Summary
גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי (TMS) ו-TMS בתדר נמוך (lfTMS) הוכחו כתורמים עיקריים לספרות המוח. כאן אנו מדגישים את השיטות לחקר המתאמים בקליפת המוח של הונאה עצמית באמצעות TMS.
Abstract
הדמיה מוחית נתפסת בדרך כלל כמשאב הדורש משמעת. בעוד שזה המקרה בנסיבות מסוימות, מוסדות עם משאבים מוגבלים תרמו באופן היסטורי באופן משמעותי לתחום מדעי המוח, כולל הדמיה מוחית. בחקר ההונאה העצמית, השתמשנו בהצלחה ב-TMS בעל דופק יחיד כדי לקבוע את המתאמים המוחיים של יכולות, כולל נטילת יתר ושיפור עצמי. גם ללא שימוש בניווט עצבי, השיטות הניתנות כאן מובילות לתוצאות מוצלחות. לדוגמה, התגלה כי ירידה בתגובה מטעה עצמית מובילה לירידה בהשפעה. שיטות אלה מספקות נתונים אמינים ותקפים, ושיטות כאלה מספקות הזדמנויות מחקר שאחרת אינן זמינות. באמצעות שימוש בשיטות אלה, בסיס הידע הכולל בתחום מדעי המוח מורחב, ומספק הזדמנויות מחקר לסטודנטים כמו אלה במוסד שלנו (אוניברסיטת מונטקלייר סטייט היא מכון המשרת היספני) אשר לעתים קרובות נמנעים מהם חוויות מחקר כאלה.
Introduction
ישנם מספר אתגרים בחקר קורלציות בין התנהגות המוח במוסדות מחקר עם משאבים מוגבלים (המכונים לעתים קרובות 'אוניברסיטאות הוראה'). על פי נתונים שסופקו על ידי הקרן הלאומית למדע (NSF), כמעט כל המחקר האקדמי הושלם על ידי אחוז קטן של מוסדות להשכלה גבוהה בארצות הברית. כאשר בוחנים למעלה מ-4,400 מוסדות המעניקים תארים על-תיכוניים, 115 האוניברסיטאות/מכונים המובילים מבצעים ומפרסמים 75% מכללהמחקרים 1. בארצות הברית, ישנן 131 אוניברסיטאות מחקר 1 (R1: רמת המעמד הגבוהה ביותר שאוניברסיטה יכולה להשיג במונחים של דירוג מחקר) אשר מקבלות את עיקר המימון הפדרלי.
פער מימון כבד זה מגביל את אפשרויות המחקר עבור חוקרים ראשיים רבים כמו גם עבור סטודנטים; לדוגמה, רק 1.9% מאוניברסיטאות R1 הן מכונים המשרתים היספנים. יתר על כן, מכונים שאינם R1 מוגבלים במונחים של מרחב מחקר, מענקים המוענקים וזמן זמין למחקר, ובתי ספר אלה לעתים קרובות אין זיקות לבית הספר לרפואה2. בהינתן מכשולים אלה, אנו מספקים את השיטות שאפשרו בהצלחה חקירה של יחסי מוח-התנהגות בהונאה בסביבה מוגבלת במשאבים. בעוד ששיטות אלה מתאימות לכל מכון, אנו מאמינים כי אלה באוניברסיטאות קטנות/עתירות הוראה יקבלו את התועלת המרבית משיטות אלה.
המעבדה שלנו התמקדה בעיקר באזורי המוח האחראים לייצור הונאה עצמית ושיפור עצמי. קביעת סיבתיות במונחים של האזורים הבסיסיים בקליפת המוח ניתנת להשגה על ידי מספר טכניקות, ונתונים אלה מסייעים לאשר שיטות הדמיה מוחית מתאמיות וניסויים ניסיוניים בחולים 3,4,5.
כדי לחקור הונאה עצמית באמצעות טכניקות הדמיה מוחית סיבתית, נעשה שימוש במספר שיטות חדשניות, בעיקר עם גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי בפולס יחיד (TMS) ו-TMS חוזר על עצמו (rTMS6; איור 1). בעוד tDCS (גירוי קליפתי ישיר טרנס-גולגולתי) הופעל בהצלחה7 וניתן לשנות אותו כדי לשכפל את השיטות, ההליכים והתוצאות שהוצגו כאן, הגמישות של TMS עדיין הופכת אותו לבחירה האופטימלית עבור נוירומודולציה של הונאה עצמית. ביישום הנפוץ ביותר שלה, חוקרים מעכבים, מרגשים, משבשים או מודדים את רגישות קליפת המוח (לא מכוסה כאן, אבל ראו הפניה8).
