Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

Utiliser la stimulation magnétique transcrânienne dans un environnement aux ressources limitées pour établir des relations cerveau-comportement

Published: April 20, 2022 doi: 10.3791/62773

Summary

Il a été démontré que la stimulation magnétique transcrânienne (SMT) et la SMT basse fréquence (lfTMS) sont des contributeurs majeurs à la littérature sur le cerveau. Nous mettons ici en évidence les méthodes d’étude des corrélats corticaux de l’auto-tromperie à l’aide de TMS.

Abstract

La neuroimagerie est généralement perçue comme une discipline exigeante en ressources. Bien que ce soit le cas dans certaines circonstances, les institutions disposant de ressources limitées ont historiquement contribué de manière significative au domaine des neurosciences, y compris la neuroimagerie. Dans l’étude de l’auto-tromperie, nous avons utilisé avec succès la SMT à impulsion unique pour déterminer les corrélats cérébraux des capacités, y compris la surclamantation et l’auto-amélioration. Même sans l’utilisation de la neuro-navigation, les méthodes fournies ici conduisent à des résultats positifs. Par exemple, il a été découvert que la diminution de la réponse auto-trompeuse entraîne une diminution de l’affect. Ces méthodes fournissent des données fiables et valides, et ces méthodes offrent des possibilités de recherche autrement indisponibles. Grâce à l’utilisation de ces méthodes, la base de connaissances globale dans le domaine des neurosciences est élargie, offrant des possibilités de recherche aux étudiants tels que ceux de notre institution (Montclair State University est un institut au service des Hispaniques) qui se voient souvent refuser de telles expériences de recherche.

Introduction

Il existe un certain nombre de défis à l’étude des corrélats cerveau-comportement dans les établissements de recherche aux ressources limitées (souvent appelés « universités d’enseignement »). Selon les données fournies par la National Science Foundation (NSF), presque toutes les recherches universitaires sont effectuées par un faible pourcentage d’établissements d’enseignement supérieur aux États-Unis. Lorsqu’on examine plus de 4 400 établissements d’enseignement postsecondaire décernant des diplômes, les 115 meilleures universités et instituts effectuent et publient 75 % de toutes les recherches1. Aux États-Unis, il y a 131 universités de recherche 1 (R1: Le plus haut niveau de statut qu’une université peut atteindre en termes de classement de la recherche) qui reçoivent la majeure partie du financement fédéral.

Cette grande disparité de financement limite les options de recherche pour de nombreux chercheurs principaux ainsi que pour les étudiants; par exemple, seulement 1,9 % des universités R1 sont des instituts au service des Hispaniques. De plus, les instituts non R1 sont limités en termes d’espace de recherche, de subventions accordées et de temps disponible pour la recherche, et ces écoles n’ont souvent pas d’affiliation à des facultés de médecine2. Compte tenu de ces obstacles, nous fournissons les méthodes qui ont permis avec succès d’étudier les relations cerveau-comportement dans la tromperie dans un environnement aux ressources limitées. Bien que ces méthodes conviennent à tous les instituts, nous pensons que ceux des universités plus petites / à forte intensité d’enseignement bénéficieront au maximum de ces méthodes.

Notre laboratoire s’est principalement concentré sur les régions du cerveau responsables de l’auto-tromperie et de l’auto-amélioration. L’établissement de la causalité en termes de régions corticales sous-jacentes est réalisable par un certain nombre de techniques, et ces données aident à confirmer les méthodes de neuroimagerie corrélative et les essais expérimentaux sur les patients 3,4,5.

Pour étudier l’auto-tromperie avec des techniques de neuroimagerie causale, un certain nombre de méthodes innovantes ont été utilisées, principalement avec la stimulation magnétique transcrânienne à impulsion unique (TMS) et la TMS répétitive (rTMS6Figure 1). Bien que la tDCS (stimulation corticale directe transcrânienne) ait été utilisée avec succès7 et puisse être modifiée pour reproduire les méthodes, procédures et résultats présentés ici, la flexibilité de la SMT en fait toujours le choix optimal pour la neuromodulation de l’auto-tromperie. Lors de sa mise en œuvre la plus courante, les chercheurs inhibent, excitent, perturbent ou mesurent l’excitabilité corticale (non couverts ici, mais voir la référence8).

