Yöntem makalesi

Hedefe Yönelik Ulaşma Davranışı Sırasında Kortikospinal Uyarılabilirliğin Değerlendirilmesi

DOI:

10.3791/64238

⸱

2 Aralık 2022

 ,  ,  , 
1Department of Human Physiology, University of Oregon, 2Department of Physical Therapy/Psychological & Brain Sciences, University of Delaware

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ulaşmak, insanların çevre ile etkileşime girmesini sağlayan temel bir beceridir. Birçok çalışma, çeşitli metodolojiler kullanarak ulaşma davranışını karakterize etmeyi amaçlamıştır. Bu makale, görev performansına ulaşırken insanlarda kortikospinal uyarılabilirlik durumunu değerlendirmek için transkraniyal manyetik stimülasyonun açık kaynaklı bir uygulamasını sunmaktadır.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ulaşmak, motor fizyoloji ve sinirbilim araştırmalarında yaygın olarak çalışılan bir davranıştır. Erişim, çeşitli davranışsal manipülasyonlar kullanılarak incelenmiş olsa da, erişim planlaması, yürütme ve kontrolünde yer alan sinirsel süreçlerin anlaşılmasında önemli boşluklar vardır. Burada açıklanan yeni yaklaşım, iki boyutlu bir ulaşma görevini, transkraniyal manyetik stimülasyon (TMS) ve çoklu kaslardan eşzamanlı elektromiyografi (EMG) kaydı ile birleştirir. Bu yöntem, ulaşan hareketlerin ortaya çıkması sırasında kesin zaman noktalarında kortikospinal aktivitenin noninvaziv tespitine izin verir. Örnek görev kodu, orta çizgiden 45° uzakta görüntülenen iki olası hedefe sahip gecikmeli yanıt ± görevi içerir. Tek darbeli TMS, görev denemelerinin çoğunda, hazırlık ipucunun başlangıcında (başlangıç) veya zorunlu ipucundan (gecikme) 100 ms önce teslim edilir. Bu örnek tasarım, erişim hazırlığı sırasında kortikospinal uyarılabilirlikteki değişiklikleri araştırmak için uygundur. Örnek kod ayrıca, erişim hazırlığı sırasında adaptasyonun kortikospinal uyarılabilirlik üzerindeki etkilerini araştırmak için bir visuomotor pertürbasyon (yani, ± 20 ° 'lik imleç rotasyonu) içerir. Görev parametreleri ve TMS dağıtımı, ulaşma davranışı sırasında motor sistemin durumu hakkındaki belirli hipotezleri ele almak için ayarlanabilir. İlk uygulamada, TMS denemelerinin% 83'ünde motor uyarılmış potansiyeller (MEP'ler) başarıyla elde edildi ve tüm denemelerde erişim yörüngeleri kaydedildi.

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hedefe yönelik erişim, insanların dış çevreyle etkileşime girmesini ve manipüle etmesini sağlayan temel bir motor davranıştır. Motor fizyolojisi, psikoloji ve sinirbilim alanlarına ulaşma çalışması, çeşitli metodolojileri içeren zengin ve kapsamlı literatür üretmiştir. Ulaşmanın erken çalışmaları, tek nöronlar düzeyinde nöral aktiviteyi araştırmak için insan olmayan primatlarda doğrudan nöral kayıtlar kullandı 1,2. Daha yeni çalışmalar, motor öğrenmenin doğasını keşfetmek ve kontroletmek için sensorimotor adaptasyonu kullanan davranışsal paradigmaları kullanarak ulaşmayı araştırmıştır 3,4,5. Fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme ve elektroensefalografi ile birleştirilen bu tür davranışsal görevler, insanlarda ulaşma sırasında tüm beyin aktivitesini ölçebilir 6,7. Diğer çalışmalar, erişim hazırlama ve yürütmenin çeşitli özelliklerini araştırmak için çevrimiçi TMS'yi uygulamıştır 8,9,10,11,12,13,14. Bununla birlikte, TMS ile ulaşmanın davranışsal değerlendirmesini birleştiren açık kaynaklı ve esnek bir yaklaşıma ihtiyaç vardır. TMS'yi davranışsal protokollerle birleştirmenin faydası çok iyi kurulmuş olsa da15, burada TMS'nin uygulanmasını açık kaynaklı bir yaklaşım kullanarak ulaşma bağlamında özel olarak inceliyoruz. Bu, bu yöntem kombinasyonunu kullanarak yayın yapan diğer grupların, araçlarını doğrudan çoğaltmayı yasaklayan hazır hale getirmedikleri için yenidir. Bu açık kaynaklı yaklaşım çoğaltmayı, veri paylaşımını ve çok siteli çalışma olasılığını kolaylaştırır. Ek olarak, başkaları benzer araçlarla yeni araştırma sorularını takip etmek isterlerse, açık kaynak kodu, kolayca uyarlanabildiği için inovasyon için bir fırlatma rampası görevi görebilir.

