결합된 Transcranial 자석 자극 그리고 Dorsolateral 전 두 엽 피 질 Electroencephalography

Neuroscience

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Summary

여기에 제시 된 프로토콜 intracortical 흥분 테스트 재 시험 디자인 패러다임을 이용 하 여 TMS-뇌 파 연구입니다. 프로토콜의 의도 neurophysiological 주요 우울증 등 정신병 질환의 치료에서 치료 적 중재에 관련 기능을 평가 하기 위한 안정적이 고 재현 대뇌 피 질의 흥분 조치를 생산 하는 것입니다.

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Lioumis, P., Zomorrodi, R., Hadas, I., Daskalakis, Z. J., Blumberger, D. M. Combined Transcranial Magnetic Stimulation and Electroencephalography of the Dorsolateral Prefrontal Cortex. J. Vis. Exp. (138), e57983, doi:10.3791/57983 (2018).

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Abstract

Transcranial 자석 자극 (TMS) 짧은, 시간 변화 자기장 펄스를 통해 대뇌 피 질에서 신경 흥분을 생성 하는 비-침략 적 방법입니다. 대뇌 피 질 활성화의 개시의 변조 배경 활성화 활성화 하는 피 질 영역의 뉴런, 코일, 그것의 위치와 머리에 관하여 그것의 오리엔테이션의 특성에 따라 다릅니다. TMS 동시 electrocephalography (뇌 파)와 결합 하 고 neuronavigation (nTMS-뇌 파) 재현 방식에서 cortico 대뇌 피 질의 흥분 및 거의 모든 대뇌 피 질의 영역에서 연결의 평가 대 한 있습니다. 이 사전 nTMS 뇌 파 뇌 역학 및 임상 시험에 필요한 시험 재 시험 패러다임에서 신경 생리학 정확 하 게 평가할 수 있는 강력한 도구를 만든다. 이 방법의 한계는 초기 뇌 반응을 자극 하는 아티팩트를 포함 합니다. 따라서, 아티팩트를 제거 하는 과정 또한 귀중 한 정보를 추출할 수 있습니다. 또한, dorsolateral 전 두 엽 (DLPFC) 자극에 대 한 최적의 완전히 알려져 있지 않습니다를 현재 프로토콜 모터 피 질 (M1) 자극 패러다임에서 유사. 그러나, 진화 nTMS EEG 디자인 이러한 문제를 해결 하도록 하겠습니다. 여기에 제시 된 프로토콜 DLPFC 치료 저항 정신 장애과 같은 치료를 받는 환자에서 적용 될 수 있는 자극에서 신경 생리학 기능을 평가 하기 위한 몇 가지 표준 사례 소개 transcranial 직류 자극 (tDCS), 반복적인 transcranial 자석 자극 (rTMS), 자석 나포 치료 (MST) 또는 electroconvulsive 치료 (요법).

Introduction

Transcranial 자석 자극 (TMS)는 급속 한, 시간 변화 자기장 펄스1통해 대뇌 피 질의 신경 활동의 비-침략 적 평가 대 한 허용 neurophysiological 도구입니다. 이러한 자기장 펄스를 막 도발은 코일 아래 표면 피 질에 약한 전류를 유도. 뒤이어 피 질 활성화 또는 변조는 코일, 각도 방향을 두개골2의 특성에 직접 관련 됩니다. 펄스의 파형은 코일에서 출력 뉴런의 기본 상태는 또한 결과 대뇌 피 질 활성화3를 좌우 하 고.

