Varsayılan Modu Ağ inceleyin Transkraniyal Manyetik Uyarım ve fMRI birleştiren

Bu prosedürün genel amacı, tekrarlayan transkranyal manyetik stimülasyon kullanarak kortikal eksitabiliteyi değiştirmek ve ardından bu etkileri fonksiyonel MRI kullanarak varsayılan ağ beyin aktivasyonu üzerinde incelemektir. Bu işlem, öncelikle kortikal stimülasyon bölgesini hedeflemek için kullanılabilecek bir bazal anatomik taramanın denekten alınmasıyla gerçekleştirilir. Prosedürün ikinci adımı ise stimülasyon öncesinde birkaç dizi dinlenme durumu FMRI taraması yapmaktır.

Prosedürün üçüncü adımı, modülatör etkileri nedeniyle seçilen stimülasyon parametrelerini kullanarak seçili kortikal hedefe TMS uygulamaktır. Prosedürün son adımı, yeniden birkaç fonksiyonel görüntüleme serisi elde etmektir. Nihayetinde, kan oksijenlenme düzeyine bağımlı görüntüleme analizi yoluyla TMS'nin varsayılan ağ aktivasyonunda indüklediği değişiklikleri gösteren sonuçlar elde edilebilir.

Bu tekniğin tek başına fMRI'a göre temel avantajı, TMS ile ağ dinamiklerini gözlemlemek için belirli bir alanı modüle edebilmemizdir. Bu yöntem, bilişsel nörobilim alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Sadece varsayılan ağ gibi belirli bir dinlenme ağı içindeki etkileşimleri daha iyi açıklamakla kalmaz, aynı zamanda varsayılan ağ ile diğer dinlenme durumu ağları arasındaki etkileşimleri daha iyi anlamamıza da yardımcı olabilir.

Asıl TMS ve fonksiyonel görüntüleme deneylerinden birkaç gün önce. Deneklerinizi, TMS prosedürü sırasında nöronavigasyon için kullanılacak olan temel anatomik tarama için tarayıcıya getirin. Deneklerinize şunları tamamlatarak başlayın.

Araştırma onay formu ve diğer tüm çalışma belgeleri dahil olmak üzere gerekli tüm evraklar. Standart bir MRI tarama formuna yer verin ve stent veya anevrizma klipsleri gibi MRI için kontrendikasyon bulunmadığından emin olmak için bu formu gözden geçirin. Ayrıca, bu fırsatı deneği TMS için ön taramadan geçirmek ve deneyin detaylarını açıklamak için kullanın.

Ardından, deneğinizi tarayıcıya getirin ve tarama masasına yerleştirin. Kulaklar, burun ve saç derisi dahil olmak üzere tüm başı kapsayacak bir görüş alanı ile T1 ağırlıklı 3D SPGR MP rage veya benzeri bir tarama gerçekleştirilmelidir. Yaklaşık 1 mm'lik bir kesit kalınlığı önerilir.

Bu taramayı, TMS prosedürü sırasında nöronavigasyon için kullanılacak olan çerçevesiz stereotaktik yazılım paketine yükleyin ve stimülasyon koordinatlarını belirlemek ve hedeflemek için bu yazılımı kullanın. Bu deneyde, deney gününde burada görülen sol inferior paryetal lobu hedefleyeceğiz. RTMS'nin nöromodülatör etkilerinin geçici olduğunu ve kombine TMS ve FMRI deneyleri yürütürken zamanlamanın kritik önem taşıdığını unutmayın.

Bu nedenle, deneysel adımlar arasında zamanında geçiş sağlanması için aşağıdaki önlemler alınmalıdır. İlk olarak, taşınabilir bir TMS cihazını tarama alanına bitişik veya mümkün olduğunca yakın bir odaya yerleştirin. Bu deneyde sistem, tarayıcının yanındaki gözlem odasına kurulmuştur.

Ancak, MRI uyumlu olmayan tüm ekipmanların her zaman beşli çizginin dışında kaldığından emin olun. İkinci olarak, deneklerden daha önce alınmış ve önceden hedeflenmiş anatomik MRI görüntülerinin stereotaktik yazılım paketine yüklendiğinden ve TMS prosedürü sırasında kullanıma hazır olduğundan emin olun. Son olarak, stereotaksi ekipmanını stimülasyon bobinine takın ve bobini seçtiğiniz yazılım paketiyle kalibre edin.

Burada, bobin merkeziliğini kaydetmek için hizalanmış bir dizi kızılötesi sensör bulunmaktadır. Deneysel düzenek tamamlandığında, deneyi MRI taraması için hazırlayın, MRI güvenliği için yeniden tarama yapın, deneğin tüm metalleri çıkarmasını sağlayın ve tuvalete gidip gitmediğinden emin olun. Deneği tarayıcı odasına getirin ve konforunu sağlamak için gerektiğinde sırt ve boyun desteği sağlayarak tarayıcı yatağına rahat bir şekilde yerleştirin.

Taramalar sırasında, baş bobininizi takın ve kafa hareket artefaktını azaltmak için deneğin başının etrafında köpük pedler kullanın. LOCALIZER taramalarınızı, bir başlangıç taraması ve bir anatomik tarama gerçekleştirin. Ardından, altı dakikalık üç fonksiyonel deneysel çalışma yapın.

2,5 saniyelik TR, üç milimetre voksel boyutu ve tüm beyni kapsayan bir görüş alanı ile eko planar görüntüleme parametrelerini öneriyoruz. Her çalışma sırasında, deneğin merkezi görüş alanına bir fiksasyon noktası sunulur ve deneğe rahatlayarak pasif bir şekilde bu noktaya bakması söylenir. Bu tür basit bir fiksasyon görevi, varsayılan ağ aktivasyonunu incelemek için uygundur.