נראה כי קליפת המוח הקדם-מצחית המדיאלית (MPFC) מעורבת בתגובה מטעה עצמית9. בהתחשב בתפקידם של מבני קו האמצע הקורטיקליים (CMS) במונחים של מודעות עצמית באופן כללי10, אין זה מפתיע שהונאה עצמית מתואמת עם פעילות MPFC. כדי לקבוע סיבתיות במונחים של אזורים פרונטליים, הסתמכו על TMS כדי ליצור 'נגעים וירטואליים' תוך מדידת התקפי הונאה עצמית11. מדידת הונאה עצמית הושגה באמצעות שתי שיטות עיקריות: שיפור עצמי ותביעת יתר6.
מצאנו כי שיבוש של ה- MPFC מוביל להפחתת ההונאה העצמית 6,8,11,12,13. יתר על כן, גילינו כי הפחתה כזו (כלומר, הורדת ההונאה העצמית) קשורה לירידה בהשפעתו של האדם (כלומר, עלייה במצב הרוח השלילי וירידה במצב הרוח החיובי).
מכיוון שלא נעשה שימוש בניווט עצבי/MRI בודדים (בשל הוצאות, לרוב המעבדות אין את המשאבים הללו), ניתן להעלות חשש לגבי מיקום ודיוק במיקוד TMS. פיצינו על כך על ידי ביצוע מדי פעם של הליכים פידוקיאליים שבהם מונחת על הפקק יעד ניגודיות (למשל, טבליית ויטמין E) והמשתתפים נסרקים/ים לאחר מכן ב-MRI מבני11,12. שיטות אלה אישרו את הדיוק של השיטות המתוארות כאן, ואנו מכוונים להיבט המדיאלי של ה- MPFC בגבול BA 10/9 שנמצא מעל הג'ירוס המצחי המדיאלי (0, ~ 40, ~ 30).
ברור שניתן להשיג רזולוציה מרחבית גבוהה יותר באמצעות שיטות אחרות כגון ניווט עצבי, אולם שיטות אלה אינן מופעלות ללא חסרונות הכוללים נשירה של משתתפים, הרחקת משתתפים, משך זמן ניסוי מוגבר, אימון וסינון נוספים, הוצאות נוספות ולעתים קרובות ביקורים מרובים באתר עבור המשתתפים. לכן, השיטות המוצגות כאן מציעות אלטרנטיבה מצוינת לניווט עצבי בנסיבות רבות.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
המחקר שהוצג כאן אושר על ידי ועדת מועצת הביקורת המוסדית (IRB) של אוניברסיטת מונטקלייר. כל המשתתפים טופלו במסגרת ההנחיות האתיות של ה-APA.
1. משתתפים
- ראשית, לקבל את אישור ועדת הבדיקה של IRB לפרוטוקול (ראה דיון במוסדות שאינם מחקר 1). מומלץ להתייעץ עם חוקרים מנוסים. קבל טפסים כגון סינון (קובץ משלים 1) ותופעות לוואי (קובץ משלים 2) טפסים מחוקרים אחרים - הם משותפים בקלות ברחבי קהילת TMS. הערה: לצורך ניסוי זה, התקבלו טפסים מסימון רוסי.
- להכשיר את כל החוקרים בהסכמה וליידע את המשתתפים על כל הסיכונים, תופעות הלוואי ותופעות הלוואי הפוטנציאליות. במידת הצורך, החוקר הראשי (PI) לוקח קורס TMS אם יש צורך בידע נוסף. לפני הפעלת המשתתפים, ודא שה- PI מבצע בדיקת פיילוט של הפרוטוקול כולל הסכמה ותחקיר.
- גייסו משתתפים באמצעות פליירים ברחבי הקמפוס. משתתפי מסך באופן אישי; קשר ראשוני לא צריך להיות באופן אישי. ודא שהפליירים מתארים את הפיצוי והסיכונים במונחים כלליים בלבד, כולל נסיבות מיוחדות (למשל, COVID).
- ודא שהמשתתפים קוראים את טופס ההסכמה בקול רם, כולל שאלות ספציפיות הכוללות: האם אתה תלמיד נוכחי של ____PI______? האם יש לך: היסטוריה של אפילפסיה, היסטוריה משפחתית של אפילפסיה? האם יש לך היסטוריה של התקפים? האם יש לך שבץ הבא, שתלי מתכת גולגולתיים, נגע מוחי מבני, מכשיר מושתל, קוצב לב, משאבת תרופות, שתל שבלול, ממריץ מוח מושתל, עובד מתכת? האם יש לך היסטוריה של חבלת ראש עם אובדן הכרה? האם יש לך פוטנציאל גבוה להריון? האם אתה מתחת לגיל 18? האם אתה מעל גיל 65?
- סליחה על כל המשתתפים המאשרים כל שאלה מהמחקר.
- לפני ההרשמה, ודא שרשימת הסינון מנוהלת.
- שלם לכל המשתתפים $25 עבור השתתפותם וטפל בהתאם להנחיות של מועצת הביקורת המוסדית באוניברסיטת מונטקלייר סטייט ושל האגודה הפסיכולוגית האמריקאית.
- ספק את כל ה- TMS בפרמטר המתאים למוסד (ראה דיון).
- בטיחות ונוחות המשתתפים הן קריטיות ולכן בכל הנקודות קדימה, שאלו ועקבו אחר המשתתפים מקרוב הן מבחינה מילולית והן מבחינה ויזואלית. עצבנות יכולה להיות הנורמה אשר במקרים מסוימים מובילה לתוצאות קשות יותר וזה מנוטר.
2. טיפול בציוד TMS
- השתמש במכשיר TMS בעל דופק יחיד לכל הגירוי. הפעל את המכשיר על ידי דיכאון סימולטני של מתגי יד ורגל באופן ידני על ידי PI. השתמש בקצב הגירוי המרבי של הגירוי (כלומר, 0.75 הרץ).
- השתמש בסליל 70 מ"מ של שמונה במהלך הניסוי. ודאו שהסליל לעולם לא יגיע לטמפרטורות מסוכנות/כבויות במהלך הניסוי. סלילי גיבוי מוכנים למקרה שיידרש כתחליפים.
- הצג את כל הגירויים באמצעות מחשב נייד. פתח את התוכנה (לדוגמה, ניתן לבדיקה) והתחבר לחשבון. לחץ על הניסוי המתאים.
- שנה את קנה המידה של הצג באמצעות כרטיס אשראי. הזן מידע דמוגרפי. נקה/חיטא את המחשב הנייד לפני ואחרי שכל משתתף נבדק.
- קבע את סף המנוע באמצעות בדיקה חזותית (5/10 עורר את החוטף פוליסיס ברוויס) או באמצעות EMG (אלקטרומיוגרפיה).
- השתמשו בכובעים לשחייה כדי לשמר סימונים. השתמש במחזיק סליל סטנדרטי לאימון וכהדגמה בלבד, לא לגירוי פעיל.
- השתמש באמצעי סרט בד כדי לקחת קואורדינטות עבור CZ ו- OZ ממערכת 10/20 ולקחת MPFC ממחקר קודם על תביעת יתר10. כדי לקבוע MPFC, קח 1/3 ממרחק הנאסיון לאיניון, ו- MPFC הוא 1.5 ס"מ קדמי למיקום זה. זה יתמקד ב BA 10/9 (ג'ירוס פרונטלי מדיאלי).
- אשרו את המדידות לפי שיקול דעתו של ה-PI באמצעות השיטה הפידוקיאלית שבה טבליית ויטמין E נדבקת למכסה של מיקום הסליל, אשר תעמוד בניגוד קל ב-MRI סטנדרטי. בשל העלות, אפשרות זו מוגבלת.
3. COVID - 19
- בשל COVID-19, כלול את הפרוטוקולים הבאים14. בטופס ההסכמה, הוסף כתב ויתור: "כמשתתף במחקר זה, תבלה זמן בחלל מקורה בסמיכותו של החוקר. זה מהווה סיכון נוסף משמעותי לחלות ב- COVID-19. אנו נוקטים באמצעי הזהירות הבאים כדי להגן עליך כגון: רק PI יהיה בטווח של 6 מטרים מהמשתתף; רק עוזר אחד מותר בסביבה, אך עליהם לשמור על ריחוק חברתי; על המשתתף לעטות שתי מסכות; PI חייב ללבוש שתי מסכות, כפפות ומגן פנים; על העוזר לעטות מסכה ומגן פנים; כל ציוד המגע מחוטא".
- בצע את כל הניסויים בלובי / באולם מחוץ למעבדה הרגילה מכיוון שהאוורור מוגבר באופן משמעותי. כל הציוד ניתן לחיטוי ונייד.
- לאחר שפרוטוקולי COVID-19 רגועים, השתמש בהליכים רגילים.
