Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

قياس ومعالجة المسارات العصبية المحددة وظيفيا في نظام المحرك البشري مع التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة

Published: February 23, 2020 doi: 10.3791/60706
Automatic Translation
1, 1, 1, 1, 1
1School of Kinesiology, Brain Behavior Laboratory, University of Michigan

Summary

تصف هذه المقالة أساليب جديدة لقياس وتعزيز المسارات العصبية المحددة وظيفياً مع التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة. يمكن لهذه المنهجيات المتقدمة لتحفيز الدماغ غير الباضع ة أن توفر فرصًا جديدة لفهم العلاقات بين الدماغ والسلوك وتطوير علاجات جديدة لعلاج اضطرابات الدماغ.

Abstract

فهم التفاعلات بين مناطق الدماغ مهم لدراسة السلوك الموجه نحو الهدف. وقد وفر التصوير العصبي الوظيفي للاتصال الدماغ رؤى هامة في العمليات الأساسية للدماغ مثل الإدراك والتعلم والتحكم الحركي. ومع ذلك، لا يمكن لهذا النهج أن يقدم أدلة سببية على تورط مناطق اهتمام الدماغ. التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة (TMS) هو أداة قوية وغير باضعة لدراسة الدماغ البشري التي يمكن التغلب على هذا القيد عن طريق تعديل نشاط الدماغ بشكل عابر. هنا ، نسلط الضوء على التطورات الأخيرة باستخدام طريقة TMS مزدوجة الموقع ومزدوجة النبض مع ملفين يحققان التفاعلات القشرية القشرية في نظام المحرك البشري خلال سياقات المهام المختلفة. بالإضافة إلى ذلك، نحن نصف بروتوكول TMS ثنائي الموقع يستند إلى التحفيز النقابي القشري (cPAS) الذي يعزز بشكل عابر الكفاءة المتشابكة في منطقتين مترابطتين من الدماغ من خلال تطبيق أزواج متكررة من المحفزات القشرية مع ملفين. يمكن أن توفر هذه الأساليب فهمًا أفضل للآليات الكامنة وراء الوظيفة المعرفية الحركية بالإضافة إلى منظور جديد حول التلاعب بمسارات عصبية محددة بطريقة مستهدفة لتعديل دوائر الدماغ وتحسين السلوك. قد يثبت هذا النهج أن يكون أداة فعالة لتطوير نماذج أكثر تطورا من العلاقات بين الدماغ والسلوك وتحسين التشخيص والعلاج من العديد من الاضطرابات العصبية والنفسية.

Introduction

تحفيز الدماغ غير الباضع هو أداة تقييم واعدة وعلاج للعديد من الاضطرابات العصبية ، مثل مرض باركنسون ، ومرض الزهايمر ، والسكتة الدماغية1،2،3،4. هناك أدلة متراكمة تثبت العلاقة بين المظاهر السلوكية للأمراض العصبية وتشوهات الابتهاج القشري ، والمرونة العصبية ، والقشرية القشرية والقشرية - القشرية الاتصال5،6. لذلك ، يمكن أن توفر المعرفة الأساسية حول ديناميكيات شبكة الدماغ واللدونة في الحالات العصبية رؤية لا تقدر بثمن في تشخيص المرض ، والتقدم ، والاستجابة للعلاج. التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي(وMRI) هو أداة مفيدة لفهم العلاقات المعقدة بين الدماغ والسلوك في كل من شبكات الدماغ الصحية والمريضة ولديه القدرة على تحسين العلاج على أساس منظور الشبكة7،8،9. ومع ذلك ، والتصوير بالرنين المغناطيسي هو علاقة في الطبيعة ولا يمكن أن توفر علاقة سببية بين وظيفة الدماغ والسلوك ، ولا التلاعب الاتصال الوظيفي لاستعادة الدوائر العصبية غير طبيعية المرتبطة العاهات السلوكية في المرضى10،11،12. التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة (TMS) يمكن قياس سببية وتعدل وظيفة الدماغ البشري والسلوك في الصحة والمرض3،13،14،15.

TMS هو وسيلة آمنة وغير باضعة لتحفيز الدماغ البشري16,17ويمكن استخدامها للحث وقياس اللدونة18. يمكن لهذه الطريقة أن تعزز فهمنا للعلاقات السببية بين مناطق الدماغ الفردية والسلوك10,11,12,19وتفاعلاتها الوظيفية المحددة مع العقد الأخرى لشبكة الدماغ20,21,22,23. حتى الآن ، ركزت معظم الدراسات على نظام المحرك البشري ، بالنظر إلى أن TMS إلى منطقة اليد من قشرة المحرك (M1) يمكن أن تنتج إمكانات المحرك أثار (أعضاء البرلمان العربي) والقراءة الفسيولوجية للتغييرات المرتبطة السلوك الحركي24، مما يسمح بفحص مختلف الدوائر المثبطة والمثيرة على مستوى النظام في الدماغ البشري25. تظهر التطورات الأخيرة باستخدام نهج اختبار التكييف TMS مع ملفين أنه من الممكن قياس التفاعلات الوظيفية بين المناطق القشرية المختلفة. في النظام الحركي، تظهر تجارب TMS ذات الموقع المزدوج أن المدخلات من المناطق القشرية المترابطة مع M1 يمكن أن تتغير مع متطلبات المهمة أو العمر أو المرض14,26. وقد وجد العمل المنوي من قبل فيربرت وزملاؤه أن تطبيق حافز تكييف لM1 قبل اختبار التحفيز من M1 الأخرى يمكن أن يؤدي إلى تثبيط السعة MEP، وهي ظاهرة تعرف باسم تثبيط الفاصل الزمني القصير بين الغلاف الجوي (SIHI)28. وقد أظهرت عدد من دراسات TMS باستخدام هذا النهج أيضًا أن M1 يرتبط بقوة مع M1 ، القشرة قبل الحركية البطنية (PMv) ، القشرة قبل الحركية الظهرية (PMd) ، منطقة المحرك التكميلية (SMA) ، ما قبل SMA ، القشرة الحسية الأولية (S1) ، قشرة الفص الجبهي الظهري (DLPFC)، والقشرة الجدارية الخلفية (PPC) في بقية27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42. ومن المثير للاهتمام أن تأثير التحفيز من هذه المناطق القشرية على الإثارة القشرية الحركية هي محددة تشريحياً وزمنياً ووظيفياً لنشاط الدماغ المستمر أثناء إعداد حركة (تعتمد على الدولة والسياق43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,60,61,62,63,64,65,66,67,69). ومع ذلك ، فإن عددقليل جدا من الدراسات التي تستخدم TMS مزدوجة الموقع قد ميزت أنماط الاتصال القشرية القشرية الوظيفية مع الإعاقات الحركية والإدراكية في المرضى الذين يعانون من اضطرابات الدماغ70,71,72. وهذا يتيح فرصا لتطوير أساليب جديدة لتقييم وعلاج الاضطرابات الحركية والمعرفية.

باستخدام هذه التقنية، كما تم العثور على أن أزواج متكررة من TMS القشرية تطبيقها على المناطق القشرية مترابطة مع M1 مثل M1 contralateral68،69،70، PMv76،77،78، SMA71، وPPC80،81،82 يمكن أن تحفز تغييرات في كفاءة متشابك في مسارات عصبية محددة على أساس مبدأ اللدونة الهبية83 ،84،85،86 وتعزيز الأداء السلوكي72،73،74. ومع ذلك ، فقد استخدمت دراسات قليلة هذا النهج لدراسة الدائرة واللدونة الخلل في الاضطرابات العصبية2،75،76،77،78،79،80،81،82،83،84،90،91،92، 93،94،95،96. يبقى أن يظهر ما إذا كان تعزيز مسارات عصبية محددة وظيفيا مع TMS يمكن استعادة النشاط في الدوائر المختلة، أو ما إذا كان تعزيز المحتملين للدائرة سليمة يمكن أن تزيد من المرونة97 في شبكات الدماغ دعم الوظائف الحركية والمعرفية على مدى الحياة وفي المرض. عدم وجود فهم أساسي للآليات العصبية الكامنة وراء الاضطرابات العصبية وآثار التحفيز على شبكات الدماغ المختلة المترابطة يحد من العلاج الحالي.