TMS 행동 또는 모터 응답을 evoking 또는 작업 관련 처리의 중단을 통해 대뇌 피 질의 기능 평가 수 있습니다. Cortico-척추 프로세스의 흥분 반면 모터 피 질을 통해 단일 TMS 펄스에서 elicited 시 (EMG) 응답을 녹음을 통해 평가 될 수 있다 intracortical 흥분 성의 (intracortical 촉진; ICF)과 억제 메커니즘 (짧고 긴 intracortical 억제; SICI 및 LICI) 쌍 펄스 TMS와 조사 수 있습니다. 반복적인 TMS 다양 한 인지 과정을 방해 수 있습니다 하지만 주로 정신병 무질서의 다양 한 치료 도구로 사용 됩니다. 또한, 동시 electroencephalography (TMS-뇌 파)와 TMS의 조합 cortico 대뇌 피 질의 흥분 및 연결4를 평가 하기 위해 사용할 수 있습니다. 마지막으로, TMS의 neuronavigation (nTMS)와 함께 전달 되는 경우 그것은 허용할 것 이다 정확한 시험 재 시험 패러다임에 대 한 자극의 정확한 사이트에 기록 될 수 있기 때문. 대뇌 피 질의 맨 틀의 대부분을 대상 수 있습니다 하 고 자극 (를 포함 하 여 측정 가능한 물리적 또는 행 동적 응답을 생성 하지 않는 그 지역) 따라서 피 질의 기능적으로 매핑될 수 있습니다.

단일 또는 짝 펄스 TMS에서에서 갖는 뇌 파 신호 cortico 대뇌 피 질의 연결5 와 두뇌의 현재 상태 평가 용이 하 게 수 있습니다. TMS-유도 전류 시 냅 스를 활성화할 수 있는 활동 전위 발생 합니다. 뇌 파6postsynaptic 전류 분포를 기록할 수 있습니다. 뇌 파 신호는 계량 하 여 쌍 극 자7 또는 최소 정상 추정8다중 채널 EEG는 채택 하는 때와 차지 하는 머리의 전도성 구조 모델링을 통해 시 냅 스 전류 분포를 찾아 사용할 수 있습니다. 결합 된 TMS-뇌 파 대뇌 피 질의 억제 과정9, 진동10, cortico-외피11 및 interhemispheric 상호 작용12, 그리고 대뇌 피 질의 소성13공부를 사용할 수 있습니다. 가장 중요 한 것은, TMS EEG 좋은 테스트 재 시험 신뢰성14,15인지 또는 모터 작업 동안 흥분 변경 프로브 수 있습니다. 중요 한 것은, TMS-뇌 파 결정 신경 생리학 신호 테스트 재 시험 디자인16,17치료 내정간섭 (rTMS 또는 약리 효과)에 대 한 응답의 예언자 역할을 수 있는 가능성이 있다.

TMS에 대 한 neuronavigation의 원리 frameless stereotaxy의 원칙을 기반으로 합니다. 광학 시스템 사용 추적 시스템18 발광 카메라 빛 반사 광학 요소 (참조 추적)를 통해 머리와 TMS 코일에 부착 된 통신을 사용 하는. Neuronavigation는 디지타이징 참조 도구 또는 펜의 도움으로 3 차원 MRI 모델에 코일 지역화에 대 한 수 있습니다. Neuronavigation 사용 하 여 코일 방향, 위치 및 맞춤의 머리의 캡처 뿐만 아니라 뇌 파 전극 위치의 디지털화를 촉진 한다. 이러한 기능 테스트 재 시험 디자인 실험 및 dorsolateral 전 두 엽 피 질 내에서 지정 된 위치의 정확한 자극을 위해 필수적입니다.

거기 시험 재 시험 실험에서 TMS EEG 프로토콜을 사용 하려면 정확한 타겟팅 및 신뢰할 수 있는 신호를 대뇌 피 질 영역의 일관 된 자극 될 필요가 있다. TMS-뇌 파 기록 다른 아티팩트에 노출 될 수 있습니다. 뇌 파 전극에 유도 하는 TMS 유물 지연19,20 후 복구할 수 있는 앰프 또는 앰프 포화21수 없는 필터링 수 있습니다. 그러나, 다른 유형의 아티팩트 안구의 움직임 또는 점멸, 근접 뇌 파 전극, 임의의 전극 운동 및 그들의 분극에서에서 두개골 근육 활성화는 코일에 의해 생성 된 클릭 또는 체세포 센 세이 션에 반영 해야 합니다. 5 k ω, 전극 및 코일을 줄이기 위해 진동 (또는 낮은 주파수 유물22를 제거 하는 공백), 전극 사이의 거품 코일의 동원 정지 아래 전극 임피던스를 보장 하는 주의 주제 준비 귀마개도 청각 보호 이러한 유물23을 최소화 하기 위해 사용 되어야 한다. 여기에 제시 된 프로토콜 자극 dorsolateral 전 두 엽 (DLPFC)에 적용 될 때 신경 생리학 기능을 평가 하기 위한 표준 프로세스를 소개 합니다. 초점은 M19,,1516의 연구에서 검증 된 일반적인 쌍 펄스 패러다임에 있습니다.