4. סף מנוע
- סמן כובעי שחייה לאורך קו ה-nasion/inion ונקודת האמצע שנלקחה באמצעות סמן קסם. מדוד נקודות קדם-אוריקולריות וקח גם את נקודות האמצע האלה. מכאן, תרשים 10/20 קואורדינטות (ראה 2.6).
- באמצעות הקו הקדם-אוריקולרי של ההמיספרה הימנית, לאחר מכן יש לרדת ב-33% (בכיוון הגחון) ולהתחיל בחיפוש אחר המיקום האופטימלי עבור החוטף פוליסיס ברוויס (APB) באמצעות סליל TMS. לפרוק את מכונת ה- TMS באמצעות הדק הסליל, מכשפת הרגליים וניתוק הבטיחות.
- כוון את סליל ה- TMS ב- 45° עבור כל החיפושים ומסירות ה- TMS.
- התחל את פלט הגירוי ב-30% פלט מכונה כולל באמצעות החוגה שבחזית המכונה והעלה במרווחים של 2% באמצעות החוגה עד לציון תנועה. כאן, ככל שהגירוי מוגבר מבחינת העוצמה, הזיזו גם את המיקום. יש יחסי גומלין זהירים בין תנועת סליל לעוצמת הגירוי.
- לאחר מציאת המיקום האופטימלי (כלומר, האתר שסיפק את תגובת ה- APB המרבית), קבע את ה- MT.
- לפני תחילת קביעת MT, סמן את אתר קצה הסליל על המכסה כדי לאפשר מיקום מדויק. עקבו אחר כל החלק הקדמי של הסליל עד למכסה השחייה באמצעות סמן קסם.
- עבור שיטת הבדיקה החזותית, השתמש בכ-20 פולסים (עוצמת מכונה משתנה) כדי למצוא איזו רמת גירוי גורמת לתגובות APB של 5/10 (50%). יש להרים ולהוריד את החוגה בתגובה לתנועות אצבעות מוגברות או מופחתות. התחילו ב-20% מעוצמת המכונה והתחילו לעבוד. לאחר שהתקבלו תגובות 5/10, הקלט את ה- MT של האדם על ידי ציון מה שהמכונה מציגה כעוצמה.
- עבור שיטת ה-MEP (המועדפת), הניחו אלקטרודות חד-פעמיות על ה-APB ועל גיד האגודל והקרקע (בדרך כלל סביב החלק האחורי של שורש כף היד), ובמקום להשתמש בבדיקה חזותית, יש לצפות ב-MEP חיובי ביחידת ההקלטה.
- הגדר תגובת MEP חיובית כ- MEP עם משרעת שיא לשיא של ≥50 μV.
- בדומה לבדיקה חזותית, לעורר עד 5/10 MEPs חיוביים נצפים. ה- MEPs צריכים להיות גדולים מ- 50 μV. אם 50% מ- MEPs נמצאים מעל (ו- 50% מתחת), MT זוהה.
- לאחר ההקמה, הגדר את מכונת ה- TMS לרמת הגירוי המתאימה. 90% מסף המנוע הוא איזון אידיאלי בין TMS אקטיבי יעיל לבין בטיחות. אין לחרוג מ-45% מהתפוקה הכוללת של ההתקן. ישנם מקרים כי MT של אדם הוא 60% מהתפוקה הכוללת של המכונה, אבל זה נדיר.
5. TMS פעיל בעל דופק יחיד
- בחר באופן אקראי את הסדר של כל האתרים (למשל, SMA, PZ, MPFC או Sham על פני CZ; איור 5).
- מקם את הסליל מעל האתר הפעיל והפעל תוכנת מצגת , (לדוגמה, ניתן לבדיקה (ראה להלן)). הגירוי צריך להתקדם באופן אוטומטי ומסונכרן עם גירויים.
- תמיד יש סליל רזרבי במקרה של התחממות יתר.
6. מצגת
- אסוף את כל הנתונים ההתנהגותיים באמצעות תוכנת מצגת (לדוגמה, ניתן לבדיקה) תוכנה זו מוגדרת בקלות, וסקריפטים פשוטים.
הערה: שלושה בלוקים נפרדים נוצרים - אחד לכל אחד מהמצבים המוחיים. הדמוגרפיה שתיאסף נבחרת לראשונה באמצעות שגרת הבחירה האוטומטית של Testable. ואז מילים אמיתיות ומילים מזויפות ממוקמות לתוכנת הסקריפטים. הגודל והמשך של המילים נבחרים, וכך גם המיקום על המסך של מילות הגירוי. - לאחר יצירת התסריט, אסוף תחילה נתונים דמוגרפיים ובצע כיול מסך. זה נעשה בהתאמת המחוון לכרטיס אשראי. בצע את כל הניסויים במחשב. כל התגובות נעשות על המקלדת המובנית ועל משטח החיישנים.