على الرغم من قدرتها، TMS لم تصبح بعد جزءا قياسيا من التسلح من علم الأعصاب والأدوات السريرية لفهم العلاقات بين الدماغ والسلوك، والفيزيولوجيا المرضية من اضطرابات الدماغ، وفعالية العلاج. ولذلك، ولتحقيق إمكاناتها ودعم تطبيقها على نطاق واسع، فإن توحيد أساليب نظام إدارة الاتصالات أمر مهم لأنه من الأرجح أن يزيد من صرامة تجارب نظام إدارة الاتصالات في المستقبل وقابلية الاستنساخ عبر مختبرات مستقلة. توضح هذه المقالة كيف يمكن استخدام TMS لقياس التفاعلات الوظيفية ومعالجتها. هنا، نصف هذه التقنية في نظام المحركات (على سبيل المثال، المسار الحركي الباريتي44)عن طريق قياس مقاييس الإخراج المستندة إلى TMS (على سبيل المثال، أعضاء البرلمان المتعدد المؤشرات)، حيث يتم فهم الطريقة بشكل أفضل. ومع ذلك ، من المهم أن نلاحظ أن هذا البروتوكول يمكن أيضا أن تتكيف مع اقتران وظيفية الهدف من85تحت القشرية الأخرى ، المخيخ86،87، والمناطق القشرية. 73،74،88 بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام تقنيات التصوير العصبي مثل EEG89و90و91 و fMRI92،93 لتقييم التغيرات الناجمة عن TMS في النشاط والاتصال26،94. نخلص إلى اقتراح أن دراسة المشاركة الوظيفية للاتصال القشري على مستوى الدائرة مع هذه الأساليب TMS في كل من الصحة والمرض يجعل من الممكن لتطوير التشخيصات المستهدفة والعلاجات المبتكرة على أساس نماذج شبكة أكثر تطورا من العلاقات بين الدماغ والسلوك.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

يتم وصف أساليب TMS الثلاثة التالية أدناه. أولاً، يتم وصف طريقتين لقياس الاتصال القشري القشري باستخدام التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة في الموقع المزدوج (dsTMS) بينما يكون المشاركون إما 1) في الراحة (حالة الراحة) أو 2) أداء حركة الوصول إلى فهم الهدف الموجه ( تعتمد على المهام). ثانياً، يتم وصف طريقة التحفيز النقابي المقترنة القشرية (cPAS) لتعديل التفاعل بين منطقتين في الدماغ بطريقة خاضعة للرقابة من خلال إقران المحفزات القشرية (على سبيل المثال، القشرة الجدارية الخلفية والحركية الأولية) لتعزيز وظيفية مسارات عصبية محددة مع TMS وإحداث تغييرات في الجاذبية القشرية. يتم توفير مجموعة بيانات تمثيلية لكل طريقة. وقد وافق مجلس الاستعراض المؤسسي بجامعة ميشيغان على جميع الأساليب الموصوفة في هذا البروتوكول وفقا لإعلان هلسنكي.

1- توظيف المشاركين

  1. فحص جميع المشاركين لأي موانع لTMS95،96،97،98،99،100 والتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) قبل التوظيف. توظيف المشاركين باليد اليمنى101 للتجارب التحقيق في الاتصال الوظيفي في النظام الحركي.
  2. إبلاغ كل مشارك بأهداف الدراسة وإجراءاتها ومخاطرها التي وافق عليها مجلس المراجعة المؤسسية المحلية. الحصول على موافقة خطية قبل السماح للفرد بالمشاركة في الدراسة.

2. التصوير الكهربائي (EMG) وضع القطب

  1. توجيه المشارك للالجلوس بشكل مريح في الكرسي التجريبي مع كلا الذراعين المدعومة في وضع مريح. توفير راحة الذقن للمشاركين خلال TMS للحفاظ على حركة الرأس إلى الحد الأدنى أثناء التحفيز.
  2. تنظيف الجلد على العضلات ذات الاهتمام مع جلخ خفيف. باستخدام ترتيب القطب البطن وتر، وضع واحد القطب Ag-AgCl المتاح على عضلة البطن وآخر على معلم عظمي قريب لموقع مرجعي على كلتا يديه من المشارك. كرر هذه الخطوة لكل عضلة من الفائدة.
  3. ربط القطب الأرض لعملية منقلم الزندي. من المهم فحص مستوى الاتصال السطحي للأقطاب الكهربائية مع الجلد طوال مدة التجربة ، لأن هذا يمنع جودة مقاومة إشارة EMG. وضع الشريط على القطب السطحي يمكن أن يحسن درجة الاتصال مع سطح الجلد.
    ملاحظة: للوصول إلى فهم الإجراءات العضلات المشتركة درس هي 1) أول الظهرية interosseous (الاستثمار الأجنبي المباشر)، 2) الخاطف pollicis brevis (APB)، و 3) الخاطف الأرقامي minimi (ADM) عضلات اليد.
  4. قم بتوصيل الأقطاب الكهربائية السطحية مع مكبر صوت EMG ونظام الحصول على البيانات. تسجيل وتخزين إشارات EMG من مكبر الصوت إلى كمبيوتر جمع البيانات مع برنامج EMG للرصد عبر الإنترنت والتحليل دون اتصال لإشارة EMG. اختيارياً، قم بتضخيم إشارة EMG 1000x، واستخدم فلتر تمرير النطاق بين 2 هرتز و2.5 كيلو هرتز، ويتم رقمنة 5 كيلو هرتز بواسطة واجهة تناظرية إلى رقمية.

3. توطين مناطق الدماغ لTMS المستهدفة

  1. الطريقة الأولى: التعريب بدون فحص بالرنين المغناطيسي
    1. باستخدام علامة نظام تخطيط كهربية الدماغ 10-20 C3، التي تقع تقريبًا فوق القشرة الحركية الأساسية اليسرى (M1)، وP3، وتقع تقريبًا على جزء من الدوران الزاوي في القشرة الجدارية الخلفية اليسرى (PPC)، على فروة رأس المشارك. راجع الأساليب الموصوفةسابقاً 102 للحصول على خطوات محددة لتوطين مناطق الدماغ مع نظام تخطيط كهربية الدماغ 10-20 (انظر الشكلين 3 و4 من فيلامار وآخرون102).
    2. بدلاً من ذلك، يمكن استخدام غطاء الرأس (EEG) لتقريب مناطق الدماغ على فروة الرأس. ضع غطاء تخطيط كهربية الدماغ بحجم مناسب على رأس المشارك ومحاذاة موضع Cz على الغطاء مع موضع Cz المميز على فروة رأس المشارك. مارك C3 و P3 باستخدام الغطاء.
      ملاحظة: التعريب بدون التصوير بالرنين المغناطيسي للفرد لديه القدرة على أن تكون غير دقيقة103. ولذلك، يوصى بشدة بالملاحة العصبية القائمة على التصوير بالرنين المغناطيسي لزيادة دقة وموثوقية استهداف نظام إدارة الاتصالات. وهذا يمكن أن يؤدي إلى انخفاض التباين في الآثار اللاحقة الناجمة عن نظام إدارة الاتصالات.
  2. الطريقة الثانية: استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي
    1. قبل جلسة TMS، احصل على التصوير بالرنين المغناطيسي الهيكلي للمشارك (T1). تحميل المسح الضوئي إلى نظام الملاحة العصبية.
    2. إنشاء إعادة بناء ثلاثيالأبعاد للدماغ والجلد تراكب باستخدام برنامج الملاحة العصبية. ضع علامات على المعالم التشريحية في طرف الأنف ، والنسخ ، وinion ، والشقوق قبل الأذني. لا تستخدم تراغوس لأنها يمكن أن تتحول عندما يتم إدراج سدادات الأذن.
    3. تحديد موقع مقبض اليد، المعلم التشريحي الذي يتوافق مع M1104، في الدوران ما قبل المركزية اليسرى. ضع علامة المسار عند هذه النقطة مع نظام الملاحة العصبية. وينبغي محاذاة هذه النقطة 45 درجة من خط midsagittal وعمودي تقريبا إلى الكوارث المركزي. تسجيل اسم المعلم التشريحي مع نظام الملاحة العصبية(الشكل 1).
    4. تحديد موقع المنطقة غير الحركية ذات الاهتمام (على سبيل المثال، فوق منطقة السولس الأمامي في قدرة شرائية). ضع علامة المسار الثاني على هذا المعلم التشريحي. تسجيل اسم الموقع مع نظام الملاحة العصبية(الشكل 1).
  3. إجراء تسجيل اللفائف والرأس مع نظام التتبع
    1. معايرة كل من لفائف TMS مع كتلة المعايرة بشكل منفصل باستخدام نظام الملاحة العصبية.
    2. ضع متعقب الرأس بشكل آمن على رأس المشارك بحيث يكون المقتفي في العرض طوال مدة التجربة.
    3. تسجيل المعالم التشريحية على رأس المشارك إلى نظام الملاحة العصبية. إذا لم يتم الحصول على التصوير بالرنين المغناطيسي من المشارك، استخدم قالب التصوير بالرنين المغناطيسي من معهد مونتريال العصبي.
      ملاحظة: من المهم عدم تطبيق الكثير من القوة مع المؤشر على جلد المشارك لتجنب عدم الراحة وعدم الدقة عند إجراء التسجيل. قد يكون من المهم التحقق بانتظام طوال فترة التجربة من أن متعقب الرأس لم يتغير. تضمن هذه الإجراءات الدقة عند تطبيق لفائف TMS على منطقة مستهدفة للتحفيز أثناء التجربة.

4. توطين الأمثل TMS موقف لفائف وتحديد عتبات

ملاحظة: في هذه التجربة، يشير الملفM1 إلى اللولب المستخدم لتقديم التحفيز إلى M1، في حين يشير الملفالثاني إلى اللولب المستخدم لتقديم التحفيز إلى المنطقة القشرية الأخرى ذات الأهمية (على سبيل المثال، القشرة الجدارية الخلفية). يجب تحديد العتبة فوق M1 للملفالثاني لحساب أقصى ناتج محفز (MSO) المستخدم على المناطق غير الحركية. وينبغي الإبلاغ عن قيم عتبة المحرك للسماح بإجراء مقارنات وقابلية الاستنساخ عبر التجارب.

