Theta sonrası etkileri Haritalama Fonksiyonel Görüntüleme ile İnsan İşitsel korteks üzerine Stimülasyon Burst

Bu prosedürün genel amacı, işitsel korteksi araştırmak için fonksiyonel beyin görüntülemeyi transkraniyal manyetik stimülasyon ile birleştirmektir. Bu, işitsel bir görevle ilişkili ağı tanımlamak için önce işlevsel bir Mr.Localizer gerçekleştirilerek gerçekleştirilir. İkinci olarak, işlevsel Mr.Localizer'dan gelen verilere dayalı olarak stimülasyon hedefini tanımlayın.

Ardından, stimülasyondan önce işitsel korteksteki aktiviteyi ölçmek için işlevsel bir MR taraması yapın. Ardından, TMS bobinini katılımcının bireysel anatomisine ve işlevine göre konumlandırmak için NEURONAVIGATION araçlarını kullanın. Bu, konu tarayıcı yatağında yatarken yapılır.

Katılımcının tarayıcı odasından ileri geri hareket etmesini önlemek için, son adım, katılımcıyı mümkün olan en kısa sürede tarayıcı deliğine geri kaydırmak ve FMRI alımını başlatmaktır. Sonuç olarak, FMRI, TMS'nin neden olduğu etkileri haritalayabilir. Veriler, TMS'den sonra işitsel ağda işlevsel bir yeniden yapılanma olduğunu göstermiştir.

TMS, belirli beyin alanları ve bilişsel işlevler arasındaki nedensel ilişkileri araştırmak için benzersiz bir araçtır. Bununla birlikte, yorumlanması sınırlıdır, ancak TMS'nin neden olduğu beyin aktivitesindeki değişikliklerin yeri ve doğası hakkında bilgi eksikliğidir. Bu nedenle, TMS'nin neden olduğu fonksiyonel değişiklikleri belirlemek için TMS'yi fonksiyonel görüntüleme ile birleştirmeye karar verdik.

Çalışmamızın önceki çalışmalardan farkı, TMS'yi standart çevrimdışı TMS ve FMI'de tarayıcı odası içinde gerçekleştirmemizdir. Katılımcının MRG odasından ayrılması, TMS almak için başka bir odaya gitmesi ve ardından mümkün olduğunca hızlı bir şekilde geri dönmesi gerekir. İkinci FMRI oturumu için bu geri, bu ileri geri beyin değişikliklerine canlılık katabilir ve protokolümüzde TMS tarafından kullanılabilir.

Kafa konumu nispeten sabit kalır, bu da FM RI öncesi ve sonrası verileri karşılaştırdığımızda daha yüksek bir doğruluğa yol açabilir. Ayrıca, TMS ve kullanılan efektler daha hızlı bir şekilde eşlenecektir. Bu protokol iki günlük bir oturuma bölünmüştür.

İlk gün, TMS ile hedeflenecek alanları belirlemek için anatomik ve fonksiyonel bir tarama ile FMRI LOCALIZER seansından oluşur. İkinci gün, FMRI oturumlarından oluşur, ilk gün TMS öncesi ve sonrası katılımcının melodi ayırt etme görevini tarayıcı dışında uygulamasını sağlar. Bu görevde konu, birbirini izleyen iki beş nota melodisinin aynı mı yoksa farklı mı olduğunu gösterir.

Deneğin aynı C beş perdesinde beş notanın eşit uzunluktaki kalıplarını duyduğu ve ikinci tondan sonra bir düğmeye bastığı, ayrım yapmayan bir işitsel kontrol görevi de dahildir. Ardından, yüksek çözünürlüklü bir MR alarak MRI seansına başlayın. Anatomik görüntü. Ardından, MRI taramasından kaynaklanan herhangi bir cesur etkiyi veya işitsel maskelemeyi en aza indirmek için bir gradyan yankı EPI nabız dizisi ve seyrek bir örnekleme paradigması kullanarak işlevsel görüntüler elde edin.

Tarama tamamlandıktan sonra parazit oluşuyor. Hem anatomik hem de fonksiyonel yer işaretlerini kullanarak konu stimülasyon bölgesini tanımlayın. TMS'nin, elektrik alan kuvvetinin ve derinliğinin zayıflaması nedeniyle stimülasyon bölgesinin derinliği ile ilgili olarak sınırlı olduğunu ve üç santimetreden daha derin alanlara ulaşmayı bekleyemeyeceğini unutmayın.

Bireyler arasındaki anatomi ve işlev farklılıklarına rağmen her katılımcı için benzer yer işaretlerini kullanmak çok önemlidir. Bu nedenle, Harvard Oxford yapısal Atlas maskeleri tarafından tanımlandığı gibi heschel'in girusunu bulmak için anatomik yer işaretlerini kullanın. Maske burada yeşil renkle gösterilir, ardından burada mavi nokta ile gösterilen heschel'in girusu içindeki aktivasyon zirvesini bularak TMS hedefini tanımlar.

Ayrıca, akustik ve somatosensoriyel artefaktlar gibi TMS'nin spesifik olmayan etkilerini kontrol etmek için tepe noktasını bir bölge olarak konumlandırın. Bu, anatomik olarak, burun içi ile burun köprüsü arasında ortada ve sağ ve sol iç çentiklerden eşit uzaklıkta bir nokta olarak tanımlanır. Stimülasyonun görüş sırasının bireyler arasında dengelenmesi gerektiğini unutmayın.

TMS deneyinin yapıldığı gün. Tüm ekipmanı kurun. Çerçevesiz stereo taksi sistemi ile başlayarak.

Bilgisayar sistemi, TMS uygulaması sırasında açılacak olan kapının bitişiğindeki tarayıcı odasının dışına yerleştirilmelidir. Sistem kayıt araçları ve izleyicileri MR uyumludur ve çok eklemli bir koldur. Burada kullanılan kızılötesi kamera MR uyumlu değildir ve bu nedenle tarayıcı odasının içinde, tarayıcı yatağından iki metre uzağa, tarayıcı kapısının yanına yerleştirilmelidir.

TMS stimülatör sistemi, MRG tarayıcı odasının bitişiğindeki bir odaya yerleştirilmelidir. RF filtre tüpü yükü üzerinden yedi metrelik bir kablo ile TMS sistemine bağlanan tarayıcı odasında, MRG uyumlu bir TMS bobini kullanılacak, katılımcının anatomik ve fonksiyonel görüntüleri ve stimülasyon hedefleri stereotaktik yazılım paketine aktarılacaktır. Burada, taramaya başlamadan önce katılımcının sağ heschel'in girusunu hedefleyeceğiz.

Deneğin bir MR tarama formu doldurmasını ve tüm metalleri çıkarmasını sağlayın. Ardından, lokalizatör oturumunda gerçekleştirilenle aynı anatomik ve fonksiyonel taramalarla MR Alımına başlayın. Ardından, tarayıcı yatağını dışarı kaydırın ve tüm TMS oturumu boyunca gövde platformunu yukarıda tutun.

Üst Mr.Head bobinini çıkarın ve kafa bandını ve izleyici setini katılımcının kafasına sabitleyin, çok eklemli kolu tarayıcı yatağına monte edin. Daha sonra MR uyumlu TMS bobinini kola sabitleyin. Tüm izleyicilerin ve bobinin kameranın görüş alanında olduğunu doğrulayın Buraya.

Bobin yer değiştirmesinin daha kolay izlenmesini sağlamak için kamera katılımcının hafifçe sağ tarafındadır. Sağ yarım küreyi hedeflerken, konunuzun kafasını stereo taksi araçlarıyla kalibre edin, burun ucunu, nas'ı ve her iki kulağın tragusunu anatomik veriler üzerinde aynı yer işaretleriyle birlikte kaydedin. Bunun için iki deneyciye ihtiyaç vardır.

Bilgisayarda kayıt işlemini gerçekleştirmek için katılımcının başında ve bilgisayarda birinci adım. Bir sonraki pozisyon, MR uyumlu TMS bobini, bobin izleyicileri kızılötesi kameraya doğru yönlendirilerek kafa derisine teğet olur. Bobin, tutamak geriye bakacak ve orta hatta paralel olacak şekilde yönlendirilmelidir.

Çok mafsallı kol üzerindeki vidaları kullanarak bobin konumunu sabitleyin. Şimdi TMS sistemini açın ve stimülasyona başlayın. TMS, 50 hertz'de üç darbeden oluşan ve 40 saniye boyunca beş hertz'de tekrarlanan sürekli teta doğum stimülasyonu gibi desenli bir protokol izlenerek uygulanmalıdır.

Bu protokolün, sağlıklı popülasyonlarda stimülasyonun kesilmesinden sonra 30 dakikaya kadar bir süre boyunca kortikal plastisiteyi modüle ettiği gösterilmiştir. Stimülasyon tamamlandıktan sonra, nesneyi mümkün olan en kısa sürede tarayıcıya geri yerleştirmek önemlidir. Tüm TMS ekipmanını çıkarın ve katılımcının kafasını Mr.Head bobinine kaydırın.

Yerelleştirici taramalarının sayısı ve süresi en aza indirilerek tarama dizilerinizin hazırlandığından ve kullanıma hazır olduğundan emin olun. RTMS'nin etkileri geçici olduğundan, son tarama oturumu işlevsel tarama ile başlamalıdır. Yine, melodi görevinin 12 dakikalık çalışması sırasında FMRI gerçekleştirin.

Fonksiyonel tarama tamamlandıktan sonra, deneyden sonra anatomik bir tarama ile bitirin. Her FMRI oturumu için T-M-S-F-M-R-I oturumu öncesi ve sonrası için FMRI verilerinin analizini ayrı ayrı yapın. Melodiler ve işitsel kontrol görevi arasındaki kontrast.

Ardından, T-M-S-F-M-R-I oturumları öncesi ve sonrası arasındaki farkları değerlendirmek için, bir öğrencinin eşleştirilmiş T-testini kullanarak rastgele bir etki analizi yapın. Burada, T-M-S-F-M-R-I öncesi oturumda tek bir katılımcı için kontrast melodi ayrımcılığı eksi işitsel kontrol denemelerinin sonuçlarını görüyoruz ve T-M-S-F-M-R-I oturumu sonrası hem öncesi hem de sonrası T-M-S-F-M-R-I oturumları koordinatları, stimülasyon bölgesine kontralateral sol hemisferdeki değişiklikleri göstermek için MNI 1 52 standart alanında görüntülenir, Heschel'in Gyrus'u dahil. Burada, bir öğrencinin eşleştirilmiş T-testini kullanarak kontrast sonrası eksi öncesi T-M-S-F-M-R-I oturumlarının sonuçlarını görebiliriz.

Veriler, sağ heschel'in girusunu hedef alan CTBS'nin kontralateral işitsel kortekste ve ayrıca diğer kontralateral alanlarda sinyalde bir artışa neden olduğunu göstermektedir. Ek olarak, iki yarım küredeki işitsel korteksler arasındaki işlevsel bağlantıdaki değişiklikleri de gözlemliyoruz. Bu videoyu izledikten sonra, belirli beyin bölgelerini hedeflemek için TMS nöronavigasyon ekipmanının nasıl kullanılacağını ve TMS'nin bir makine öğrenimi ortamında nasıl gerçekleştirileceğini iyi anlamış olmalısınız.

Bu prosedür, araştırmacıların FMRI kullanarak işitsel korteks üzerinde TMS'nin neden olduğu etkileri haritalamasını sağlar. Bununla birlikte, prosedür, frontal veya parietal alanlar gibi diğer ilgi alanlarını hedeflemek için de kullanılabilir.