Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

قياس تأثير التحفيز الدهليزي المغناطيسي على الرأرأة وإدراك الحركة الذاتية والأداء المعرفي في التصوير بالرنين المغناطيسي 7T

Published: March 3, 2023 doi: 10.3791/64022

Summary

في هذه المقالة ، نصف الإعداد التجريبي والمواد والإجراءات لتقييم حركات العين الانعكاسية ، وإدراك الحركة الذاتية ، والمهام المعرفية تحت التحفيز الدهليزي المغناطيسي ، بالإضافة إلى الاتجاه التشريحي للأعضاء الدهليزية ، في ماسح التصوير المقطعي بالرنين المغناطيسي 7 تسلا (7T-MRT).

Abstract

تحفز المجالات المغناطيسية القوية الدوخة والدوار والرأرأة بسبب قوى لورنتز التي تعمل على القبة في القنوات شبه الدائرية ، وهو تأثير يسمى التحفيز الدهليزي المغناطيسي (MVS). في هذه المقالة ، نقدم إعدادا تجريبيا في ماسح 7T MRT (ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي) الذي يسمح بالتحقيق في تأثير المجالات المغناطيسية القوية على الرأرأة وكذلك الاستجابات الإدراكية والمعرفية. يتم التلاعب بقوة MVS عن طريق تغيير مواقف رأس المشاركين. يتم تقييم اتجاه القنوات نصف الدائرية للمشاركين فيما يتعلق بالمجال المغناطيسي الساكن من خلال الجمع بين مقياس المغنطيسية ثلاثي الأبعاد والتداخل البناء ثلاثي الأبعاد في صور الحالة المستقرة (3D-CISS). يسمح هذا النهج بحساب الاختلافات داخل وبين الأفراد في استجابات المشاركين ل MVS. في المستقبل ، يمكن أن يكون MVS مفيدا للبحث السريري ، على سبيل المثال ، في التحقيق في العمليات التعويضية في الاضطرابات الدهليزية. علاوة على ذلك ، يمكن أن يعزز الرؤى في التفاعل بين المعلومات الدهليزية والعمليات المعرفية من حيث الإدراك المكاني وظهور إدراكات الحركة الذاتية في ظل المعلومات الحسية المتضاربة. في دراسات الرنين المغناطيسي الوظيفي ، يمكن أن يثير MVS تأثيرا مربكا محتملا ، خاصة في المهام المتأثرة بالمعلومات الدهليزية أو في الدراسات التي تقارن المرضى الدهليزي بضوابط صحية.

Introduction

من المعروف أن المجالات المغناطيسية القوية ، أي أعلى من 1 T ، تحفز الدوخة والدوار والرأرأة ، وهو تأثير يسمى التحفيز الدهليزي المغناطيسي (MVS) 1،2،3. يقع النظام الدهليزي في الأذن الداخلية ويقيس التسارع حول المحاور الدورانية (الانعراج ، الملعب ، واللفة) بثلاث قنوات نصف دائرية والتسارع على طول المحاور الانتقالية (الأنفية القذالية ، بين السمع ، والرأس الرأسي) مع عضوين من البقعة ، الرحم ، والكيس4 (انظر الشكل 1 أ). يمكن تفسير ظهور تأثير MVS من خلال قوة لورنتز التي يسببها التيار الأيوني والتي تعمل على قبة القنوات شبه الدائرية للنظام الدهليزي 1,2.

يزداد تأثير MVS مع ارتفاع شدة المجال 3,5. يحدث التحفيز بسبب مكونين مختلفين. أولا ، يؤدي تحريك المشارك إلى التجويف عبر مجال B0 لماسح التصوير بالرنين المغناطيسي إلى مجال مغناطيسي ديناميكي يثير قوى لورنتز المؤثرة على القبة. ثانيا ، يتسبب المجال المغناطيسي الثابت لماسح التصوير بالرنين المغناطيسي الذي يستلقي فيه المشاركون دون حركة أثناء التجارب أيضا في قوة لورنتز ثابتة. وهكذا ، في جميع التجارب التي تستخدم ماسحات التصوير بالرنين المغناطيسي ، يتم تحفيز النظام الدهليزي للمشارك باستمرار بواسطة المجال المغناطيسي الثابت. وهذا يشمل جميع دراسات الرنين المغناطيسي الوظيفي ، وخاصة تلك الموجودة في المجالات المغناطيسية العالية جدا (> 3 T).

يتم استنباط الرأرأة عن طريق تحريكها أو تحريكها ، وكذلك عن طريق الراحة بشكل ثابت في مجال مغناطيسي قوي. تسبب القوى المرتبطة بالحركة رأرأة قوية ، والتي تتحلل بعد بضع دقائق6. الرأرأة المستحثة تحت المجالات المغناطيسية الساكنة أضعف وتتناقص تدريجيا بمرور الوقت ولكنها لا تختفي تماما أثناء التعرض. يعتمد اتجاه الرأرأة على قطبية المجال المغناطيسي وينعكس عند الانسحاب من المجال المغناطيسي6،7،8. يعمل MVS في الغالب على القنوات الأفقية والعليا ، مما يؤدي إلى حركات العين الانعكاسية ، أي الرأرأة الأفقية والالتوائية في الغالب ، وبدرجة أقل ، الرأرأة العمودية9. في المرضى الدهليزي الثنائي ، لا يمكن ملاحظة رأرأة1 ، وفي المرضى الدهليزي من جانب واحد ، توجد مكونات رأرأة عمودية أكثر وضوحا10. نظرا لأن الرأرأة لا إرادية ، فهي مقياس مناسب تماما لقوة التحفيز الدهليزي. يمكن قمع الرأرأة عن طريق التثبيت البصري ؛ لذلك ، يجب تقييم حركات العين في الظلام الدامس.

غالبا ما يصف المشاركون إدراك الحركة الذاتية غير الحقيقية والدوخة والدوار أثناء نقلهم داخل أو خارج التجويف ، خاصة في شدة المجال فوق 3 T. تم وصف إدراكات الحركة الذاتية في الغالب على أنها دورات في لفة ، وبدرجة أقل ، في مستوى الانعراجوالملعب 7 (انظر الشكل 1 أ). بينما تستمر الرأرأة على طول فترة التعرض ، عادة ما يختفي إدراك الحركة الذاتية بعد 1-3 دقائق7. الجزء الثابت من MVS هو في حد ذاته تحفيز مثير للاهتمام لأنه يسمح بالإدخال الدهليزي لفترات طويلة غير مصحوب بإدراك واعي للحركة الذاتية.