  1. التعريب والعتبة مع لفائفاثنين
    1. ضع مركز الملفالثاني على موقع M1 المستهدف المحدد في القسم السابق للحث على اتجاه حالي الأمامي خلفي في الدماغ.
    2. للعثور على الموقع الأمثل لتنشيط العضلات المستهدفة، فقم بتوصيل النبضات إلى M1 بنسبة 30% من MSO للماكينة. لاحظ ما إذا كان التحفيز الذي تم تسليمه ينتج ارتعاشًا عضليًا وتحديد سعة المحرك المحتمل (MEP) المسجل مع أقطاب EMG من نشاط العضلات المعروض من قبل نظام الحصول على البيانات.
    3. إذا لم يلاحظ MEP أو ارتعاش العضلات مرئية، والاستمرار في زيادة الناتج محفز بنسبة 5٪ زيادات. قد تحتاج إلى تعديل الموقف والدوران والملعب وياو من لفائف TMS لتحسين سعة MEP. كرر هذا حتى يتم ملاحظة استجابة.
    4. خفض كثافة بطريقة تدريجية إلى أدنى كثافة التي تنتج ما لا يقل عن 5 من أصل 10 MEP الردود مع السعة من ≥ 50 ميكروفولت في حين أن المشارك هو في بقية97،98،105. يتم تعريف هذا على أنه عتبة المحرك يستريح (RMT).
    5. تأكد طوال مدة جلسة العتبات أن كلتا اليدين في وضع ية راحة مع كل من الذراعين واليدين المدعومتين بالوسائد.
    6. توفير تغذية مرتدة بصرية أو سمعية في الوقت الحقيقي لنشاط العضلات من EMG (على سبيل المثال، على جهاز عرض أو مكبر صوت) طوال الجلسة، خاصة إذا كان هناك نشاط عضلي مفرط (على سبيل المثال، كبار السن من السكان).
    7. اسأل المشارك باستمرار عن مستويات الراحة.
      ملاحظة: من المهم أن يتم تنفيذ جميع الإجراءات المذكورة أعلاه بشكل منفصل وتكرارها لكل لفائف TMS لتحديد المعلمات المحددة المستخدمة في التجربة لللفائف مختلفة الحجم (على سبيل المثال، توطين موضع لفائف TMS الأمثل وتحديد كثافة التحفيز لعتبة المحرك). من المهم أيضًا أن يكون الفاصل الزمني بين نبضات TMS > 5 لتجنب إحداث تغييرات في الابتهاج القشري.
  2. التعريب والعتبة مع لفائفM1
    1. كرر الخطوات المذكورة أعلاه للعثور على موقع التحفيز الأمثل مع لفائفM1.
    2. تحديد أدنى كثافة محفز اللازمة لتوليد أعضاء البرلمان العصبي من ≥ 1 mV في 5 من 10 التجارب في عضلة اليد الهدف عندما تكون العضلات استرخاء تماما. وضع علامة وتسجيل موقف لفائفM1 باستخدام نظام الملاحة العصبية.

5- نظام إدارة الاتصالات (حالة الراحة) الموقع المزدوج

  1. استخدام اثنين من لفائف الشكل-8 على شكل (على سبيل المثال، لفائفM1 ولفائفاثنين)متصلة اثنين من محفزات TMS الفردية (على سبيل المثال، اثنين من Magstim 2002 وحدة). تسليم المحفزات اختبار (TS) عبر M1 مع لفائفM1 (على سبيل المثال، D70² الشكل-8 لفائف الشكل، خارج قطر حلقة هو 7 سم) ومحفزات تكييف (CS) إلى المنطقة الأخرى من الاهتمام مع لفائفاثنين. (على سبيل المثال، D50 ألفا B.I.، خارج قطر كل حلقة هو 5 سم).
  2. تحديد النسبة المئوية لكثافة MSO لمحفز التكييف (CS) للملفالثاني.
    ملاحظة: غالباً ما تتراوح النسبة المئوية لكثافة MSO بين 70-140 من RMT وستعتمد على المعلمات والأهداف المحددة للتجربة (انظر الجدول 3 من Lafleur et al.14). لهذه التجربة، تم تعيين CS في 90٪ من RMT، على غرار المعلمات المستخدمة في مكان آخر35،44،60.
  3. لحافز الاختبار (TS)، استخدم الكثافة التي تم تحديدها مسبقًا التي تثير سعة MEP من ~ 1 mV في عضلة اليد المستهدفة.
  4. تعيين الفاصل الزمني بين التحفيز الدقيق (ISI) بين CS و TS.
  5. استخدم برنامج التحكم الذي تم توفيره أو التحكم الخارجي عبر نبضات TTL للتحكم في ISI للنبضين. وغالباً ما يتراوح نطاق الـ ISI بين 4-20 مللي ثانية (انظر الجدول 1 من لافلور وآخرون14). لهذه التجربة، وCS إلى قدرة شرائية سبقت TS إلى M1 بواسطة ISI من 5 مللي ثانية.
  6. باستخدام برنامج نصي ترميز يُصنع خصيصًا، قم بإنشاء تجارب TMS أحادية النبض (TS وحدها) وتجارب TMS ذات النبض المقترن (CS-TS) في ISI المحدد.
  7. موقف لفائفM1 على اليسار M1 وموقف لفائفاثنين على منطقة أخرى من الاهتمام.
  8. تسليم التجارب TS وحدها مع لفائفM1. للتجارب المقترنة النبض (CS-TS) ، تسليم CS مع لفائفاثنين تليها TS إلى لفائفM1 في ISIs محددة سلفا. ويتضح ذلك في الشكل 2. كرر ما لا يقل عن 12 تجربة لكل حالة. تسليم TS على الأقل 1 s بعد بدء التجربة لجمع نشاط EMG prestimulus. استخدم مسحًا للحصول على بيانات 4 s لكل تجربة متبوعًا بفاصل زمني واحد بين المحاكمات.
  9. إذا لزم الأمر، قم بضبط مواضع لفائف TMS قليلاً لاستيعاب وضع كلا الملفين على المواقع المستهدفة المحددة على رأس المشارك. ضبط وتسجيل الموقع الجديد من لفائفM1 ولفائفاثنين باستخدام نظام الملاحة العصبية وفقا لذلك.
  10. استخدم زر التشغيل على جهاز TMS لبرنامج التحكم الذي تم توفيره أو برنامج الترميز المخصص من وحدة التحكم الخارجية لتسليم نبضات TMS المبرمجة.
    ملاحظة: بالنسبة لهذه التجربة، استُخدم نظام للحصول على البيانات (على سبيل المثال، CED Micro 1401) وحزمة برامج (على سبيل المثال، إصدار الإشارة 7) لتوليد المحفزات، والتقاط البيانات، والتحكم في المعدات الخارجية، وتشغيل التحليل. تتوفر البرامج النصية للترميز المصنوعة خصيصًا المستخدمة لتشغيل وتحليل البيانات من التجارب من المؤلف المقابل.

6. موقع مزدوج TMS (سياق المهمة)

ملاحظة: يمكن استخدام TMS ثنائي الموقع أيضًا لاختبار ما إذا كان الاتصال الوظيفي في الراحة يمكن تعديله بواسطة سياقات مهام مختلفة.

  1. اتبع نفس الطريقة الموضحة في القسم أعلاه لدراسة التفاعلات الوظيفية بين مختلف المناطق القشرية المترابطة بـ M1 ، ولكن خلال المرحلة التحضيرية لمهمة تشرك الشبكة (على سبيل المثال ، أثناء خطة العمل للفهم).
  2. تحديد الدورة الزمنية ومنطقة الاهتمام القشرية (على سبيل المثال، قدرة شرائية) لدراسة التفاعلات الوظيفية مع M1 أثناء إعداد خطة حركة معقدة (على سبيل المثال، قبضة الدقة التي تحركها الكائن أو قبضة اليد الكاملة43،44،45،46،47،48،49،106)لعضلات اليد الانتقائية.
  3. باستخدام برنامج نصي ترميز يُصنع خصيصاً، يولد بترتيب عشوائي توقيت تجارب TS وحدها وتجارب النبض المقترن (CS-TS) في ISI معين بعد إشارة "GO" خلال الفترة الزمنية للرد (مرحلة الخطة) بحيث يتم جمع تسجيلات MEP قبل الحركة بدء (فترة ما قبل الحركة) للمهمة.
  4. تقديم نبض واحد TMS (TS وحدها) أو ثنائي النبض TMS (CS-TS) تحقيقات بين 50 و 800 مللي ثانية بعد جديلة 'GO'47،49 خلال خطة العمل للحركات اليدوية المعقدة. راجع الشكل 3 للاطلاع على توقيت تجربة متعلقة بالحدث لهذه التجربة. تتوفر البرامج النصية الترميز المصنوعة حسب الطلب المستخدمة لتشغيل توقيت المحاكمات المتعلقة بالحدث من المؤلف المقابل.
    1. قبل جلسة الاختبار مع TMS، اطلب من المشارك أداء المهمة لما لا يقل عن 50 تجربة ممارسة لتحديد وقت رد فعل ثابت. تشجيع المشارك على طرح أسئلة حول المهمة لضمان الأداء الموثوق به أثناء جلسة الاختبار مع TMS.
    2. استخدام البرنامج النصي الترميز حسب الطلب لتقديم جميع مجموعات من النبض الواحد TMS (TS وحدها) أو ازدواج نبض TMS (CS-TS) والمهمة (على سبيل المثال، فهم أعلى أصغر أو فهم كائن أسفل أكبر) خلال الفترة الزمنية رد الفعل (مرحلة الخطة) بحيث تكون تسجيلات MEP تم جمعها قبل بدء الحركة الفعلية.