Le cortex préfrontal médian (MPFC) semble être impliqué dans la réponse auto-trompeuse9. Compte tenu du rôle des structures corticales de la ligne médiane (CMS) en termes de conscience de soi en général10, il n’est pas surprenant que l’auto-tromperie soit corrélée à l’activité MPFC. Pour déterminer la causalité en termes de régions frontales, on s’est appuyé sur la SMT pour créer des « lésions virtuelles » tout en mesurant les épisodes d’auto-tromperie11. La mesure de l’auto-tromperie a été réalisée via deux méthodes principales: l’auto-amélioration et la sur-affirmation6.

Nous avons constaté que la perturbation du MPFC conduit à la réduction de l’auto-tromperie 6,8,11,12,13. De plus, nous avons découvert qu’une telle réduction (c.-à-d. l’abaissement de l’auto-tromperie) est liée à une diminution de l’affect d’une personne (c.-à-d. augmentation de l’humeur négative et diminution de l’humeur positive).

Étant donné que la neuronavigation et les IRM individuelles ne sont pas utilisées (en raison des dépenses, la plupart des laboratoires ne disposent pas de ces ressources), on peut s’inquiéter du positionnement et de la précision du ciblage tmS. Nous avons compensé cela en effectuant occasionnellement des procédures fiduciaires dans lesquelles une cible de contraste (par exemple, un comprimé de vitamine E) est placée sur le capuchon et le ou les participants sont ensuite scannés dans une IRM structurelle11,12. Ces méthodes ont confirmé l’exactitude des méthodes décrites ici, et nous ciblons l’aspect médian du MPFC à la frontière de BA 10/9 qui se trouve au-dessus du gyrus frontal médian (0, ~ 40, ~ 30).

De toute évidence, une résolution spatiale plus élevée peut être obtenue à l’aide d’autres méthodes telles que la neuronavigation, mais ces méthodes ne sont pas utilisées sans inconvénients, notamment l’abandon des participants, l’exclusion des participants, la durée accrue des expériences, la formation et le dépistage supplémentaires, les dépenses supplémentaires et souvent plusieurs visites sur place pour les participants. Par conséquent, les méthodes présentées ici offrent une excellente alternative à la neuro-navigation dans de nombreuses circonstances.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

La recherche présentée ici a été approuvée par le comité du Conseil d’examen institutionnel (CISR) de l’Université d’État de Montclair. Tous les participants ont été traités conformément aux directives éthiques de l’APA.

1. Participants

  1. Tout d’abord, obtenir l’approbation du comité d’examen de la CISR pour le protocole (voir Discussion pour les établissements autres que la Recherche 1). Il est recommandé de consulter des chercheurs expérimentés. Procurez-vous des formulaires tels que les formulaires dépistage (dossier supplémentaire 1) et effets secondaires (dossier supplémentaire 2) auprès d’autres chercheurs - ils sont facilement partagés dans la communauté TMS. NOTE: Pour les besoins de cette expérience, des formulaires ont été obtenus de Simone Rossi.
  2. Former tous les investigateurs à consentir et à informer les participants de tous les risques, effets secondaires et événements indésirables potentiels. Si nécessaire, le chercheur principal (CHERCHEUR PRINCIPAL) suit un cours de SMT si des connaissances supplémentaires sont nécessaires. Avant de courir les participants, assurez-vous que le chercheur principal effectue un test pilote du protocole, y compris le consentement et le débriefing.
  3. Recrutez des participants grâce à des dépliants sur le campus. Filtrer les participants en personne; le premier contact n’a pas besoin d’être en personne. Assurez-vous que les dépliants décrivent la rémunération et les risques en termes généraux seulement, y compris toute circonstance particulière (par exemple, COVID).
  4. Assurez-vous que les participants lisent le formulaire de consentement à haute voix, y compris des questions précises, notamment : Êtes-vous un étudiant actuel de ____PI______? Avez-vous des antécédents d’épilepsie, des antécédents familiaux d’épilepsie? Avez-vous des antécédents de convulsions? Avez-vous l’un des accidents vasculaires cérébraux suivants, implants métalliques crâniens, lésion cérébrale structurelle, dispositif implanté, stimulateur cardiaque, pompe à médicaments, implant cochléaire, stimulateur cérébral implanté, travailleur des métaux? Avez-vous des antécédents de traumatisme crânien avec perte de conscience? Avez-vous un potentiel élevé de grossesse? Avez-vous moins de 18 ans? Vous avez plus de 65 ans?
  5. Excusez tous les participants qui affirment des questions de l’étude.
  6. Avant d’être inscrit, assurez-vous que la liste de contrôle de dépistage est administrée.
  7. Payez tous les participants 25 $ pour leur participation et traitez-les conformément aux directives de l’Institutional Review Board de la Montclair State University et de l’American Psychological Association.
  8. Fournir tous les TMS dans le paramètre approprié pour l’institution (voir Discussion).
  9. La sécurité et le confort des participants sont essentiels, alors à tout moment, demandez et surveillez les participants de près à la fois verbalement et visuellement. La nervosité peut être la norme qui, dans certains cas, conduit à des résultats plus difficiles et cela est surveillé.