- תן שני ניסויי תרגול והציג את הסולם האנלוגי. כל המשתתפים מסתגלים בקלות לציוד. ההוראות ניתנות בעל פה, ולמשתתפים נאמר לדרג עד כמה הם מכירים את המילה.
- אם המילה מוכרת להם (כגון 'שולחן כתיבה') יש לתת לה דירוג גבוה.
- אם הם 'סוג של' מכירים את המילה, הם אמורים לתת דירוג בינוני (כגון 'כלורופיל').
- אם זה לא כל כך מוכר להם, הם יקצו דירוג נמוך (כגון '5HTTLPR'). בסך הכל יש להשתמש ב-144 מילים (36 לכל אתר מוח).
- למשתתפים יש זמן בלתי מוגבל להגיב. בעקבות התגובה בסולם האנלוגי, מוצגת המילה הבאה.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
איור 2, מתוך Taylor-Lilquist et al.14, כלל ארבעה אתרי מוח: MPFC, SMA, PZ ואתר Sham. אתרים אלה נוצלו כדי לקבוע את המתאמים של תביעת יתר. תביעת יתר היא משתתף המציין שהוא יודע מילה כאשר היא למעשה לא מילה. 12 משתתפים נבדקו במסגרות חברתיות ולא חברתיות. ההגדרות החברתיות ייצגו לחץ לדעת מילה (לחץ חברתי גבוה; n=6) או לא לדעת מילה (לחץ חברתי נמוך; n=6). הלחץ החברתי היה סדרה של הנחיות מילוליות שהצביעו על כך שכל אדם יודע את המילים האלה והן היו קלות (לחץ חברתי גבוה) או שהמילים שלהן היו קשות ורוב האנשים לא הכירו אותן (לחץ חברתי נמוך).
כאשר TMS נמסר ל- MPFC, המשתתפים היו בסיכון נמוך יותר לתבוע יתר על המידה במצב החברתי (עמ ' < .05). כלומר, נטילת יתר כאשר בתנאי לחץ חברתי הייתה הרבה יותר משובשת מכל מצב אחר (בעקבות MPFC TMS). ניתן לראות זאת באיור 2 שבו המשתתפים הרבה פחות מתעתעים (כלומר, כנים יותר) במצב MPFC/חברתי. כאשר ה-MPFC מעוכב, תביעת יתר יורדת וכך גם השפעת הלחץ החברתי. מכיוון שקוגניציה חברתית ותביעת יתר נחשבות לתכונות MPFC, זה לא מפתיע.
נתונים אלה עולים בקנה אחד עם מחקרים קודמים שהדגימו כי שיבוש MPFC מוביל לתגובה כנה יותרשל 12,13.
איור 1: נעשה שימוש בשתי שיטות TMS שונות כדי לשבש את ההונאה העצמית. טכניקות של דופק יחיד מתוזמנים כך שהפעימה מועברת עם הגירויים כדי לשבש את ההונאה העצמית בזמן שהמשימה מתבצעת. גם lfTMS וגם rTMS מווסתים את המוח לפני המשימה, מה שעשוי לשנות הונאה עצמית. כל הטכניקות משנות את אתרי המוח ומספקות מספר בקרות כולל Sham TMS. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.
איור 2: ניתן לווסת את ההונאה העצמית באמצעות TMS. המשתתפים (n=12) קיבלו לחץ חברתי לדעת מילים במצב אחד וללא לחץ חברתי במצב אחר. הלחץ החברתי היה סדרה של הנחיות מילוליות שהצביעו על כך שכל אדם מכיר את המילים האלה והן היו קלות (לחץ חברתי גבוה; n=6) או שהמילים שלהן היו קשות ורוב האנשים לא הכירו אותן (לחץ חברתי נמוך; n=6). אמצעים ו- SEs שהוצגו. מאחר שקוגניציה חברתית היא פונקציית MPFC, חשבנו ש-TMS המועבר באופן מעכב יפחית את צריכת היתר (גם היא פונקציית MPFC). זה נמצא כך. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.
קובץ משלים 1: למרות שההסכמה מדעת שלנו מתייחסת לשאלות אלה, אנו ממליצים על טופס סינון נפרד. הן ההסכמה מדעת והן רשימת הבדיקה לסינון מנוהלות בעל פה. זה מאפשר לנו ולמשתתף לשאול שאלות מעקב ולהבהיר כל בלבול. הטופס המוצג כאן מאושר על ידי IRB. אנא לחץ כאן כדי להוריד קובץ זה.