7. القشرية التحفيز النقابي المقترن (cPAS)

ملاحظة: يتضمن هذا البروتوكول توصيل أزواج من البقول أحادية الطور إلى منطقتين قشريتين مختلفتين على مدى فترات قصيرة للحث على تغييرات خاصة بالمسار في القوة المتشابكة بين الاتصالات داخل الدماغ البشري. ويستند هذا النهج على مبادئ الهبيانمنة من ارتفاع توقيت اللدونة التابعة107،108،109،110. على غرار أساليب TMS ذات الموقع المزدوج ، يتم تسليم cPAS مع جهازين TMS متصلين بملفين فرديين من TMS على منطقتين قشريتين مختلفتين (على سبيل المثال ، PPC و M1).

  1. باستخدام برنامج نصي ترميز حسب الطلب، قم بإنشاء 100 زوج من المحفزات بسرعة 0.2 هرتز (مدة كل منها 8.3 دقيقة). لحالة cPASالتجريبية Two→M1 ، قم بتسليم المحفزات الأولى على المنطقة غير الحركية (على سبيل المثال ، PPC) مع لفائف2 مع كثافة نبض محددة (على سبيل المثال ، 90٪ RMT) لمدة 5 مللي ثانية قبل المحفزات الثانية على M1 مع لفائفM1 مع شدة النبض التي تثير سعة MEP من ~ 1 mV في عضلة اليد المستهدفة.
  2. من المهم التحكم في: 1) اتجاه الاتصال (CTRLM1→Two)؛ 2) توقيت (CTRLISI = 500ms)؛ و 3) موقع التحفيز (موقع التحكم CTRL→ M1)في جلسات منفصلة. على سبيل المثال انظر72،74،111،112. تتوفر البرامج النصية الترميز حسب الطلب لكل شرط cPAS من المؤلف المقابلة. يمكن تعديل معلمات التحفيز (على سبيل المثال، الكثافة وISI) للمناطق القشرية المختلفة. راجع الجدول 2 من Lafleur وآخرون14 للحصول على ملخص لبروتوكولات اللدونة.
  3. استخدم الإجراءات الموضحة في الأقسام السابقة لتوجيه الموقع الدقيق للفائف TMS.
  4. الحصول على قياسات القشرية الأساسية مع لفائفM1 (على سبيل المثال، ~ 24 أعضاء البرلمان الاوروبى).
  5. عشوائية المشاركين إلى واحدة من أربع مجموعات التدخل: 1) cPAS Two→M1; 2) CTRLM1→اثنين؛ 3) CTRLISI = 500ms؛ 4) موقع التحكم CTRL→M1.
  6. لهذه التجربة فقط تم اختبار حالة cPAS التجريبية Two→M1 واستخدمت قدرة شرائية كمنطقة اهتمام. عند إجراء جلسات متعددة على نفس المشارك، من المهم أن يتم فصل كل جلسة تجريبية بما لا يقل عن 48 ساعة في ترتيب عشوائي لمنع آثار كروس. من المهم أيضًا تكرار الجلسات داخل كل مشارك في نفس الوقت من اليوم للتحكم في اليقظة.
  7. استخدم البرنامج النصي للترميز المخصص لتسليم شرط cPAS المحدد.
  8. مراقبة النشاط العضلي لليد الأخرى (اليسرى) أثناء التجربة مع EMG لضمان استرخاء اليد بالكامل أثناء البروتوكول.
  9. الحصول على قياسات الكورتيكفيك النخاعية مع لفائفM1 (على سبيل المثال، حوالي 24 أعضاء البرلمان المتعدد الأبعاد) في أوقات مختلفة بعد cPAS (على سبيل المثال، 0، 10، 20، 30، 40، 50، 60 دقيقة) لدراسة المسار الزمني للتأثير الناجم عن TMS على استباهوية الدماغ.
    ملاحظة: يظهر البروتوكول التجريبي المستخدم هنا في الشكل 4. وقد ركزت معظم الدراسات حتى الآن على النظام الحركي لأن MEP هو مقياس نتائج موثوق بها. ومع ذلك ، يمكن أيضا أن يتم التحقيق في التدابير السلوكية72،73،74 وقوة الاتصال الوظيفي مع fMRI92،93 و EEG89،90 بعد التلاعب TMS من اللدونة النقابية. ويمكن أيضا أن تعتمد هذه الأساليب للمناطق القشرية المختلفة التي لا تشمل M1 كهدف القشرية.

8- معالجة البيانات وتحليلها

  1. بصريا فحص بيانات EMG حاليا والتخلص من أي آثار تظهر نشاط العضلات التي يعني الجذر نشاط EMG مربع في العضلات تجاوز مستوى خلفية 10 μV خلال 100 مللي ثانية مباشرة قبل نبض TMS لضمان العضلات كانت في بقية59،113.
  2. وبالمثل، تجاهل أي تجارب مع نشاط EMG التي تتزامن مع نبض TMS خلال فترة إعداد الحركة (على سبيل المثال، 800 مللي ثانية نافذة47،49)في التجارب ذات الموقع المزدوج سياق المهمة TMS لاستبعاد الاستجابات المتوقعة.
  3. لكل تجربة MEP، قم بقياس السعة من الذروة إلى الذروة بين القيم الدنيا والقصوى في mV في الإطار الزمني بين 50 مللي ثانية قبل و 100 مللي ثانية بعد TS105.
  4. احسب متوسط سعة MEP في ميليفولت من تجارب TS وحدها والتجارب ذات النبض المقترن (CS-TS) لكل مشارك. حساب المتوسط عبر جميع المشاركين. الإبلاغ عن هذه القيم.
  5. بعد ذلك، قم بتطبيع سعة MEP اللئيمة من تجارب تحفيز النبض المقترن (CS-TS) من التجارب أحادية النبض غير المكيفة (TS وحدها) لكل مشارك وحالة. عبّر عن سعة MEP كنسبة إلى شرط TS الأساسي.

Equation 1

  1. حساب المتوسط عبر جميع المشاركين. الإبلاغ عن هذه القيم.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

ويبين الشكل 5 حجم استجابة MEP النموذجية التي أثارها TMS في عضلة الاستثمار الأجنبي المباشر لمحفزات اختبار غير مشروطة (TS وحدها إلى M1 ، التتبع الأزرق) أو محفزات مشروطة من PPC (CS-TS ، التتبع الأحمر) أثناء وجود المشارك في بقية (اللوحة العليا) أو التخطيط لعمل استيعاب موجه نحو الهدف لكائن (اللوحة السفلية). في بقية, قدرة شرائية تمارس تأثير مثبط على M1 ipsilateral, كما هو مبين في انخفاض في السعة MEP القوية من قبل CS subthreshold تسليمها عبر قدرة شرائية 5 مللي ثانية قبل TS فوق عتبة على M1 (اللوحة العليا). أثناء إعداد عمل الإمساك ، تحول هذا محرك المثبط الصافي في الراحة من قدرة شرائية إلى التيسير (إطلاق التثبيط). لمقارنة مباشرة PPC-M1 التفاعلات أثناء الراحة مقابل متطلبات المهمة، تم تطبيع السعة MEP إلى TS وحدها المحاكمات لكل شرط ورسمها كنسبة لسعة MEP. تم تسهيل التفاعل PPC-M1 من الراحة عند التخطيط لفهم موجه كائن (القضبان الأرجواني).

تعرض اللوحة العليا في الشكل 6 التغييرات في سعة MEP أثناء إدارة بروتوكول cPAS. MEP السعة الناجمة عن التحفيز المقترن من قدرة شرائية وM1 زيادة تدريجيا مع مرور الوقت خلال بروتوكول التحفيز, مما يشير إلى تأثيرات بلاستيكية على مستوى اتصال الباريتو المحرك, M1 الخلايا العصبية القشرية الشوكية, أو كليهما. ويبين الفريق السفلي من الشكل 6 التغيرات في سعة MEP التي تم الحصول عليها في عضلة الاستثمار الأجنبي المباشر المريحة بواسطة TMS أحادي النبض فوق M1 قبل وبعد بروتوكول cPAS. زاد حجم سعة MEP 10 دقيقة بعد بروتوكول cPAS ، مما يشير إلى أن الآثار اللاحقة للاستهال الحركية تم حثها بعد إدارة أزواج متكررة من المحفزات القشرية على PPC و M1.