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Protocol

여기에 제시 된 모든 실험 절차는 헬싱키의 선언의 지침에 따라 우리 지역 윤리 위원회에 의해 승인 되었습니다.

1. 머리 등록 Neuronavigated TMS-뇌 파

  1. 각 참가자에 대 한 높은 해상도 전체 머리 구조 MRI T1 가중치를 얻을. Neuronavigation 제조 업체 지침에 따라 스캔.
  2. 네비게이션 시스템에 이미지를 업로드. MRIs 올바르게 검색 하는 경우 확인 하십시오. 추기경 포인트 (미리 귀의 포인트는 교정, 코 끝)를 선택 합니다. 자극 대상 (해부학에 기반 또는 머리 좌표, MNI, 또는 Talairach 좌표)를 삽입 합니다.
  3. 놓을 머리 추적기 같은 방법으로 자극 세션 동안 이동 하지 되며 무료 허용 TMS 코일의 이동 하십시오. 등록 시작 하기 전에 참가자 삽입은 귀마개를 있다.
  4. 3 차원 MRI 모델을 참가자의 머리를 맞춥니다. 참가자의 머리에 MRI 스택의 이미지에 선택한 추기경 포인트에 디지타이징 펜으로 터치 합니다. 선택 하 고 그 지역에 등록 오류를 줄이기 위해 머리의 정수 리, 시간적 및 후 두 영역 이상 추가 포인트를 표시 합니다.
  5. 등록을 확인 합니다. 참가자의 머리에 디지타이징 펜을 놓습니다. 컴퓨터에 그것의 대표를 확인 하십시오. 그렇지 않으면는 미스터에 해당 지점에, 1.4 단계를 반복 합니다.
  6. (이 단계가 필요 하지 않습니다 일부 시스템)에 사용 하 고 있는 TMS 코일 보정.
    1. 추적자는 코일에 연결 합니다.
    2. 모든 추적 카메라에서 볼 수 있습니다 그래서 보정 블록에 코일을 놓습니다.
    3. 컴퓨터 화면에서 보정 단추를 누르고 5 교정 위치에 코일을 계속 s.

2. TMS-뇌 파 실험

  1. 머리에 뇌 파 모자를 놓고 준비 하는 전극
    1. 잘 머리에 맞는 모자를 선택 하십시오. 모든 전극 밀접 하 게 두 피를만 지는 확인 하는 기능. 이상 2 전극, 작동 하지 않는 경우 다음 같거나 작은 크기의 또 다른 모자를 사용 합니다.
    2. Cz 전극을 교점은 교정 및 inion와 이즈 전극은 inion를 통해 연결 하는 선 사이 절반 방법에 놓습니다.
      참고: electrooculography (EOG)에 대 한 (위와 자극 눈 contralateral 눈 아래)에 수직 또는 수평 전극 (왼쪽 왼쪽된 눈에서 오른쪽, 오른쪽에서 조금 각 광대 뼈 위)을 배치 합니다.
    3. 주사기의 무뚝뚝한 끝을 조정 하 고 그것을 채울 electroconductive 젤. 전극의 구멍 안에 팁을 놓고 가볍게 누릅니다 플런저 플랜지 피부에 몇 가지 붙여넣기 될 때까지. 십자가 형을 사용 하 여 가볍게 두 피 스크럽 무뚝뚝한 끝으로 이동 합니다. 브리지를 피하기 위해 맨 위에 붙여넣기 밖으로 유출 하지는 확인 (전극 간 단락).
  2. EMG 전극 배치 합니다. 배 힘 줄 몽타주에 대 한 올바른 납치범 pollicis brevis 근육 (수 배) 2 개의 일회용 디스크 전극 (약 30 mm의 직경) 장소. 제조업체의 지침에 따라 땅을 놓습니다.
  3. 머리 등록을 시작 합니다. 1.3-1.6 단계. DLPFC의 MNI 또는 Talairach 좌표를 사용 합니다.
  4. 핫 스팟 그리고 모터 임계값입니다.
    1. TMS 펄스 동안 전극을 통해 코일 진동을 최소화 하기 위해 코일에서 스폰지 (polyutherane에서 만든 인공 섬유)를 추가 합니다. 유의 하십시오 거품 약 10 m m 두께 이어야 한다.
    2. 나머지에 참가자를 지시-편안 하 고 편안 하 게 손, 다리와 척추.
    3. 핫 스폿을 찾아. M 1에서 APB의 대뇌 피 질의 표현 초기 랜드마크로 모터 손잡이24 대상 고 수 배 운동 해당은 때까지 코일을 이동 합니다. 수 배를 통해 약 500 µ V의 MEPs를 evoking TMS 농도 사용 합니다. 코일 방향 변경의 각도 기울기 핫 스폿을 통해 큰 응답을 연상 하 여 최적화 합니다.
    4. Neuronavigator 소프트웨어에 위치 하는 코일을 저장 하 고 단계 2-3%의 출력 강도 줄일 수 있습니다. 10 펄스 주고 5 개 10 MEP 응답 50 µ V 얻을 수 있습니다 보다 더 많은, 다음 계속 강도 감소.
    5. 때 보다 5 10 응답 evoked, 단계 1-2%의 강도 증가. 산 강도 MEPs 50 µ V 5 1025보다 큰 생산으로 표시 됩니다. 산을 위한 간 자극 간격 (ISI) 1 이상 이어야 한다 s, 일반적으로 3, 4 또는 5 s 설정.
  5. 다음 단계를 사용 하 여 강도 조정.
    1. 평균 응답은 1 산 강도 1500 µ V. 500에서 m 1 이상 MEPs를 생산의 120%에서 시작이이 자극의 출력 10 펄스 기록 mV. 1의 평균에 도달할 때까지 단계 1-2%의 강도 늘리거나 mV.
    2. 자극의 비율의 출력, 예를 들어강도 선택 자극 강도 대 한., 110%, 120%, .
    3. (해당 되는 경우 시스템 있습니다) V/m에 해당 유도 필드를 찾을. 장소 DLPFC;에 코일 때까지 유도 필드의 계산 된다 m 1 같은 대뇌 피 질의 깊이 한 동일 자극 기의 출력을 조정 합니다.
  6. 그들의 위치는 두뇌 해부학에 등록 되도록 뇌 파 전극, 자동 디지털화 합니다.
    참고: 이것은 신경 활성화의 분포를 찾기 위한 후속 세션에서 전극의 정확한 위치에 대 한 매우 중요 한 단계.
  7. TMS-뇌 파를 기록
    1. 오디오 마스킹에 연결할 공기 튜브와 귀마개는 귀마개를 바꿉니다 (., 백색 잡음) 사용 가능한 경우 그들을 통해 헤드폰을 추가 하 고. TMS 맥 박 납품 동안에 오디오 보호를 재생 합니다.
      참고:이 단계 적용할 수 있습니다 2.4.2 단계로 케어와 오디오 마스킹 하지 않고 그래서 머리 추적자 이동 되지 않습니다.
    2. 코일 코일 홀더에 탑재 하 고 코일 이동 하거나 아래 전극 누릅니다 하지 않는 다는 것을 확인 한다. 스폰지는 전극과 코일 사이 있는지 확인 합니다.
    3. 참가자의 시력 모든 활성 화면을 제거 합니다. 고정된 소수점, 하지 TMS 전달 중의 머리 위치를 변경 하 고 TMS 펄스 사이 깜박 하지에 응시를 참가자에 게 지침을 줄.
    4. 모든 형광등 전환. 단일 실행 각 참가자에 대 한 임의의 순서로 TMS, SICI, ICF 및 LICI 펄스. 100과 쌍을 이루는 펄스를 제공 합니다. 다양 한 ISI의 3-4 s (± 20%)의 3-5 s의 상수를 사용 하 여 (참고 참조). 그래서 참가자 수 휴식과 스트레칭 각 조건 사이 3-5 분의 휴식을 제공 합니다.
      참고: SICI 및 ICF 쌍 펄스 TMS 패러다임 subthreshold 조절 자극 (CS)와 suprathreshold 시험 자극 (TS)을 포함 한다. 이 프로토콜에서 사용 하는 CS 마운트 및 1 mV MEP 피크 대 피크26evoking 강도에서 TS의 80%입니다. 최적의 SICI 사용 간 펄스 간격 이며 2 ms에서 ICF에 대 한 12-1327에. LICI 패러다임 포함 됩니다 초 임계값 CS는 1 mV MEP 피크-피크 다른 suprathreshold TS는 1 mV MEP 피크-피크를 갖는 강도 사용 하 여 다시 뒤를 evoking 강도로 고 100 양 간 펄스 간격의 페어링 ISI에 대 한 모두 단일 및 결합 펄스 패러다임 자극의 충전 시간에 의해 결정 됩니다 (우리의 시스템 모든 4 짝된 펄스 수 s), (더 이상 실험 참가자 하지 과부하를 작은 ISI 필요) 세션 및 그 분석의 금액 자리를 차지할 거 야. 이 연구에서는 사용 하는 5의 상수 ISI 우리의 자극의 제한으로 인해 s 또한 우리가 있기 때문에 필요한 낮은 주파수의 여러 사이클 밴드 (세타 리듬) 시간-주파수 및 전력 스펙트럼 분석에 대 한 고.

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Representative Results

그림 1 A 에서는 TMSevoked 잠재력 DLPFC 자극 후 F3 전극에 평균 한 건강 한 자원 봉사자에 대 한 각 세션에서 100 epochs 후. 이 그림에서 우리가 단일 펄스 조건에 비해 TS에는 CS의 효과 강조 하는 TS 혼자 적용 될 때. CS는 하나의 주제에도 명확한 방식에서 N100 편향을 조절 한다. SICI 및 LICI 세션에 N100 일반적으로 증가 하 고 ICF에서 절대값 SP에 비해 감소 상태16. 그림 1B, 지형 분포의 SP의 구성 요소 N100, SICI 및 ICF 패러다임 지역화 양측으로 많은 이전 연구16,,1728, 에 표시 되었습니다. 29.

Figure 1
그림 1 : 대뇌 피 질의 흥분의 TMS-뇌 파 측정. (A) TMS 갖는 뇌 파 응답 DLPFC 자극 후 DLPFC ROI 전극에서의 그랜드 평균. (B) n 100 값 각 세션에 대 한 모든 전극에 걸쳐 지형학 꾸몄다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

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Discussion

Neuronavigation를 이용 하는 경우에 특히 TMS-뇌 파 대뇌 피 질의 영역 대부분의 직접적이 고 비 침 투 적인 자극과 매우 좋은 spatio 시간적 해상도30, 결과 신경 활동의 인수 수 있습니다. 이 방법론 사전의 장점은 사실에 근거한 전기 신경 활동에서 발생 한 TMS 갖는 EEG 신호 이며 cortico 대뇌 피 질의 흥분의 인덱스입니다. 이 TMS-뇌 파 현재와 미래의 치료 개입의 biomarker로 사용 될 수 있는 정신병 환자 집단에서 엄청난 잠재력이 있다.

프로토콜의 가장 중요 한 단계는 전극의 준비 이며 자극 강도의 결정. TMS-뇌 파 신호 증폭기 사용31의 종류에 관계 없이 TMS 유물 쉽습니다 때문입니다. 전극 수 매우 신중 하 게 준비 한다, 그래서 그들은 서로와 다리 하지 않습니다 그들의 임피던스 5 k ω 미만으로 유지 하 고 신호 대 잡음 비율 높다. 또한, 5-10 m m 코일에서 조정의 인공 polyutherane 섬유로 만든 스펀지는 기계적 압력 및 뼈 유도 통해 코일 클릭 사운드의 유물에 더 줄일 수 있습니다.