من الدراسات التي تستخدم التحفيز الدهليزي للسعرات الحرارية أو الجلفانية أو الحركة السلبية أو الجاذبية الصغرى ، من المعروف أن المعلومات الدهليزية يمكن أن تؤثر على الأداء في المهام المكانية 11,12 وارتباطاتها العصبية13. تم الإبلاغ عن أن التحرك أو التحرك داخل المجالات المغناطيسية القوية يؤثر على الأداء المعرفي14,15. وجدت إحدى الدراسات أن MVS يمكن أن يؤدي إلى أعراض التحرر من الواقع بسبب إدراك الحركة الذاتية غير الحقيقية16. ومع ذلك ، فإن الدراسات التي تبحث في تأثير الراحة بشكل ثابت في المجالات المغناطيسية لم تظهر نتائج قاطعة فيما يتعلق بالمهام النفسية العصبية ، باستثناء التدهور المتكرر في دقة الرؤية17،18،19،20. في الآونة الأخيرة ، تم العثور على أول دليل على أن MVS يمكن أن يغير الانتباه المكاني عن طريق إحداث تحيز يشبه الإهمال21. هذا يثير مسألة ما إذا كان MVS يمكن أن يؤثر على الأداء في المهام السلوكية قياس الوظائف المعرفية العليا. على سبيل المثال ، من غير الواضح إلى أي مدى يؤثر MVS على التفكير المكاني ، أي القدرة على عقلية الأشياء ودوران الجسم.

أظهرت دراسات التصوير العصبي التي تحلل نشاط حالة الراحة أن MVS يمكن أن تحفز تغييرات في شبكات الوضع الافتراضي 3,22 ، والتي يمكن تفسيرها من خلال التوجه التشريحي الخاص بالموضوع للأعضاء الدهليزية بالنسبة لاتجاه المجال المغناطيسي 23. فيما يتعلق بتجارب الرنين المغناطيسي الوظيفي ، يجب النظر بعناية في آثار MVS في تصميم الدراسة. علاوة على ذلك ، يمكن أن يتداخل MVS مع التحفيز الجلفاني أو الدهليزي المستخدم في تجارب التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي. يمكن أن يكون بمثابة مربك في دراسات التصوير العصبي التي تقارن المشاركين بأنظمة دهليزية سليمة ومختلة وظيفيا ، حيث أن تأثيرات MVS غائبة في المرضى الدهليزيين الثنائيين1.

لتقييم تأثيرات MVS ومقارنة نقاط القوة المختلفة ل MVS داخل المشاركين ، نصف هنا إعدادا تجريبيا وتقنيا لقياس الرأرأة ، وإدراك الحركة الذاتية ، والأداء المعرفي ، والموقع التشريحي للقنوات داخل ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي 7 T (انظر الشكل 2). يمكن تكييف الإعداد الموصوف واستخدامه للتجارب للتحقيق على وجه التحديد في الوظائف الدهليزية والمعرفية العليا تحت MVS أو لتقييم ومراقبة الآثار المربكة المحتملة ل MVS في دراسات الرنين المغناطيسي الوظيفي.

ومن المثير للاهتمام ، يمكن تعديل قوة MVS عن طريق تغيير موضع الرأس ، وبالتالي تغيير اتجاه أعضاء الطرف الدهليزي فيما يتعلق باتجاه المجال المغناطيسي. يمكن تقليل تأثير MVS لدى معظم المشاركين عن طريق إمالة الرأس للأمام نحو الجسم (الذقن إلى الصدر)1,24. وبالتالي ، فإن تغيير موضع الرأس في محور الملعب يسمح بمقارنة تأثيرات MVS القابلة للقياس تحت قوى تحفيز مختلفة.

في هذا الإجراء ، تم التلاعب بقوة MVS داخل المشاركين من خلال مقارنة القياسات بين وضعين للرأس (انظر الشكل 1 ب). في الحالة التي يجب أن تثير MVS أقوى ، كان المشارك مستلقيا في الماسح الضوئي مع اتجاه رأسي تقريبا لمستوى ريد (وضع ضعيف). في الحالة التي يجب أن تثير MVS أضعف ، تم إمالة رأس المشارك حوالي 30 درجة في الملعب إلى الأمام (وضع مائل). من الممكن نظريا مقارنة موضع الاستلقاء بموضع فارغ حيث لا توجد رأرأة1. ومع ذلك ، فإن إمالة درجة الصوت المطلوبة للموضع الفارغ تختلف من شخص لآخر وتستغرق وقتا طويلا لتحديدها ، حيث يتطلب ذلك عدة حالات من إعادة وضع المشارك وتحريكه داخل وخارج الماسح الضوئي لاختبار الموضع. قد لا يكون هذا ممكنا لمعظم تصميمات الدراسة. يسمح وضعا الرأس ، المستلق والمائل ، بمقارنة مقاييس مختلفة ، على سبيل المثال ، إدراك الحركة الذاتية أو الأداء في المهام بين المشاركين وداخلهم.

Figure 1
الشكل 1: محاور ومستويات موضع الرأس في المجال المغناطيسي . (أ) محور الرأس الرأسي (HV) وداخل السمع (IA) والمحور الأنفي القذالي (NO) للرأس. يحاذي اتجاه المجال المغناطيسي (B0) المحور الرأسي للرأس (HV) عندما يستلقي المشاركون داخل التجويف في وضع ضعيف31. (ب) وضعا الرأس أثناء التجربة ، مع وضع الاستلقاء (الاستلقاء بشكل مستقيم) المعروف أنه يثير MVS أقوى في معظم المشاركين من الوضع المائل (يميل الرأس لأعلى في مستوى الملعب عند حوالي 30 درجة). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

لتحديد كيفية توجيه الأعضاء الدهليزية أثناء التشغيل التجريبي دون تصوير ، قمنا بتوصيل مقياس مغناطيسي ثلاثي الأبعاد برؤوس المشاركين وقياس اتجاه المسبار فيما يتعلق بالمحور Z للمجال المغناطيسي (الشكل 3B). تم تقييم اتجاه الأعضاء الدهليزية في المجال المغناطيسي مع تسلسل تشريحي عالي الدقة 3D-CISS. أثناء الحصول على الصورة ، تم استبدال مقياس المغنطيسية بماصة مائية (الشكل 3D). سمح ذلك باستخراج اتجاه مقياس المغنطيسية بالنسبة لاتجاه المحور Z للمجال المغناطيسي ومواءمته مع هياكل الأذن الداخلية. يمكننا بعد ذلك استخلاص استنتاجات حول اتجاه الأعضاء الدهليزية طوال مدة التجربة.

تم تتبع الرأرأة باستخدام نظارات التصوير بالرنين المغناطيسي المناسبة (الشكل 3C). MVS لا يثير فقط الأفقي وأحيانا الرأسي ولكن أيضا الرأرأة الالتوائية. لذلك ، يوصى باستخدام برنامج يتيح أيضا تتبع حركات العين الالتوائية 9,25.