Figure 1
الشكل 1: إعادة بناء ثلاثي الأبعاد للتصوير بالرنين المغناطيسي التشريحي للمشارك النموذجي مع مواقع قشرة قشرية ملحوظة فوق القشرة الحركية الأولية (M1 ، الرمز الأزرق) والقشرة الجدارية الخلفية (PPC ، الرمز الأحمر) في نصف الكرة الأيسر. تم استخدام برنامج الملاحة العصبية لـ TMS لاستهداف المناطق القشرية المحددة بشكل فردي مع كل لفائف TMS الشكل -8. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 2
الشكل 2: التمثيل التخطيطي للتحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة ثنائي الموقع، ثنائي الموقع، مع ملفين (dsTMS) يستخدمان للتحقيق في التفاعلات الوظيفية بين القشرة الجدارية الخلفية (PPC) وقشرة المحرك الأولية (M1) في الراحة (حالة الراحة). تم تطبيق CS على PPC لدراسة تأثيره على TS فوق العتبة اللاحقة إلى M1. يتم قياس أي تغيير في سعة استجابة العضلات اليمنى لـ TMS مع EMG. لهذه التجربة، كانت كثافة CS 90٪ من RMT. تم تعديل كثافة TS لاستخلاص MEP من ~ 1 mV الذروة إلى الذروة في الاستثمار الأجنبي المباشر استرخاء وADM. وكان ISI بين البقول 5 مللي ثانية الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 3
الشكل 3: نهج dsTMS المستخدم للتحقيق في التفاعلات الوظيفية بين قدرة شرائية وM1 أثناء حركة الوصول إلى فهم (سياق المهمة). الإضاءة من الصمام تعليمات المشارك إلى خطة واحدة من اثنين من الإجراءات المحتملة اليد اليمنى على الكائن المستهدف: 1) فهم أصغر أعلى اسطوانة أو 2) فهم أكبر اسطوانة أسفل. TS وحدها أو CS-TS في ISI المحدد (على سبيل المثال، 5 مللي ثانية) تم تسليم 300 مللي ثانية بعد جديلة "GO" (على سبيل المثال، بداية LED) خلال الفترة الزمنية للرد (مرحلة الخطة) بحيث تم جمع تسجيلات MEP قبل بدء الحركة الفعلية (خط أسود منقط). يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 4
الشكل 4: التخطيطي لبروتوكول التحفيز النقابي المقترن القشري (cPAS) المستخدم لتعزيز المسارات العصبية المحددة وظيفيًا. تم تطبيق الحافز الأول على منطقة الاهتمام مع لفائفاثنين (على سبيل المثال، PPC، لفائف حمراء) 5 مللي ثانية قبل أن يتم تسليم التحفيز الثاني إلى M1 (لفائف زرقاء) مع لفائفM1. تم تسليم أزواج من المحفزات القشرية على تردد 0.2 هرتز (مرة واحدة كل 5 ق) وكرر ل100 التجارب (~ 8.3 دقيقة). يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 5
الشكل 5: آثار MEP النموذجية لحافز اختبار غير مشروط (TS وحده ، التتبع الأزرق) أو التحفيز المكيف (CS-TS ، التتبع الأحمر) لحالة الراحة (اللوحة العليا) وحالة (اللوحة السفلية) المعتمدة على السياق. تظهر الرسوم البيانية الشريطية سعة MEP من بروتوكول dsTMS أثناء وجود المشارك في حالة راحة أو تنفيذ مهمة استيعاب (إجراء). عندما كان المشارك في بقية (اللوحة العليا) ، CS - TS (شريط أحمر) انخفض متوسط سعة أعضاء البرلمان الاوروبى (تثبيط) بالمقارنة مع TS غير مشروطة وحدها (شريط أزرق). وعلى النقيض من ذلك، عندما خطط المشارك لمهمة الوصول إلى الفهم (اللوحة السفلية)، زاد متوسط سعة MEP (تسهيل) لتجارب CS-TS (الشريط الأحمر) مقارنة بتجارب TS وحدها (الشريط الأزرق). لمقارنة مباشرة التفاعل PPC-M1 للراحة مقابل حالة العمل، تم تطبيع السعة MEP المتوسطة التي أثارها التحفيز النبض المقترن (CS-TS) عن طريق حساب نسبة السعة بالنسبة إلى متوسط سعة MEP غير المكيفة (TS وحدها). تمثل الأشرطة الأرجوانية سعة MEP العادية لكل شرط. Y = 1 يشير إلى أي تأثير CS على excitability M1 (خط أسود منقط)، في حين أن نسب أعلى من 1 تشير إلى زيادة m1 excitability ونسب أقل من 1 تشير إلى انخفاض M1 excitability بسبب المحفزات مكيفة (CS-TS). تمثل أشرطة الخطأ SEM. الرجاء النقر هنا لعرض إصدار أكبر من هذا الرقم.

Figure 6
الشكل 6: أعضاء البرلمان اتّهاماً خلال فترة الـ cPAS. ويبين الفريق العلوي أن سعة MEP زادت أثناء إدارة cPAS. تظهر اللوحة السفلية تأثير بروتوكول cPAS على سعة MEP. بعد تدخل cPAS (شريط أحمر) زيادة الكورتيكالي النخاعي excitability بعد 10 دقيقة (شريط رمادي داكن) مقارنة بخط الأساس (شريط رمادي فاتح)، كما تم تقييمها من قبل أعضاء البرلمان الاوروبى في عضلات اليد هادئة. يمثل الشريط الأحمر تدخل التحفيز المقترن ، cPAS (100 زوج في 0.2 هرتز ، ~ 8.3 دقيقة). وهذا يشير إلى أن تحوير التفاعلات الباريتو الحركية مع cPAS يمكن أن يؤدي إلى تغييرات عابرة في اللدونة الحركية. تمثل أشرطة الخطأ SEM. الرجاء النقر هنا لعرض إصدار أكبر من هذا الرقم.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

يمكن استخدام طريقة TMS ذات الموقع المزدوج الموصوفة هنا للتحقيق في التفاعلات الوظيفية بين المناطق القشرية المختلفة المترابطة مع قشرة المحرك الأساسية أثناء وجود مشارك في حالة راحة أو تخطيط عمل موجه نحو الهدف. في حين أن تصوير الدماغ هو مترابطة، والمعرفة الأساسية من أساليب TMS ذات الموقع المزدوج يمكن أن تكشف عن العلاقات السببية بين الدماغ والسلوك المرتبطة بالتغيرات في الدوائر القشرية القشرية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام التحفيز النقابي القشري مع اثنين من لفائف TMS المطبقة في المناطق المترابطة مع M1 لتعزيز الاتصال المحدد وظيفيًا للتحكم في الحركة وزيادة كفاءة اللدونة المحفزة. وبالجمع بين هذه الأساليب، تثبت هذه الأساليب أن بروتوكولات TMS هذه يمكنها قياس النشاط العصبي الذي يقوم على تدفق المعلومات بين مناطق الدماغ ومعالجتها بطريقة تعتمد على التشريح ية والمهام والوقت داخل النظام الحركي. وهذا يتيح فرصا لاختبار الفرضيات المختلفة المتعلقة بالمساهمة السببية للمناطق القشرية في الوظائف الحركية.

وفي ضوء ذلك، يمكن للنهج أيضا أن يوفر أساسا أساسيا لفهم الاتصال الشبكي على مستوى النظم في المرضى العصبيين والنفسيين الذين يعانون من أعراض مماثلة وتمكين استخدامه كأداة لتشخيص وعلاج اختلال وظيفي في الدوائر. لذلك ، من المهم لمزيد من الدراسات استكشاف المناطق القشرية الأخرى خارج النظام الحركي لاختبار قابليتها للتعميم عبر شبكات الدماغ في كل من العقول السليمة والمريضة. هذا هو عامل مهم بالنظر إلى أن المرء لا يمكن أن نفترض أن الاستجابة لTMS في منطقة واحدة من الدماغ سوف تنتج نفس التأثير الفسيولوجي عند تطبيقها على منطقة أخرى. ومن المفيد أيضاً أن تمتد هذه الإجراءات إلى حركات أكثر تعقيداً، ومجالات أخرى خارج الحركة مثل الإدراك والإدراك والمزاج. في الواقع ، بدأت العديد من الدراسات باستخدام TMS و cPAS ثنائي الموقع لدراسة آثار وجدوى الدراسة في النظم البصرية والمعرفية73،74،88. الأهم من ذلك، وهذا سوف تتيح فرصا لتطوير فهم أكثر تطورا من الأسس العصبية التي تربط نشاط الدماغ إلى وظيفة الحركية والمعرفية، والعاطفية. ونتيجة لذلك، من الأهمية بمكان أن يتم التحقيق في معرفة ميكانيكية صلبة حول ديناميكية الدائرة العصبية في مجموعات المرضى قبل تحديد فائدة تطبيق هذه البروتوكولات في البيئات السريرية في المستقبل.

على الرغم من أن الأدلة المتزايدة تشير إلى أن TMS هو نهج جديد قادر على توصيف خلل متشابك واللدونة في الاضطرابات العصبية والنفسية مثل مرض باركنسون ، ومرض الزهايمر ، والسكتة الدماغية ، والفائدة السريرية لهذه وينبغي وضع التقييمات على نطاق أوسع. وعلاوة على ذلك، ركزت جميع الأعمال في مجموعات المرضى حتى الآن على الدوائر الوظيفية فقط بينما يكون المشاركون في راحة. من الأهمية بمكان أن تنظر الدراسات المستقبلية مع TMS ذات الموقع المزدوج في الآثار التي تعتمد على الدولة والمهام ، خاصة عندما يتم تحدي المريض ، لسد الفجوات المعرفية في فهم كيفية مساهمة ديناميكيات الدماغ المتغيرة في حركية وإدراكية ومؤثرة محددة اختلالات. الأهم من ذلك، هذا الإعداد يسمح لفرص غير مسبوقة لدراسة شاملة دوائر الدماغ وظيفية واللدونة noninvasively عن طريق تسجيل والتلاعب النشاط العصبي. ويمكن ترجمة هذا في نهاية المطاف إلى علاجات سريرية جديدة لاضطرابات الدماغ.