TMS, motor sistemini hassas bir şekilde kontrol edilen zaman noktalarında16 problamak için invaziv olmayan bir araç sunar. Birincil motor korteks (M1) üzerine uygulandığında, TMS hedeflenen bir kasın elektromiyogramında ölçülebilir bir sapma ortaya çıkarabilir. Motor uyarılmış potansiyel (MEP) olarak bilinen bu voltaj dalgasının genliği, kortikospinal (CS) yolun anlık uyarılabilirlik durumunun bir indeksini sağlar - CS yolu17 üzerindeki tüm uyarıcı ve inhibitör etkilerin bir analoğu. TMS, içsel CS uyarılabilirliğinin güvenilir bir denek içi ölçümünü sağlamanın yanı sıra, CS aktivitesi ve davranış arasındaki ilişkileri geçici olarak kesin bir şekilde araştırmak için diğer davranışsal veya kinematik metriklerle birleştirilebilir. Birçok çalışma, motor sistemle ilgili çeşitli soruları ele almak için TMS ve elektromiyografinin (EMG) bir kombinasyonunu kullanmıştır, özellikle de bu yöntem kombinasyonu, MEP'leri çok çeşitli davranışsal koşullar altında araştırmayı mümkünkıldığından15. Bunun özellikle yararlı olduğu kanıtlanan bir alan, çoğunlukla tek eklemli hareketlerin incelenmesi yoluyla eylem hazırlığı çalışmasıdır18. Bununla birlikte, natüralist çok eklemli hareketlere ulaşma gibi TMS çalışmaları nispeten daha azdır.

Mevcut amaç, davranışsal kinematik, çevrimiçi tek darbeli TMS uygulaması ve birden fazla kastan eşzamanlı EMG kaydını içeren gecikmeli bir yanıt ulaşma görevi tasarlamaktı. Görev, yatay olarak yönlendirilmiş bir monitör kullanarak çevrimiçi görsel geri bildirimle iki boyutlu bir noktadan noktaya ulaşma paradigması içerir, böylece görsel geri bildirim eşleşmeleri erişim yörüngelerine ulaşır (yani, gerçek geri bildirim sırasında 1: 1 ilişki ve görsel geri bildirim ile hareket arasında dönüşüm olmaz). Mevcut tasarım ayrıca visuomotor pertürbasyonlu bir dizi deneme içerir. Verilen örnekte bu, imleç geri bildiriminde 20° dönme kaymasıdır. Önceki çalışmalar, sensorimotor adaptasyon 19,20,21,22,23,24,25 ile ilişkili mekanizmalar ve hesaplamalar hakkındaki soruları ele almak için benzer bir erişim paradigması kullanmıştır. Ayrıca, bu yaklaşım, çevrimiçi motor öğrenimi sırasında motor sistemi uyarılabilirlik dinamiklerini hassas zaman noktalarında değerlendirmeyi mümkün kılar.

Ulaşmanın öğrenme/adaptasyonu araştırmak için verimli bir davranış olduğu kanıtlandığından, bu davranış bağlamında CS uyarılabilirliğini değerlendirmek, bu davranışlarda yer alan nöral substratlara ışık tutmak için muazzam bir potansiyele sahiptir. Bunlar, insan dışı primat araştırmalarında tespit edildiği gibi, lokal inhibitör etkileri, ayar özelliklerindeki değişiklikleri, nöral olayların zamanlamasını vb. İçerebilir. Bununla birlikte, bu özelliklerin insanlarda ve klinik popülasyonlarda ölçülmesi daha zor olmuştur. Nöral dinamikler, insanlarda açık hareketin yokluğunda, kombine TMS ve EMG yaklaşımı kullanılarak (yani, hareketin hazırlanması veya istirahat halinde) de araştırılabilir.