يمكن تقييم إدراكات الحركة الذاتية أثناء الإدراك7 (أثناء الدخول والخروج من التجويف) وبعد اختفاء إدراكات الحركة الذاتية ، على سبيل المثال ، مع الاستبيانات. من المهم إرشاد المشاركين جيدا ، لأن الإبلاغ اللفظي عن الحركة الذاتية غير الحقيقية غالبا ما يكون صعبا على المشاركين. نشير في البروتوكول إلى المكان الذي يمكن فيه قياس إدراك الحركة الذاتية والأداء المعرفي ولكن لا نحدد المهام أو الاستبيانات ، لأنها تعتمد بشدة على سؤال البحث. ومع ذلك ، فإننا نقدم أمثلة على الاستبيانات والنماذج26.

Figure 2
الشكل 2: الإعداد الفني للتجربة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

باختصار ، يمكن استخدام MVS للتحقيق في تأثير التحفيز الدهليزي على الرأرأة والإدراك والعمليات المعرفية ، وكذلك لدراسة عمليات التعود في المرضى الذين يعانون من خلل وظيفي دهليزي. يظل تأثير المجال المغناطيسي الساكن على القبة ثابتا طوال فترة التعرض للمجال المغناطيسي. نظرا لأن هذا يحاكي تسارعا دورانيا ثابتا ، فإن MVS هي طريقة مثيرة للاهتمام ومناسبة للتحقيق في الوظيفة الدهليزية وتأثيرها على الإدراك والإدراك27,28. يمكن استخدامه لمعالجة أسئلة البحث المتعلقة بتأثير المعلومات الدهليزية على الوظائف المعرفية العليا ، مثل التفكير المكاني. إنه بمثابة نموذج غير جراحي مناسب للفشل الأحادي الجانب للنظام الدهليزي ، والذي يتيح دراسة العمليات التعويضية التي قد تنشأ في المرضى الدهليزي28. علاوة على ذلك ، من المهم مراعاة التأثيرات المربكة ل MVS في دراسات الرنين المغناطيسي الوظيفي ، حيث يمكن تغيير الارتباطات السلوكية والعصبية عن طريق التحفيز الدهليزي والتدخل أيضا عند التحقيق في المرضى الدهليزي في مجال مغناطيسي ثابت قوي.

Protocol

كانت الخطوات التالية جزءا من دراسة تتوافق مع إعلان هلسنكي ووافقت عليها لجنة الأخلاقيات في كانتون برن ، سويسرا (2019-02468). أعطى جميع المشاركين موافقتهم الخطية المستنيرة قبل المشاركة في الدراسة.

ملاحظة: يوصى بتقييم الوظيفة الدهليزية للمشاركين قبل تجربة MVS مع الاختبارات التشخيصية الدهليزية القياسية مثل الاستبيانات (على سبيل المثال ، جرد إعاقة الدوخة29) ، اختبارات السعرات الحرارية الحرارية ، اختبارات البندول الدوار ، اختبارات نبضات الرأس (HIT) ، العمودي البصري الذاتي (SVV) ، الإمكانات العضلية الدهليزية المستثارة (c-VEMP) ، الإمكانات العضلية الدهليزية العينية (o-VEMP) ، حدة البصر الديناميكية (DVA) ، و / أو التصوير الديناميكي.

1. إعداد الإعداد التجريبي في غرفة الماسح الضوئي (الشكل 2)

تنبيه: يجب أن تكون جميع المواد التي يتم إحضارها داخل غرفة الماسح الضوئي آمنة للتصوير بالرنين المغناطيسي.

  1. قم بتوصيل الكمبيوتر التجريبي وكمبيوتر تتبع العين بكابل إيثرنت كروس لتمكين مزامنة جمع البيانات.
  2. قم بتوصيل أزرار الاستجابة التي يديرها المشارك بالكمبيوتر التجريبي عبر مربع الاستجابة.
  3. قم بتشغيل جهاز العرض المتصل بالكمبيوتر التجريبي.
  4. قم بتوصيل جهاز مقياس المغنطيسية بكمبيوتر مقياس المغناطيسية عن طريق توصيله بموصل USB.
    ملاحظة: يجب أن يكون مقياس المغناطيسية 3D مناسبا ومعايرا لشدة المجال العالية للغاية. في البرنامج المستخدم في هذه الدراسة ، تم اختيار الإعدادات التالية: الوحدات = تسلا ، المدى = 20.00 ، معدل الاستحواذ = 100.00 هرتز.
  5. قم بتوصيل نظارات تتبع العين بجهاز كمبيوتر تتبع العين باستخدام كابل firewire محمي.
    ملاحظة: ما لم يكن الكبل طويلا بما فيه الكفاية، يجب رؤية شاشة كمبيوتر تتبع العين من داخل غرفة الماسحة الضوئية لتمكين ضبط نظارات تتبع العين. إذا لزم الأمر ، استخدم شاشة خارجية موضوعة أمام النافذة بين غرفة التصوير بالرنين المغناطيسي وغرفة التحكم.
  6. افتح برنامج تتبع العين 9,25.

2. إعداد المشارك لدخول ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي

تنبيه: الخطوات التالية ضرورية لسلامة المشاركين والموظفين.

  1. دع المشارك يقرأ ويوقع على الموافقة المستنيرة.
  2. تأكد من أن المشارك لا يستوفي معايير استبعاد التصوير بالرنين المغناطيسي. توفير ملابس آمنة للتصوير بالرنين المغناطيسي ، وإزالة الأشياء المعدنية (مثل الثقوب) ، وتوفير اختبار الحمل (إن وجد).
    ملاحظة: للاطلاع على معايير السلامة MR، انظر https://mr-gufi.de/index.php/dokumente. تختلف المعايير بين مواقع البحث.
  3. أزيلي العدسات اللاصقة وظلال العيون والماسكارا جيدا (لتحسين تتبع العين).

3. إعلام المشارك بالإجراءات والمهام التجريبية

  1. شرح الإجراء التجريبي وإعطاء تعليمات حول المهام. دع المشارك يكمل التجارب التدريبية (إن وجدت).
  2. إذا تم تقييم إدراك الحركة الذاتية ، فأبلغ المشارك عن محاور الترجمة والدوران المحددة (انظر الشكل 1 أ). استخدم مصطلحات لا تنسى للحركات المحددة ، على سبيل المثال ، "دوران الشواء" للدوران في الانعراج (حول المحور الرأسي للرأس) في وضع الاستلقاء26.