MT 결정 TMS-강도; 따라서, 그것은 더 높은 농도 초점 자극, 갈수록 더 큰 아티팩트에 이어질 것입니다 작은 농도에서 매우 약한 신호 발생할 수 있습니다 동안으로 정확 하 게 측정 되어야 한다. 따라서, 모터 핫 스팟 neuronavigation의 도움으로 찾을 수 있어야 하 고 MT EMG 기록으로 추정 된다 (50 µ V 및 근육 아래 잡음 완전히 편안 하 게). 그러나, 하나는 focality와 각 자극의 정확도 shape에서 파생 하는 TMS의 기간 펄스32를 잊지 마세요 한다.

DLPFC 임계값에 대 한 조치의 부족 또한 강도23 예상된 유도 전기장 진폭에 따라 조정 하 고 기존의 방법으로 자극의 강도 출력에 기반 하지 않은 해야 합니다 제안 합니다. 이 산 강도 DLPFC 자극에 대 한 자극의 출력 강도 계산 하는 데 사용 될 특정 대뇌 피 질의 깊이 그리고 동일한 깊이 대 한 V/m V/m에 추정 될 필요가 필요 합니다. 이것은 제시 하는 것과 같은 쌍된 펄스 프로토콜의 향후 조사를 위해 특히 중요 한 문제 여기, TS suprathreshold 농도에 항상 이다. 그러나, 그것은 제안 되었습니다 최근 연구에서 m 1에 대 한 대뇌 피 질의 및 비 corticospinal 조치에 의해 서 DLPFC 자극 하는 동안 기록 된 TEP33 또는 진동34 에서 DLPFC 강도 정의할 필요가 있다.

중요 한 것은, DLPFC 자극 사이트 또는 Talairach MNI 좌표에 따라 선택 하 고는 neuronavigation의 MRIs에 삽입 될 해야 합니다. MNI 좌표 왼쪽된 DLPFC (-35, 45, 38)에 대 한 최적의 임상 결과 및 휴식 상태 기능 연결35에 따라이 사이트를 식별 하는 연구에서 그려집니다. 방향 및 기울기 코일의 위치는 또 다른 중요 한 변수입니다. 코일 방향 접근 하 고 기울기를 두 가지: 반구9 b) 중간 현재 방향14측면으로 중간 정면 고 랑에 수직의 측면 부분을 가리키는 핸들을 중간에는) 45도. 첫 번째 경우 없는 탐색, 탐색 및 유도 분야의 최대와 두 번째 필요 실제 MRI 동안에 일반적으로 적용 됩니다. 녹음을 시작 하기 전에 수행 해야 최소 근육 유물5 자극의 생리 적인 응답에 영향을 주지 않고 끝 그래서 코일의 미세 조정 (틸트 뿐만 아니라, 코일의 센터의 1-2 m m의 작은 변화 및 방향 미묘한 변화)입니다.

다른 오리 엔 테이 션의 비교 때문에 다른 코일 DLPFC 통해 포지셔닝의 효과 검사 없습니다 알려진된 연구 해야 할 필요 합니다. 심지어 더 중요 한 것은, M1 핫 스팟은 EMG에 의해 정의 됩니다 비슷한 방식으로 뇌 파 측정에 따라 DLPFC 핫 스폿을 정의 하는 방법의 필요가 하다. 마지막으로, 여기에 매우 중요 한 측면은 전극 및 그들의 위치의 그들의 디지털화의 위치. 시험 재 시험 디자인에 최대한 빨리 뚜껑 실험, 후속에 대 한 배치 전극 해야 될 디지털화. 다음 두 digitizations (첫 번째 consequents 실험)의 3D MRI 모델 또는 (수 있는 좋은 안정적인 솔루션 개별 MRIs를 얻을 수 없을 때) MRI 템플릿을 통해 시각화 한다. 다음 모자 수 이동 해야 필요한 경우 첫 번째 측정의 위치 일치는 후속 실험에서에서 전극의 두개골에 위치 합니다. 이렇게 하면 정확한 같은 자기장 자극 했다 전극의 정확히 같은 위치에서 데이터를 파생 됩니다.