קובץ משלים 2: ניתן להשיג מעקב אחר תופעות לוואי באמצעות טופס זה או דומה. כאבי ראש, למרות שהם נדירים, אינם בלתי נראים. טופס זה הוא טופס TMS לשימוש סטנדרטי ולא שונה לשימוש הניסויי. תגובות לפני ואחרי TMS (ההפעלה כולה, לא לכל בלוק) נרשמות תגובות. אנא לחץ כאן כדי להוריד קובץ זה.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
הפרוטוקול (והווריאציות של) המתואר כאן שימשו ביותר מ -50 מחקרים באוניברסיטת מונטקלייר. ניתן ליצור את המערך כולו בפחות מ-15,000 דולר (ארה"ב). יתר על כן, מצאנו שהקואורדינטות שלנו תואמות היטב את המבנים המוחיים הבסיסיים באמצעות הליכים פידוקיאליים.
וריאציות של שיטה זו משמשים לעתים קרובות. לדוגמה, תנאי בקרה יכולים לכלול גירוי אזורים שונים במוח, החלת תזמונים שונים של TMS (כלומר, החלת TMS בתזמון שלא אמור להשפיע עליו), שימוש בסליל Sham, שימוש ברמות שונות של פלט מכונה כולל וכו '. חששות בטיחות עשויים להיות שונים במוסד הוראה/לא-הוראה קטן יותר, שכן צוותים רפואיים אינם זמינים. כל מחקר או מחקר שבו מתבצעת נוירומודולציה חייב לעמוד בפרוטוקולי בטיחות. ביצוע TMS בפולס יחיד בטוח יותר מ-rTMS אך עדיין מהווה סיכונים משמעותיים. ביצענו TMS ו- lfTMS באוניברסיטת מונטקלייר במשך 20 שנה ללא תקרית משמעותית על ידי הקפדה על הנחיות בטיחות שפורסמו 16,17,18.
הקמת TMS ו- lfTMS במוסדות שאינם R1 עשויה לדרוש חינוך של מועצת הביקורת המוסדית (IRB) של האדם ולהיות פתוחים לחששות שאולי אינם קיימים במוסדות גדולים יותר. הסדר כזה איפשר תשאולים ותשובות הלוך ושוב בין מומחים ניטרליים, החוקר הראשי (PI) ויו"ר ה-IRB. נקבעו מספר תקדימים חשובים שעשויים להיות ייחודיים למוסדות שאינם R1. ראשית, גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי (TMS ו-lfTMS) יינתן רק על ידי ה-PI. פוסט-דוקטורנטים, סטודנטים לתארים מתקדמים, סטודנטים לתואר ראשון אינם אמורים לתת TMS במהלך ניסויים. שנית, התשלום (25 דולר לישיבה) נקבע על ידי יו"ר ה-IRB באופן שאיזן בין פיתוי לפיצוי הוגן. יתר על כן, סף המנוע (MT) נקבע כאופן שבו יש להגדיר את כל הגירוי במונחים של עוצמה וניתן לעשות זאת באמצעות בדיקה חזותית או מדודה של פוטנציאלים מעוררי מנוע (MEP). כמו כן, הסכמנו כי TMS פעיל יימסר ב 90% MT אלא אם כן צוין. חריגים למספר זה (גבוה יותר) ניתנו במיוחד בעת איסוף חברי פרלמנט לבדיקת השערה9. לבסוף, הסכמנו כי טפסי הסכמה ייקראו בחלקם או במלואם למשתתפים, כך שהם יבינו את הפרוטוקול במלואו ולא 'רק יחתמו על טופס' מבלי להבין לחלוטין את TMS. למשתתפים רבים יש אתגרים עם אנגלית והם לעתים קרובות מעריכים את העובדה שהוסברה להם ההסכמה וקריאה להם בזמן שהם גם קוראים אותה.