4. إعداد قياسات تعقب العين ومقياس المغناطيسية

  1. ضع طوق رأس مرن وغطاء EEG على رأس المشارك (على سبيل المثال ، غطاء EEG آمن للتصوير بالرنين المغناطيسي بدون أقطاب كهربائية) (انظر الشكل 3 أ).
  2. ثبت مقياس المغنطيسية خلف أذن واحدة (يجب أن يكون في نطاق صور تسلسل 3D-CISS) عن طريق سحبه أسفل عصابة الرأس المرنة وغطاء EEG. قم بإصلاحه بشكل مناسب بشريط لاصق (انظر الشكل 3 ب).
  3. ضع نظارات تتبع العين فوق غطاء EEG (انظر الشكل 3C).
  4. دع المشارك يدخل سدادات الأذن.
  5. اضبط معلمات تتبع العين على النظارات الواقية (التوسيط الأيسر / الأيمن ، التوسيط لأعلى / لأسفل ، التركيز) وفي البرنامج (التوسيط الأيسر / الأيمن ، التوسيط لأعلى / لأسفل ، حجم التلميذ ، التباين ، نمط القزحية) لضمان تتبع جيد.

Figure 3
الشكل 3: تحضير المشارك . (أ) طوق رأس مرن وغطاء EEG (بدون أقطاب كهربائية) لتثبيت مقياس المغنطيسية. (ب) يوضع مقياس المغنطيسية خلف أذن واحدة. (ج) يتم تركيب نظارات تتبع العين. (د) ينزع مسبار مقياس المغنطيسية ويستبدل بماصة مائية للتصوير. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

5. تسجيل ملف معايرة تتبع العين

ملاحظة: ستكون المعايرة أكثر دقة إذا تم إجراؤها قبل كل تشغيل وفي الموضع الذي يتم فيه نقل المشارك إلى الماسح الضوئي. الإجراء المبلغ عنه هنا أقل دقة ولكن تم اختياره بسبب الوقت والقيود التقنية.

  1. دع المشارك يجلس 1 متر أمام محفزات المعايرة (قم بقياس مسافة تحفيز العين ، على سبيل المثال ، شريط قياس).
  2. اضبط معلمات تتبع العين في البرنامج (حجم التلميذ ، التباين ، نمط القزحية) للتتبع الجيد.
    1. اضغط على تسجيل لبدء الحصول على البيانات.
    2. دع المشارك ينظر إلى كل نقطة لمدة 1 ثانية (خمس نقاط في المجموع ، ثلاث نقاط متتالية ، واحدة فوق الوسط ، واحدة تحت الوسط ، مسافة النقاط 10 سم) مع التعليمات اللفظية: يسار ، أسفل ، منتصف ، أعلى ، يمين.
    3. اضغط على إيقاف لإيقاف الحصول على البيانات.

6. قياس الرأرأة التلقائية قبل دخول الماسح الضوئي

ملاحظة: تكون القياسات أكثر دقة عند إجرائها خارج المجال المغناطيسي في وضع الاستلقاء. يمكن القيام بذلك باستخدام سرير التصوير بالرنين المغناطيسي القابل للفصل. إذا لم يكن متاحا ، كما هو الحال في الإعداد المستخدم في هذه الدراسة ، فيجب اختيار موضع خارج خط 50 mT (خط متقطع على الأرض). يمكن تقييم قوة المجال المغناطيسي في موضع القياس باستخدام مقياس المغنطيسية (0.02 T في الإعداد المستخدم هنا).

  1. ضع غطاء النظارات الواقية وتأكد من أن المشارك لا يمكنه رؤية أي ضوء. خلاف ذلك ، دع المشارك يغطي رأسه بقماش أسود للقضاء على أي ضوء قادم.
  2. اضبط معلمات تتبع العين في البرنامج (حجم التلميذ ، التباين ، نمط القزحية) للتتبع الجيد. أخبر المشارك أن يفتح عينيه على نطاق واسع.
    1. اضغط على تسجيل لبدء الحصول على البيانات.
    2. قم بقياس حركات العين لمدة 30 ثانية على الأقل. أعد ضبط معلمات تتبع العين إذا لزم الأمر.
    3. اضغط على إيقاف لإيقاف الحصول على البيانات.
  3. انزع غطاء النظارات الواقية.

7. وضع المشارك للتجربة

  1. دع المشارك يستلقي على سرير الماسح الضوئي.
  2. اضبط موضع إمالة رأس المشارك وفقا للشرط الأول (إما مستلق أو مائل لأعلى في مستوى الملعب بزاوية 30 درجة تقريبا) باستخدام الوسائد المناسبة.
  3. ضع المرآة فوق رأس المشارك واضبطها بحيث تكون الشاشة داخل مجال رؤية المشارك.
  4. امنح المشارك أزرار الاستجابة لكل يد ؛ إذا لزم الأمر ، قم بإصلاحها بشريط.
  5. دع المشارك يتدرب على ارتداء وخلع غطاء النظارات الواقية بحيث يمكن القيام بذلك في الظلام داخل التجويف ؛ يجب على المشارك تكرار ذلك طالما كان ذلك ضروريا والانتهاء من الغطاء على النظارات الواقية.
    ملاحظة: يمكن أن تؤدي هذه الخطوة إلى إزاحة النظارات الواقية ، مما قد يؤثر على القياسات المتعلقة بوضع العينين. إذا أمكن ، قم بإجراء معايرة بعد هذه الخطوة.
  6. كرر التعليمات الخاصة بالمهمة الأولى واسأل المشارك عما إذا كانت التعليمات مفهومة.
  7. اضبط معلمات تتبع العين إما على النظارات الواقية أو في البرنامج (حجم التلميذ ، التباين ، نمط القزحية) للتتبع الجيد.
  8. اضبط موضع بدء سرير التصوير بالرنين المغناطيسي بمساعدة تقاطع الليزر لماسح التصوير بالرنين المغناطيسي للتأكد من أن هياكل الأذن الداخلية للمشارك ستكون في وسط التجويف أثناء التجربة.