Sunulan araçlar açık kaynaklıdır ve kod kolayca uyarlanabilir. Bu yeni paradigma, erişim hareketlerinin hazırlanması, yürütülmesi, sonlandırılması ve uyarlanmasında yer alan mekanizmalar hakkında önemli bilgiler üretecektir. Dahası, bu yöntem kombinasyonu, elektrofizyoloji ile insanlarda davranışa ulaşma arasındaki ilişkileri ortaya çıkarma potansiyeline sahiptir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Burada detaylandırılan tüm yöntemler IRB protokolüne ve onayına uygun olarak gerçekleştirilmiştir (Oregon Üniversitesi IRB protokol numarası 10182017.017). Tüm deneklerden bilgilendirilmiş onam alındı.

1. Aparata ulaşma

  1. Büyük bir grafik tableti masaüstüne düz bir şekilde yerleştirin.
  2. Görev monitörü 6-8'i tabletin üstünde, ekran yukarı bakacak şekilde paralel olarak konumlandırmak için ayarlanabilir bir 80-20 alüminyum çerçeve kullanın (bir plan için burayı kontrol edin: https://github.com/greenhouselab/Reach_TMS ve Ek Şekil 1).
    NOT: Bu kurulum, katılımcıların tablet boyunca uzanmalarına ve görev monitöründe sunulan hedefleri edinmelerine olanak tanırken, ulaşan kollarının vizyonunu engeller.
  3. Kim ve ark.3'te açıklanan kurulumu referans olarak kullanın.

2. Makine arayüzleri

  1. Tableti bir USB bağlantı noktası üzerinden bilgisayara bağlayın. Görev monitörünü HDMI bağlantı noktası üzerinden bilgisayara bağlayın. Arka TMS portunu bir DB-9 kablosuyla bilgisayara bağlayın.
  2. EMG sistemini PCI-6220 kartı DAQ ile bilgisayara bağlayın. Fotodiyotu bir BNC kablosuyla EMG sistemine bağlayın.

3. Fotodiyot sensörü

  1. BNC kablosuna bir fotodiyot sensörü takın. Fotodiyot sensörünü, bandla görev monitörünün sağ üst köşesine, sensör ekrana bakacak şekilde 1 cm uzağa ≤ sabitleyin.
    NOT: Bu, görev monitöründe bağımsız bir giriş kanalında analog veri olarak sunulan uyaranların zamanlamasını kaydeder.

4. Yazılım

  1. Veri toplama donanımıyla arayüz oluşturmak üzere MATLAB 2018 için VETA Toolbox26'yı (https://github.com/greenhouselab/Veta) indirin.
  2. Deneysel parametrelerin kontrolü ve tablet ile arayüz oluşturmak için geliştirilen erişim görev kodunu (https://github.com/greenhouselab/Reach_TMS) indirin.

5. Katılımcı taraması ve bilgilendirilmiş onam

  1. TMS'ye kontrendikasyonlar için konuyu tarayın. Dışlama kriterleri arasında kişisel veya ailevi nöbet, baş ağrısı, beyin travması, bayılma, kronik stres veya anksiyete, uyku sorunları ve herhangi bir nöroaktif ilaç öyküsü bulunur. Ek dışlama kriterleri, beyindeki veya kafatasındaki herhangi bir metal implantı ve testten önceki 24 saat içinde herhangi bir eğlence amaçlı uyuşturucu veya alkol kullanımını içerir. Dahil etme kriterleri sağ elini kullanma ve 18 ila 35 yaş arasındaki yaşları içeriyordu.
  2. Prosedürün ve ilgili risklerin yazılı bir açıklamasını sağlayın ve katılımcının sahip olabileceği diğer soruları açıklığa kavuşturun.
  3. Katılımcılardan bilgilendirilmiş onam alın.