وفي انتظار هذه التطورات السريرية، تتمثل الخطوة الأولى الحاسمة في زيادة صرامة واستنساخ تجارب نظام إدارة الاتصالات عبر المختبرات المستقلة من خلال توفير إجراءات منهجية محددة بشكل جيد يمكن نشرها ومشاركتها بسهولة. ويمكن أن تساعد المبادئ التوجيهية التالية لإجراءات نظام إدارة البلاغات المذكورة أعلاه في توحيد تصميم النتائج وتنفيذها وحسمها. أولاً، ينبغي توثيق بارامترات التحفيز مثل الكثافة والمدة وISI والتوقيت وموضع اللفائف والمواقع التشريحية بعناية وتكرارها في سياق المهمة نفسه عبر مختبرات مستقلة متعددة لتشجيع الاختبار والتطبيق على نطاق واسع. ثانياً، يجب تحديد أهداف الدماغ بدقة استناداً إلى معايير تشريحية ووظيفية واضحة تلتقط نشاط الدماغ داخل دوائر الدماغ المرتبطة بالسلوك. ثالثاً، ينبغي استخدام الملاحة العصبية لتوجيه وضع لفائف TMS عند استهداف دوائر الدماغ المذكورة. كما يوصى بأن تكون التجارب مدفوعة بالفرضية وأن تستخدم مهمة تحكم لضمان ارتباط التغييرات بشكل انتقائي بسياق المهمة وموقع دماغ التحكم خارج الشبكة المستهدفة المفترضة لاستبعاد التأثير غير المحدد للتحفيز. رابعاً، من أجل تحسين الدقة التشخيصية والفعالية العلاجية لهذه الأساليب في البيئات السريرية المستقبلية، ستحتاج الأبحاث الأساسية إلى استخدام نهج متعدد الوسائط يجمع بين مقاييس TMS والتلاعب مع التصوير العصبي والتدابير السلوكية لتوصيف أفضل للتغيرات المرضية الأساسية وتأثير العلاج. خامساً، يجب الإبلاغ عن تباين الاستجابات الفردية باستخدام أساليب TMS ذات الموقع المزدوج لأنها يمكن أن توفر معلومات هامة حول كيفية تحسين التدخلات لمناطق الدماغ المختلفة، مما يؤدي إلى علاجات جديدة تستند إلى آليات فسيولوجية باثولوجية فردية. وأخيراً، يحتاج الباحثون إلى أن يكونوا شفافين عند الإبلاغ عن النتائج من خلال إدراج النتائج السلبية42 وإتاحة البيانات للجمهور للترجمة الشفوية لزيادة أحجام العينات وتعزيز العلوم الأكثر كفاءة. وسيؤدي هذا النهج الشامل إلى زيادة الدقة والاستنساخ في جمع وتحليل البيانات التي يمكن أن توجه في المستقبل علم الأعصاب الأساسي والدراسات السريرية. وفي نهاية المطاف، سيمكن ذلك من إدخال تحسينات على التصميم التجريبي وتحسين العلاجات المستهدفة، وبالتالي الحد من المراضة والعاهات في الاضطرابات العصبية والنفسية.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

وليس لدى صاحبي البلاغ ما يكشفان عنه.

Acknowledgments

تم دعم هذا العمل من قبل جامعة ميشيغان: برنامج العلماء MCubed ومدرسة علم الحركة.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Alpha B.I. D50 coil (coated) Magstim 50mm coil
BrainSight 2.0 Software Rogue Research Neuronavigation software
BrainSight frameless Stereotactic System Rogue Research Neuronavigation equiptment
D702 Coil Magstim 70mm coil
Discovery MR750 General Electric 3.0T MRI machine
Disposable Earplugs 3M Foam earplugs
ECG Electrodes 30mm x 24mm Coviden-Kendall H124SG Disposable electrodes
Four Channel Isolated Amplifier Intronix Technologies Corporation 2024F EMG amplifier
gGAMMAcap g.tec Medical Engineering EEG head cap
Micro1401-3 Cambridge Electronic Design Scientific data recorder and processing machine
Nuprep Skin Prep Gel Weaver and Company Skin prep abrasive gel
Signal v.7 Cambridge Electronic Design Data acquisition and analysis software
The Magstim BiStim2 Magstim Transcranial magnetic stimulator (two 2002 units)

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Ni, Z., Chen, R. Transcranial magnetic stimulation to understand pathophysiology and as potential treatment for neurodegenerative diseases. Translational Neurodegeneration. 4 (1), 1-12 (2015).
  2. Koch, G., Martorana, A., Caltagirone, C. Transcranial magnetic stimulation_ Emerging biomarkers and novel therapeutics in Alzheimer's disease. Neuroscience Letters. 134355, (2019).
  3. Hallett, M., et al. Contribution of transcranial magnetic stimulation to assessment of brain connectivity and networks. Clinical Neurophysiology. 128 (11), 2125-2139 (2017).
  4. Hummel, F. C., Cohen, L. G. Non-invasive brain stimulation: a new strategy to improve neurorehabilitation after stroke. The Lancet Neurology. 5 (8), 708-712 (2006).
  5. Caligiore, D., et al. Parkinson's disease as a system-level disorder. Nature Publishing Group. 2 (1), 1-9 (2016).
  6. Grefkes, C., Fink, G. R. Reorganization of cerebral networks after stroke: new insights from neuroimaging with connectivity approaches. Brain. 134 (5), 1264-1276 (2011).
  7. Calhoun, V. D., Miller, R., Pearlson, G., Adalı, T. The Chronnectome: Time-Varying Connectivity Networks as the Next Frontier in fMRI Data Discovery. Neuron. 84 (2), 262-274 (2014).
  8. Fox, M. D., et al. Resting-state networks link invasive and noninvasive brain stimulation across diverse psychiatric and neurological diseases. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 111 (41), 4367-4375 (2014).
  9. Fox, M. D., Halko, M. A., Eldaief, M. C., Pascual-Leone, A. Measuring and manipulating brain connectivity with resting state functional connectivity magnetic resonance imaging (fcMRI) and transcranial magnetic stimulation (TMS). NeuroImage. 62 (4), 2232-2243 (2012).
  10. Pascual-Leone, A., Walsh, V., Rothwell, J. Transcranial magnetic stimulation in cognitive neuroscience--virtual lesion, chronometry, and functional connectivity. Current Opinion in Neurobiology. 10 (2), 232-237 (2000).
  11. Pascual-Leone, A., Bartres-Faz, D., Keenan, J. P. Transcranial magnetic stimulation: studying the brain-behaviour relationship by induction of "virtual lesions". Philosophical transactions of the Royal Society of London Series B, Biological Sciences. 354 (1387), 1229-1238 (1999).
  12. Bolognini, N., Ro, T. Transcranial magnetic stimulation: disrupting neural activity to alter and assess brain function. The Journal of Neuroscience. 30 (29), 9647-9650 (2010).
  13. Rothwell, J. C. Using transcranial magnetic stimulation methods to probe connectivity between motor areas of the brain. Human Movement Science. 30 (5), 906-915 (2010).
  14. Lafleur, L. P., Tremblay, S., Whittingstall, K., Lepage, J. F. Assessment of Effective Connectivity and Plasticity With Dual-Coil Transcranial Magnetic Stimulation. Brain Stimulation. 9 (3), 347-355 (2016).
  15. Chouinard, P. A., Paus, T. What have We Learned from "Perturbing" the Human Cortical Motor System with Transcranial Magnetic Stimulation. Frontiers in Human Neuroscience. 4, 173 (2010).
  16. Chen, R. Studies of human motor physiology with transcranial magnetic stimulation. Muscle & Nerve. 23 (S9), 26-32 (2000).
  17. Hallett, M. Transcranial magnetic stimulation and the human brain. Nature. 406 (6792), 147-150 (2000).
  18. Chen, R., Udupa, K. Measurement and modulation of plasticity of the motor system in humans using transcranial magnetic stimulation. Motor Control. 13 (4), 442-453 (2009).
  19. Walsh, V., Rushworth, M. A primer of magnetic stimulation as a tool for neuropsychology. Neuropsychologia. 37 (2), 125-135 (1999).
  20. Bestmann, S., et al. Mapping causal interregional influences with concurrent TMS-fMRI. Experimental Brain Research. 191 (4), 383-402 (2008).
  21. Siebner, H. R., Hartwigsen, G., Kassuba, T., Rothwell, J. C. How does transcranial magnetic stimulation modify neuronal activity in the brain? Implications for studies of cognition. Cortex. 45 (9), 1035-1042 (2009).
  22. Dayan, E., Censor, N., Buch, E. R., Sandrini, M., Cohen, L. G. Noninvasive brain stimulation: from physiology to network dynamics and back. Nature Publishing Group. 16 (7), 838-844 (2013).
  23. Sack, A. T. Transcranial magnetic stimulation, causal structure-function mapping and networks of functional relevance. Current Opinion in Neurobiology. 16 (5), 593-599 (2006).
  24. Bestmann, S., Krakauer, J. W. The uses and interpretations of the motor-evoked potential for understanding behaviour. Experimental Brain Research. 233 (3), 679-689 (2015).
  25. Vesia, M., Davare, M. Decoding Action Intentions in Parietofrontal Circuits. Journal of Neuroscience. 31 (46), 16491-16493 (2011).
  26. Cantarero, G., Celnik, P. Applications of TMS to Study Brain Connectivity. Brain Stimulation: Methodologies and Interventions. , 191-211 (2015).
  27. Ni, Z., et al. Two Phases of Interhemispheric Inhibition between Motor Related Cortical Areas and the Primary Motor Cortex in Human. Cerebral Cortex. 19 (7), 1654-1665 (2009).
  28. Ferbert, A., et al. Interhemispheric inhibition of the human motor cortex. The Journal of Physiology. 453, 525-546 (1992).
  29. Bäumer, T., et al. Inhibitory and facilitatory connectivity from ventral premotor to primary motor cortex in healthy humans at rest - A bifocal TMS study. Clinical Neurophysiology. 120 (9), 1724-1731 (2009).
  30. Koch, G., et al. Asymmetry of Parietal Interhemispheric Connections in Humans. Journal of Neuroscience. 31 (24), 8967-8975 (2011).
  31. Koch, G., et al. Focal stimulation of the posterior parietal cortex increases the excitability of the ipsilateral motor cortex. The Journal of Neuroscience. 27 (25), 6815-6822 (2007).
  32. Koch, G., et al. Interactions between pairs of transcranial magnetic stimuli over the human left dorsal premotor cortex differ from those seen in primary motor cortex. The Journal of Physiology. 578 (2), 551-562 (2007).
  33. Koch, G., et al. TMS activation of interhemispheric pathways between the posterior parietal cortex and the contralateral motor cortex. The Journal of Physiology. 587, Pt 17 4281-4292 (2009).
  34. Ziluk, A., Premji, A., Nelson, A. J. Functional connectivity from area 5 to primary motor cortex via paired-pulse transcranial magnetic stimulation. Neuroscience Letters. 484 (1), 81-85 (2010).
  35. Karabanov, A. N., Chao, C. C., Paine, R., Hallett, M. Mapping different intra-hemispheric parietal-motor networks using twin coil TMS. Brain Stimulation. 6 (3), 384-389 (2012).
  36. Mochizuki, H., Huang, Y. Z., Rothwell, J. C. Interhemispheric interaction between human dorsal premotor and contralateral primary motor cortex. The Journal of Physiology. 561, Pt 1 331-338 (2004).
  37. Civardi, C., Cantello, R., Asselman, P., Rothwell, J. C. Transcranial Magnetic Stimulation Can Be Used to Test Connections to Primary Motor Areas from Frontal and Medial Cortex in Humans. NeuroImage. 14 (6), 1444-1453 (2001).
  38. Groppa, S., et al. The human dorsal premotor cortex facilitates the excitability of ipsilateral primary motor cortex via a short latency cortico-cortical route. Human Brain Mapping. 33 (2), 419-430 (2011).
  39. Shirota, Y., et al. Increased primary motor cortical excitability by a single-pulse transcranial magnetic stimulation over the supplementary motor area. Experimental Brain Research. 219 (3), 339-349 (2012).
  40. Cattaneo, L., Barchiesi, G. Transcranial Magnetic Mapping of the Short-Latency Modulations of Corticospinal Activity from the Ipsilateral Hemisphere during Rest. Frontiers in Neural Circuits. 5, 14 (2011).
  41. Brown, M. J. N., et al. Somatosensory-motor cortex interactions measured using dual-site transcranial magnetic stimulation. Brain Stimulation. 12 (5), 1229-1243 (2019).
  42. Brown, M. J. N., Goldenkoff, E. R., Chen, R., Gunraj, C., Vesia, M. Using Dual-Site Transcranial Magnetic Stimulation to Probe Connectivity between the Dorsolateral Prefrontal Cortex and Ipsilateral Primary Motor Cortex in Humans. Brain Sciences. 9 (8), 177 (2019).
  43. Vesia, M., et al. Functional interaction between human dorsal premotor cortex and the ipsilateral primary motor cortex for grasp plans. Neuroreport. 29, 1355-1359 (2018).
  44. Vesia, M., et al. Human dorsomedial parieto-motor circuit specifies grasp during the planning of goal-directed hand actions. Cortex. 92, 175-186 (2017).
  45. Vesia, M., Bolton, D. A., Mochizuki, G., Staines, W. R. Human parietal and primary motor cortical interactions are selectively modulated during the transport and grip formation of goal-directed hand actions. Neuropsychologia. 51 (3), 410-417 (2013).
  46. Davare, M., Kraskov, A., Rothwell, J. C., Lemon, R. N. Interactions between areas of the cortical grasping network. Current Opinion in Neurobiology. 21 (4), 565-570 (2011).
  47. Davare, M., Rothwell, J. C., Lemon, R. N. Causal connectivity between the human anterior intraparietal area and premotor cortex during grasp. Current Biology. 20 (2), 176-181 (2010).
  48. Davare, M., Lemon, R., Olivier, E. Selective modulation of interactions between ventral premotor cortex and primary motor cortex during precision grasping in humans. The Journal of Physiology. 586, Pt 11 2735-2742 (2008).
  49. Davare, M., Montague, K., Olivier, E., Rothwell, J. C., Lemon, R. N. Ventral premotor to primary motor cortical interactions during object-driven grasp in humans. Cortex. 45 (9), 1050-1057 (2009).
  50. Schintu, S., et al. Paired-Pulse Parietal-Motor Stimulation Differentially Modulates Corticospinal Excitability across Hemispheres When Combined with Prism Adaptation. Neural Plasticity. 2016 (4-6), 1-9 (2016).
  51. Isayama, R., et al. Rubber hand illusion modulates the influences of somatosensory and parietal inputs to the motor cortex. Journal of Neurophysiology. 121 (2), 563-573 (2019).
  52. Karabanov, A., et al. Timing-dependent modulation of the posterior parietal cortex-primary motor cortex pathway by sensorimotor training. Journal of Neurophysiology. 107 (11), 3190-3199 (2012).
  53. Picazio, S., et al. Prefrontal Control over Motor Cortex Cycles at Beta Frequency during Movement Inhibition. Current Biology. 24 (24), 2940-2945 (2014).
  54. Mackenzie, T. N., et al. Human area 5 modulates corticospinal output during movement preparation. Neuroreport. 27 (14), 1056-1060 (2016).
  55. Groppa, S., et al. A novel dual-site transcranial magnetic stimulation paradigm to probe fast facilitatory inputs from ipsilateral dorsal premotor cortex to primary motor cortex. NeuroImage. 62 (1), 500-509 (2012).
  56. O'Shea, J., Sebastian, C., Boorman, E. D., Johansen-Berg, H., Rushworth, M. F. S. Functional specificity of human premotor-motor cortical interactions during action selection. The European Journal of Neuroscience. 26 (7), 2085-2095 (2007).
  57. Mars, R. B., et al. Short-latency influence of medial frontal cortex on primary motor cortex during action selection under conflict. The Journal of Neuroscience. 29 (21), 6926-6931 (2009).