8. نقل المشارك إلى الماسح الضوئي

  1. إذا كان ذلك ممكنا ، ابدأ نموذج إدراك الحركة الذاتية بالضغط على Run وإدخال معلومات المشارك والتجربة في البرنامج التجريبي على الكمبيوتر التجريبي.
  2. ابدأ قياسات تتبع العين (في الإعداد المستخدم هنا ، بدأ هذا من خلال نموذج إدراك الحركة الذاتية) بالضغط على تسجيل في برنامج تتبع العين. أخبر المشارك أن يفتح عينيه على نطاق واسع.
  3. ابدأ قياسات مقياس المغنطيسية بالضغط على تسجيل في برنامج مقياس المغناطيسية.
  4. أخبر المشارك أن الجري قد بدأ.
  5. داخل غرفة الماسح الضوئي ، ابدأ في تحريك المشارك إلى التجويف.
  6. بعد 3 دقائق ، يجب أن تختفي إدراكات الحركة الذاتية لدى معظم المشاركين. لذلك ، أخبر المشاركين بإزالة غطاء النظارات الواقية إذا كانت هناك حاجة إلى تقديم محفزات بصرية (على سبيل المثال ، استبيان).
    ملاحظة: يمكن أيضا متابعة تتبع العين لفترة أطول بعيون مغطاة.
  7. إذا كان ذلك ممكنا ، قدم استبيانا للحركة الذاتية على الشاشة عن طريق بدء تشغيله بالضغط على Run على الكمبيوتر التجريبي والسماح للمشارك بالإجابة عبر أزرار الاستجابة.

9. تقديم نموذج مع مهمة معرفية

  1. إذا كان ذلك ممكنا ، قدم نموذجا بمهمة معرفية على الشاشة عن طريق بدء تشغيله بالضغط على Run على الكمبيوتر التجريبي والسماح للمشارك بالإجابة عبر أزرار الاستجابة. تقييم اتجاه مقياس المغنطيسية خلال هذا الوقت.
    ملاحظة: الآن ، يمكن تنفيذ مهام مختلفة للمشارك للقيام بها. دع المشارك يأخذ غطاء النظارات الواقية ويطفئها للتغيير بين تتبع العين والنماذج القائمة على الشاشة.

10. إخراج المشارك من الماسح الضوئي

  1. دع المشارك يضع غطاء النظارات الواقية.
  2. كرر الخطوات من 8 إلى 9 (باستثناء الخطوة 8.5 ، وهي "نقل المشارك خارج التجويف")

11. تبديل موقف الرأس

  1. قم بتبديل موضع الرأس إلى الوضع الذي لم يتم تقييمه بعد باستخدام الوسائد المناسبة (إما مستلقية أو مائلة) وكرر الخطوات 8.2-11.
    ملاحظة: في حالة توفر سرير تصوير بالرنين المغناطيسي مناسب ، يمكن أن يكون الاختلاف المثير للاهتمام هو تحريك المشاركين إلى التجويف بأقدامهم أولا ، حيث أن الدخول العكسي إلى التجويف يعكس اتجاه المجال بالنسبة للأذن الداخلية.

12. تقييم اتجاه الأعضاء الدهليزية

  1. قم بإزالة المرآة والنظارات الواقية دون إزاحة مقياس المغناطيسية.
  2. تثبيت ملف الرأس.
  3. قم بإزالة مسبار مقياس المغنطيسية واستبدل المسبار بماصة مملوءة بالماء دون إزاحة غطاء مقياس المغنطيسية (انظر الشكل 3D).
  4. ضع رأس المشارك داخل ملف الرأس دون إزاحة مقياس المغناطيسية.
  5. حرك المشارك إلى الماسحة الضوئية.
  6. الحصول على تسلسل 3D-CISS لتصوير الأذن الداخلية الهيكلية.
    ملاحظة: في هذه الدراسة ، تم استخدام المعلمات التالية: سمك شريحة 0.4 مم ؛ مجال رؤية 179 مم × 179 مم ؛ زاوية قلب 60 درجة ؛ وقت التكرار (TR) من 8.29 مللي ثانية ؛ ووقت صدى (TE) يبلغ 3.81 مللي ثانية. كان وقت الاستحواذ على هذا 3D-CISS 10 دقيقة و 53 ثانية. تم استخدام تسلسلات مختلفة في دراسات أخرى23،30.
  7. انقل المشارك خارج ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي.

13. نهاية الدراسة

  1. قم بإزالة الماصة والغطاء وعصابة الرأس وسدادات الأذن ، واترك غرفة الماسحة الضوئية مع المشارك.
  2. إذا كان ذلك ممكنا ، دع المشارك يملأ استبيانا (على سبيل المثال ، إدراك الحركة الذاتية ، والاختلافات ذات الخبرة بين الظروف ، والتجارب الأخرى).
  3. استخلاص المعلومات من المشارك حول أسئلة البحث التي تم التحقيق فيها (على سبيل المثال ، قياس تأثيرات MVS على الرأرأة ، وإدراك الحركة الذاتية والمهام المعرفية من خلال التلاعب بموضع الرأس في إشارة إلى المجال المغناطيسي).

Representative Results

تظهر بيانات تتبع العين حركات العين الأفقية والرأسية الملتقطة (انظر الشكل 4). يتطلب تتبع حركات العين الالتوائية (غير معروضة) برنامجا محددا 9,25 و / أو معالجة لاحقة متطورة. تستخدم تسجيلات المعايرة لتحويل الوحدات من وحدات البكسل إلى الدرجات. تكون البيانات ذات نوعية جيدة إذا تم الوصول إلى تتبع ثابت (مع حوالي 100 هرتز) ، وتظهر البيانات المستخرجة فقط قطع أثرية طفيفة للتتبع (انظر الشكل 4 للحصول على مثال على القطع الأثرية الثانوية ، ويرجع ذلك في الغالب إلى الوميض). يجب تقييم الرأرأة التلقائية خارج ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي قبل التجربة لاستبعاد الرأرأة لأسباب أخرى غير المجال المغناطيسي.

Figure 4
الشكل 4: بيانات تتبع العين. مواضع العين الأفقية والرأسية أثناء المعايرة والانتقال إلى ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي والخروج منه في وضع الرأس ضعيف. تظهر البيانات الرأرأة الأفقية ، والتي تنعكس بين الانتقال إلى التجويف والخروج منه. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

تظهر بيانات مقياس المغنطيسية موضع مسبار مقياس المغنطيسية بالنسبة للمحور Z للمجال المغناطيسي داخل التجويف (الشكل 5). من الناحية المثالية ، تبدو البيانات المتعقبة سلسة ولا تظهر أي تغييرات في شدة المجال في كل محور دوران بعد الوصول إلى داخل التجويف. وبالتالي ، يمكن اكتشاف حركات الرأس الكبيرة للمشاركين بسهولة.