6. Konu kurulumu

  1. Nesneyi tablete bakan rahat bir sandalyeye yerleştirin. Dizlerin, bacaklar masanın altındayken 90° 'ye kadar büküldüğünden emin olun.
  2. Cildi hazırlayın ve EMG elektrotlarını yerleştirin.
    1. TMS nabzı tarafından üretilen elektrik artefaktlarını tespit etmek için sağ ilk dorsal interossei (FDI), ekstansör carpi radialis ve anterior deltoid kasların bulunduğu yerde cildi nazikçe aşındırmak için ince taneli zımpara kağıdı ve boynun tabanındaki C4 belirginliğini kullanın.
      NOT: Kas kayıt siteleri kullanıcı ihtiyaçlarına göre uyarlanabilir.
    2. Temizlemek için her aşınmış bölgeyi elektrot bölgesi başına bir kez alkol hazırlama pedi ile sürün.
    3. Her bölgeye bir EMG elektrodu yerleştirin. Elektrotların kas liflerine dik olarak çalıştığından emin olun. Zemin elektrodunu sağ dirseğin kemikli belirginliğine yerleştirin.
    4. Her elektrodu tıbbi bantla sabitleyin.
  3. EMG kaydının kalitesini kontrol edin. Tüm EMG izlerini görselleştirmek ve eserlerden arındırılmış olduklarından emin olmak için VETA araç kutusunu kullanın. EMG izleri gürültülüyse, zeminin düzgün yerleştirildiğinden ve tüm elektrotların ciltle doğru temas ettiğinden emin olun.

7. Transkraniyal manyetik stimülasyon

  1. TMS makinesini açın.
  2. Sol M1'in uyarılmasıyla sağ FDI kasının TMS sıcak noktasını bulun.
    1. Bobini ~5 cm yanal ve başın köşesine 2 cm önde, orta hattan ~ 45 ° uzağa doğru yerleştirin.
    2. TMS darbelerini her 4 saniyede bir uygulayın ve bobini anterior-posterior ve medial-lateral düzlemde yaklaşık 5 mm'lik artışlarla yeniden konumlandırın.
    3. %30 maksimum uyarıcı çıkışından başlayarak, MEP'ler gözlemlenene kadar TMS yoğunluğunu kademeli olarak %2'lik artışlarla artırın.
    4. MEP'lerin darbelerin çoğunluğunda (~% 75) mümkün olan en düşük uyarıcı yoğunluğunda güvenilir bir şekilde elde edilebileceği optimum konum belirlendikten sonra, 10 darbeden beşinde >50 μV'luk bir tepeden tepeye genliğe sahip MEP'ler üreten yoğunluk seviyesini bularak dinlenme motor eşiğini (RMT) belirleyin.
    5. Bobinin çevresi boyunca katılımcının kafasına nazikçe ince yansıtıcı bant şeritleri yerleştirerek pozisyonu işaretleyin. Bobini manuel olarak tutarak veya desteklemek için bir stand kullanarak bobin konumlandırmasını koruyun.

8. Görev kurulumuna ulaşma

  1. Rahat bir güç kavrama duruşunu kolaylaştırmak için katılımcının sağ eline Velcro eldiven takın.
  2. Kalemi eldivene takın ve deneğe ulaşma hareketleri arasında elini rahat tutmasını tavsiye edin.
  3. Aşağıdaki gibi görev talimatlarını iletin: İmleci ekranın altındaki ana konuma getirin. İki hedef konumdan birinde bir ipucu göreceksiniz. Hedef renkle dolduğunda, hedefe mümkün olduğunca hızlı ve doğru bir şekilde ulaşın. Ardından ana pozisyona dönün. Ev konumlarının, ipuçlarının ve hedeflerin konumlarını belirtin (Şekil 1A).
  4. Katılımcıya, kalemle hedefleri mümkün olduğunca hızlı ve doğru bir şekilde dilimlemesi için koçluk yapın. Katılımcının kol hareketleri vizyonunu gizlemek ve görev monitörünün görünürlüğünü artırmak için görev odasındaki ışıkları kapatın.

9. Görev tasarımı

  1. Matlab 2018'de Psychtoolbox 3.0 ile görsel uyaran sunumunu kontrol edin (Ek Kodlama Dosyası 1).
  2. Mevcut verileri eşleştirmek için aşağıdaki parametreleri kullanın: 20 alıştırma denemesi; 270 test denemesi; Test çalışmalarının 4/5'inde TMS; TMS ya hazırlık ipucu başlangıcı (başlangıç TMS) ile çakışır ya da zorunlu ipucundan (gecikme TMS) 100 ms önce eşit sıklıkta çakışır; Toplam denemelerin 1 / 10'u, zorunlu ipucunun görünmediği yakalama denemeleridir; ev konumu, çalışma alanının alt ortasına yerleştirilmiş 2 cm yarıçaplı bir dairedir; 1 cm yarıçaplı iki dairesel hedef, orta hattan +45° ve -45° uzakta ana konumdan 15 cm uzağa konumlandırılmıştır.
  3. Olay sırasını ve sürelerini şu şekilde ayarlayın: 900 ms'de hazırlık ipucu ve 900 ms'de zorunlu ipucu.

10. TMS yönetimi

  1. VETA araç kutusu TMS'yi aynı anda yönetir ve EMG https://github.com/greenhouselab/Veta kaydeder.
  2. TMS darbelerinin zamanlamasını, seçilen davranışsal olaylarla (yani, hazırlık ipucunun başlangıcı veya hedef başlangıçtan 100 ms öncesi) çakışması için VETA araç kutusu ile kontrol edin.
  3. TMS'yi analiz için yeterli sayıda MEP sağlamak için yeterli sıklıkta teslim edin.
    NOT: Yazıldığı gibi, görev kodu, toplam denemelerin 4/5'inde bir TMS darbesi ya temel MEP'leri ortaya çıkarmak için hazırlık ipucunun başlangıcında ya da gecikmiş MEP'leri ortaya çıkarmak için zorunlu ipucundan 100 ms önce bir TMS darbesi verecektir. Parametreler kullanıcı ihtiyaçlarına göre kodda ayarlanabilir. TMS'siz denemeler, TMS'nin yokluğunda davranışsal performansı değerlendirmek için kullanılabilir. Bu, TMS'nin performans üzerindeki olası etkisini belirlemek için yararlıdır.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Açıklanan yöntemlerin başarılı bir şekilde uygulanması, tablet verilerinin kaydedilmesini, EMG izlerini ve MEP'lerin güvenilir bir şekilde çıkarılmasını içerir. TMS ile yapılan 270 test denemesini içeren bir deney, çalışmaların 4 / 5'inde (216 deneme) gerçekleştirildi.

Veriler, 25 ± 10 yaşları arasındaki 16 katılımcıdan (sekiz kadın; sekiz erkek) toplandı ve bunların hepsi sağ elini kullandığını bildirdi. Görsel pertürbasyonun davranışsal performans üzerindeki etkinliğini, bir temsili katılımc...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yukarıda özetlenen yöntemler, davranışlara ulaşma bağlamında motor hazırlığı incelemek için yeni bir yaklaşım sunmaktadır. Ulaşmak, motor kontrol ve öğrenme çalışmasında popüler bir model görevi temsil etse de, davranışa ulaşma ile ilişkili CS dinamiklerini tam olarak değerlendirmeye ihtiyaç vardır. TMS, ulaşma sırasında ayrı zaman noktalarında CS aktivitesini yakalamak için invaziv olmayan, geçici olarak hassas bir yöntem sunar. Burada açıklanan yaklaşım, iki bağımsız alt alanı (TMS ve erişim) kinematik...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Tüm yazarlar çıkar çatışması olmadığını beyan eder

