتمام تعليمات) عن نشاط الدوائر المثبطة إينتراكورتيكال داخل M1. استخدام سوبتمس وبطمس. وبالإضافة إلى ذلك، يظهر هذا البروتوكول أحد السبل الممكنة استكشاف تأثير البؤر أتينشونال على السلوك الحركي بطريقة جداً الخاضعة للرقابة بالتحقيق في الصندوق الاستئماني المواضيعي للانكماش المطرد متساوي القياس سوبماكسيمال الاستثمار الأجنبي المباشر.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

هذا البروتوكول قد أقرته لجنة الأخلاقيات المحلية، والتجارب وفقا "إعلان هلسنكي" (1964)-

1-الموافقة الأخلاقية وتعليم هذا الموضوع

  1. قبل البدء القياس، إصدار تعليمات إلى جميع المشاركين حول عوامل الخطر المحتملة، والغرض من هذه الدراسة. لا تعطي معلومات حول البؤر أتينتيونال، كما يمكن أن يؤثر النتائج. ضمان اتباع إرشادات السلامة لتطبيق مركز التقنيات التربوية في إعدادات البحث 30-
    ملاحظة: عند تطبيق مركز التقنيات التربوية، هناك بعض عوامل الخطر الطبية، بما في ذلك أقطاب الجمجمة مزروع ويزرع cochlear، التاريخ الشخصي للآفة الدماغية الإغماء أو الصرع، وحجز، والتفاعلات المخدرات/الأدوية، مؤخرا بسحب المخدرات، الحمل، أو المرض. ينبغي عدم إدارة مركز التقنيات التربوية بالأطفال-
  2. في الدراسة، وتشمل المشاركين صحية (n = 14) تتراوح أعمارهم بين 18 و 35 عاماً. استبعاد الموضوعات مع أي أمراض العظام و/أو عصبية/العقلية. التأكد من أن جميع المشاركين في اليد اليمنى-

2. تصميم التجارب والإعداد

  1. الفجوة المجموعة في اثنين. إرشاد واحد نصف الفريق بناء على تعليمات إذا أولاً، متبوعة بتعليمات EF في الدورة التجريبية الثانية (انظر الفرع 4-2-2 للتعليمات اللفظية). إصدار تعليمات أخرى نصف في ترتيب وازنت.
    ملاحظة: هذه التجربة يتكون من مجموعة من أربع دورات المختبرات (انظر الشكل 1) التي يجب أن تكون مفصولة بواسطة الحد ني ح 72. تتكون الدورتين الأولى والثانية لقياس القوة القصوى (فماكس) والصندوق الاستئماني المواضيعي لاختطاف سوبماكسيمال السبابة المطرد (راجع الخطوة 4). تتكون الدورتين الثالثة والرابعة لقياس نشاط الدوائر المثبطة داخل M1 خلال هذه المهمة عن طريق سوبتمس وبطمس (انظر الشكل 1).

3. يخضع إعداد

  1. مقعد المشارك كرسي قابل للتعديل ومريحة طوال التجربة. ضع جهاز عرض 1 متر أمام المشارك.
    2. ضع
  2. الذراع الأيسر في وضع الراحة والاسترخاء تحت الطاولة، يستريح في الساق اليسرى. إذا لزم الأمر، ضبط موضع الذراع مع وسادة. ضع الذراع الأيمن لهذا الموضوع في على جبيرة مبنية خصيصا في موقف بروناتيد (انظر الشكل 2).
    ملاحظة: هنا، جبيرة هي المصنوعة من اللدائن وتناسب جميع المشاركين (لمزيد من التفاصيل، انظر 16). وباﻹضافة إلى ذلك، صمم في جبيرة لتقييد درجات الحرية المشتركة للرسغ (انظر الشكل 2). حركات الوحيد المسموح به تم اختطاف وإيراد المشترك ميتاكاربوفالانجيل من سبابة اليد اليمنى-
  3. محاذاة المشترك الإصبع مع محور الدوران للجهاز حسب الطلب. حالما يتم العثور على الموضع الأمثل، سجل يدوياً والتقاط صورة لمواقف أنتيرو الخلفي والجانبي ميديو جبيرة لاستخدام وظائف مماثلة في الدورات 2 و 3 و 4.

4. دورات 1 و 2: "الاختبارات السلوكية"