הנהלים שלנו שמרניים ביותר מבחינת בטיחות. עיקרון אחד שפעלנו לפיו הוא התייחסות ל-TMS כאילו היה rTMS. בהסכמתנו, אנו משתמשים בשפה הבאה:
הסיכונים הקשורים ל-TMS כוללים התקף, כאבי ראש, כאבי צוואר, אובדן שמיעה או הפרעה, ואובדן זיכרון אפשרי לטווח קצר, כמו גם השפעות אפשריות לטווח ארוך ובלתי ידועות. הסיכון החמור ביותר הידוע של TMS הוא ייצור של עווית (התקף). TMS יכול לייצר עווית כאשר סדרה של פולסים ניתנת בעוצמה גבוהה וכאשר הסדרה ניתנת קרוב מאוד זה לזה. מחקר זה עוקב אחר הנחיות בטיחות שפורסמו לשימוש ב- TMS שנועדו למנוע גורמי סיכון ידועים לעוויתות עם TMS. למרות שהתקפים מקריים מתרחשים בתדירות של <0.1%, ישנם גורמים שעשויים להגביר את הסיכון של TMS לגרום להתקף כגון היסטוריה משפחתית של התקפים או מצב נוירולוגי קודם. אנשים עם אפילפסיה אינם יכולים להשתתף במחקר זה. כמו כן, אם יש לך היסטוריה של חבלת ראש, או חפצים מתכתיים מושתלים, אינך יכול להשתתף במחקר זה. אם את בהריון, ייתכן שלא תשתתף במחקר זה. תופעת הלוואי המדווחת ביותר של TMS היא כאבי ראש. ייתכנו גם כאבי צוואר. אם מתרחשת כאב ראש או כאב צוואר, זה בדרך כלל מנוהל בקלות עם תרופות לשיכוך כאבים. אדם עלול גם לחוות אי נוחות מסוימת על ראשו במקום בו מוחזק הסליל. זאת בשל התכווצות שרירי הקרקפת. רעש הלחיצה המופק במהלך הגירוי עשוי להשפיע באופן זמני על השמיעה. אטמי אוזניים הוכחו כמפחיתים את הסיכון הזה, ולכן תתבקשו ללבוש אטמי אוזניים במהלך TMS.
מכיוון ש- TMS היא כיום טכניקה נפוצה, מציאת יועץ וטפסי IRB / בטיחות לדוגמה צריכה להיות כרוכה במאמץ מינימלי. חיפוש ב-PubMed נכון ל-21 במרץ 2021 של "TMS או rTMS" הביא ל-24,435 ציטוטים.
מתוך הכרה בכך שהתקף הוא הסיכון העיקרי, אנו שואלים על התקפים מספר פעמים מכיוון ששאלות אלה מוצגות הן בטופס ההסכמה והן ברשימת הבדיקה (קובץ משלים 1). רשימת הבדיקות לסינון מנוהלת גם דרך הפה. לא היה לנו אירוע פרכוסים מאז ש-TMS הוקמה באוניברסיטת מונטקלייר ודחינו כ-5% מהמשתתפים שגויסו בתחילה בגלל התקפים. כדי לשים את זה בהקשר, אנו מעריכים כי 20% מהמשתתפים המגויסים נדחים מסיבות אחרות (למשל, חבלת ראש קודמת עם אובדן הכרה). מעבר לשיקולים רפואיים, שיקולים מעשיים רלוונטיים ביותר בארצות הברית. במדינת ניו ג'רזי, רופאים נדרשים על פי חוק לדווח על התקפים חוזרים ונשנים ל- MVC (ועדת כלי רכב מנועיים), אנשים הסובלים מהתקפים נדרשים לעבור בדיקה רפואית, לאחר שבוטלו רישיונות מושעים 6 חודשים לאחר 'התקף אחרון' ו"אדם נפסל מלנהוג ברכב מנועי מסחרי אם יש לו היסטוריה רפואית מבוססת או אבחנה של אפילפסיה" (https://www.state.nj.us/mvc).
סביר להניח שיותר עוצמה ותוצאות חזקות יותר הן אם נעשה שימוש בעוצמות TMS חזקות יותר. זה עשוי להיות אידיאלי ולמעשה נקרא במספר מסגרות כולל אלה קליניות. לדוגמה, רוב המעבדות יעוררו ב 100%120% מעל MT. יתר על כן, מעבדות רבות משתמשות בניווט עצבי לשיפור הדיוק 17,18. אם זמין וניתן להבטיח בטיחות, אלה נחשבים לשיטות עבודה מומלצות.
מחקר מדעי המוח מעולה ניתן להשיג בכל מוסד. על ידי יישום נהלים אלה, אנו מאמינים שהמחקר יקודם ככל שמוסדות נוספים יוכלו לתרום למאגר הידע האקדמי. בנוסף, תלמידים שבדרך כלל סובלים מתת-ייצוג יקבלו גישה למדעים.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
ללא
Acknowledgments
LSAMP (ברית לואיס סטוקס להשתתפות מיעוטים), וורנר וקרן קרופורד, קרן קסלר מודים כולם על תמיכתם.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Android Samsung Tablet (for MEPs) | Samsung | SM-T500NZSAXAR | |
| Cloth Measuring Tape | GDMINLO | B08TWNCDNS(AMZ) | |
| Figure of 8 Copper TMS Coil | Magstim | 4150-00 | This is the current model |
| Lenovo T490 Laptop | Lenovo | 20RY0002US | |
| Magstim 200 Single Pulse | MagStim | Magstim200/2 | This is the current model |
| Magstim Standard Coil Holder | MagStim | AFC/SS | This is the current model |
| Speedo Swim Caps | Speedo | 751104-100 | |
| Testable.Org Account and Software | Testable | NA | |
| Trigno 2 Lead Sensor (for MEPs) | DelSys | SP-W06-018B | |
| Trigno Base and Plot Software (for MEPs) | DelSys | DS-203-D00 |
References
- Academic Research and Development. Science and Engineering Indicators 2020. National Science Board, National Science Foundation. , Alexandria, VA. Available. Available from: https://incses.nsf.gov/pubs/nsb20202 (2020).
- Rutgers School of Graduate Education. Overview of R1 Serving Hispanic Institutions. , Available from: https://cmsi.gse.rutgers.edu/sites/default/files/HSI_Report_R2_0.pdf (2022).
- Maeda, F., Keenan, J. P., Pascual-Leone, A. Interhemispheric asymmetry of motor cortical excitability in major depression as measured by transcranial magnetic stimulation. The British Journal of Psychiatry. 177 (2), 169-173 (2000).
- Maeda, F., Keenan, J. P., Tormos, J. M., Topka, H., Pascual-Leone, A. Modulation of corticospinal excitability by repetitive transcranial magnetic stimulation. Clinical Neurophysiology. 111 (5), 800-805 (2000).
- 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).
- Amati, F., Oh, H., Kwan, V. S., Jordan, K., Keenan, J. P. Overclaiming and the medial prefrontal cortex: A transcranial magnetic stimulation study. Cognitive Neuroscience. 1 (4), 268-276 (2010).
- Tang, H., et al. Stimulating the right temporoparietal junction with tDCS decreases deception in moral hypocrisy and unfairness. Frontiers in Psychology. 8, 2033 (2017).
- Kelly, K. J., et al. The effect of deception on motor cortex excitability. Social Neuroscience. 4 (6), 570-574 (2009).
- Farrow, T. F., Burgess, J., Wilkinson, I. D., Hunter, M. D. Neural correlates of self-deception and impression-management. Neuropsychologia. 67, 159-174 (2015).
- Uddin, L. Q., Iacoboni, M., Lange, C., Keenan, J. P. The self and social cognition: the role of cortical midline structures and mirror neurons. Trends in Cognitive Sciences. 11 (4), 153-157 (2007).
- Luber, B., Lou, H. C., Keenan, J. P., Lisanby, S. H. Self-enhancement processing in the default network: a single-pulse TMS study. Experimental Brain Research. 223 (2), 177-187 (2012).
- Barrios, V., et al. Elucidating the neural correlates of egoistic and moralistic self-enhancement. Consciousness and Cognition. 17 (2), 451-456 (2008).
- Kwan, V. S., et al. Assessing the neural correlates of self-enhancement bias: a transcranial magnetic stimulation study. Experimental Brain Research. 182 (3), 379-385 (2007).
- Taylor-Lillquist, B., et al. Preliminary evidence of the role of medial prefrontal cortex in self-enhancement: a transcranial magnetic stimulation study. Brain Sciences. 10 (8), 535 (2020).
- Bikson, M., et al. Guidelines for TMS/tES clinical services and research through the COVID-19 pandemic. Brain Stimulation. 13 (4), 1124-1149 (2020).
- Lerner, A. J., Wassermann, E. M., Tamir, D. I. Seizures from transcranial magnetic stimulation 2012-2016: Results of a survey of active laboratories and clinics. Clinical Neurophysiology. 130 (8), 1409-1416 (2019).
- Pascual-Leone, A., et al. Safety of rapid-rate transcranial magnetic stimulation in normal volunteers. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 89 (2), 120-130 (1993).
- Rossi, S., et al. Safety and recommendations for TMS use in healthy subjects and patient populations, with updates on training, ethical and regulatory issues: Expert Guidelines. Clinical Neurophysiology. 132 (1), 269-306 (2021).
- 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. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 108 (1), 1-16 (1998).