2. Manutention de l’équipement TMS

  1. Utilisez un appareil TMS à impulsion unique pour toute stimulation. Déclenchez l’appareil par la dépression simultanée des interrupteurs à main et à pied manuellement par le PI. Utilisez le taux de stimulation maximal du stimulateur (c.-à-d. 0,75 Hz).
  2. Utilisez une bobine de huit de 70 mm tout au long de l’expérience. Assurez-vous que la bobine n’atteint jamais des températures dangereuses/d’arrêt pendant l’expérience. Les bobines de secours sont prêtes en cas de remplacement.
  3. Présentez tous les stimuli à l’aide d’un ordinateur portable. Ouvrez le logiciel (par exemple, Testable) et connectez-vous au compte. Cliquez sur l’expérience appropriée.
  4. Mettez à l’échelle le moniteur à l’aide d’une carte de crédit. Entrez des informations démographiques. Nettoyez/désinfectez l’ordinateur portable avant et après le test de chaque participant.
  5. Déterminer le seuil moteur à l’aide d’une inspection visuelle (5/10 évoqué Abductor Pollicis Brevis) ou via un EMG (Électromyographe).
  6. Utilisez des bonnets de bain pour préserver les marques. Utilisez un support de bobine standard pour l’entraînement et comme démonstration uniquement, pas pour la stimulation active.
  7. Utilisez des rubans à mesurer en tissu pour prendre les coordonnées de CZ et OZ du système 10/20 et prenez MPFC d’une étude précédente sur la surclammationde 10. Pour déterminer le MPFC, prenez 1/3 de la distance entre le nasion et l’inion, et le MPFC est de 1,5 cm avant cet emplacement. Cela se concentrera sur le BA 10/9 (Medial Frontal Gyrus).
  8. Confirmez les mesures à la discrétion de l’IP en utilisant la méthode fiduciale dans laquelle un comprimé de vitamine E est collé au capuchon de l’emplacement de la bobine qui contrastera facilement dans une IRM standard. En raison du coût, cette option est limitée.

3. COVID - 19

  1. En raison de la COVID-19, inclure les protocoles suivants14. Dans le formulaire de consentement, ajoutez un avis de non-responsabilité : « En tant que participant à cette étude, vous passerez du temps dans un espace intérieur à proximité du chercheur. Cela pose un risque supplémentaire important de contracter la COVID-19. Nous prenons les précautions suivantes pour vous protéger, telles que: Seul PI sera à moins de 6 pieds du participant; Un seul assistant est autorisé dans les environs, mais ils doivent rester socialement distanciés; Le participant doit porter deux masques; PI doit porter deux masques, des gants et un écran facial; L’assistant doit porter un masque et un écran facial; Tout l’équipement de contact est désinfecté.
  2. Effectuez toutes les expériences dans le hall d’entrée / hall à l’extérieur du laboratoire normal car la ventilation est considérablement augmentée. Tout l’équipement est désinfectable et portable.
  3. Une fois que les protocoles COVID-19 sont assouplis, utilisez les procédures normales.

4. Seuil du moteur

  1. Marquez les bonnets de bain le long de la ligne nasion/inion et le point médian pris à l’aide d’un marqueur magique. Mesurez les points pré-auriculaires et prenez également ces points médians. De là, tracé 10/20 coordonnées (voir 2.6).
  2. En utilisant la ligne pré-auriculaire de l’hémisphère droit, descendez de 33% (dans la direction ventrale) et commencez la recherche de l’emplacement optimal pour l’abducteur Pollicis Brevis (APB) à l’aide de la bobine TMS. Déchargez la machine TMS à l’aide de la gâchette à bobine, du pédalier et désengagez la sécurité.
  3. Orientez la bobine TMS à 45° pour toutes les recherches et livraisons TMS.
  4. Démarrez la sortie de stimulation à 30% de la sortie totale de la machine en utilisant le cadran à l’avant de la machine et augmentez par incréments de 2% à l’aide du cadran jusqu’à ce qu’un mouvement soit noté. Ici, comme la stimulation est augmentée en termes d’intensité, déplacez également l’emplacement. Il y a une interaction prudente entre le mouvement de la bobine et l’intensité de la stimulation.
  5. Une fois que l’emplacement optimal est trouvé (c.-à-d. le site qui a fourni la réponse maximale de la DGP), déterminez le MT.
  6. Avant de commencer la détermination MT, marquez le site de la pointe de la bobine sur le capuchon pour permettre un placement précis. Tracez toute la partie antérieure de la bobine sur le bonnet de bain à l’aide d’un marqueur magique.
  7. Pour la méthode d’inspection visuelle, utilisez environ 20 impulsions (intensité variable de la machine) pour déterminer le niveau de stimulation qui entraîne des réponses APB de 5/10 (50%). Le cadran doit être relevé et abaissé en réponse à l’augmentation ou à la diminution des mouvements des doigts. Commencez à 20% de l’intensité de la machine et travaillez. Une fois que les réponses 5/10 ont été obtenues, enregistrez la MT de l’individu en notant ce que la machine affiche comme intensité.
  8. Pour la méthode MEP (préférée), placez des électrodes jetables sur l’APB et le tendon du pouce et un sol (généralement autour de l’arrière du poignet), et au lieu d’utiliser une inspection visuelle, un MEP positif doit être observé sur l’unité d’enregistrement.
  9. Définissez une réponse MEP positive comme un MEP avec une amplitude de crête à crête de ≥50 μV.
  10. Semblable à l’inspection visuelle, stimuler jusqu’à ce que 5/10 des députés européens positifs soient observés. Les députés européens devraient être supérieurs à 50 μV. Si 50% des députés européens sont au-dessus (et 50% en dessous), mt a été identifié.
  11. Une fois établi, réglez la machine TMS au niveau de stimulation approprié. 90% du seuil du moteur est un équilibre idéal entre le TMS actif efficace et la sécurité. Ne dépassez pas 45 % de la production totale de la machine. Il arrive que la TA d’une personne représente 60% de la production totale de la machine, mais c’est rare.

5. TMS actif à impulsion unique

  1. Sélectionnez au hasard l’ordre de tous les sites (par exemple, SMA, PZ, MPFC ou Sham sur CZ; Graphique 5).
  2. Placez la bobine sur le site actif et démarrez un logiciel de présentation (par exemple, Testable (voir ci-dessous)). La stimulation doit se dérouler automatiquement et en synchronisation avec les stimuli.
  3. Ayez toujours une bobine de rechange en cas de surchauffe.

6. Présentation

  1. Collectez toutes les données comportementales à l’aide d’un logiciel de présentation (par exemple, Testable) Ce logiciel est facile à configurer et les scripts sont simples.
    REMARQUE: Trois blocs distincts sont créés- un pour chacune des conditions du cerveau. Les données démographiques à collecter sont d’abord choisies à l’aide de la routine de sélection automatique de Testable. Ensuite, de vrais mots et de faux mots sont placés dans le logiciel de script. La taille et la durée des mots sont choisies, tout comme l’emplacement sur l’écran des mots de stimulation.
  2. Une fois le script créé, collectez d’abord les données démographiques et effectuez l’étalonnage de l’écran. Cela se fait en faisant correspondre le curseur à une carte de crédit. Effectuez toutes les expériences sur un ordinateur. Toutes les réponses sont effectuées sur le clavier et le capteur intégrés.
  3. Donnez deux essais pratiques et introduisez l’échelle analogique. Tous les participants s’adaptent facilement à l’équipement. Les instructions sont données oralement et les participants sont invités à évaluer leur connaissance du mot.
    1. Si le mot leur est familier (comme « bureau »), il devrait recevoir une note élevée.
    2. S’ils connaissent « en quelque sorte » le mot, ils doivent donner une note moyenne (telle que « chlorophylle »).
    3. Si ce n’est pas si familier pour eux, ils attribueront une note faible (comme « 5HTTlpr »). Un total de 144 mots devrait être utilisé (36 par site cérébral).
  4. Les participants ont un temps illimité pour répondre. Après la réponse sur l’échelle analogique, le mot suivant est présenté.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

La figure 2, tirée de Taylor-Lilquist et al.14, impliquait quatre sites cérébraux : MPFC, SMA, PZ et un site Sham. Ces sites ont été utilisés pour déterminer les corrélats de la surclamantation. Surclammer est un participant qui indique qu’il connaît un mot alors qu’il ne s’agit pas d’un mot. 12 participants ont été testés dans des contextes sociaux et non sociaux. Les contextes sociaux représentaient une pression pour connaître un mot (pression sociale élevée; n = 6) ou ne pas connaître un mot (pression sociale faible; n = 6). La pression sociale était une série d’incitations verbales qui indiquaient que chaque personne connaissait ces mots et qu’ils étaient faciles (pression sociale élevée) ou que leurs mots étaient difficiles et que la plupart des gens ne les connaissaient pas (faible pression sociale).

Lorsque la SMT a été livrée au MPFC, les participants étaient moins susceptibles de surclammer dans la condition sociale (p < 0,05). C’est-à-dire que la suracpression dans des conditions de pression sociale était beaucoup plus perturbée que toute autre condition (à la suite de MPFC TMS). Cela peut être vu à la figure 2 où les participants sont beaucoup moins trompeurs (c.-à-d. plus honnêtes) dans le MPFC / condition sociale. Lorsque le MPFC est inhibé, la revendication excessive diminue, tout comme l’influence de la pression sociale. Parce que la cognition sociale et la surclamanie sont considérées comme des propriétés MPFC, ce n’est pas surprenant.

Ces données sont conformes aux études précédentes qui ont démontré que la perturbation des MPFC conduit à une réponse plus honnête12,13.

Figure 1
Figure 1 : Deux méthodes différentes de SMT ont été utilisées pour perturber l’auto-tromperie. Les techniques à impulsion unique sont chronométrées de sorte que le pouls soit livré avec les stimuli pour perturber l’auto-tromperie pendant que la tâche est effectuée. La SMDL et la SMTrtrèrent le cerveau avant la tâche, ce qui pourrait altérer l’auto-tromperie. Toutes les techniques varient les sites cérébraux et fournissent un certain nombre de contrôles, y compris Sham TMS. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 2
Figure 2 : L’auto-tromperie peut être modulée à l’aide de TMS. Les participants (n = 12) ont reçu une pression sociale pour connaître les mots dans une condition et aucune pression sociale dans une autre condition. La pression sociale était une série d’incitations verbales qui indiquaient que tout le monde connaissait ces mots et qu’ils étaient faciles (pression sociale élevée; n = 6) ou que leurs mots étaient difficiles et que la plupart des gens ne les connaissaient pas (faible pression sociale; n = 6). Moyens et SE présentés. Parce que la cognition sociale est une fonction MPFC, nous avons pensé que la SMT administrée de manière inhibitrice diminuerait la surclaimation (également une fonction MPFC). Il a été constaté que c’était le cas. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Dossier supplémentaire 1 : Même si notre consentement éclairé répond à ces questions, nous vous conseillons de créer un formulaire de présélection distinct. Le consentement éclairé et la liste de contrôle du dépistage sont administrés oralement. Cela nous permet, ainsi qu’au participant, de poser des questions de suivi et de clarifier toute confusion. Le formulaire présenté ici est approuvé par la CISR. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce fichier.

Fichier supplémentaire 2: Le suivi des effets secondaires peut être réalisé avec ce formulaire ou des formulaires similaires. Les maux de tête, bien que rares, ne sont pas invisibles. Ce formulaire est un formulaire TMS d’utilisation standard et n’a pas été modifié pour l’utilisation expérimentale. Les réponses avant et après la SMT (l’ensemble de la session, pas par bloc) sont enregistrées. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce fichier.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Le protocole (et les variantes de) décrit ici a été utilisé dans plus de 50 études à la Montclair State University. L’ensemble de la configuration peut être créé pour moins de 15 000 $ (US). De plus, nous avons constaté que nos coordonnées correspondent bien aux structures cérébrales sous-jacentes à l’aide de procédures fiduciaires.

Des variantes de cette méthode sont souvent utilisées. Par exemple, les conditions de contrôle peuvent inclure la stimulation de différentes zones du cerveau, l’application de TMS différents timings (c’est-à-dire appliquer TMS à un moment qui ne devrait avoir aucun effet), l’utilisation d’une bobine Sham, l’utilisation de différents niveaux de sortie totale de la machine, etc. Les préoccupations en matière de sécurité peuvent être différentes dans un établissement enseignant ou non enseignant plus petit, car le personnel médical n’est pas facilement disponible. Toute étude ou recherche dans laquelle la neuromodulation est menée doit respecter les protocoles de sécurité. L’exécution d’une SMT à impulsion unique est plus sûre que la SMTr, mais présente tout de même des risques importants. Nous avons effectué TMS et lfTMS à l’Université d’État de Montclair pendant 20 ans sans incident majeur en adhérant aux directives de sécurité publiées 16,17,18.

L’établissement du TMS et du lfTMS dans des établissements non R1 peut nécessiter une formation de son comité d’examen institutionnel (CISR) et une ouverture aux préoccupations qui n’existent peut-être pas dans les grands établissements. Une telle entente permettait d’aller et venir des questions et des réponses entre des experts neutres, le chercheur principal (CP) et le président de la CISR. Un certain nombre de précédents importants ont été établis qui peuvent être propres aux institutions non R1. Tout d’abord, la stimulation magnétique transcrânienne (TMS et lfTMS) ne sera administrée que par l’IP. Les post-doctorants, les étudiants des cycles supérieurs, les étudiants de premier cycle ne doivent pas administrer la SMT pendant les expériences. Deuxièmement, le paiement (25 $ par session) a été fixé par le président de la CISR d’une manière qui équilibre les séductions et la rémunération équitable. En outre, le seuil moteur (MT) a été déterminé comme étant la manière dont toute stimulation devait être réglée en termes d’intensité, ce qui pouvait être fait soit par inspection visuelle, soit par mesure des potentiels évoqués du moteur (MEP). De plus, nous avons convenu que le TMS actif sera livré à 90 % MT, sauf indication contraire. Des exceptions à ce nombre (plus élevé) ont été accordées en particulier lors de la collecte des députés européens pour tester des hypothèses9. Enfin, nous avons convenu que les formulaires de consentement seront lus en partie ou en totalité aux participants afin qu’ils comprennent parfaitement le protocole et ne se contentent pas de « signer un formulaire » sans comprendre complètement la SMT. De nombreux participants ont des difficultés avec l’anglais et ils apprécient souvent que le consentement leur soit expliqué et lu pendant qu’ils le lisent également.

Nos procédures sont extrêmement conservatrices en termes de sécurité. L’un des principes que nous avons suivis est de traiter la SMT comme s’il s’agissait de la SMTr. Dans notre consentement, nous utilisons le langage suivant :

Les risques associés à la SMT comprennent les convulsions, les maux de tête, les maux de cou, la perte auditive ou la perturbation, et la perte de mémoire possible à court terme, ainsi que les effets inconnus possibles à long terme. Le risque connu le plus grave de TMS est la production d’une convulsion (convulsion). TmS peut produire une convulsion lorsqu’une série d’impulsions est donnée à haute puissance et lorsque les séries sont données de manière extrêmement rapprochée. Cette étude suit les directives de sécurité publiées pour l’utilisation de la SMT qui sont conçues pour éviter les facteurs de risque connus de convulsions avec la SMT. Bien que les crises accidentelles se produisent à une fréquence de <0,1%, certains facteurs peuvent augmenter le risque que la SMT déclenche une crise, tels que des antécédents familiaux de convulsions ou une affection neurologique antérieure. Les personnes atteintes d’épilepsie ne peuvent pas participer à cette étude. De plus, si vous avez des antécédents de traumatisme crânien ou d’objets métalliques implantés, vous ne pouvez pas participer à cette étude. Si vous êtes enceinte, vous ne pouvez pas participer à cette étude. L’effet secondaire le plus fréquemment rapporté de la SMT est le mal de tête. Des douleurs au cou peuvent également survenir. Si un mal de tête ou une douleur au cou se produit, il est généralement facile à gérer avec des analgésiques. On peut également ressentir un certain inconfort sur la tête où la bobine est maintenue. Cela est dû à la contraction des muscles du cuir chevelu. Le bruit de clic produit pendant la stimulation peut affecter temporairement l’audition. Il a été démontré que les bouchons d’oreille réduisent ce risque, par conséquent, il vous sera demandé de porter des bouchons d’oreille pendant la SMT.

Étant donné que la SMT est maintenant une technique courante, trouver à la fois un consultant et des échantillons de formulaires de CISR et de sécurité devrait nécessiter un minimum d’efforts. Une recherche dans PubMed au 21 mars 2021 de « TMS ou rTMS » a abouti à 24 435 citations.

Reconnaissant que la saisie est le principal risque, nous posons des questions sur les saisies à plusieurs reprises, car ces questions sont posées à la fois dans le formulaire de consentement et dans la liste de contrôle de dépistage (dossier supplémentaire 1). La liste de contrôle de dépistage est également administrée par voie orale. Nous n’avons pas eu d’incident de crise depuis la création de TMS à l’Université d’État de Montclair et avons rejeté environ 5% de nos participants initialement recrutés en raison de crises. Pour mettre cela en contexte, nous estimons que 20 % des participants recrutés sont rejetés pour d’autres raisons (p. ex., traumatisme crânien antérieur avec perte de conscience). Au-delà des considérations médicales, les considérations pratiques sont extrêmement pertinentes aux États-Unis. Dans l’État du New Jersey, les médecins sont tenus par la loi de signaler les crises récurrentes à la MVC (Motor Vehicles Commission), les personnes qui souffrent de crises sont tenues de passer par un examen médical, une fois que les permis révoqués sont suspendus 6 mois après la « dernière crise » et « une personne est disqualifiée de conduire un véhicule automobile commercial si elle a des antécédents médicaux établis ou un diagnostic d’épilepsie » (https://www.state.nj.us/mvc).

Plus de puissance et des résultats plus robustes sont probables si des intensités TMS plus fortes sont utilisées. Cela peut être idéal et en fait nécessaire dans un certain nombre de contextes, y compris cliniques. Par exemple, la plupart des laboratoires stimuleront à 100% 120% au-dessus de la MT. En outre, de nombreux laboratoires utilisent la neuro-navigation pour une précision améliorée17,18. Si elles sont disponibles et que la sécurité peut être assurée, elles sont considérées comme des pratiques exemplaires.

Une excellente recherche en neurosciences peut être réalisée dans n’importe quelle institution. En mettant en œuvre ces procédures, nous croyons que la recherche sera renforcée à mesure que davantage d’établissements pourront contribuer à la base de connaissances universitaires. De plus, les étudiants normalement sous-représentés auront accès aux sciences.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Aucun

Acknowledgments

LSAMP (Louis Stokes Alliance for Minority Participation), Wehner et The Crawford Foundation, la Fondation Kessler sont tous remerciés pour leur soutien.

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

Neurosciences numéro 182 stimulation magnétique transcrânienne TMS auto-tromperie tromperie institut intensif de recherche neuromodulation cortex préfrontal médian institution au service de l’hispanique auto-amélioration surclaiming
Utiliser la stimulation magnétique transcrânienne dans un environnement aux ressources limitées pour établir des relations cerveau-comportement
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