  58. Hasan, A., et al. Muscle and timing-specific functional connectivity between the dorsolateral prefrontal cortex and the primary motor cortex. Journal of Cognitive Neuroscience. 25 (4), 558-570 (2013).
  59. Fujiyama, H., et al. Age-Related Changes in Frontal Network Structural and Functional Connectivity in Relation to Bimanual Movement Control. The Journal of Neuroscience. 36 (6), 1808-1822 (2016).
  60. Koch, G., et al. Functional Interplay between Posterior Parietal and Ipsilateral Motor Cortex Revealed by Twin-Coil Transcranial Magnetic Stimulation during Reach Planning toward Contralateral Space. The Journal of Neuroscience. 28 (23), 5944-5953 (2008).
  61. Koch, G., et al. In vivo definition of parieto-motor connections involved in planning of grasping movements. NeuroImage. 51 (1), 300-312 (2010).
  62. Koch, G., et al. Resonance of cortico-cortical connections of the motor system with the observation of goal directed grasping movements. Neuropsychologia. 48 (12), 3513-3520 (2010).
  63. Koch, G., et al. Time course of functional connectivity between dorsal premotor and contralateral motor cortex during movement selection. The Journal of Neuroscience. 26 (28), 7452-7459 (2006).
  64. Koch, G., Rothwell, J. C. TMS investigations into the task-dependent functional interplay between human posterior parietal and motor cortex. Behavioural Brain Research. 202 (2), 147-152 (2009).
  65. Lago, A., et al. Ventral premotor to primary motor cortical interactions during noxious and naturalistic action observation. Neuropsychologia. 48 (6), 1802-1806 (2010).
  66. Picazio, S., Ponzo, V., Koch, G. Cerebellar Control on Prefrontal-Motor Connectivity During Movement Inhibition. The Cerebellum. 15 (6), 680-687 (2015).
  67. Byblow, W. D., et al. Functional Connectivity Between Secondary and Primary Motor Areas Underlying Hand-Foot Coordination. Journal of Neurophysiology. 98 (1), 414-422 (2007).
  68. Rizzo, V., et al. Associative cortico-cortical plasticity may affect ipsilateral finger opposition movements. Behavioural Brain Research. 216 (1), 433-439 (2011).
  69. Rizzo, V., et al. Paired Associative Stimulation of Left and Right Human Motor Cortex Shapes Interhemispheric Motor Inhibition based on a Hebbian Mechanism. Cerebral Cortex. 19 (4), 907-915 (2009).
  70. Koganemaru, S., et al. Human motor associative plasticity induced by paired bihemispheric stimulation. The Journal of Physiology. 587 (19), 4629-4644 (2009).
  71. Arai, N., et al. State-dependent and timing-dependent bidirectional associative plasticity in the human SMA-M1 network. Journal of Neuroscience. 31 (43), 15376-15383 (2011).
  72. Fiori, F., Chiappini, E., Avenanti, A. Enhanced action performance following TMS manipulation of associative plasticity in ventral premotor-motor pathway. NeuroImage. 183, 847-858 (2018).
  73. Chiappini, E., Silvanto, J., Hibbard, P. B., Avenanti, A., Romei, V. Strengthening functionally specific neural pathways with transcranial brain stimulation. Current Biology. 28 (13), 735-736 (2018).
  74. Romei, V., Chiappini, E., Hibbard, P. B., Avenanti, A. Empowering Reentrant Projections from V5 to V1 Boosts Sensitivity to Motion. Current Biology. 26 (16), 2155-2160 (2016).
  75. Zittel, S., et al. Effects of dopaminergic treatment on functional cortico-cortical connectivity in Parkinson's disease. Experimental Brain Research. 233 (1), 329-337 (2014).
  76. Nelson, A. J., Hoque, T., Gunraj, C., Ni, Z., Chen, R. Impaired interhemispheric inhibition in writer's cramp. Neurology. 75 (5), 441-447 (2010).
  77. Murase, N., Duque, J., Mazzocchio, R., Cohen, L. G. Influence of interhemispheric interactions on motor function in chronic stroke. Annals of Neurology. 55 (3), 400-409 (2004).
  78. Bonnì, S., et al. Altered Parietal-Motor Connections in Alzheimer's Disease Patients. Journal of Alzheimer's Disease. 33 (2), 525-533 (2012).
  79. Koch, G., et al. Altered dorsal premotor-motor interhemispheric pathway activity in focal arm dystonia. Movement Disorders. 23 (5), 660-668 (2008).
  80. Koch, G., et al. Hyperexcitability of parietal-motor functional connections in the intact left-hemisphere of patients with neglect. Brain. 131, Pt 12 3147-3155 (2008).
  81. Di Lorenzo, F., et al. Long-term potentiation-like cortical plasticity is disrupted in Alzheimer's disease patients independently from age of onset. Annals of Neurology. 80 (2), 202-210 (2016).
  82. Ponzo, V., et al. Altered inhibitory interaction among inferior frontal and motor cortex in l-dopa-induced dyskinesias. Movement Disorders. 31 (5), 755-759 (2016).
  83. Koch, G., et al. Effect of Cerebellar Stimulation on Gait and Balance Recovery in Patients With Hemiparetic Stroke. JAMA Neurology. 76 (2), 170-178 (2018).
  84. Palomar, F. J., et al. Parieto-motor functional connectivity is impaired in Parkinson's disease. Brain Stimulation. 6 (2), 147-154 (2013).
  85. Udupa, K., et al. Cortical Plasticity Induction by Pairing Subthalamic Nucleus Deep-Brain Stimulation and Primary Motor Cortical Transcranial Magnetic Stimulation in Parkinson's Disease. The Journal of Neuroscience. 36 (2), 396-404 (2016).
  86. Ugawa, Y., Uesaka, Y., Terao, Y., Hanajima, R., Kanazawa, I. Magnetic stimulation over the cerebellum in humans. Annals of Neurology. 37 (6), 703-713 (1995).
  87. Pinto, A. D., Chen, R. Suppression of the motor cortex by magnetic stimulation of the cerebellum. Experimental Brain Research. 140 (4), 505-510 (2001).
  88. Kohl, S., et al. Cortical Paired Associative Stimulation Influences Response Inhibition Cortico-cortical and Cortico-subcortical Networks. Biological Psychiatry. 85 (4), 355-363 (2019).
  89. Casula, E. P., Pellicciari, M. C., Picazio, S., Caltagirone, C., Koch, G. Spike-timing-dependent plasticity in the human dorso-lateral prefrontal cortex. NeuroImage. 143, 204-213 (2016).
  90. Veniero, D., Ponzo, V., Koch, G. Paired Associative Stimulation Enforces the Communication between Interconnected Areas. Journal of Neuroscience. 33 (34), 13773-13783 (2013).
  91. Tremblay, S., et al. Clinical utility and prospective of TMS-EEG. Clinical Neurophysiology. 130 (5), 802-844 (2019).
  92. Johnen, V. M., Neubert, F. X., Buch, E. R., Verhagen, L. Causal manipulation of functional connectivity in a specific neural pathway during behaviour and at rest. eLife. 4, 04585 (2015).
  93. Santarnecchi, E., et al. Modulation of network-to-network connectivity via spike-timing-dependent noninvasive brain stimulation. Human Brain Mapping. 39 (12), 4870-4883 (2018).
  94. Bergmann, T. O., Karabanov, A., Hartwigsen, G., Thielscher, A., Siebner, H. R. Combining non-invasive transcranial brain stimulation with neuroimaging and electrophysiology: Current approaches and future perspectives. NeuroImage. 140, 4-19 (2016).
  95. Rossi, S., Hallett, M., Rossini, P. M., Pascual-Leone, A. Screening questionnaire before TMS: An update. Clinical Neurophysiology. 122 (8), 1686 (2011).
  96. Keel, J. C., Smith, M. J., Wassermann, E. M. A safety screening questionnaire for transcranial magnetic stimulation. Clinical Neurophysiology. 112 (4), 720 (2001).
  97. Rossini, P. M., et al. Non-invasive electrical and magnetic stimulation of the brain, spinal cord and roots: basic principles and procedures for routine clinical application. Report of an IFCN committee. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 91 (2), 79-92 (1994).
  98. 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. Clinical Neurophysiology. 126 (6), 1071-1107 (2015).
  99. Wassermann, E. M. Risk and safety of repetitive transcranial magnetic stimulation: report and suggested guidelines from the International Workshop on the Safety of Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation, June 5-7, 1996. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 108 (1), 1-16 (1998).
  100. Rossi, S., Hallett, M., Rossini, P. M., Pascual-Leone, A. Safety of TMS Consensus Group. Safety, ethical considerations, and application guidelines for the use of transcranial magnetic stimulation in clinical practice and research. Clinical Neurophysiology. 120 (12), 2008-2039 (2009).
  101. Oldfield, R. C. The assessment and analysis of handedness: the Edinburgh inventory. Neuropsychologia. 9 (1), 97-113 (1971).
  102. Villamar, M. F., et al. Technique and Considerations in the Use of 4x1 Ring High-definition Transcranial Direct Current Stimulation (HD-tDCS). Journal of Visualized Experiments. (77), e50309 (2013).
  103. Sack, A. T., et al. Optimizing functional accuracy of TMS in cognitive studies: a comparison of methods. Journal of Cognitive Neuroscience. 21 (2), 207-221 (2009).
  104. Yousry, T. A., et al. Localization of the motor hand area to a knob on the precentral gyrus. A new landmark. Brain. 120, Pt 1 141-157 (1997).
  105. Groppa, S., et al. A practical guide to diagnostic transcranial magnetic stimulation: Report of an IFCN committee. Clinical Neurophysiology. 123 (5), 858-882 (2012).
  106. Cattaneo, L., et al. A cortico-cortical mechanism mediating object-driven grasp in humans. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 102 (3), 898-903 (2005).
  107. Hebb, D. O. The organization of behavior: A neurophysiological approach. , (1949).
  108. Caporale, N., Dan, Y. Spike Timing-Dependent Plasticity: A Hebbian Learning Rule. Annual Review of Neuroscience. 31 (1), 25-46 (2008).
  109. Markram, H., Lübke, J., Frotscher, M., Sakmann, B. Regulation of synaptic efficacy by coincidence of postsynaptic APs and EPSPs. Science. 275 (5297), 213-215 (1997).
  110. Jackson, A., Mavoori, J., Fetz, E. E. Long-term motor cortex plasticity induced by an electronic neural implant. Nature. 444 (7115), 56-60 (2006).
  111. Koch, G., Ponzo, V., Di Lorenzo, F., Caltagirone, C., Veniero, D. Hebbian and Anti-Hebbian Spike-Timing-Dependent Plasticity of Human Cortico-Cortical Connections. Journal of Neuroscience. 33 (23), 9725-9733 (2013).
  112. Romei, V., Thut, G., Silvanto, J. Information-Based Approaches of Noninvasive Transcranial Brain Stimulation. Trends in Neurosciences. 39 (11), 782-795 (2016).
  113. Carson, R. G., et al. Excitability changes in human forearm corticospinal projections and spinal reflex pathways during rhythmic voluntary movement of the opposite limb. The Journal of Physiology. 560, Pt 3 929-940 (2004).

Tags

علم الأعصاب، العدد 156، التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة، الاتصالات القشرية القشرية، التحفيز النقابي المقترن، القشرة الحركية، الإثارة القشرية، التحكم الحركي، السلوك الموجه نحو الهدف
قياس ومعالجة المسارات العصبية المحددة وظيفيا في نظام المحرك البشري مع التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Goldenkoff, E. R., Mashni, A.,… More

Goldenkoff, E. R., Mashni, A., Michon, K. J., Lavis, H., Vesia, M. Measuring and Manipulating Functionally Specific Neural Pathways in the Human Motor System with Transcranial Magnetic Stimulation. J. Vis. Exp. (156), e60706, doi:10.3791/60706 (2020).

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