자극을 시작 하기 전에 선택한 대뇌 피 질의 사이트는 코일에서 전달 하는 두개골 신경에 대 한 확인 되어야 한다. 따라서, 몇 TMS-뇌 파 신 기원 기록 한다, 그리고 인공 물 평가. 따라서, 신호 70 µ V와 비 동기화 높은 주파수 낮은 진폭 진동 (근육 및 두개골 신경 아티팩트) 보다 더 큰 진폭을 검사 해야 합니다. 이러한 아티팩트를 제거 할 수 있습니다 괜 찮 고 미묘한 코일의 위치 또는 방향을, 이전에 제안 되었습니다로 연구36. 마지막으로, TMS EEG 세션 동안 TMS 코일 해야 실시간으로 neuronavigation에 의해 모니터링 되며 고정 유지. 가장 좋은 방법은 삼각대에 또는 기계적 팔에 그것을 거치 하는 것입니다. 이 솔루션은 또한 누르면 전극, 그들에 기계적 압력 아티팩트 추가 대 한 손으로 코일에서 방지할 수 있습니다. 변경 사항을 즉시 수정 해야 합니다 그리고 사실은 뇌 파 응답 TMS는 이러한 매개 변수37의 섭 동에 매우 민감한 각각 신기 나쁜 및 데이터 분석에서 제외 된 표시. 이러한 모든 상세한 제안은 DLPFC 통해 단일14 와 쌍을 이루는 펄스 패러다임15 의 TMS-뇌 파 테스트 재 시험 신뢰성을 보장할 수 있습니다. 이러한 중요 한 세부 사항에 관심 데이터 치료 개입에 관련 된 변화를 반영 하는의 높은 기회가 있다 보장 합니다.

모든 다른 실험 방법 같은 TMS EEG는 그것의 자신의 특정 제한이 있습니다. 주요 문제는 다양 한 유물과 TMS 호환 뇌 파 증폭기 나머지 아티팩트를 제거할 수 없습니다 사실 이다. 두개골 근육에서 아티팩트 두개골에 정면 및 측면 사이트는 자극 하는 경우에 특히 고 수 있습니다 모호한 뇌 파 신호를 변조. 이러한 아티팩트 수 TMS-뇌 파 신호 보다 크고 일반적으로 마지막 더 이상, 그들은 따라서는 TEPs 애매 한 수 있습니다. 마찬가지로, 하지만 TMS는 DLPFC 같은 지역에만 큰 눈 깜박임 유물을 보여주고 있습니다. 또한, 전극 운동, 피부 감각 및 TMS 코일 클릭으로 인해 청각 정품 인증 같은 다른 많은 유물 뇌 파 분석 (자세한 내용은 참조 이전 간행물31,38) 더욱 어렵게 만들 수 있습니다. 분야에서 많은 작품은 다양 한 유물, 두뇌 응답38,39,,4041 의 근원의 더 안정적인 spatio 시간적 지역화의 결과로 거부 쪽으로 감독 , 그러나 42. 하나 잊으면 안 참가자의 주의 깊은 준비, 장비 선택 및 측정의 정확한 성능을 원시 TMS-뇌 파 데이터의 품질을 결정.

TMS EEG는 DLPFC의 자극에 관련 된 intracortical 저해 및 구동 메커니즘을 평가 하기 위해 강력한 도구입니다. 그냥 몇 가지 매개 변수를 변경 함으로써 GABAAR (SICI), GABABR (LICI), 및 NMDAR (ICF)에 의해 중재 회로의 연구에 대 한 수 있습니다. 약리학 또는 전자기 치료 개입을 통해 다른 TEP 컴포넌트의 변조 금지 식별 하는 표식으로 사용할 수 있습니다와 흥분 성의 neurotransmission, 대뇌 피 질의 소성 및 많은 더 많은 뇌 상태 변경 43. TEP의 이외, 시간 주파수와 스펙트럼 분석을 통해 진동 활동 TMS 갖는 자연 또는 위의 회로10의 기본 주파수를 평가할 수 있습니다. 현재 소스 밀도4 대뇌 피 질의 모든 영역에 대 한 적용 등 전기 두뇌 인덱스 DLPFC44에서 손상 된 두뇌 회로에 소성의 메커니즘을 해명 하는 데 도움이 있습니다.

더는 DLPFC에서 이러한 패러다임의 약리 유효성 검사 연구는 필요 합니다. 그러나, TMS-뇌 파 neuromodulation 요법 등 다양 한 치료 적 개입의 메커니즘을 연구 하는 데 사용 될 수에 대 한 엄청난 잠재력이 있다 (., rTMS, 요법, MST) 또는 건강 한 지원자 또는 다양 한 약리학 적인 것 들 정신 장애9,15,,1617,45,46하지만 또한 대체 개입 또는 그들의 조합43. 가장 중요 한 것은, TMS-뇌 파 뇌 역학 이전 및 내정간섭 후 안정적으로 평가 하 고 따라서 잠재적으로 바이오 마커 역할 수 있습니다.

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Disclosures

판 Lioumis는 유료 컨설턴트에 대 한 Nexstim Plc. (헬싱키, 핀란드) 제출된 작품 밖 되었습니다 (., 모터 및 음성 매핑 rTMS 2017 전에 응용 프로그램에 대 한). 레자 Zomorrodi Vielight (토론토, 캐나다)의 자문 위원회의 회원입니다. Zafiris J. Daskalakis 미국 (NIH), 웨스턴 뇌 연구소, 두뇌 캐나다와 CAMH 재단과 캠벨 연구를 통해 Temerty 가족 건강 연구 (CIHR), 건강의 국가 학회-의 캐나다 학회에서 연구 지원을 받는합니다 연구소입니다. 그는 탐정 시작 연구에 대 한 현물 장비 지원과 연구 지원 Brainsway 회사에서, 그리고 그가 Brainsway 회사에 대 한 3 개의 스폰서 시작 연구에 대 한 사이트 책임자 그는이 탐정 시작 연구 Magventure에서 현물 장비 지원을 받았다. 다니엘 M. Blumberger 미국 (NIH), 웨스턴 뇌 연구소, 두뇌 캐나다와 CAMH 재단과 캠벨 연구를 통해 Temerty 가족 건강 연구 (CIHR), 건강의 국가 학회-의 캐나다 학회에서 연구 지원을 받는합니다 연구소입니다. 그는 탐정 시작 연구에 대 한 현물 장비 지원과 연구 지원 Brainsway 회사에서, 그리고 그가 Brainsway 회사에 대 한 3 개의 스폰서 시작 연구에 대 한 사이트 책임자 그는이 탐정 시작 연구 Magventure에서 현물 장비 지원을 받았다. 그는 Indivior에서 탐정 시작 재판에 대 한 약물 공급을 받았다. 그는 얀 센에 대 한 자문 위원회에 참가 하고있다.

Acknowledgements

이 작품은 NIMH R01 MH112815에 의해 부분적으로 투자 되었다. 이 작품 또한 중독과 정신 건강에 대 한 Temerty 가족 기초, 그랜트 가족 재단 및 캠벨 가족 정신 건강 연구소는 센터에 의해 지원 되었다.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
CED Micro1401-3 Cambridge Electronic Design Limited CED Micro1401-3 Digital Data Recocrder
BISTIM'2 Package Option 1 Magstim 3234-00 TMS paired pulse stimulator
Magstim 200'2 Unit (2 items) Magstim 3010-00 TMS stimulators
UI controller Magstim 3020-00 TMS controller
BISTIM'2 UI controller Magstim 3021-00 TMS controller
BISTIM connecting module Magstim 3330-00 TMS connecting module
D70 Alpha Coil - P/N 4150-00 (Alpha 70 mm double coil) Magstim 4150-00 TMS coil
Brainsight Rogue-Resolutions Brainsight 2 Neuronavigator
Model 2024F Intronix 2024F Electromyograph
Neuroscan SynAmps RT 64 channel System Compumedics Neuroscan 9032-0010-01 Electroencephalograph
Quick-Cap electrode system 64 Compumedics Neuroscan 96050255 EEG Cap

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References

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