Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

Använda transkraniell magnetisk stimulering i en resursbegränsad miljö för att upprätta hjärnbeteenderelationer

Published: April 20, 2022 doi: 10.3791/62773

Summary

Transkraniell magnetisk stimulering (TMS) och lågfrekvent TMS (lfTMS) har visat sig vara viktiga bidragsgivare till hjärnlitteratur. Här lyfter vi fram metoderna för att undersöka de kortikala korrelaten av självbedrägeri med hjälp av TMS.

Abstract

Neuroimaging uppfattas vanligtvis som en resurskrävande disciplin. Även om detta är fallet under vissa omständigheter har institutioner med begränsade resurser historiskt bidragit avsevärt till neurovetenskapen, inklusive neuroimaging. I studien av självbedrägeri har vi framgångsrikt använt single-pulse TMS för att bestämma hjärnans korrelat av förmågor inklusive överkrav och självförbättring. Även utan användning av neuronavigering leder metoder som tillhandahålls här till framgångsrika resultat. Till exempel upptäcktes att minskningar av självbedrägerier leder till en minskning av påverkan. Dessa metoder ger data som är tillförlitliga och giltiga, och sådana metoder ger forskningsmöjligheter som annars inte är tillgängliga. Genom att använda dessa metoder utökas den övergripande kunskapsbasen inom neurovetenskap, vilket ger forskningsmöjligheter till studenter som de vid vår institution (Montclair State University är ett spansktalande institut) som ofta nekas sådana forskningsupplevelser.

Introduction

Det finns ett antal utmaningar med att undersöka hjärnbeteendekorrelat vid forskningsinstitutioner med begränsade resurser (ofta kallade "undervisningsuniversitet"). Enligt uppgifter från National Science Foundation (NSF) kompletteras nästan all akademisk forskning av en liten andel av högskolorna i USA. Vid granskning av över 4 400 institutioner som beviljar eftergymnasial examen utför och publicerar de 115 bästa universiteten / instituten 75% av all forskning1. I USA finns det 131 forskning 1 (R1: Den högsta statusnivån ett universitet kan uppnå när det gäller forskningsrankning) universitet som får huvuddelen av federal finansiering.

Denna topptunga finansieringsskillnad begränsar forskningsalternativen för många huvudutredare såväl som studenter; till exempel är endast 1,9% av R1-universiteten latinamerikanska tjänstgörande institut. Vidare är icke-R1-institut begränsade när det gäller forskningsutrymme, beviljade bidrag och tid som görs tillgänglig för forskning, och dessa skolor har ofta inte medicinska skolanslutningar2. Med tanke på dessa hinder tillhandahåller vi de metoder som framgångsrikt har möjliggjort undersökning av hjärnbeteenderelationer i bedrägeri i en resursbegränsad miljö. Även om dessa metoder är lämpliga för alla institut, tror vi att de vid mindre / undervisningsintensiva universitet kommer att få maximal nytta av dessa metoder.

Vårt laboratorium har främst fokuserat på hjärnregionerna som är ansvariga för att producera självbedrägeri och självförbättring. Att fastställa orsakssamband i termer av de underliggande kortikala regionerna kan uppnås med ett antal tekniker, och dessa data hjälper till att bekräfta korrelativa neuroimaging-metoder och experimentella patientförsök 3,4,5.

För att undersöka självbedrägeri med kausala neuroimaging-tekniker har ett antal innovativa metoder använts, främst med single pulse Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) och repetitiv TMS (rTMS6Figur 1). Medan tDCS (transkraniell direkt kortikal stimulering) har använts framgångsrikt7 och kan modifieras för att replikera de metoder, procedurer och resultat som presenteras här, gör flexibiliteten hos TMS det fortfarande till det optimala valet för neuromodulering av självbedrägeri. Vid sin vanligaste implementering hämmar, exciterar, stör eller mäter forskare kortikal excitabilitet (behandlas inte här, men se referens8).

Den mediala prefrontala cortexen (MPFC) verkar vara involverad i självbedrägeri9. Med tanke på rollen för de kortikala midlinestrukturerna (CMS) när det gäller självmedvetenhet i allmänhet10 är det inte förvånande att självbedrägeri är korrelerat med MPFC-aktivitet. För att bestämma orsakssamband i termer av frontala regioner förlitade man sig på TMS för att skapa "virtuella lesioner" medan man mätte anfall av självbedrägeri11. Mätning av självbedrägeri har uppnåtts via två huvudmetoder: Självförbättring och överkrav6.

Vi har funnit att störningar i MPFC leder till minskning av självbedrägeri 6,8,11,12,13. Dessutom har vi upptäckt att en sådan minskning (dvs. sänkning av självbedrägeri) är relaterad till en minskning av en persons påverkan (dvs negativt humör ökar och positivt humör minskar).

Eftersom neuronavigering/individuella MR-undersökningar inte används (på grund av kostnader har de flesta laboratorier inte dessa resurser) kan oro uppstå över positionering och noggrannhet i TMS-inriktning. Vi har kompenserat för detta genom att ibland göra fiduciella ingrepp där ett kontrastmål (t.ex. en E-vitamintablett) placeras på locket och deltagaren/deltagarna därefter skannas i en strukturell MR11,12. Dessa metoder har bekräftat noggrannheten hos de metoder som beskrivs här, och vi riktar in oss på den mediala aspekten av MPFC vid gränsen till BA 10/9 som ligger ovanför den mediala frontalgyrusen (0, ~ 40, ~ 30).

Det är uppenbart att högre rumslig upplösning kan erhållas med andra metoder som neuronavigering, men dessa metoder används inte utan nackdelar som inkluderar deltagares avhopp, deltagaruteslutning, ökad experimenttid, ytterligare utbildning och screening, extra kostnad och ofta flera platsbesök för deltagare. Därför erbjuder de metoder som presenteras här ett utmärkt alternativ till neuronavigering under många omständigheter.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Forskningen som presenteras här godkändes av Institutional Review Board (IRB) -kommittén vid Montclair State University. Alla deltagare har behandlats inom ramen för APA:s etiska riktlinjer.

1. Deltagare

  1. Skaffa först IRB-kommitténs granskningsgodkännande för protokollet (se Diskussion för icke-forskning 1-institutioner). Samråd med erfarna forskare rekommenderas. Skaffa formulär som screening (kompletterande fil 1) och biverkningar (kompletterande fil 2) från andra forskare - de delas lätt över TMS-samhället. NOTERA: För detta experiment erhölls formulär från Simone Rossi.
  2. Utbilda alla utredare i att samtycka och informera deltagarna om alla risker, biverkningar och potentiella biverkningar. Vid behov går projektledaren en TMS-kurs om ytterligare kunskaper behövs. Innan du kör deltagare, se till att PI utför ett pilottest av protokollet inklusive samtycke och debriefing.
  3. Rekrytera deltagare genom flygblad runt campus. Screena deltagare personligen; den första kontakten behöver inte vara personligen. Se till att flygbladen endast beskriver kompensationen och riskerna i allmänna termer, inklusive eventuella speciella omständigheter (t.ex. COVID).
  4. Se till att deltagarna läser samtyckesformuläret högt inklusive specifika frågor inklusive: Är du en nuvarande student i ____PI______? Har du en: historia av epilepsi, familjehistoria av epilepsi? Har du en historia av anfall? Har du något av följande slag, kranialmetallimplantat, strukturell hjärnskada, implanterad enhet, pacemaker, medicinpump, cochleaimplantat, implanterad hjärnstimulator, metallarbetare? Har du en historia av huvudtrauma med medvetslöshet? Har du en hög potential för graviditet? Är du yngre än 18? Är du äldre än 65?
  5. Ursäkta alla deltagare som bekräftar eventuella frågor från studien.
  6. Innan du registrerar dig, se till att screeningchecklistan administreras.
  7. Betala alla deltagare $ 25 för deras deltagande och behandla i enlighet med riktlinjerna från Institutional Review Board vid Montclair State University och American Psychological Association.
  8. Leverera alla TMS inom den parameter som är lämplig för institutionen (se Diskussion).
  9. Deltagarnas säkerhet och komfort är avgörande så vid alla punkter framåt, fråga och övervaka deltagarna noggrant både verbalt och visuellt. Nervositet kan vara normen vilket i vissa fall leder till svårare utfall och detta övervakas.

2. Hantering av TMS-utrustning

  1. Använd en TMS-enhet med en puls för all stimulering. Trigga enheten genom samtidig fördjupning av hand- och fotbrytare manuellt av PI. Använd stimulatorns maximala stimuleringshastighet (dvs 0,75 Hz).
  2. Använd en 70 mm åttaspole under hela experimentet. Se till att spolen aldrig når farliga/avstängda temperaturer under experimentet. Reservspolar är klara om det behövs som ersättare.
  3. Presentera alla stimuli med hjälp av en bärbar dator. Öppna programvaran (t.ex. Testable) och logga in på kontot. Klicka på lämpligt experiment.
  4. Skala bildskärmen med ett kreditkort. Ange demografisk information. Rengör/sanera den bärbara datorn före och efter att varje deltagare har testats.
  5. Bestäm motortröskeln med visuell inspektion (5/10 framkallad bortförare Pollicis Brevis) eller via en EMG (elektromyograf).
  6. Använd badmössor för att bevara markeringar. Använd en vanlig spolhållare för träning och endast som demonstration, inte för aktiv stimulering.
  7. Använd tygband för att ta koordinater för CZ och OZ från 10/20-systemet och ta MPFC från en tidigare studie om överkrav på10. För att bestämma MPFC, ta 1/3 av nasionens avstånd till inion, och MPFC är 1,5 cm främre till denna plats. Detta kommer att fokusera på BA 10/9 (Medial Frontal Gyrus).
  8. Bekräfta mätningar efter PI: s gottfinnande med hjälp av fiducialmetoden där en vitamin E-tablett fästs på locket på spolplatsen som lätt kan kontrasteras i en standard MR. På grund av kostnaden är detta alternativ begränsat.

3. Covid - 19

  1. På grund av COVID-19, inkludera följande protokoll14. I samtyckesformuläret lägger du till en ansvarsfriskrivning: "Som deltagare i denna studie kommer du att tillbringa tid i ett inomhusutrymme i närheten av forskaren. Detta utgör en betydande ytterligare risk för att få COVID-19. Vi vidtar följande försiktighetsåtgärder för att skydda dig, till exempel: Endast PI kommer att vara inom 6 fot från deltagaren; Endast en assistent är tillåten i närheten men de måste hålla sig socialt distanserade; Deltagaren måste bära två masker; PI måste bära två masker, handskar och ansiktsskydd; Assistenten måste bära en mask och ett ansiktsskydd; All kontaktutrustning saneras."
  2. Utför alla experiment i lobbyn/hallen utanför det vanliga labbet då ventilationen ökar avsevärt. All utrustning är desinficerbar och bärbar.
  3. När COVID-19-protokollen har slappnat av, använd normala procedurer.

4. Motor tröskel

  1. Markera badmössor längs nasion/inion-linjen och mittpunkten tagen med hjälp av en magisk markör. Mät pre-aurikulära punkter och ta också dessa mittpunkter. Härifrån, plot 10/20 koordinater (se 2.6).
  2. Använd den högra halvklotets preaurikulära linje, gå sedan 33% ner (i ventral riktning) och börja söka efter den optimala platsen för abduktorn Pollicis Brevis (APB) med TMS-spolen. Lossa TMS-maskinen med hjälp av spolutlösaren, fotbrytaren och koppla ur säkerheten.
  3. Rikta TMS-spolen vid 45° för alla sökningar och TMS-leveranser.
  4. Starta stimuleringsutgången vid 30% total maskinutgång genom att använda ratten på maskinens framsida och höj i steg om 2% med ratten tills en rörelse noteras. Här, när stimuleringen ökar när det gäller intensitet, flytta också platsen. Det finns ett noggrant samspel mellan spolrörelse och stimuleringsintensitet.
  5. När den optimala platsen har hittats (dvs. den plats som gav det maximala APB-svaret), bestäm MT.
  6. Innan du startar MT-bestämningen markerar du spolspetsplatsen på locket för att möjliggöra korrekt placering. Spåra hela den främre delen av spolen på badlocket med hjälp av en magisk markör.
  7. För den visuella inspektionsmetoden, använd cirka 20 pulser (varierande maskinintensitet) för att hitta vilken stimuleringsnivå som resulterar i 5/10 (50%) APB-svar. Ratten ska höjas och sänkas som svar på ökade eller minskade fingerrörelser. Börja med 20% av maskinens intensitet och arbeta upp. När 5/10 svar har erhållits, registrera individens MT genom att notera vad maskinen visar som intensitet.
  8. För den (föredragna) MEP-metoden, placera engångselektroder på APB och senan på tummen och en jord (vanligtvis runt baksidan av handleden), och istället för att använda visuell inspektion måste en positiv MEP observeras på inspelningsenheten.
  9. Definiera ett positivt svar från en parlamentsledamot med ≥50 μV topp-till-topp-amplitud.
  10. I likhet med visuell inspektion, stimulera tills 5/10 positiva parlamentsledamöter observeras. Parlamentsledamöterna bör vara större än 50 μV. Om 50 % av parlamentsledamöterna är över (och 50 % lägre) har MALTA identifierats.
  11. När den är etablerad ställer du in TMS-maskinen på lämplig stimuleringsnivå. 90% av motortröskeln är en idealisk balans mellan effektiv aktiv TMS och säkerhet. Överstiga inte 45% av maskinens totala effekt. Det finns tillfällen att en persons MT är 60% av maskinens totala produktion, men detta är sällsynt.

5. Aktivt TMS med en puls

  1. Välj slumpmässigt ordningen på alla webbplatser (t.ex. SMA, PZ, MPFC eller Sham over CZ; Figur 5).
  2. Placera spolen över den aktiva platsen och starta en presentationsprogramvara (t.ex. Testable (se nedan)). Stimulering bör ske automatiskt och synkroniserat med stimuli.
  3. Ha alltid en reservspole vid överhettning.

6. Presentation

  1. Samla in alla beteendedata med hjälp av en presentationsprogramvara (t.ex. testbar) Denna programvara är enkelt konfigurerad och skript är enkla.
    OBS: Tre separata block skapas - ett för var och en av hjärnförhållandena. Demografi som ska samlas in väljs först med hjälp av Testables automatiska urvalsrutin. Sedan placeras riktiga ord och falska ord i skriptprogramvaran. Ordens storlek och varaktighet väljs, liksom platsen på skärmen för stimulansorden.
  2. När skriptet har gjorts samlar du in demografi först och utför skärmkalibrering. Detta görs för att matcha skjutreglaget till ett kreditkort. Utför alla experiment på en dator. Alla svar görs på det inbyggda tangentbordet och sensorplattan.
  3. Ge två övningsförsök och introducera den analoga skalan. Alla deltagare anpassar sig enkelt till utrustningen. Instruktionerna ges muntligt och deltagarna uppmanas att betygsätta hur väl de kan ordet.
    1. Om ordet är bekant för dem (t.ex. "skrivbord") bör det ges ett högt betyg.
    2. Om de "typ" kan ordet ska de ge ett medelbetyg (som "klorofyll").
    3. Om det inte är så bekant för dem kommer de att tilldela ett lågt betyg (t.ex. '5HTTlpr'). Totalt 144 ord ska användas (36 per hjärnplats).
  4. Deltagarna har obegränsad tid att svara. Efter svaret på den analoga skalan presenteras nästa ord.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Figur 2, från Taylor-Lilquist et al.14, involverade fyra hjärnplatser: MPFC, SMA, PZ och en Sham-plats. Dessa platser användes för att bestämma korrelaten för överkrav. Överkrav är en deltagare som indikerar att de känner till ett ord när det faktiskt inte är ett ord. 12 deltagare testades i både sociala och icke-sociala miljöer. De sociala miljöerna representerade tryck att antingen känna till ett ord (högt socialt tryck; n = 6) eller inte känna till ett ord (lågt socialt tryck; n = 6). Det sociala trycket var en serie verbala uppmaningar som indikerade att varje person känner till dessa ord och de var lätta (högt socialt tryck) eller att de ord var svåra och de flesta inte kände dem (lågt socialt tryck).

När TMS levererades till MPFC var deltagarna mindre benägna att överfordra i det sociala tillståndet (s < .05). Det vill säga att överanspråk när förhållandena under socialt tryck var mycket mer störda än något annat tillstånd (efter MPFC TMS). Detta kan ses i figur 2 där deltagarna är mycket mindre vilseledande (dvs. mer ärliga) i MPFC / socialt tillstånd. När MPFC hämmas minskar överkravet liksom påverkan av socialt tryck. Eftersom social kognition och överkrav tros vara MPFC-egenskaper är detta inte förvånande.

Dessa data är i linje med tidigare studier som visat att MPFC-störningar leder till ett ärligare svar12,13.

Figure 1
Figur 1: Två olika TMS-metoder har använts för att bryta självbedrägeri. Enpulstekniker är tidsinställda så att pulsen levereras med stimuli för att störa självbedrägeri medan uppgiften utförs. Både lfTMS och rTMS modulerar hjärnan före uppgiften, vilket potentiellt förändrar självbedrägeri. Alla tekniker varierar hjärnplatser och ger ett antal kontroller inklusive Sham TMS. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 2
Figur 2: Självbedrägeri kan moduleras med TMS. Deltagarna (n =12) fick socialt tryck att kunna ord i ett tillstånd och inget socialt tryck i ett annat tillstånd. Det sociala trycket var en serie verbala uppmaningar som indikerade att varje person känner till dessa ord och de var lätta (högt socialt tryck; n = 6) eller att de ord var svåra och de flesta inte kände dem (lågt socialt tryck; n = 6). Medel och SE presenteras. Eftersom social kognition är en MPFC-funktion trodde vi att TMS som levereras på ett hämmande sätt skulle minska överkrav (även en MPFC-funktion). Detta visade sig vara fallet. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Kompletterande fil 1: Även om vårt informerade samtycke behandlar dessa frågor rekommenderar vi ett separat screeningformulär. Både det informerade samtycket och checklistan för screening administreras muntligt. Detta gör att vi och deltagaren kan ställa uppföljningsfrågor och klargöra eventuell förvirring. Formuläret som presenteras här är IRB-godkänt. Klicka här för att ladda ner den här filen.

Kompletterande fil 2: Spårning av biverkningar kan uppnås med denna eller liknande former. Huvudvärk, även om det är sällsynt, är inte osynligt. Detta formulär är ett tms-formulär för standardanvändning och har inte modifierats för experimentell användning. Svar före och efter TMS (hela sessionen, inte per block) registreras. Klicka här för att ladda ner den här filen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Protokollet (och variationerna av) som beskrivs här har använts i över 50 studier vid Montclair State University. Hela installationen kan skapas för under $ 15,000 (US). Vidare har vi funnit att våra koordinater matchar bra med underliggande hjärnstrukturer med hjälp av fiduciella procedurer.

Variationer av denna metod används ofta. Till exempel kan kontrollförhållanden inkludera att stimulera olika hjärnområden, tillämpa TMS olika tidpunkter (dvs. applicera TMS vid en tidpunkt som inte borde ha någon effekt), använda en bluffspole, använda olika nivåer av total maskineffekt etc. Säkerhetsproblemen kan vara annorlunda vid en mindre undervisnings- / icke-undervisningsinstitution eftersom medicinsk personal inte är lätt tillgänglig. Varje studie eller forskning där neuromodulering utförs måste uppfylla säkerhetsprotokoll. Att utföra TMS med en puls är säkrare än rTMS men innebär fortfarande betydande risker. Vi har utfört TMS och lfTMS vid Montclair State University i 20 år utan större incidenter genom att följa publicerade säkerhetsriktlinjer 16,17,18.

Att etablera TMS och lfTMS vid icke-R1-institutioner kan kräva att man utbildar sin Institutionella granskningsnämnd (IRB) och är öppen för problem som kanske inte finns på större institutioner. Ett sådant arrangemang möjliggjorde förhör och svar fram och tillbaka mellan neutrala experter, huvudutredaren (PI) och IRB-ordföranden. Ett antal viktiga prejudikat upprättades som kan vara unika för icke-R1-institutioner. Först kommer transkraniell magnetisk stimulering (TMS och lfTMS) endast att administreras av PI. Postdoktorer, doktorander, studenter ska inte administrera TMS under experiment. För det andra fastställdes betalningen ($ 25 per session) av IRB-ordföranden på ett sätt som balanserade lockelse och rättvis ersättning. Vidare bestämdes motortröskeln (MT) vara det sätt på vilket all stimulering skulle ställas in i termer av intensitet och detta kunde göras antingen via visuell inspektion eller uppmätta motor framkallade potentialer (MEP). Vi kom också överens om att aktivt TMS kommer att levereras med 90 % mt om inget annat anges. Undantag från detta antal (högre) har beviljats särskilt vid insamling av ledamöter till Europaparlamentet för hypotesprövning9. Slutligen kom vi överens om att samtyckesformulär kommer att läsas helt eller delvis för deltagarna så att de till fullo förstår protokollet och inte "bara undertecknar ett formulär" utan att helt förstå TMS. Många deltagare har utmaningar med engelska och de uppskattar ofta att få samtycket förklarat och läst för sig samtidigt som de läser det.

Våra förfaranden är extremt konservativa när det gäller säkerhet. En princip som vi har följt är att behandla TMS som om det vore rTMS. I vårt samtycke använder vi följande språk:

Risker förknippade med TMS inkluderar anfall, huvudvärk, nacksmärta, hörselnedsättning eller störningar och möjlig minnesförlust på kort sikt, samt möjliga långsiktiga, okända effekter. Den allvarligaste kända risken för TMS är produktionen av en kramp (anfall). TMS kan ge en kramp när en serie pulser ges med hög effekt och när serierna ges extremt nära varandra. Denna studie följer publicerade säkerhetsriktlinjer för användning av TMS som är utformade för att undvika kända riskfaktorer för kramper med TMS. Även om oavsiktliga anfall inträffar vid en frekvens av <0,1%, finns det faktorer som kan öka risken för att TMS utlöser ett anfall, såsom familjehistoria av anfall eller tidigare neurologiska tillstånd. Personer med epilepsi kan inte delta i denna studie. Om du har en historia av huvudtrauma eller implanterade metallföremål kan du inte delta i denna studie. Om du är gravid får du inte delta i denna studie. Den vanligaste rapporterade biverkningen av TMS är huvudvärk. Nacksmärta kan också uppstå. Om huvudvärk eller nacksmärta uppstår är det vanligtvis lätt att hantera med smärtstillande läkemedel. Man kan också uppleva en del obehag på huvudet där spolen hålls. Detta beror på sammandragning av hårbottenmuskler. Klickljudet som produceras under stimuleringen kan tillfälligt påverka hörseln. Öronproppar har visat sig minska denna risk, därför kommer du att bli ombedd att bära öronproppar under TMS.

Eftersom TMS nu är en vanlig teknik bör det innebära minimal ansträngning att hitta både en konsult och prov-IRB/säkerhetsformulär. En sökning i PubMed den 21 mars 2021 av "TMS eller rTMS" resulterade i 24 435 citat.

Vi erkänner att beslag är den primära risken och frågar om beslag flera gånger eftersom dessa frågor ställs i både samtyckesformuläret och screeningchecklistan (tilläggsfil 1). Checklistan för screening administreras också oralt. Vi har inte haft en beslagsincident sedan TMS etablerades vid Montclair State University och har avvisat cirka 5% av våra ursprungligen rekryterade deltagare på grund av anfall. För att sätta detta i sitt sammanhang uppskattar vi att 20% av de rekryterade deltagarna avvisas av andra skäl (t.ex. tidigare huvudtrauma med medvetslöshet). Utöver medicinska överväganden är praktiska överväganden extremt relevanta i USA. I delstaten New Jersey är läkare enligt lag skyldiga att rapportera återkommande anfall till MVC (Motor Vehicles Commission), individer som lider av anfall måste genomgå medicinsk granskning, när återkallade licenser har upphävts 6 månader efter "sista anfallet" och "en person diskvalificeras från att köra ett kommersiellt motorfordon om han / hon har en etablerad medicinsk historia eller diagnos av epilepsi" (https://www.state.nj.us/mvc).

Mer kraft och mer robusta resultat är troliga om starkare TMS-intensiteter används. Detta kan vara idealiskt och faktiskt efterlyst i ett antal inställningar inklusive kliniska. Till exempel kommer de flesta laboratorier att stimulera vid 100% 120% över MT. Dessutom använder många laboratorier neuronavigering för förbättrad noggrannhet 17,18. Om det är tillgängligt och säkerheten kan garanteras anses dessa vara bästa praxis.

Utmärkt neurovetenskaplig forskning kan uppnås vid vilken institution som helst. Genom att implementera dessa förfaranden tror vi att forskningen kommer att främjas eftersom fler institutioner kan bidra till den akademiska kunskapsbasen. Dessutom kommer studenter som normalt är underrepresenterade att få tillgång till vetenskaperna.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Ingen

Acknowledgments

LSAMP (Louis Stokes Alliance for Minority Participation), Wehner och Crawford Foundation, Kessler Foundation tackas alla för sitt stöd.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. 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).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).
  6. 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).
  7. Tang, H., et al. Stimulating the right temporoparietal junction with tDCS decreases deception in moral hypocrisy and unfairness. Frontiers in Psychology. 8, 2033 (2017).
  8. Kelly, K. J., et al. The effect of deception on motor cortex excitability. Social Neuroscience. 4 (6), 570-574 (2009).
  9. Farrow, T. F., Burgess, J., Wilkinson, I. D., Hunter, M. D. Neural correlates of self-deception and impression-management. Neuropsychologia. 67, 159-174 (2015).
  10. 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).
  11. 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).
  12. Barrios, V., et al. Elucidating the neural correlates of egoistic and moralistic self-enhancement. Consciousness and Cognition. 17 (2), 451-456 (2008).
  13. 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).
  14. 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).
  15. Bikson, M., et al. Guidelines for TMS/tES clinical services and research through the COVID-19 pandemic. Brain Stimulation. 13 (4), 1124-1149 (2020).
  16. 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).
  17. Pascual-Leone, A., et al. Safety of rapid-rate transcranial magnetic stimulation in normal volunteers. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 89 (2), 120-130 (1993).
  18. 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).
  19. 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).

Tags

Neurovetenskap nummer 182 transkraniell magnetisk stimulering TMS självbedrägeri bedrägeri forskningsintensivt institut neuromodulering medial prefrontal cortex latinamerikansk tjänstgörande institution självförbättring överkrav
Använda transkraniell magnetisk stimulering i en resursbegränsad miljö för att upprätta hjärnbeteenderelationer
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Shelansky, T., Chavarria, K.,More

Shelansky, T., Chavarria, K., Pagano, K., Sierra, S., Martinez, V., Ahmad, N., Brenya, J., Janowska, A., Zorns, S., Straus, A., Mistretta, V., Balugas, B., Pardillo, M., Keenan, J. P. Employing Transcranial Magnetic Stimulation in a Resource Limited Environment to Establish Brain-Behavior Relationships. J. Vis. Exp. (182), e62773, doi:10.3791/62773 (2022).

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