İlk fonksiyonel tarama oturumu tamamlandığında, deneklerinize tarayıcıdan çıkmaları için yardımcı olun ve rahat bir şekilde oturmalarını sağlayın. TMS düzeneğinin bitişiğinde bir sandalye bulundurun. Stimülasyon sırasında işitme koruması için kulak tıkaçları sağlayın.

Ardından, deneğinizi TMS cihazı ve stimülasyon bobini ile tanıştırın. Deneğin yüksek tıkırtı sesine alışması için başının yakınına birkaç puls uygulayın ve oluşturduğu vuruş hissini deneyimlemesi için elinin üzerine bir puls uygulayın. Artık deneğin başını stereotaksik ekipmanla kalibre etmeye hazırsınız.

Öncelikle deneğin başına buraya bir kızılötesi takip cihazı yerleştirin. Her iki kulak, burun ve nasion dahil olmak üzere çeşitli anatomik referans noktalarını kaydetmek için kızılötesi sensörler kullanılır. Bu referans noktaları, önceden elde edilen anatomik taramanın deneğin başıyla eşleştirilmesi (coregister) için stereotaktik yazılım paketi tarafından kaydedilir.

Ardından, deneğin dinlenme motor eşiğini belirleyin. Bu protokol için, burada görüldüğü gibi primer motor korteks üzerinden tekli darbeler kullanın; karşı taraftaki elde sekiz kas seğirmesinden dördünü ortaya çıkaran alanı bulana kadar bobini hareket ettirin ve stimülasyon yoğunluğunu ayarlayın. Son olarak, TMS cihazının yoğunluğunu ve parametrelerini stimülasyon sırasında kullanılacak değerlere ayarlayın.

Bu deney için, kortikal eksitabiliteyi artırdığı gösterilen, iki saniyelik trenler ve 28 saniyelik dinlenme sürelerinden oluşan bir stimülasyon paterni ile motor eşiğin %110'unda 20 hertz stimülasyon uygulanır. Gelecekteki deneylerde, inhibisyon etkilerini araştırmak için bir hertz stimülasyon kullanılabilir. Artık deneyin TMS kısmına başlamaya hazırız; bu nedenle, deneğin rahat olduğundan ve doğrudan tarayıcıya geri dönmeye hazır olduğundan tekrar emin olun.

TMS seansını takiben. Stimülasyondan önce, bobini saç derisine teğet tutun ve deneğin önceden belirlenmiş kortikal stimülasyon bölgesini konumlandırmak ve hedeflemek için stereo ataksi ekipmanını ve yazılım ekranını kullanın, ardından makinenin soğutma sistemini açın. Şimdi bobini kortikal hedefin üzerinde tutarak stimülasyona başlayın.

Önceden tanımlanmış parametrelerle, her tren için iki saniye olacak şekilde 45 stimülasyon treni uygulanır. 28 saniyelik aralarla, toplam stimülasyon süresi 23 dakika olmalıdır; TMS sonrası denek mümkün olan en kısa sürede tarayıcı yatağına geri getirilerek, geçici offline TMS etkilerinin azaldığından emin olmak için son fonksiyonel görüntüleme oturumuna hemen başlanmalıdır. Fonksiyonel çalışmalar başlatılabilsin diye localizer taramalarının sayısı ve süresi minimuma indirilmelidir. Aynı fiksasyon paradigmasını kullanarak, pasif fiksasyon içeren üç adet altı dakikalık çalışma şeklinde, ilk taramalarla aynı görüntüleme parametreleri hızlıca uygulanır.

Tüm fonksiyonel görüntüleme tamamlandıktan sonra, önceden gerçekleştirilen oturumlarda kullanılan görüntüleme parametreleriyle aynı olan son bir yüksek çözünürlüklü anatomik tarama gerçekleştirin. Son olarak, denekle beraber tarayıcıdan çıkmasına yardımcı olun. Tüm görüntüleme verilerinin aktarıldığından ve arşivlendiğinden emin olun ve deneğe katılımı için teşekkür edin.

En az 15 denekten veri elde edildikten sonra, görüntüleme sonrası işlemleme ve ardından gelen çoklu denek analizi için tercih ettiğiniz fMRI işlemleme paketini kullanın; sol inferior parietal loba uygulanan 20 hertz stimülasyona ait temsili sonuçlar burada gösterilmiştir. 20 hertz TMS stimülasyonu lokal eksitabiliteyi kolaylaştırsa da, veriler default network içindeki fonksiyonel bağlantısallığı azalttığını göstermektedir. Bu prosedürü uygularken, rTMS'nin geçici etkilerinin görüntülenebilmesi için stimülasyonun ardından deneğin mümkün olan en kısa sürede tarayıcıya transfer edilmesi gerektiğini unutmamak önemlidir.

TMS stimülasyon parametrelerini de değiştirebiliriz. Örneğin, varsayılan ağ üzerindeki etkinin parametrik olup olmadığını değerlendirmek için TMS cihazının yoğunluğunu artırabiliriz. Ayrıca teta burst stimülasyonu kullanmayı da deneyebiliriz.

Son olarak, TMS sonrası blok tasarımlar veya olaya bağlı tasarımlar gibi farklı MRI tasarımları gerçekleştirerek TMS'nin etkilerini görebiliriz. Bir bilişsel görev sırasında.