  1. القصوى تقلصات متساوي القياس (انظر الشكل 1A )-
    1. محاذاة محاور دوران جونيوميتير وميتاكاربوفالانجيل المشتركة وإصلاح جونيوميتير بشكل صحيح باستخدام مسامير (انظر الشكل 2). ضع محول القوة بطريقة تسمح بأقصى تقلصات التبرعات (انظر الشكل 2)-
    2. توصيل الكبل فريق الإدارة البيئية (الاستثمار الأجنبي المباشر والعضلات) ومحول طاقة القوة والكابلات goniometer مناسبة مكبر للصوت و/أو التناظرية إلى رقمية (أ-د) محول.
    3. يكون المشارك إجراء 3 عمليات الاختطاف متساوي القياس القصوى من السبابة، مع فاصل 30 ثانية بين كل تقلص، وتحديد فماكس-
      ملاحظة: فماكس يتحدد كأعلى قمة في قوة الإشارة التي تم الحصول عليها من محول القوة. شرح للمشارك أن تقلصات القصوى تتألف من الزيادة التدريجية في القوة من 0 N إلى حدة الأقصى. الأهم من ذلك، إرشاد المشاركين تؤدي انكماش متساوي القياس ضد محول قوة ثابتة. المشاركين ينبغي أن اختطاف السبابة المشترك ميتاكاربوفالانجيل ودفع بأقصى قدر الإمكان ضد محول قوة. ينبغي إعطاء فترة زمنية 3-s في الانكماش، وينبغي توجيه المشاركين للحفاظ على القوة القصوى ل 2 s 16 ، ، من 25 26. بين كل تقلص، يعطي المشاركين استراحة 30-s-
    4. أن هذا الموضوع دفع الذراع ضد محول القوة، دون إعطاء أي تعليمات حول محور اهتمام.
      ملاحظة: سيتم نفس المهمة في بداية الدورة 2 لضمان أن لم تتغير فماكس والموقف في جبيرة بين الدورات-
    5. بعد انكماش القصوى، إزالة محول القوة، السماح للسبابة التحرك بحرية في الطائرة عرضية (اختطاف/إيراد).
    6. حساب فماكس من عمليات الاختطاف متساوي القياس القصوى (الخطوة 4.1.3) باستخدام البيانات الأولية على جهاز الكمبيوتر. تحديد نسبة 30 في المائة (فماكس * 0.3؛ والدورات 1 و 2) و 10% (فماكس * 0.1؛ ودورات 3 و 4) من فماكس.
      ملاحظة: تعتبر فماكس في أعلى قمة موجودة في قوة الإشارات التي تم الحصول عليها من محول قوة. في الدورات التالية، سيتم حساب الكثافات انكماش مختلفة (30 في المائة و 10 في المائة) من فماكس التي تم الحصول عليها في هذه المرحلة من التجربة-
    7. ملء زجاجة من المياه للمبلغ الذي يمثل 30% فماكس التي تم الحصول عليها من الخطوة 4.1.6. إرفاق وزن فماكس بحبل الجهاز (انظر الشكل 2 ألف)-
      ملاحظة: كثافة الماء الحجمي الشامل 1 كيلو غرام/لتر. وهكذا، إذا كانت تمثل 30% فماكس أحد المشاركين 0.4 كجم، ضبط وزن زجاجة إلى ما يعادل 0.4 كجم
  2. استمرار انكماش حتى الصناديق الاستئمانية المواضيعية (انظر الشكل 1A )-
    1. إرشاد المشاركين حول المهمة.
      ملاحظة: المشاركون يجب عقد الإصبع في الموضع المستهدف بالتصدي للوزن (انظر الشكل 2)، القيام بعملية اختطاف للسبابة. يجب أن تتم هذه المهمة حتى فشل المهمة. يتم تحديد فشل المهمة كانحراف أكبر من 10 درجات من الموضع المستهدف. تقاس جونيوميتير الانحراف وعرضها على الشاشة (انظر الشكل 2)-
    2. بطريقة عشوائية بالترتيب للدورة (راجع الخطوة 2، 1؛ EF أو إذا كان الشرط). لفظياً إرشاد المشاركين بشرط كاف (إذا أو الإنكليزية والفرنسية).
      1. للإرشاد ه الشرط الإنكليزية والفرنسية، على النحو التالي: " تركز على الوضع جونيوميتير. شغل هذا المنصب ما دام ذلك ممكناً. عند تغيير موضع جونيوميتير، تغيير سمك الخط الأحمر على الشاشة. تصحيح موقف جونيوميتير حتى الخط الأحمر رقيقة مرة أخرى. " إرشاد المشاركين إلى " السيطرة والتركيز على الوضع جونيوميتير " كل 30 س.
      2. حالة "لحالة"، وإرشاد كما يلي: " تركز على موقف أصبعك. شغل هذا المنصب ما دام ذلك ممكناً. عندما يتغير موقف أصبعك، تغيير سمك الخط الأحمر على الشاشة. تصحيح وضع أصبعك حتى الخط الأحمر رقيقة مرة أخرى. " إرشاد المشاركين إلى " العقد والتركيز على عضلاته الإصبع " كل 30 س.
    3. قد عقد المشاركون الإصبع في الموضع المستهدف بالتصدي للوزن (انظر الشكل 2)، القيام بعملية اختطاف للسبابة. لهم في أداء المهمة حتى فشل المهمة.
    4. اضغط " سجل " زر في برنامج التسجيل البدء بتسجيل الإشارات جونيوميتير والانتظار حتى فشل المهمة. حالما يتم التوصل إلى فشل المهمة، اضغط " إيقاف التسجيل " زر في برنامج التسجيل إيقاف التسجيل وحفظ إشارة جونيوميتير على جهاز الكمبيوتر. إزالة المشارك ' اليد s من جبيرة العظام؛ الدورة الأولى انتهت الآن.
    5. احترام الحد الأدنى لفترة الدورة بين الوكالات (72 ساعة)، كرر الخطوات 4.2.1-4.2.4. وبالإضافة إلى ذلك، تسمح للحد ني فاصل 72-ح بين الدورتين 2 و 3 ودورات 3 و 4-

5. الدورات 3 و 4: "تحفيز المخ"

  1. السطحية التسجيلات الكهربائي (سيمج)-
    1. حلاقة الشعر على الجلد أكثر من العضلات الاستثمار الأجنبي المباشر الحق، إذا لزم الأمر، ومن ثم كشط الجلد باستخدام هلام كاشط قليلاً. تطهير منطقة الحبيبات مع محلول يحتوي على الغليسرين الإيثانول و 1% 80%. تسمح الإيثانول تتبخر.
    2. مكان الأقطاب السطحية بين القطبين Ag/AgCl في مونتاج وتر بطن في الاستثمار الأجنبي المباشر، مع مسافة 1 سم إينتيريليكترودي. وضع مسرى إشارة على سلامي ميديوس digitus.
    3. الاتصال فريق الإدارة البيئية (الاستثمار الأجنبي المباشر والعضلات) والكابل goniometer لفريق الإدارة البيئية مكبر للصوت ومحول أ-د.
    4. استخدام Ag/AgCl القطبين السطحية أقطاب لتسجيل وقياس نشاط العضلات والردود الكهربية بتحفيز المخ من العضلات الاستثمار الأجنبي المباشر-
      ملاحظة: للتحليل النهائي (التي يسببها سوبتمس السعة فريق الإدارة البيئية قمع والذروة إلى الذروة الهندسة الكهربائية والميكانيكية)، إشارة فريق الإدارة البيئية (من الاستثمار الأجنبي المباشر) يجب أن تعدل على النحو التالي: تضخيم x1000، الفرقة بتروورث-تمرير تصفية 10-1000 هرتز، وأخذ عينات من 4 كيلو هرتز. تخزين كافة بيانات فريق الإدارة البيئية على جهاز كمبيوتر لتحليل متصل.
  2. كرر الخطوات 3.1 و 3.2.
  3. التحفيز المغناطيسي Transcranial
    1. إصلاح علامات عاكسة على المشارك ' s جبهته بشريط لاصق الوجهين.
      ملاحظة: علامات عاكسة تسمح استمرار تسليم مركز التقنيات التربوية للمنطقة المستهدفة عبر M1 باستخدام نظام نيورونافيجيشن (انظر الشكل 2). استفادة نظام نيورونافيجيشن هو أن الموقف لفائف يمكن تسجيل الموضع الجمجمة في الفضاء وفحصها في أي وقت خلال التجربة كاملة-
    2. استخدام لفائف 95 ملم تنسيق الرقم لثمانية إرفاقه مركز التقنيات التربوية مشجعا على تقديم المحفزات لمنطقة كونترالاتيرال ناحية القشرية المحركات.
      ملاحظة: تحقق من أن مشجعا يسمح لتحفيز نبض إقران نماذج (الدورة 4). وباﻹضافة إلى ذلك، التيار المستحث يجب أن توجه الخلفي إلى الأمامي ويجب أن يتم تسليم في الوضع العكسي. يجب أن يكون شكل موجه أحادية الطور.
    3. العثور على الموضع الأمثل (ساخنة) اللولب بالنسبة للجمجمة لاستطلاع إمكانات مقولة الحركية (MEPs) في العضلات الاستثمار الأجنبي المباشر قبل تنفيذ إجراء تعيين كلاسيكية.
      1. ابدأ بوضع اللولب 0.5 سم تقريبا عرفت الذروة وعلى خط الوسط، مع المؤشر لفائف لافتاً في 45 ° نحو الجبين كونترالاتيرال.
        ملاحظة: وهذا يضمن أن تدفق التيار المستحث عمودي تقريبا على ناصف الوسطى 31-
      2. للحصول على المشاركين المستخدمة للمحفزات مركز التقنيات التربوية، ابدأ في كثافة أقل من 25% إخراج مشجعا الحد الأقصى (MSO). ثم بدء تشغيل لزيادة كثافة التحفيز واللولب في الاتجاه الجانبي ميديو و rostro أمامية لاكتشاف البقعة الساخنة.
    4. حالما يتم العثور على بقعة ساخنة، تسجيل موقف الأمثل مع النظام نيورونافيجيشن. تحديد العتبة الحركية النشطة (aMT) بضبط كثافة الإخراج مشجعا. تعريف التونسيين حسب كثافة الحد الأدنى المطلوب لاستحضار ستريك الذروة إلى الذروة في الهندسة الكهربائية والميكانيكية في فريق الإدارة البيئية من الاستثمار الأجنبي المباشر أكبر من 0.1 mV في ثلاث من أصل خمس محاكمات على التوالي 21-
  4. الدورة 3: قمع فريق الإدارة البيئية التي يسببها سوبتمس (انظر 1B الرقم ).
    1. تحضير وزن يمثلون 10% فماكس بملء زجاجة المياه (راجع الخطوة 4.1.7)-
      ملاحظة: يتم تحديد 10% فماكس استناداً إلى فماكس (أفضل المحاكمات 3) يؤديها في خطوة 4.1.3. في البروتوكول TMS سوبثريشولد، 10 في المائة فقط من فماكس قد يتم اختيارها، كما سبق وقد ثبت أن التعب قد تؤثر على فعل سوبتمس فريق الإدارة البيئية قمع 32 ، 33. لنفس السبب، يجب أن يتم الدورة سوبتمس في جلسة منفصلة. حجم المياه المستخدمة هنا ما بين 0.3 لتر (أصغر 30% فماكس) و 1.2 لتر (أكبر 30% فماكس)-
    2. إرشاد المشاركين حول المهمة؛ ومهمة السيارات يتألف من عقد السبابة في الموضع المستهدف بمواجهة خفيفة الوزن بنسبة 10% (اختطاف السبابة؛ نفس المهمة كما هو الحال في دورات 1 و 2، ولكن مع أقل وزنا).
    3. المشاركين لا تزال الاسترخاء في وضع مريح، تجد كثافة الأمثل لالتماس قمع سوبتمس-فريق الإدارة البيئية، دون إعطاء أي تعليمات حول محور الاهتمام. للقيام بذلك، يقلل تباعا في الخطوات من 2 ٪ MSO من التونسيين مصممة مسبقاً.
      4. وقد
    4. في حين أنها لا تزال جالساً في وضع مريح ومريحة، المشاركين القيام بالاختطاف السبابة متساوي القياس منفصلة اثنين 10 في المائة من فماكس وتسجيل إشارة فريق الإدارة البيئية من الاستثمار الأجنبي المباشر. خلال عملية الاختطاف هذه السبابة متساوي القياس، سجل (بالضغط " سجل " زر في برنامج التسجيل) المحاكمات 20 مع ومحاكمات 20 دون مركز التقنيات التربوية، مع فاصل إينتيرستيمولوس معشاة ذات شواهد (إيزيس) تتراوح من 0.8 إلى 1.1 s 16 ، 25 ، 26 ، ، من 33 34 في إطار زمني 100-ms.
      ملاحظة: هذا الفاصل الزمني يضمن أن المشاركين لم يكن لديك للقيام بالمهمة الحركية لفترة طويلة جداً وذلك يقلل من آثار متعب. بعد كل سلسلة، تحقق من قمع فريق الإدارة البيئية الناجمة عن سوبتمس.
      1. تطبيق إشارات تصحيح كامل الموجه بتحويل كل ستريك السلبية إلى إيجابية ستريك في فريق الإدارة البيئية. متوسط إشارات فريق الإدارة البيئية باستخدام متوسط الوقت تطبيع 35-
        ملاحظة: يتم تعريف بداية قمع سوبتمس-فريق الإدارة البيئية كلحظة عندما يكون الفرق بين المحاكمات مع وأولئك دون مركز التقنيات التربوية السلبية على الأقل 4 مللي ثانية في إطار زمني من 20 إلى 50 مللي ثانية بعد مركز التقنيات التربوية: فريق الإدارة البيئية المهرجان = فريق الإدارة البيئية دون-فريق الإدارة البيئية مع .
    5. تكرار الخطوة 5.4.3 حتى يتم العثور على شدة التحفيز المثلى، يتبين من قمع فريق الإدارة البيئية أكبر.
      ملاحظة: يتم العثور على حدة الأمثل في حوالي 80% من التونسيين 16-
    6. إعطاء المشارك في كافيةستروكشنز (راجع الخطوة 4-2-2) فيما يتعلق بالشرط (إذا كان أو الإنكليزية والفرنسية). كرر التعليمات قبل كل سلسلة (الخطوة 4.2.2)-
    7. في حين أنهم البقاء في مقاعدهم في وضع مريح ومريحة، يكون المشاركون إجراء أربع عمليات اختطاف منفصلة السبابة متساوي القياس (2 مرات مع كل التركيز: الإنكليزية والفرنسية وإذا) 10 في المائة من فماكس وسجل إشارة فريق الإدارة البيئية من الاستثمار الأجنبي المباشر.
      1. خلال عملية الاختطاف هذه السبابة متساوي القياس، سجل (بالضغط " سجل " زر في برنامج التسجيل) المحاكمات 40 مع والمحاكمات 40 دون مركز التقنيات التربوية، مع إيزيس العشوائية لكل شرط (أي إذا والانكليزية والفرنسية) في وازنت الترتيب. استخدام نفس الكثافة لكل شرط (العزم في نقطة 5.4.5)-
    8. بين كل سلسلة، يسمح فاصل لحد أدنى من 5 دقائق إلى أدنى حد من أي تحيز قد تكون الناجم عن التعب.
  5. الدورة 4: بطمس (انظر 1B الرقم ).
    ملاحظة: نموذج نبض إقران تتألف من حافز تكييف في التونسيين 0.8، تليها حافزا تحكم سوبراثريشولد 1.2 aMT.
    1. كرر الخطوات 5، 1-5، 4. بإيجاز، ضع أقطاب فريق الإدارة البيئية على العضلات الاستثمار الأجنبي المباشر ومقعد المشارك كرسي مريح وقابل للتعديل ووضع الذراع الأيسر في وضع مريح واسترخاء تحت الطاولة (أي في الساق اليسرى). العثور نقطة ساخنة لمركز التقنيات التربوية أكثر M1-
    2. تعيين الكثافة مشجعا والمخابرات الباكستانية في 2.5 مللي 36 والفاصل الزمني بين TMS المزدوجة ونبض واحد في هرتز 0.25.
    3. إعطاء الإرشادات الكافية مشارك (راجع الخطوة 4-2-2) فيما يتعلق بالشرط (أي إذا أو الإنكليزية والفرنسية). كرر التعليمات قبل كل سلسلة.
    4. يكون المشاركون إجراء أربع عمليات اختطاف منفصلة السبابة متساوي القياس (2 مرات مع كل التركيز: الإنكليزية والفرنسية وإذا) 10 في المائة من فماكس وسجل إشارة فريق الإدارة البيئية من الاستثمار الأجنبي المباشر. خلال انكماش متساوي القياس، تسجيل 20 TMS المحفزات لكل شرط (أي إذا والانكليزية والفرنسية) في ترتيب وازنت.
      ملاحظة: يجب أن تتألف مجموعة واحدة من المحفزات 20 من 10 أعضاء البرلمان الأوروبي مكيفة (نبض إقران في 0.8-1.2 التونسيين) ومراقبة 10 أعضاء البرلمان الأوروبي (نبضة واحدة على مبلغ 1.2). استخدام نفس الكثافة لكل شرط (تحديد في الخطوة 5.5.2)-
    5. بين كل سلسلة، يسمح فاصل لحد أدنى من 5 دقائق إلى أدنى حد من أي تحيز قد تكون الناجم عن التعب.