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu araştırma kısmen Knight Campus Lisans Bursiyerleri programının ve Phil ve Penny Knight Vakfı'nın cömert finansmanıyla mümkün olmuştur.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
2 Bağlantı Noktalı Yerel PCI Express StarTech.com16950 UART ile RS232 Kartı Masaüstü bilgisayar ile uyumlu olmalı
Ayarlanabilir 80-20 alüminyum çerçeveherhangi bir
Alkol hazırlama pedleriherhangi birEMG hazırlığı
Bagnoli Bipolar ElektrotlarDelsysDE 2.1
Bagnoli Referans ElektroduDelsysUSX20002" (5cm) Yuvarlak
Bagnoli-8 EMG SistemiDelsys
SandalyeEMG
Bilgisayar monitörün / a
Masaherhangi bir
Masaüstü BilgisayarDellxps 8930RAM: 16 GB, Depolama: 1TB, Grafik: 1060 6GB  
EMG elektrotlarıDelsysSensör Yapıştırıcı Arayüzü
İnce taneli zımpara kağıdıherhangi birEMG hazırlığı
Grafik tabletWacomIntuos-4 XL
Boya silindirinin herhangibirKalem kolu olarak kullanılacak, içi boş merkez, kalemin içine güvenli bir şekilde oturması için yeterince büyük olmalıdır 
Tıbbi bantherhangi biriEMG elektrotlarını sabitlemek için
PCI-6220 kartı DAQUlusal AletlerEMG sistemini arayüzlemek için
Fotodiyot SensörüVishayBPW21RGörev olaylarının zamanlamasını EMG izine kaydetmek için.
Arka TMS bağlantı noktasıMagstimTMS makinesine dahildir
Sağ elini kullanan polietilen eldivenherhangi biriFDI kasını ortaya çıkarmak için eldivenin başparmağını ve işaret parmağını kesin
Duyusal Yapışkan Arayüz, 2 yuvalıDelsysSC-F01
StylusWacomIntuos-4 kavrama kalemi
Tabletten Bilgisayara USB kablosu herhangi birTablet satın alımına dahildir
Görev MonitörüAsusVG248
TMS bobiniMagstimD70 Uzaktan Bobin7cm çap, sekiz rakamlı bobin
TMS makinesiMagstim200-2
TMS-Bilgisayar DB9 kablosuherhangi birPCIe Seri Kart
Velcro'yaherhangi birEldiven üzerine yerleştirilecek ve kalem kolu
/ TMS için herhangi bir kolu bağlanır

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Georgopoulos, A. P., Kalaska, J. F., Caminiti, R., Massey, J. T. On the relations between the direction of two-dimensional arm movements and cell discharge in primate motor cortex. The Journal of Neuroscience. 2 (11), 1527-1537 (1982).
  2. Georgopoulous, A. P., Schwartz, A. B., Kettner, R. E. Neuronal population coding of movement direction. Science. 233 (4771), 1416-1419 (1986).
  3. Kim, H. E., Morehead, J. R., Parvin, D. E., Moazzezi, R., Ivry, R. B. Invariant errors reveal limitations in motor correction rather than constraints on error sensitivity. Communications Biology. 1, 19(2018).
  4. Huberdeau, D. M., Krakauer, J. W., Haith, A. M. Dual-process decomposition in human sensorimotor adaptation. Current Opinion in Neurobiology. 33, 71-77 (2015).
  5. Shadmehr, R., Smith, M. A., Krakauer, J. W. Error correction, sensory prediction, and adaptation in motor control. Annual Review of Neuroscience. 33 (1), 89-108 (2010).
  6. Filimon, F., Nelson, J. D., Hagler, D. J., Sereno, M. I. Human cortical representations for reaching: Mirror neurons for execution, observation, and imagery. NeuroImage. 37 (4), 1315-1328 (2007).
  7. Hammon, P. S., Makeig, S., Poizner, H., Todorov, E., de Sa, V. R. Predicting reaching targets from human EEG. IEEE Signal Processing Magazine. 25 (1), 69-77 (2008).
  8. Busan, P., et al. Effect of transcranial magnetic stimulation (TMS) on parietal and premotor cortex during planning of reaching movements. PloS One. 4 (2), 4621(2009).
  9. Busan, P., et al. Transcranial magnetic stimulation and preparation of visually-guided reaching movements. Frontiers in Neuroengineering. 5, 18(2012).
  10. Lega, C., et al. The topography of visually guided grasping in the premotor cortex: a dense-transcranial magnetic stimulation (TMS) mapping study. The Journal of Neuroscience. 40 (35), 6790-6800 (2020).
  11. Marigold, D. S., Lajoie, K., Heed, T. No effect of triple-pulse TMS medial to intraparietal sulcus on online correction for target perturbations during goal-directed hand and foot reaches. PloS One. 14 (10), 0223986(2019).
  12. Savoie, F. -A., Dallaire-Jean, L., Thenault, F., Whittingstall, K., Bernier, P. -M. Single-pulse TMS over the parietal cortex does not impair sensorimotor perturbation-induced changes in motor commands. eNeuro. 7 (2), (2020).
  13. Taga, M., et al. Motor adaptation and internal model formation in a robot-mediated forcefield. Psychoradiology. 1 (2), 73-87 (2021).
  14. Vesia, M., et al. Human dorsomedial parieto-motor circuit specifies grasp during the planning of goal-directed hand actions. Cortex. 92, 175-186 (2017).
  15. Bestmann, S., Krakauer, J. W. The uses and interpretations of the motor-evoked potential for understanding behaviour. Experimental Brain Research. 233 (3), 679-689 (2015).
  16. Rossini, P. M., et al. Non-invasive electrical and magnetic stimulation of the brain, spinal cord, roots and peripheral nerves: Basic principles and procedures for routine clinical and research application. An updated report from an I.F.C.N. Committee. Clinical Neurophysiology. 126 (6), 1071-1110 (2015).
  17. Rothwell, J. C., Thompson, P. D., Boyd, S., Marsden, C. D. Stimulation of the human motor cortex through the scalp. Experimental Physiology. 76 (2), 159-200 (1991).
  18. Bestmann, S., Duque, J. Transcranial magnetic stimulation: decomposing the processes underlying action preparation. The Neuroscientist. 22 (4), 392-405 (2016).
  19. Kim, H. E., Avraham, G., Ivry, R. B. The psychology of reaching: action selection, movement implementation, and sensorimotor learning. Annual Review of Psychology. 72 (1), 61-95 (2021).
  20. McDougle, S. D., Bond, K. M., Taylor, J. A. Explicit and implicit processes constitute the fast and slow processes of sensorimotor learning. The Journal of Neuroscience. 35 (26), 9568-9579 (2015).
  21. McDougle, S. D., Bond, K. M., Taylor, J. A. Implications of plan-based generalization in sensorimotor adaptation. Journal of Neurophysiology. 118 (1), 383-393 (2017).
  22. McDougle, S. D., Ivry, R. B., Taylor, J. A. Taking aim at the cognitive side of learning in sensorimotor adaptation tasks. Trends in Cognitive Sciences. 20 (7), 535-544 (2016).
  23. Morehead, J. R., Qasim, S. E., Crossley, M. J., Ivry, R. Savings upon re-aiming in visuomotor adaptation. The Journal of Neuroscience. 35 (42), 14386-14396 (2015).
  24. Taylor, J. A., Krakauer, J. W., Ivry, R. B. Explicit and implicit contributions to learning in a sensorimotor adaptation task. The Journal of Neuroscience. 34 (8), 3023-3032 (2014).
  25. Tsay, J. S., Kim, H. E., Parvin, D. E., Stover, A. R., Ivry, R. B. Individual differences in proprioception predict the extent of implicit sensorimotor adaptation. Journal of Neurophysiology. 125 (4), 1307-1321 (2021).
  26. Jackson, N., Greenhouse, I. VETA: An open-source matlab-based toolbox for the collection and analysis of electromyography combined with transcranial magnetic stimulation. Frontiers in Neuroscience. 13, 975(2019).
  27. Goldsworthy, M. R., Hordacre, B., Ridding, M. C. Minimum number of trials required for within- and between-session reliability of TMS measures of corticospinal excitability. Neuroscience. 320, 205-209 (2016).
  28. Koch, G., et al. Functional interplay between posterior parietal and ipsilateral motor cortex revealed by twin-coil transcranial magnetic stimulation during reach planning toward contralateral space. The Journal of Neuroscience. 28 (23), 5944-5953 (2008).
  29. Goldenkoff, E. R., Mashni, A., Michon, K. J., Lavis, H., Vesia, M. Measuring and manipulating functionally specific neural pathways in the human motor system with transcranial magnetic stimulation. Journal of Visualized Experiments. (156), e60706(2020).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Transkraniyal Manyetik Stim lasyonElektromiyografi KaydMotor Evoke PotansiyellerVizuomotor Pert rbasyonMotor AdaptasyonDavran sal G rev Tasar mKas Aktivitesi

İlgili makaleler