Figure 5
الشكل 5: بيانات مقياس المغنطيسية. تظهر البيانات من مقياس المغناطيسية ثلاثي الأبعاد الذي يتحرك في التجويف قوة مجال قصوى تبلغ حوالي 7 T بعد حوالي 27 ثانية. لا توجد قطع أثرية للحركة مرئية ، مما يشير إلى أن المشارك لم يقم بحركات الرأس أثناء دخول التجويف. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

تم الحصول على تسلسل 3D-CISS باستخدام ماسح ضوئي للتصوير بالرنين المغناطيسي 7 T. من صور 3D-CISS ، تم استخراج نماذج السطح ثلاثية الأبعاد للأذنين الداخليتين اليسرى واليمنى واتجاه مقياس المغنطيسية (انظر الشكل 6). تم إنشاء النماذج السطحية باستخدام برامج معالجة الصور الطبية والتصور. يسمح هذا باستخراج اتجاه القنوات شبه الدائرية فيما يتعلق باتجاه مقياس المغنطيسية والمحور Z للمجال المغناطيسي أثناء التجربة (انظر الشكل 7).

Figure 6
الشكل 6: نماذج السطح ثلاثية الأبعاد المستخرجة من صورة كيبك ثلاثية الأبعاد. (أ) ماصة الماء في موضع مقياس المغنطيسية السابق؛ (B) بنية الأذن الداخلية اليمنى (الحمراء) و (C) اليسرى (الزرقاء) (المواضع والنسب الأصلية). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 7
الشكل 7: اتجاه القنوات نصف الدائرية كما هو مستخرج من صورة 3D-CISS. لكل قناة نصف دائرية ، يتم اختيار ثلاثة معالم ، ويتم حساب متجه طبيعي سطحي (القناة الأفقية: خضراء ، القناة الخلفية: حمراء ، القناة العلوية: زرقاء). يرتبط هذا المتجه بتوجيه ماصة الماء (الأسود) كوكيل لاتجاه مسبار مقياس المغنطيسية ومع المحور Z للمجال المغناطيسي (غير موضح هنا). الوحدات بالمليمترات (مم) (الإحداثيات المطلقة لصورة MR). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

يمكن دمج اتجاه القنوات ومقياس المغنطيسية فيما يتعلق بالمحور Z لماسح التصوير بالرنين المغناطيسي من صور 3D-CISS مع اتجاه مقياس المغنطيسية أثناء التشغيلين دون تصوير. هذا يسمح بإعادة بناء اتجاه القناة أثناء التعرض MVS تحت أوضاع الرأس المختلفة. بدلا من ذلك ، يمكن التقاط صورة لكل مشارك ومقياس المغنطيسية المرفق خارج المجال المغناطيسي. بعد ذلك ، يمكن إعادة بناء هياكل الوجه الخارجية لرسم خريطة لمقاييس اتجاه مقياس المغنطيسية مع هياكل الأذن الداخلية واتجاه المجال المغناطيسي. يمكن تحليل بيانات إدراكات الحركة الذاتية والمهام المعرفية (غير الموصوفة هنا) مع البيانات المذكورة أعلاه. وبالتالي ، يمكن ربط موضع القناة ، وبيانات تتبع العين (الرأرأة الأفقية والعمودية والالتوائية) ، بالإضافة إلى إدراكات الحركة الذاتية المبلغ عنها والنتائج السلوكية ، للإجابة على سؤال البحث المحدد للتجربة.

Discussion

الإعداد المبلغ عنه مناسب للتحقيق في جوانب مختلفة من تأثيرات MVS على الرأرأة ، وإدراك الحركة الذاتية ، والأداء في المهام المعرفية. يمكن أن يؤدي الجمع بين مقاييس استجابة MVS المستنبطة إلى إعطاء رؤى مثل كيفية معالجة الدماغ للمعلومات الدهليزية المتضاربة وإظهار كيف تؤثر المعلومات الدهليزية على العمليات الإدراكية والمعرفية على المستوى بين الأفراد وداخلها. على عكس طرق التحفيز الدهليزي الأخرى ، مثل الكراسي الدورانية ، يثير MVS محفزا تسارعا ثابتا ، مما يجعله مناسبا للدراسات السلوكية طويلة الأمد واستخدامه كنموذج غير جراحي للفشل من جانب واحد 8,28. لذلك ، يمكن أن يوفر هذا النهج نظرة ثاقبة للتفاعل بين المعلومات الدهليزية والعمليات المعرفية من حيث الإدراك المكاني وظهور إدراكات الحركة الذاتية في ظل المعلومات الحسية المتضاربة. في المستقبل ، يمكن استغلال استخدام MVS في الأبحاث السريرية ، على سبيل المثال ، للتحقيق في المرحلة الحادة من التعويض المبكر عن عدم التوازن الدهليزي أثناء التعرض ل MVS. يمكن بعد ذلك ربط هذه النتائج بآليات التعويض بعد الآفات الدهليزية. يمكن أن تؤدي مقارنة المشاركين بالأعضاء الدهليزية الطبيعية والمختلة وظيفيا إلى تعزيز المعرفة حول عمليات التكيف في المرضى الدهليزي مع المعلومات الدهليزية الواردة المتغيرة.

يتضمن الإجراء الموصوف خطوات حاسمة للحصول على البيانات بشكل آمن ودقيق في ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي 7 T. أولا ، تشكل بيئة التصوير بالرنين المغناطيسي العديد من الصعوبات. يجب أن يكون الإعداد التجريبي آمنا للتصوير بالرنين المغناطيسي ، الأمر الذي قد يتطلب تغييرات في نظارات تتبع العين أو توصيلات الكابلات مقارنة بإعداد غير التصوير بالرنين المغناطيسي. هذا يمكن أن يؤدي إلى تنازلات في جودة البيانات. أيضا ، يجب على المشاركين تلبية معايير تضمين التصوير بالرنين المغناطيسي ويجب أن يتحملوا إزعاج العملية (على سبيل المثال ، إمالة الرأس أثناء الاستلقاء في ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي لعدة دقائق). ثانيا ، يعد تتبع العين في الماسح الضوئي ، وخاصة اكتساب الرأرأة الالتوائية ، أمرا صعبا ويتطلب برامج متخصصة25. بالنسبة للالتواء ، يتم استخدام نمط القزحية للتتبع ، الأمر الذي يتطلب صورا عالية الجودة ويتأثر أيضا بالاختلافات في أنماط القزحية الفردية. هناك طريقة أخرى يمكن أن تكون استخدام علامات الصباغ الاصطناعي على الصلبة3 ، والتي يمكن أن تكون غير سارة للمشارك. ثالثا ، إدراكات الحركة الذاتية بسبب MVS غير حقيقية ، وبالتالي ، تنطوي على صراعات داخل الدهليزي وكذلك متعددة الحواس28. لذلك ، غالبا ما يصعب وصف تجارب تناوب الرأس و / أو الجسم والترجمة هذه للمشاركين. التعليمات الواضحة التي تتكيف مع سؤال البحث لها أهمية حاسمة. نوصي باستخدام مصطلحات التناوب والترجمة المعروفة التي يمكن للمشاركين الارتباط بها ، وبالتالي تمكينهم من وصف تجربتهم الإدراكية بشكل أفضل. لتقييم معلمات حركة محددة ، يمكن استخدام طرق أكثر دقة ، مثل تصنيفات سرعة الدوران بمرور الوقت7.

الإعداد المقدم محدود بسبب القيود الفنية لمعداتنا ويمكن تحسينه إذا كان من الممكن التغلب عليها. على سبيل المثال ، لتقييم ليس فقط ثابت ولكن أيضا موضع الرأس الديناميكي داخل التجويف ، يمكن أيضا مزامنة بيانات مقياس المغنطيسية مع تتبع العين والبيانات السلوكية. ستكون معايرة النظارات الواقية أفضل إذا تكررت قبل كل تشغيل. أيضا ، يعد طول كابل تتبع العين ذا أهمية ، لأن هذا يحدد ما إذا كان يمكن قياس الرأرأة التلقائية خارج غرفة الماسح الضوئي. أفضل حل هو سرير التصوير بالرنين المغناطيسي القابل للفصل ، والذي يمكن نقله خارج المجال المغناطيسي. ومع ذلك ، يجب رؤية شاشة كمبيوتر تتبع العين من داخل غرفة الماسح الضوئي لتمكين معايرة وضبط معلمات تتبع العين أثناء الوصول إلى النظارات الواقية. في حالتنا ، قمنا بحل ذلك عبر شاشة ثانية تدور نحو نافذة غرفة الماسح الضوئي.

يمكن أن يؤثر MVS على الأداء واستجابات الدماغ في دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي. في الدراسات التي تقارن المرضى الدهليزي مع الضوابط الصحية ، يمكن أن يؤدي MVS إلى اختلافات في المجموعة بسبب اختلاف في قوة التحفيز بدلا من خصائص المريض الأخرى. لغرض التحكم في تأثيرات MVS المربكة ، يعد الإعداد الحالي عملية تستغرق وقتا طويلا من الناحيتين الزمنية والمالية (المعدات). بدلا من ذلك ، يمكن أن يكون من المفيد إمالة الرأس لأعلى للزوايا الصغيرة 7,23 (إلى الحد الذي يسمح به ملف الرأس) أو تقييم المتغيرات المشتركة ، مثل اتجاه الأعضاء الدهليزية باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي كما هو موضح أعلاه23,30 و / أو رأرأة (على سبيل المثال ، نهج تتبع العين الحديث القائم على التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي 32).

Disclosures

لا يوجد تضارب في المصالح.

Acknowledgments

نشكر المشاركين وفريق MR ، وكذلك المراجعين الذين أدت تعليقاتهم القيمة إلى تحسين جودة المخطوطة. ونشكر د. س. زي على نصيحته القيمة. نحن ممتنون لأن DIATEC AG قدمت جهاز كمبيوتر محمول لتتبع العين للتجربة. يتم دعم المشروع من خلال منحة دعم SITEM-Insel من جامعة برن الممنوحة ل FWM و GM.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
3D Magnetometer Metrolab Technology, Switzerland THM1176-HF Calibrated for 7 Tesla, with fibre optic cable, CE-labelled 
AMIRA 6.3 (Software) Thermo Fisher Scientific, USA Medical image processing and visualization software
Celeritas Fiber Optic Response Box Unit Psychology Software Tools Response box
Celeritas Fiber Optic Response Unit Psychology Software Tools PST-100761 Response buttons, 5 buttons for each hand
Ear plugs
EEG cap Any MRI safe EEG cap is suitable
Elastic band Used to fixate the Magnetometer behind the ear
Ethernet cable (crossover) Daetwyler Uninet 5502 flex 4P FRNC/LSOH 522830.01
Ethernet cable adapter TP-Link UE305
Experimental laptop Computer with enough performance, with Response Buttons software (e.g. Celeritas), software for running paradigm (e.g. MATLAB, PsychToolBox), Ethernet cable link to eye-tracking computer
Eye-tracking Goggles (Visual Eyes) Interacoustics 515b Micromedical goggles with infrared camera: Point Grey Firefly, CE-labelled, modified for 7 Tesla, shielded firewire cable
Eye-tracking laptop Computer with enough performance, with eye-tracking software (e.g. OpenIris), Ethernet cable link to experimental computer
Headband MRI safe headband
Magnetom Terra 7T MRI Scanner Siemens Healthcare, Erlangen Germany Located at Translational Imaging Center (TIC) in the Swiss Institute of Translational and Entrepreneurial Medicine (sitem-insel AG) in Bern, Switzerland
Magnetometer laptop Computer with enough performance, with magnetometer software (e.g. EZMag3D)
MATLAB R2017b (Software) MathWorks Experimental paradigm can be run e.g. with PsychToolBox (Brainard, D. H., & Vision, S. (1997). The psychophysics toolbox. Spatial vision, 10(4), 433-436.)
Metrolab EZMag3D v1.1.2 (Software) Metrolab Technology, Switzerland 3D magnetometer software: https://www.metrolab.com/resources/downloads/
MRI-Mirror Siemens Healthcare, Erlangen Germany
OpenIris (Software) Software to record and analyse the eye movements within the MRI-scanner. Reference: Otero-Millan, J., Roberts, D.C., Lasker, A., Zee, D.S., Kheradmand, A. Knowing what the brain is seeing in three dimensions: A novel, noninvasive, sensitive, accurate, and low-noise technique for measuring ocular torsion. Journal of Vision. 15 (14), 11, doi: 10.1167/15.14.11 (2015).
Pregnancy test e.g. early pregnancy test stripes (10 mIU/mL)
Projector system Hyperion Psychology Tools
Triangle Cushion Siemens Healthcare, Erlangen Germany

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Roberts, D. C., et al. MRI magnetic field stimulates rotational sensors of the brain. Current Biology. 21 (19), 1635-1640 (2011).
  2. Ward, B. K., Roberts, D. C., Della Santina, C. C., Carey, J. P., Zee, D. S. Vestibular stimulation by magnetic fields. Annals of the New York Academy of Sciences. 1343 (1), 69-79 (2015).
  3. Boegle, R., Stephan, T., Ertl, M., Glasauer, S., Dieterich, M. Magnetic vestibular stimulation modulates default mode network fluctuations. NeuroImage. 127, 409-421 (2016).
  4. Goldberg, J. M., et al. The Vestibular System: A Sixth Sense. , Oxford University Press. Oxford, UK. (2012).
  5. Antunes, A., Glover, P. M., Li, Y., Mian, O. S., Day, B. L. Magnetic field effects on the vestibular system: Calculation of the pressure on the cupula due to ionic current-induced Lorentz force. Physics in Medicine and Biology. 57 (14), 4477-4487 (2012).
  6. Glover, P. M., Li, Y., Antunes, A., Mian, O. S., Day, B. L. A dynamic model of the eye nystagmus response to high magnetic fields. Physics in Medicine and Biology. 59 (3), 631-645 (2014).
  7. Mian, O. S., Li, Y., Antunes, A., Glover, P. M., Day, B. L. On the vertigo due to static magnetic fields. PloS One. 8 (10), 78748 (2013).
  8. Jareonsettasin, P., et al. Multiple time courses of vestibular set-point adaptation revealed by sustained magnetic field stimulation of the labyrinth. Current Biology. 26 (10), 1359-1366 (2016).
  9. Otero-Millan, J., Zee, D. S., Schubert, M. C., Roberts, D. C., Ward, B. K. Three-dimensional eye movement recordings during magnetic vestibular stimulation. Journal of Neurology. 264, Suppl 1 7-12 (2017).
  10. Ward, B. K., Roberts, D. C., Della Santina, C. C., Carey, J. P., Zee, D. S. Magnetic vestibular stimulation in subjects with unilateral labyrinthine disorders. Frontiers in Neurology. 5, 28 (2014).
  11. Grabherr, L., et al. Mental own-body and body-part transformations in microgravity. Journal of Vestibular Research: Equilibrium and Orientation. 17 (5-6), 279-287 (2007).
  12. van Elk, M., Blanke, O. Imagined own-body transformations during passive self-motion. Psychological Research. 78 (1), 18-27 (2014).
  13. Klaus, M. P., et al. Vestibular stimulation modulates neural correlates of own-body mental imagery. Journal of Cognitive Neuroscience. 32 (3), 484-496 (2020).
  14. Heinrich, A., et al. Cognition and sensation in very high static magnetic fields: A randomized case-crossover study with different field strengths. Radiology. 266 (1), 236-245 (2013).
  15. Van Nierop, L. E., Van Slottje, Z., Kromhout, V. Effects of MRI related magnetic fields on cognitive performance. Occupational and Environmental Medicine. 70, 83 (2013).
  16. Martínez-Gallardo, S., Miguel-Puga, J. A., Cooper-Bribiesca, D., Bronstein, A. M., Jáuregui-Renaud, K. Derealization and motion-perception related to repeated exposure to 3T magnetic resonance image scanner in healthy adults. Journal of Vestibular Research. 31 (2), 69-80 (2021).
  17. Chakeres, D. W., Bornstein, R., Kangarlu, A. Randomized comparison of cognitive function in humans at 0 and 8 Tesla. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 18 (3), 342-345 (2003).
  18. De Vocht, F., et al. Cognitive effects of head-movements in stray fields generated by a 7 Tesla whole-body MRI magnet. Bioelectromagnetics. 28 (4), 247-255 (2007).
  19. Heinrich, A., et al. Effects of static magnetic fields on cognition, vital signs, and sensory perception: A meta-analysis. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 34 (4), 758-763 (2011).
  20. Van Nierop, L. E., Slottje, P., Van Zandvoort, M. J. E., De Vocht, F., Kromhout, H. Effects of magnetic stray fields from a 7 Tesla MRI scanner on neurocognition: A double-blind randomised crossover study. Occupational and Environmental Medicine. 69 (10), 759-766 (2012).
  21. Lindner, A., Wiesen, D., Karnath, H. -O. Lying in a 3T MRI scanner induces neglect-like spatial attention bias. eLife. 10, 71076 (2021).
  22. Boegle, R., Ertl, M., Stephan, T., Dieterich, M. Magnetic vestibular stimulation influences resting-state fluctuations and induces visual-vestibular biases. Journal of Neurology. 264 (5), 999-1001 (2017).
  23. Boegle, R., Kirsch, V., Gerb, J., Dieterich, M. Modulatory effects of magnetic vestibular stimulation on resting-state networks can be explained by subject-specific orientation of inner-ear anatomy in the MR static magnetic field. Journal of Neurology. 267, 91-103 (2020).
  24. Mian, O. S., Li, Y., Antunes, A., Glover, P. M., Day, B. L. Effect of head pitch and roll orientations on magnetically induced vertigo. Journal of Physiology. 594 (4), 1051-1067 (2016).
  25. Otero-Millan, J., Roberts, D. C., Lasker, A., Zee, D. S., Kheradmand, A. Knowing what the brain is seeing in three dimensions: A novel, noninvasive, sensitive, accurate, and low-noise technique for measuring ocular torsion. Journal of Vision. 15 (14), 11 (2015).
  26. Wyssen, G. Measuring the influence of magnetic vestibular stimulation on reflexive eye-movements, self-motion perception, and cognitive performance in a 7T MRT. OSF. , (2022).
  27. Ward, B. K., et al. Magnetic vestibular stimulation (MVS) as a technique for understanding the normal and diseased labyrinth. Frontiers in Neurology. 8, 122 (2017).
  28. Ertl, M., Boegle, R. Investigating the vestibular system using modern imaging techniques-A review on the available stimulation and imaging methods. Journal of Neuroscience Methods. 326, 108363 (2019).
  29. Jacobson, G. P., Newman, C. W. The development of the dizziness handicap inventory. Archives of Otolaryngology - Head and Neck Surgery. 116 (4), 424-427 (1990).
  30. Go, C. C., et al. Persistent horizontal and vertical, MR-induced nystagmus in resting state Human Connectome Project data. NeuroImage. 255, 119170 (2022).
  31. Dmitry, L., et al. Raw data repository for the article "Spatially resolved fluorescence of caesium lead halide perovskite supercrystals reveals quasi-atomic behavior of nanocrystals" [Data set]. Zenodo. , (2022).
  32. Son, J., et al. Evaluating fMRI-based estimation of eye gaze during naturalistic viewing. Cerebral Cortex. 30 (3), 1171-1184 (2020).

Tags

علم الأعصاب ، العدد 193 ،
قياس تأثير التحفيز الدهليزي المغناطيسي على الرأرأة وإدراك الحركة الذاتية والأداء المعرفي في التصوير بالرنين المغناطيسي 7T
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Wyssen, G., Morrison, M., Korda, A., More

Wyssen, G., Morrison, M., Korda, A., Wimmer, W., Otero-Millan, J., Ertl, M., Szukics, A. A., Wyss, T., Wagner, F., Caversaccio, M. D., Mantokoudis, G., Mast, F. W. Measuring the Influence of Magnetic Vestibular Stimulation on Nystagmus, Self-Motion Perception, and Cognitive Performance in a 7T MRT. J. Vis. Exp. (193), e64022, doi:10.3791/64022 (2023).

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