6. تجهيز البيانات والتحليل

  1. سوبتمس.
    1. كما هو موضح أعلاه (الخطوة 5.1.1.3)، تصحيح، وفريق الإدارة البيئية للتحليل في المتوسط-
    2. الكشف عن بداية قمع سوبتمس-فريق الإدارة البيئية (انظر الشكل 4).
      ملاحظة: من يعرف هذه اللحظة عندما يكون الفرق بين متوسط جميع المحاكمات مع وأولئك دون مركز التقنيات التربوية السلبية على الأقل 4 مللي ثانية في إطار زمني من 20-50 مللي ثانية بعد مركز التقنيات التربوية-
    3. للكشف عن نهاية للقمع سوبتمس-فريق الإدارة البيئية وتحديد اللحظة بعد بداية قمع (الخطوة 6.1.2) عندما يكون الفرق بين متوسط جميع المحاكمات مع وأولئك دون مركز التقنيات التربوية الإيجابية مرة أخرى على الأقل 4 مرض التصلب العصبي المتعدد (انظر الشكل 4a ).
    4. حساب فريق الإدارة البيئية الناجمة عن سوبتمس على النحو التالي:
      فريق الإدارة البيئية المهرجان = فريق الإدارة البيئية دون – فريق الإدارة البيئية مع.
      1. حساب التكامل العددي المنحرف التراكمي من البداية إلى نهاية قمع تحديد مقدار قمع فريق الإدارة البيئية التي يسببها سوبتمس.
  2. بطمس. صيغة
    1. استخدام الإجراءات التالية للتعبير عن حجم سيسي كنسبة مئوية المتعلقة بمراقبة الهندسة الكهربائية والميكانيكية:
      100 – (مكيفة الهندسة الكهربائية والميكانيكية/التحكم الكهربائية والميكانيكية × 100).
      1. استخدام النتائج كقيم النسبة المئوية للتحليل النهائي-
    2. حساب الاتساع الهندسة الكهربائية والميكانيكية الذروة إلى الذروة (في المتوسط؛ وفي ظروف EF وإذا) وقارن بين الشرطين في التحليل النهائي-
  3. فريق الإدارة البيئية-
    1. كخلفية فريق الإدارة البيئية قد تؤثر على حجم 37 من أعضاء البرلمان الأوروبي، تحديد النشاط فريق الإدارة البيئية بحساب قيمة الجذر-يعني-ساحة في إطار 100 مللي ثانية قبل TMS.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

تأثير البؤر أتينتيونال على الأداء الحركي:

واستخدمت الاختبارات السلوكية في الدراسة الحالية لإثبات جدوى المهمة الحركية وتحديد المواضيع التي رد فعل إيجابيا عند تطبيق الإنكليزية والفرنسية. وتمشيا مع الدراسات السابقة (انظر1 لمراجعة)، إظهار النتائج التي توصلنا إليها الصناديق طويلة عندما اعتمد المشاركون EF المقارنة مع IF (انظر الشكل 3). وهكذا، يبدو أن، خلال عملية اختطاف سبابة متساوي القياس، يمكن أن تعزز كفاءة الحركة بها الإنكليزية والفرنسية. مكنيفين وزملاؤه38 يطرح "فرضية العمل المقيد" لشرح آثار مختلف بؤر الاهتمام على الأداء الحركي والحركية في التعلم. الكتاب يطرح في هذه الفرضية: أن استخدام الإنكليزية يساعد الأداء الحركي بالنهوض تلقائية أكبر في مراقبة الحركة. وفي المقابل، اعتماد إذا كان من المفترض أن تقيد النظام المحرك، كما يتم استخدام نوع أكثر إدراكا للتحكم في المحركات. ومع ذلك، تظل العمليات العصبية الأساسية رغم الفوائد المعروفة لاستخدام EF المقارنة IF في الأداء الحركي في العام1، سيئة التحقيق. ولذلك، يظل السؤال الرئيسي: تحديد كيفية التحكم في حركة تعزيز كفاءة المقترنة الإنكليزية والفرنسية بالمقارنة إلى إذا كان من وجهة نظر القشرية الحركية.

تثبيط إينتراكورتيكال وقدراتهم الحركية:

ويشكل النشاط القشرية التفاعلات بين آليات ضادات والمثبطة داخل المناطق الحركية في المخ24. وبالإضافة إلى ذلك، تعديل هذه العمليات ضرورية للتحكم في المحركات39. على سبيل المثال، الأطفال40،،من4142 و43 من الأفراد المسنين إظهار مستويات مخفضة من تثبيط إينتراكورتيكال – على النقيض من مواضيع صحية، والشباب – الناتج في خفض القدرات التنسيقية. بشكل عام، يبدو أن العمليات المثبطة إينتراكورتيكال والأداء الحركي مترابطة ترابطاً وثيقا وعند النظر في مختلف قطاعات السكان. وباﻹضافة إلى ذلك، ليس فقط عبر الفئات العمرية أو مختلف قطاعات السكان، ولكن أيضا ضمن الفئات العمرية، يبدو الدالة موتور يمكن تغييرها بشدة بالعمليات المثبطة كورتيكوسبينال، مثل التنسيق إينتيرليمب17 أو المهارة19. ولذلك، يبدو مستوى تثبيط إينتراكورتيكال داخل M1 تؤثر على خصائص التحكم في المحركات بشكل عام.

التدبير والتأثير للبؤر أتينشونال على تثبيط إينتراكورتيكال:

في دراسة سابقة للرنين المغناطيسي الوظيفي، بدأت زينتجراف وزملاء العمل28 للتحقيق يرتبط العصبية المرتبطة بالبؤر أتينشونال (أي EF مقابل إذا). أظهرت النتائج زيادة التنشيط في مناطق مختلفة من الدماغ – M1 وفي الجزر، وكورتيسيس سوماتوسينسوري الأولية – عند تنفيذ مواضيع تسلسل مفاتيح إصبع في شرط EF بدلاً من شرط IF. وبصرف النظر عن الحد أن مواضيع مختلفة تم التحقيق في المهام EF وإذا، مما يجعل المقارنات المباشرة مستحيلة، تقنية الرنين المغناطيسي الوظيفي غير قادرة على التمييز بين النشاط العصبي ضادات والمثبطة29، كما أنه يستخدم ويتناقض الأنسجة الدموية المتأصلة44. لذلك، قد يؤدي تنشيط الدماغ أعلى وجدت في M1 في الشرط EF أثبت في هذه الدراسة الرنين المغناطيسي الوظيفي السابق28 من زيادة النشاط عليه أو المثبطة. ولذلك، يوفر الرنين المغناطيسي الوظيفي فقط تقدير حول النشاط العصبي عموما29. مركز التقنيات التربوية في المقابل وفي تكملة للرنين المغناطيسي الوظيفي، يمكن أن تعطي معلومات عن الطبيعة النشاط المحسنة، سواء أنها ناتجة عن نشاط ضادات أو المثبطة. السبب في ذلك أن مركز التقنيات التربوية المطبقة على M1 في درجات أدنى من عتبة الحركية النشطة تكبح الإخراج القشرية الحركية، كعتبة أدنى لمركز التقنيات التربوية من الخلايا العصبية ضادات27، إينتيرنيورونس جابايرجيك المثبطة القشرية 45 , 46 , 47 , 48-وبالإضافة إلى ذلك، تبين أن TMS تحت عتبة السيارات لا تسبب وابلا تنازلي، وعليه، لا بتنشيط هياكل العمود الفقري23،27. في هذه الدراسة، كنا البروتوكولين TMS قياس تثبيط القشرية داخل M1. الأول استخدام بروتوكول واحد--نبض سوبتمس، الذي يدفع قمع في نشاط فريق الإدارة البيئية الجارية. واقترح أن يؤدي تثبيط النشاط المستمر للخلايا كورتيكوسبينال إجراء سريع فعل سوبتمس فريق الإدارة البيئية قمع49.

وهكذا، هناك علاقة بين استثارة الدوائر المثبطة إينتراكورتيكال ومقدار قمع فريق الإدارة البيئية الناجمة عن سوبتمس. وبعبارة أخرى، زيادة في تثبيط القشرية ضمن نتائج M1 في قمع فريق الإدارة البيئية أكثر18. على الرغم من أن البروتوكول سوبتمس لا يستخدم على نطاق واسع، فإنه يرث العديد من المزايا مقارنة بالبروتوكولات باستخدام المحفزات سوبراثريسولد: أولاً، الحث على عدم إضافة ولكن يزيل النشاط بدلاً من الطائرة corticospinal تنازلي، الآثار يمكن وضوح أن يعزى إلى القشرة الحركية الأولية، كما أنها لا تتأثر بالعمود الفقري سيركويتريس23،27. ثانيا، كما تستخدم كثافات سوبثريشولد، لا نشل العضلات في فعل التحفيز، والتي قد تخل بالأداء الحركي. باستخدام هذا الأسلوب، قد دللنا على أن قمع فريق الإدارة البيئية الناجمة عن سوبتمس وتعززت على الفور إذا ما قورنت الإنكليزية والفرنسية باستخدام IF (انظر الشكل 4 للنتائج وتحليل). على وجه التحديد، أظهرت النتائج أن نشاط الدوائر المثبطة إينتراكورتيكال داخل M1 هو التضمين فورا عند اعتماد البؤر أتينتيونال مختلفة.

احتمال آخر أكثر انتشارا لقياس نشاط إينتيرنيورونس موتور جابايرجيك لتطبيق نموذج بطمس مع فترات قصيرة إينتيرستيمولوس عبر M1 كونترالاتيرال. تحفيز نبض إقران الحث على إجراء تخفيض في السعة الكهربائية والميكانيكية، الذي يسمى في سيسي، ويعكس نشاط المثبطة جابايرجيك الخلايا العصبية،21،،من4550.

عند اعتماد الإنكليزية والفرنسية، أظهر المشاركون سيسي أكثر (انظر الشكل 5 للنتائج وتحليلها). هذا هو أيضا تمشيا مع نتائج سوبتمس وتشير إلى أن الخلايا العصبية جابايرجيك، التي تشكل الدوائر المثبطة إينتراكورتيكال51، يتم التضمين بشكل مختلف داخل M1 وفقا لنوع التركيز أتينتيونال. وهذا سيكون متمشيا مع البحوث السابقة تبين أن M1 حساس لحالات أتينشونال التفاضلية52. وباﻹضافة إلى ذلك، كما تم كشف وجود ترابط إيجابي بين تدفق الدم الدماغي في القشرة الحركية ومقدار سيسي في دراسة التصوير المقطعي بالبوزيترون53، النتائج التي توصلنا إليها قد مواصلة دعم تعزيز النشاط القشرية داخل M1 التي عثر عليها زينتجراف والزملاء28. أخيرا، كالمهام الحركية وخلفية فريق الإدارة البيئية قبل التحفيز كانت متشابهة في كل الأحوال، قد تم استنتاج أن التعليمات الشفهية التي تنص على الواقع باتجاه الاهتمام رئيسي مودولاتوري تؤثر على نشاط إينتراكورتيكال الخلايا العصبية المثبطة التي توقع للاستثمار الأجنبي المباشر.

Figure 1
رقم 1. الوقت بالطبع من البروتوكولات الأربعة- ألف-الدورتين الأولى والثانية (S1 و S2) يهدف إلى مقارنة الوقت إلى فشل المهمة (الصناديق الاستئمانية) اختطاف المطرد سوبماكسيمال السبابة اليمنى في 30% فماكس بين خارجي (الإنكليزية والفرنسية) وتركيز داخلي للاهتمام (إذا كان). أثناء الدورة EF، يطلب من المواضيع التي تركز على زاوية جونيوميتير (أي تأثير الحركة)، بينما أثناء الدورة إذا، أنهم مطالبون بالتركيز على تلك السبابة والعضلات (أي، حركة الجسم). باء-الدورتان الثالثة والرابعة (S3 و S4) تهدف إلى مقارنة نشاط القشرية الدارات المثبطة إينتراكورتيكال داخل M1 بين الإنكليزية والفرنسية إذا كان. ويمكن تحقيق ذلك عن طريق مقارنة المبلغ ومدة سوبثريشولد TMS (سوبتمس) الناجم عن قمع فريق الإدارة البيئية وعن طريق مقارنة مقدار الفاصل الزمني القصير تثبيط إينتراكورتيكال (سيسي) الناجم عن نبض إقران TMS (بطمس). وكان هذا الرقم مقتبس من كوهن وآخرون16. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 2
رقم 2. الإعداد التجريبية. ألف 1. يتم وضع اللولب TMS عبر M1 كونترالاتيرال على مدى تمثيل اليد. 2 جبهته في-مشارك واللولب TMS هي التي شنت بما يعكس علامات للتحكم في موضع اللولب مركز التقنيات التربوية بالنسبة للجمجمة. 3-جبيرة العظام يقيد حركة المعصم، ويسمح فقط لحركات السبابة. 4-توضع أقطاب فريق الإدارة البيئية في مونتاج وتر بطن عبر الاستثمار الأجنبي المباشر. 5-جونيوميتير تحسب زاوية المشترك ميتاكاربوفالانجيل من السبابة. 6-الذين يمثلون 30% (S1 و S2) أو 10% (S3 و S4) من فماكس هو وزن للحبل. باء-تحركات مشتركة ميتاكاربوفالانجيل معروضة على شاشة كمبيوتر موضوعة م 1 أمام هذا الموضوع. عند الزاوية 90°، هو نحافة الخط الأحمر المعروضة على شاشة الكمبيوتر. حالما ينتقل الإصبع المشارك إلى اليسار أو إلى اليمين، يحصل على الخط الأحمر أكثر سمكا في الاتجاه المقابل. والهدف من هذه المهمة الحركية الحفاظ على الخط الأحمر رقيقة قدر الإمكان. لقياس فماكس (S1 و S2)، يوضع محول القوة (1) أن المشاركين يمكن دفع ضدها (أي انكماش متساوي القياس)، الاحتفاظ بزاوية ثابتة مقدارها 90 درجة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 3
الشكل 3. الوقت إلى فشل المهمة (الصناديق الاستئمانية) تقلصات مستمرة. وكان الصندوق الاستئماني المواضيعي لفترات طويلة (ما يقرب من 18%) عند المشاركين (n = 14) اعتمدت خارجي (الإنكليزية والفرنسية) بدلاً من داخلية محور الاهتمام (إذا كان). * ف < 0.05. أشرطة الخطأ تمثل sem. وكان هذا الرقم مقتبس من كوهن وآخرون16. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 4
الشكل 4. قمع فريق الإدارة البيئية التي يسببها سوبتمس. A.To الحصول على منحنيات متوسط نشاط فريق الإدارة البيئية خلال الانكماش المطرد الحق الأول الظهرية إينتيروسيوس (الاستثمار الأجنبي المباشر) 10 في المائة من فماكس، وهو طرح فريق الإدارة البيئية تصحح (تصحيح كامل الموجه) المحاكمات مع سوبتمس من أن المحاكمات دون التحفيز. وتمثل الخطوط العمودية (1) بداية قمع فريق الإدارة البيئية التي يسببها سوبتمس و (2) نهاية لقمع فريق الإدارة البيئية الناجمة عن سوبتمس. ب بيانات الممثل (n = 10) من المبلغ لقمع فريق الإدارة البيئية الناجمة عن سوبتمس. يتم الحصول على البيانات من الحوسبة التكامل العددي المنحرف التراكمي من البداية إلى النهاية لقمع (أي منطقة السلبية تحت كل منحنى من 1 إلى 2 في A). مقدار قمع فريق الإدارة البيئية التي يسببها سوبتمس تتعزز عندما التركيز الخارجي (الإنكليزية والفرنسية) بدلاً من أن يعتمد تركيز داخلية (إذا كان). جيم بيانات الممثل (n = 10) التي يسببها سوبتمس فريق الإدارة البيئية قمع المدة من 1 إلى 2. لم يوجد أي اختلاف كبير في مدة قمع، إلا أنها أطول مع الإنكليزية والفرنسية. وبالتالي، فمن المعقول أن نفترض أن حجم الأثر كان صغير جداً للحث على اختلاف كبير في حجم العينة صغيرة نسبيا لدينا. ف < 0.01. أشرطة الخطأ تمثل sem. وكان هذا الرقم مقتبس من كوهن وآخرون16. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 5
الرقم 5. الفاصل الزمني القصير تثبيط إينتراكورتيكال (سيسي). ألف سيسي يتم التعبير عنها كالنسبة المئوية لعنصر التحكم الكهربائية والميكانيكية في الاستثمار الأجنبي المباشر عن طريق تطبيق الصيغة التالية: 100-(مكيفة الهندسة الكهربائية والميكانيكية/التحكم في الهندسة الكهربائية والميكانيكية × 100). سيسي وتتعزز عندما يعتمد المشتركون الإنكليزية والفرنسية بالمقارنة مع IF. وهذا يعكس زيادة تفعيل الدوائر المثبطة إينتراكورتيكال. باء حسب السعة لعنصر التحكم الكهربائية والميكانيكية قد تؤثر على حجم الهندسة الكهربائية والميكانيكية مكيفة، وينبغي مقارنة سيطرة أعضاء البرلمان الأوروبي في الاتساع الذروة إلى الذروة التونسيين 1.2 بين الشرطين (أي EF مقابل إذا). ف < 0.01. أشرطة الخطأ تمثل sem. وكان هذا الرقم مقتبس من كوهن وآخرون16. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-/p >

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

ويبين هذا البروتوكول طريقتين المحتملة للتحقيق في نشاط الدوائر المثبطة داخل M1 باستخدام مركز التقنيات التربوية. أكثر دقة، قد استخدمت هذين البروتوكولين في هذه الدراسة للتحقيق في أثر البؤر أتينشونال على نشاط الدوائر المثبطة داخل M1.

واحد الحد من طريقة عرض أنه ليس دائماً إمكانية التسبب قمع فريق الإدارة البيئية التي يسببها سوبتمس دون تيسير السابقة لها. في هذه الدراسة، على سبيل المثال، أربعة مواضيع كان المراد إزالتها من التحليل النهائي، كما أنها لم تظهر أي قمع يتفق فريق الإدارة البيئية الناجمة عن سوبتمس. ومع ذلك، هذا الأسلوب تحفيز الدماغ غير الغازية المسلم جيدا للقياس والتحديد الكمي لنشاط الدوائر المثبطة إينتراكورتيكال داخل ال32،M134. قيد آخر من هذه الدراسة أنه لا يمكن استبعاد أن الاختلافات بين بؤر الاهتمام التي حددها سوبتمس وبطمس بالاعتماد على مناطق الدماغ المنبع M1. وعلى الرغم من حقيقة أن كلا الأسلوبين يفترض لاختبار مدى استجابة إينتراكورتيكال GABA المثبطة إينتيرنيورونس23،27، لا يوجد ارتباط بين مقدار قمع فريق الإدارة البيئية الناجمة عن سوبتمس ومقدار سيسي 16؛ بذل المزيد من التحقيقات.

وباﻹضافة إلى ذلك، فإنه من المهم استخدام مقاومة خفيفة (10% فماكس) خلال البروتوكولات مركز التقنيات التربوية، إجراء التجربة سوبتمس في جلسات منفصلة (≥ كسر ح 72)، والشروط بطريقة عشوائية. والسبب الرئيسي أن التعب يمكن أن يؤثر حجم فريق الإدارة البيئية التي يسببها سوبتمس قمع32 ومستوى سيسي54، بمعنى أن الأثر الرئيسي للاهتمام قد يكون متحيزا بالتعب. أثناء مهمة فاتيجوينج، ويمكن أيضا عددا من الآليات المحيطية، وسوبكورتيكال والقشرية تلعب دوراً حاسما في الأداء. وعلاوة على ذلك، من المهم استخدام نظام نيورونافيجيشن، كما يجب وضع اللولب TMS في نفس المكان قبل كل محاكمة. وبالإضافة إلى ذلك، يسمح هذا النظام المجرب للتحقق من وضع اللولب في أي وقت خلال التجربة كلها.

النتيجة الرئيسية لهذه الدراسة أن تثبيط القشرية داخل M1 يمكن أن تتأثر على الفور في نفس الموضوع وفقا للتركيز أتينشونال اعتمدت أثناء تنفيذ السيارات. على ما يبدو العمليات المثبطة تكون ذات ارتباط وثيق بنوعية التنفيذ السيارات بشكل عام، قد يفسر النتائج التي توصلنا إليها على مستوى العصبية تعزيز كفاءة EF المقارنة مع IF. يمكن تكهن أن زيادة مستوى تثبيط خلال EF يتجنب النشاط المشترك لا لزوم لها ويؤدي إلى تفعيل تنسيق أكثر، أسفر عن عملية إعدام السيارات أكثر كفاءة. وبهذه الطريقة، قد تشكل النتائج التي توصلنا إليها إحدى الآليات الأساسية "فرضية عمل مقيدة". وبالإضافة إلى ذلك، هذا البروتوكول هو أول لإظهار كيفية تطبيق سوبتمس وبطمس لنفس المشاركين باستخدام تصميم تدابير متكررة. وعلاوة على ذلك، على الرغم من حقيقة أن عددا كبيرا من الدراسات تبين أن اعتماد EF المقارنة إلى إذا كان يعزز أداء المحرك والتعلم في العديد من إعدادات1، سوى قلة قليلة التحقيق الآليات العصبية الكامنة عند مختلف أتينتيونال الحالات المنصوص عليها من خلال تعليمات لفظية هي اعتمدت16،،من2855.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

Acknowledgments

المؤلفين قد لا شكر وتقدير.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
MC3A-100 Advanced Mechanical Technologies Inc., Watertown, MA, USA - Force transducer
BlueSensor P Ambu A/S, Bellerup, Denmark - Ag/AgCl surface electrodes for EMG
Polaris Spectra Northern Digital, Waterloo, ON, Canada - neuronavigation system, active or passive markers tracker
Localite TMS Navigator Version 2.0.5 LOCALITE GmbH, Sankt Augustin, Germany - navigation system for transcranial magnetic stimulation (TMS)
MagVenture MagPro X100 MagVenture A/S, Farum, Denmark 9016E0711 Transcranial magnetic stimulator
MagVenture D-B80 MagVenture A/S, Farum, Denmark 9016E0431 TMS coil (figure of eight)
Goniometer N/A - Custom-made goniometer
Othopedic splint N/A - Custom-made splint
Recording software LabView based - Custom-made script

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Wulf, G. Attentional focus and motor learning: a review of 15 years. Int Rev Sport Exerc Psychol. 6 (1), 77-104 (2012).
  2. Perkins-Ceccato, N., Passmore, S. R., Lee, T. D. Effects of focus of attention depend on golfers' skill. J Sports Sci. 21 (8), 593-600 (2003).
  3. Marchant, D. C., Clough, J. C., Crawshaw, M. The effects of attentional focusing strategies on novice dart throwing performance and their task experiences. Int Rev Sport Exerc Psychol. 5 (3), 291-303 (2007).
  4. Oliveira, R. M., Gurd, J. M., Nixon, P., Marshall, J. C., Passingham, R. E. Micrographia in Parkinson's disease: the effect of providing external cues. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 63 (4), 429-433 (1997).
  5. Landers, M., Wulf, G., Wallmann, H., Guadagnoli, M. An external focus of attention attenuates balance impairment in patients with Parkinson's disease who have a fall history. Physiotherapy. 91 (3), 152-158 (2005).
  6. Wulf, G., Landers, M., Lewthwaite, R., Töllner, T. External focus instructions reduce postural instability in individuals with Parkinson disease. Phys Ther. 89 (2), 162-168 (2009).
  7. Wulf, G., Dufek, J. S. Increased jump height with an external focus due to enhanced lower extremity joint kinetics. J Mot Behav. 41 (5), 401-409 (2009).
  8. Marchant, D. C. Attentional Focusing Instructions and Force Production. Front Psychol. 1, 1-9 (2011).
  9. Wälchli, M., Ruffieux, J., Bourquin, Y., Keller, M., Taube, W. Maximizing Performance: Augmented Feedback, Focus of Attention, and/or Reward? Med Sci Sports Exerc. 48 (4), 714-719 (2015).
  10. Keller, M., Lauber, B., Gottschalk, M., Taube, W. Enhanced jump performance when providing augmented feedback compared to an external or internal focus of attention. J Sports Sci. 33 (10), 1067-1075 (2015).
  11. Wulf, G., Dufek, J. S., Lozano, L., Pettigrew, C. Increased jump height and reduced EMG activity with an external focus. Hum Mov Sci. 29 (3), 440-448 (2010).
  12. Fasoli, S. E., Trombly, C. A., Tickle-Degnen, L., Verfaellie, M. H. Effect of instructions on functional reach in persons with and without cerebrovascular accident. Am J Occup Ther. 56 (4), 380-390 (2002).
  13. Schücker, L., Anheier, W., Hagemann, N., Strauss, B., Völker, K. On the optimal focus of attention for efficient running at high intensity. Sport Exerc Perform Psychol. 2 (3), 207-219 (2013).
  14. Schücker, L., Hagemann, N., Strauss, B., Völker, K. The effect of attentional focus on running economy. J Sports Sci. 27 (12), 1241-1248 (2009).
  15. Lohse, K. R., Sherwood, D. E. Defining the focus of attention: effects of attention on perceived exertion and fatigue. Front Psychol. 2, 332 (2011).
  16. Kuhn, Y. A., Keller, M., Ruffieux, J., Taube, W. Adopting an external focus of attention alters intracortical inhibition within the primary motor cortex. Acta Physiol (Oxf). , (2016).
  17. Fujiyama, H., Hinder, M. R., Schmidt, M. W., Garry, M. I., Summers, J. J. Age-related differences in corticospinal excitability and inhibition during coordination of upper and lower limbs. Neurobiol Aging. 33 (7), (2012).
  18. Papegaaij, S., et al. Postural challenge affects motor cortical activity in young and old adults. Exp Gerontol. 73, 78-85 (2016).
  19. Heise, K. -F., et al. The Aging Motor System as a Model for Plastic Changes of GABA-Mediated Intracortical Inhibition and Their Behavioral Relevance. J Neurosci. 33 (21), 9039-9049 (2013).
  20. Flamand, V. H., Nadeau, L., Schneider, C. Brain motor excitability and visuomotor coordination in 8-year-old children born very preterm. Clin Neurophysiol. 123 (6), 1191-1199 (2012).
  21. Kujirai, T., et al. Corticocortical inhibition in human motor cortex. J Physiol. 471, 501-519 (1993).
  22. Wassermann, E. M., et al. Responses to paired transcranial magnetic stimuli in resting, active, and recently activated muscles. Exp Brain Res. 109 (1), 158-163 (1996).
  23. Di Lazzaro, V., et al. Magnetic transcranial stimulation at intensities below active motor threshold activates intracortical inhibitory circuits. Exp Brain Res. 119 (2), 265-268 (1998).
  24. Chen, R. Interactions between inhibitory and excitatory circuits in the human motor cortex. Exp Brain Res. 154 (1), 1-10 (2004).
  25. Lauber, B., Keller, M., Leukel, C., Gollhofer, A., Taube, W. Specific interpretation of augmented feedback changes motor performance and cortical processing. Exp Brain Res. 227 (1), 31-41 (2013).
  26. Lauber, B., Leukel, C., Gollhofer, A., Taube, W. Time to task failure and motor cortical activity depend on the type of feedback in visuomotor tasks. PLoS One. 7 (3), e32433 (2012).
  27. Davey, N. J., Romaiguère, P., Maskill, D. W., Ellaway, P. H. Suppression of voluntary motor activity revealed using transcranial magnetic stimulation of the motor cortex in man. J Physiol. 477 (2), 223-235 (1994).
  28. Zentgraf, K., et al. Neural correlates of attentional focusing during finger movements: A fMRI study. J Mot Behav. 41 (6), 535-541 (2009).
  29. Arthurs, O. J., Boniface, S. How well do we understand the neural origins of the fMRI BOLD signal? Trends Neurosci. 25 (1), 27-31 (2002).
  30. Rossi, S., Hallett, M., Rossini, P. M., Pascual-Leone, A. Safety, ethical considerations, and application guidelines for the use of transcranial magnetic stimulation in clinical practice and research. Clin Neurophysiol. 120 (12), 2008-2039 (2009).
  31. Rossini, P. M., et al. Non-invasive electrical and magnetic stimulation of the brain, spinal cord, roots and peripheral nerves: Basic principles and procedures for routine clinical and research application. An updated report from an I.F.C.N. Committee. Clin Neurophysiol. 126 (6), 1071-1107 (2015).
  32. Seifert, T., Petersen, N. C. Changes in presumed motor cortical activity during fatiguing muscle contraction in humans. Acta Physiol (Oxf). 199, 317-325 (2010).
  33. Sidhu, S. K., Cresswell, A. G., Carroll, T. J. Short-interval intracortical inhibition in knee extensors during locomotor cycling. Acta Physiol (Oxf). 207 (1), 194-201 (2013).
  34. Zuur, A. T., et al. Contribution of afferent feedback and descending drive to human hopping. J Physiol. 588 (Pt 5), 799-807 (2010).
  35. Konrad, P. The ABC of EMG: A practical introduction to kinesiological electromyography. , Noraxon, Inc. Scottsdale, AZ. Version 1 (2005).
  36. Roshan, L., Paradiso, G. O., Chen, R. Two phases of short-interval intracortical inhibition. Exp Brain Res. 151 (3), 330-337 (2003).
  37. Kojima, S., et al. Modulation of the cortical silent period elicited by single- and paired-pulse transcranial magnetic stimulation. BMC Neurosci. 14, 43 (2013).
  38. McNevin, N., Shea, C. H., Wulf, G. Increasing the distance of an external focus of attention enhances learning. Psychol Res. 67 (1), 22-29 (2003).
  39. Hummel, F. C., et al. Deficient intracortical inhibition (SICI) during movement preparation after chronic stroke. Neurology. 72 (20), 1766-1772 (2009).
  40. Mall, V., et al. Low level of intracortical inhibition in children shown by transcranial magnetic stimulation. Neuropediatrics. 35 (2), 120-125 (2004).
  41. Walther, M., et al. Maturation of inhibitory and excitatory motor cortex pathways in children. Brain Dev. 31 (7), 562-567 (2009).
  42. van de Laar, M. C., van den Wildenberg, W. P., van Boxtel, G. J., Huizenga, H. M., van der Molen, M. W. Lifespan changes in motor activation and inhibition during choice reactions: a Laplacian ERP study. Biol Psychol. 89 (2), 323-334 (2012).
  43. Papegaaij, S., Taube, W., Baudry, S., Otten, E., Hortobagyi, T. Aging causes a reorganization of cortical and spinal control of posture. Front Aging Neurosci. 6 (28), (2014).
  44. Kwong, K. K., et al. Dynamic magnetic resonance imaging of human brain activity during primary sensory stimulation. Proc Natl Acad Sci U S A. 89 (12), 5675-5679 (1992).
  45. Ziemann, U., Rothwell, J. C., Ridding, M. C. Interaction between intracortical inhibition and facilitation in human motor cortex. J Physiol. 496 (Pt 3), 873-881 (1996).
  46. Petersen, N. T., et al. Suppression of EMG activity by transcranial magnetic stimulation in human subjects during walking. J Physiol. 537 (Pt 2), 651-656 (2001).
  47. Butler, J. E., Larsen, T. S., Gandevia, S. C., Petersen, N. T. The nature of corticospinal paths driving human motoneurones during voluntary contractions. J Physiol. 584 (Pt 2), 651-659 (2007).
  48. Ortu, E., Deriu, F., Suppa, A., Tolu, E., Rothwell, J. C. Effects of volitional contraction on intracortical inhibition and facilitation in the human motor cortex. J Physiol. 586 (21), 5147-5159 (2008).
  49. Roy, F. D. Suppression of EMG activity by subthreshold paired-pulse transcranial magnetic stimulation to the leg motor cortex. Exp Brain Res. 193 (3), 477-482 (2009).
  50. Di Lazzaro, V., et al. Direct demonstration of the effect of lorazepam on the excitability of the human motor cortex. Clin Neurophysiol. 111 (5), 794-799 (2000).
  51. Classen, J., Benecke, R. Inhibitory phenomena in individual motor units induced by transcranial magnetic stimulation. Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 97 (5), 264-274 (1995).
  52. Binkofski, F., et al. Neural activity in human primary motor cortex areas 4a and 4p is modulated differentially by attention to action. J Neurophysiol. 88 (1), 514-519 (2002).
  53. Strafella, A. P., Paus, T. Cerebral blood-flow changes induced by paired-pulse transcranial magnetic stimulation of the primary motor cortex. J Neurophysiol. 85 (6), 2624-2629 (2001).
  54. Hunter, S. K., McNeil, C. J., Butler, J. E., Gandevia, S. C., Taylor, J. L. Short-interval cortical inhibition and intracortical facilitation during submaximal voluntary contractions changes with fatigue. Exp Brain Res. 234 (9), 2541-2551 (2016).
  55. Zimmermann, K., et al. Neural Correlates of Switching Attentional Focus during Finger Movements: An fMRI Study. Front Psychol. 3 (555), (2012).

Tags

السلوك، 127 قضية، البؤر أتينشونال، التلاعب الإدراكي، القشرة الحركية، ومراقبة الحركة، وتثبيط إينتراكورتيكال فاصل زمني قصير، الوقت إلى فشل المهمة، والتحفيز المغناطيسي transcranial
يمكن عن طريق تغيير تركيز الاهتمام التضمين تثبيط إينتراكورتيكال داخل قشرة المحرك الأساسي
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Kuhn, Y. A., Keller, M., Ruffieux,… More

Kuhn, Y. A., Keller, M., Ruffieux, J., Taube, W. Intracortical Inhibition Within the Primary Motor Cortex Can Be Modulated by Changing the Focus of Attention. J. Vis. Exp. (127), e55771, doi:10.3791/55771 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter