TMS Devlet Bağımlılık Etkileri: Motive Phosphene Davranış Bir Bakış

Neuroscience

Your institution must subscribe to JoVE's Neuroscience section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Summary

Bu makalede, motif phosphenic sunumlar indüklenen TMS görsel olarak ilgili devlet bağımlılık etkisini incelemek.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Najib, U., Horvath, J. C., Silvanto, J., Pascual-Leone, A. State-Dependency Effects on TMS: A Look at Motive Phosphene Behavior. J. Vis. Exp. (46), e2273, doi:10.3791/2273 (2010).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Transkranial manyetik stimülasyon (TMS), geçici ya da uzun süreli lokalize manyetik alan bakliyat uygulama ile kortikal eksitabilite (ya artan ya da bu azalan) modüle bir non-invaziv neurostimulatory ve nöromodülatör tekniği TMS alanında, dönem içinde 1,2 devlet bağımlılığı uyarılması için hedeflenen belirli bir nöral bölge ilk, başlangıç ​​durumuna ifade eder . Anlaşılacağı gibi, etkileri TMS (ve) hedeflenen kortikal alanda bu birincil duyarlılık ve tepki göre değişir. 3,4,5

Bu deneyde, biz devlet bağımlılık ortaya çıkarma ve itici phosphenes öznel deneyimi ile bu kavramı inceleyeceğiz. Phosphenes görsel, görsel kortekse elektromanyetik bakliyat tarafından tetiklenir küçük ışıklar yanıp söner algılanmaktadır. Bu küçük ışıklar görsel korteks tipi teşvik edildiği bağlı çeşitli özellikleri varsayabiliriz. Bu özel çalışmada, motif phosphenes hedef olacak gibi V1/V2 uyarılması ve V5/MT + karmaşık görsel bölgeleri ile ortaya çıkardı. 6

Protocol

1) Hazırlık

  1. Bir bilgisayar ekranı önünde rahat bir sandalyede koltuk konusu, başlamak için.
  2. Ekran ve konu nasion 60 cm arasındaki mesafe sağlamak için bir mezura kullanın.
  3. Son olarak, konu gözleri üzerinde hafif bir engelleme maske yerleştirin.

2) V1/V2 üzerinde Phosphene Eşik belirlenmesi

  1. Daha sonra bu protokol phosphenic davranışı keşfetmek konu phosphene eşik bilmek önemli olacaktır. Bu eşik değerini belirlemek için, ilk olarak% 70 güç TMS makine ayarlayın.
  2. Bobin tutun, böylece şekil-8 yüzü kafatası orta hatta üst.
  3. Inion 3 cm yukarıda bir noktada tek-darbe uyarımı başlayın.
  4. Her darbe sonrasında, bu konuda herhangi bir phosphenic deneyimi rapor isteyin.
  5. Bu bölgede etrafında küçük bir arama ızgara (V1/V2) bobin hareket etmeye başlar.
  6. Stimülasyon, bu konuda tutarlı ve net phosphene raporları ortaya çikaran konumunu belirlemek. TMS, nüfusun yaklaşık% 40 phosphenes ortaya çıkarmak mümkün olacak teorize edilmiştir, bu yüzden bu konuda hiçbir şey bildirmez bir şansı yoktur. Bu durumda, ne yazık ki, bu deney işe olmaz. Ayrılmak için izin verilmelidir.
  7. "Hotspot" phosphenic bulunduktan sonra, söz konusu raporlar phosphenes kadar tam 3 6 üst üste darbeler için TMS güç çıkışı ayarlamak ve aşağı. Bu güç seviyesi konusu V1/V2 eşik. Varsa, nöronavigasyon V1/V2 hotspot bulma ve hedefleme yaparken büyük mekansal hassasiyet elde etmek için kullanılabilir.

3) V5/MT + Kompleks içinde Phosphenic Eşik Belirlenmesi

  1. Aynı yukarıda belirtilen usul ve parametreleri kullanarak, şimdi üzerinde phosphene eşik V5/MT + kompleks belirleyecektir. Bu bölgeyi bulmak için, konu inion 3 cm ve 5 cm sırt yanal bir noktada başlar.
  2. Her darbe sonrasında, bu konuda herhangi bir phosphenic deneyimi rapor isteyin.
  3. Yine, net ve tutarlı phosphenes ortaya çıkardı kadar tek darbeleri kullanarak, küçük bir arama ızgara deseni başlamak.
  4. Son olarak, söz konusu raporlar phosphenes kadar tam 3 6 üst üste darbeler için TMS güç çıkışı ayarlamak ve aşağı. Bu güç seviyesi konu V5/MT + karmaşık eşik. Yine, eğer, nöronavigasyon V5/MT + hotspot bulma ve hedefleme yaparken daha fazla mekansal hassas elde etmek için kullanılabilir.

4) Temel Phosphene Davranışı Belirlenmesi

  1. Phosphene eşik hem de görsel alanlarda tespit edildikten sonra, biz başlangıç ​​phosphenic davranışı ölçmek gerekir. Bunu yapmak için, ilk önce konuya ışık engelleme maskesini kaldırmak.
  2. Daha sonra, 60 saniye süreyle bilgisayar ekranı merkezinde sunulan bir stabil fiksasyon çapraz bakıyorum konu kapatın.
  3. Maske değiştirin ve V1/V2 sıcak nokta üzerinde,% 120 3 saniye boyunca tek bir darbe katarı V1/V2 eşik oluşturmak.
  4. Beş saniye bekleyin ve bir tren yürütmek.
  5. Yine, beş saniye bekleyin ve üçüncü bir tren yürütmek.
  6. Üçüncü tek puls sonra, konu, herhangi bir yeri ve motif özellikleri ortaya çıkardı phosphenes tarif etmek için isteyin. Bu temel olacaktır.
  7. V5/MT üzerinde aynı prosedürü tekrarlayın + hot spot (V5/MT + eşik% 120 TMS gücü sıfırlamak için hatırlayın).

5) Durum Number One

  1. Phophenic temel tespit edildikten sonra, bir kez daha konuya ışık engelleme maske çıkarın.
  2. 60 saniye süreyle bilgisayar ekranı merkezinde sunulan bir stabil fiksasyon çapraz bakıyorum bu konuda bilgilendirin. Bu sefer değil, boş bir ekran daha, çapraz etrafında birkaç noktada hareket eden noktaların bir dizi gömmek olacaktır.
    Şekil 1
    Şekil 1 uyaranlara uyarlanması durumu biri için: ötelenme hareketi basit. Tüm nokta, sol veya sağ ya da tutarlı bir hareket.
    Tüm noktalar aynı yönde hareket ediyor emin olun. Bir uyarana uzun süre maruz kalma ile indüklenen gibi nöral uyarılabilirliği değişiklikler önyargı, sonradan sunulan uyaranların algı hizmet olan bir olgu: Bu teşvik doğuracağı görsel adaptasyon hizmet etmelidir.
  3. 60 saniye sonra, maske değiştirin ve V1/V2 hotspot üzerinden,% 120 az 3 saniye boyunca tek bir darbe katarı V1/V2 eşik oluşturmak.
  4. Beş saniye bekleyin ve iki kez daha tekrarlayın.
  5. Sonra, üç trenlerin konumları ve herhangi bir motif özellikleri ortaya çıkardı phosphenes raporuna konu isteyin. Varsa, karanlık bir odada bir göz hareketi izleme sistemi kullanımı phosphene elicitations içinde bireyler tarafından yapılan göz hareketleri daha hassas ve kantitatif izleme elde etmenize yardımcı olabilir.
  6. Bu three-train/report basmaya devam phosp kadarHeNe davranış bazal aktivite döner.
  7. V5/MT + karmaşık bir hotspot için bu yordamı tekrarlayın.

6) Durum Number Two

  1. Bu ikinci durumda, durumu biri için kullanılan aynı prosedürü tekrarlayın. Benzer bir "yıldız patlaması" desen - Bu kez, ancak, tekil bir yönde hareket eden bir dizi nokta, bu konuda daha ziyade, her biri merkezi bir noktadan uzak nokta göreceli kardinal yönde hareket bir dizi konu mevcut .
    Şekil 2
    Şekil 2 iki durum için uyarı Uygulanması: radyal hareket. Nokta ya doğru ya da merkezi bir noktadan uzakta ilgili ana yöne hareket.
  2. Daha önce olduğu gibi, 60 saniye sonra, V1/V2 üzerinde üç,% 120 barajını trenler bir dizi yapmak, maske yerine, tabi bir rapor için sormak ve taban dönene kadar devam eder.
  3. V5/MT + tekrarlayın.

7) Diyagramı

  1. Bir seçenek olarak, her bir durum sonra (ya da tüm şartlar tamamlandıktan sonra), bir grafik üzerine bölge ve motif davranış phopsphenes her dizi çekmek için konuyu sormak. Bu ayrılmaz bir adım değildir, ancak başka bir yorumlanabilir veri seti ile size tedarik edecek.

8) Temsilcisi Sonuçlar

Tek yönlü itici uyaranlara Visual uyum V1/V2 üzerinde benzer bir phosphenic hareket ortaya çıkarmak gerekir.
Şekil 3
Şekil 3. durum (konularda çizimleri dayalı) sırasında sağ ve sol yarımkürede V1/V2 indüklenen phosphenes örnekleri.
V5/MT + karmaşık phosphenes, aynı zamanda, etkilenen olmalıdır phosphene adapte uyarıcı ve temel phosphene hareket yönünde bir toplamı olarak görünecektir.

Ancak, dolup taşan desen görsel uyum V5/MT + karmaşık bir aynı dolup taşan phosphenic hareketi ortaya çıkarmak gerektiğini, ancak V1/V2 temel değişmemesi gerekir.
Şekil 4
Şekil 4 V5/MT indüklenen phosphenes örnekleri + durum iki (konularda çizimleri dayalı) sırasında sağ ve sol hemisfer karmaşık.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Bu deney, devletin bağımlılık kalbinde yer alır. V1/V2 nöronların basit, yönlü hareketi ile haberleşmek için düşünülen 7,8 Bu nedenle, tek yönlü itici uyarana uyum bu hareketin kayıt nöronların eksitabilite artış gibi, onlar TMS tepki vermek için ilk olarak darbe. V5/MT + kompleks de bu yüzden bu bölgeden kaynaklanan phosphenes de adapte uyaran etkilenen olmalıdır, ötelenme hareketi basit ayarlı nöron içerir. Ancak, V5/MT + kompleksi de radyal hareketi kayıt farklı nöron içeren düşünülmektedir. 9,10 Bu nedenle, dolup taşan deseni V5 devlet değil V1/V2 olmalıdır. Basit veya karmaşık translasyonel radyal hareket adapte olarak, etkili bir V5/MT nöronal nüfus kontrol + kompleksi TMS nabız hızlı tepki verir.

Belirli bir nöronal nüfus nöronal nüfus çevreleyen daha TMS daha duyarlı olması astarlanmalıdır bilerek bilişsel sinirbilim alanları ve terapötik tedavi için inanılmaz bir söz sahibidir. Belki de bir argüman, tedavi TMS trenler uygulanmadan önce, fizyoterapi, psikoterapi, veya diğer davranışsal "priming" terapiler reçete için yapılmış olabilir, devlet bağımlılık etkileri istismar.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Çıkar çatışması ilan etti.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Light Blocking Eye Mask
Ear Plugs
Swim Cap
Marker
Tape Measure
Blank Graph Paper
Stimuli Developed & Presented on Computer using Adobe Photoshop
Any Single Pulse Capable TMS Device
Any Figure-of-Eight Coil

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Pascual-Leone, A., Davey, M., Wassermann, E. M., Rothwell, J., Puri, B. Handbook of Transcranial Magnetic Stimulation. Edward Arnold. London. (2002).
  2. Walsh, V., Pascual-Leone, A. Transcranial Magnetic Stimulation: A Neurochronometrics of Mind. MIT Press. Cambridge. (2005).
  3. Silvanto, J., Muggleton, N. G., Cowey, A., Walsh, V. Neural adaptation reveals state-dependent effects of transcranial magnetic stimulation. European Journal of Neuroscience. 25, 1874-1881 (2007).
  4. Silvanto, J., Pascual-Leone, A. State-Dependency of Transcranial Magnetic Stimulation. Brain Topography. 21, 1-10 (2008).
  5. Silvanto, J., Cattaneo, Z., Battelli, L., Pascual-Leone, A. Baseline cortical excitablility determines whether TMS disrupts or facilitates behavior. Journal of Neurophysiology. 99, 2725-2730 (2008).
  6. Silvanto, J., Muggleton, N. G. Testing the validity of the TMS state-dependency approach: targeting functionally distinct motion-selective neural populations. Neuroimage. 40, 1841-1848 (2008).
  7. Tootell, R. B., Rappas, J. B., Kwong, K. K., Malach, R., Born, R. T., Brady, T. J., Rosen, B. R., Belliveau, J. W. Functional analysis of human MT and related visual cortical areas using magnetic resonance imaging. Journal of Neuroscience. 15, 3215-3230 (1995).
  8. Singh, K. D., Smith, A. T., Greenlee, M. W. Spatiotemporal frequency and direction sensitivities of human visual areas measured using fMRI. Neuroimage. 12, 550-564 (2000).
  9. Rutchmann, R. M., Schrauf, M., Greenlee, M. W. Brain activation during dichoptic presentation of optic flow stimuli. Exp Brain Res. 134, 533-537 (2000).
  10. Morrone, M. C., Tosetti, M., Montanaro, D., Fiorentini, A., Cioni, G., Burr, D. C. A cortical area that responds specifically to optic flow revealed by fMRI. Nat. Neuroscience. 3, 1322-1328 (2000).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics