Acknowledgement: This work was funded by Wellcome Trust grant WT087554.

注：所有参与者给了知情同意书和研究是通过伯明翰伦理委员会的大学。 1.请参与者阅读资料片并完成TDCS screeningquestionnaire（附录1），如果没有禁忌进行TDCS，要求他们签署同意书。 2.进行实验1（计算任务）和实验两（语言任务），一前一后，以伪随机顺序，前（会话1）和（会话二）在安静的房间，以减少分心的刺激期后允许听觉响应时间，这是离线计算准确地记录。 3.在实验之一，呈现听觉刺激（ 即 ，数字），在耳机（见表材料/设备）。在实验2，提出了一种计算机屏幕上的视觉刺激（ 即 ，字）。在这两个实验中，栅极headse吨麦克风由参与者的听觉反应的幅度。 注：所有任务是电脑就跑一台笔记本电脑通过刺激呈现和录音软件（见表材料/设备）控制的。 4.最后，解释参与者的研究（ 即汇报）的目的，并要求他们打分每个任务的难度上规模的1（易） - 10（硬）。此外，解释给与会者不要参加另一个脑刺激实验至少7天，并联系实验者，如果他们应该感到TDCS的任何不利影响。 5.实验一（计算任务） 5.1）执行的节奏的听觉串行加法任务注：PASAT是在一个3秒和2秒的版本。 <ol><li>使用包含在3秒和2秒的版本，用于分别加入任务和减法任务中，60项的每个。 Furtherm矿石，使用在PASAT-A型项目的刺激期（会话1） 前 ，并在PASAT-B型的项目，刺激期（会话二）之后。 注：平衡，参与者执行PASAT和PASST的顺序，因此在一个任务性能不转移到其他。 </li><li>坐在参与者在电脑屏幕前，向他们解释，他们会通过耳机听到一连串的数字，他们将需要添加的号码，他们听到他们才立刻听到了号，然后练声曲的答案，并继续他们听到的号码添加到一个之前（而不是给出一个运行总计）。在开始任务之前，在参加者的嘴的前面的话筒的位置。 </li><li>启动任务，并要求参与者阅读在计算机屏幕上，正式介绍了如何执行PASAT上提出的标准说明。完成一旦参与者的任务已经完全理解了说明。 注：写例子还赠送给他们。这些指令类似的任务的原始版本。 </li><li>在任务中，写下在印刷评分表（附件2）进行后续验证每个答案。给没有得分，如果参与者提供了一个不正确的答案，或没有响应。确保刺激都听得见，这样的任务可以遵循（或者通过展示扬声器的实验），并标记依次在每个正确答案。 </li><li>告诉与会者不要说话和/或执行口头计算（或使用手指来协助性能）期间的任务，只有答案应该大声说话。 </li></ol> 5.2）执行的节奏的听觉串行减法任务<ol><li>告诉参与者，对于减法任务的指令（PASST）是相同的加任务（PASAT），只不过这次他们是减去它们从它们之前立即听到数听到的数目，然后声乐的答案，并在继续之前立即将其减去它们从所述一个听到的数目必需的（和不给正在运行的总数）。再次，确保麦克风没有离开参与者的嘴。 </li><li>一旦参与者已经阅读呈现给他们相关的减法任务的计算机屏幕上的说明，充分了解他们 - 执行任务。再次，提醒与会者不要口服或用手指的帮助下进行计算。 </li></ol> 5.3）Perforing的练习（PASAT和PASST） 注：实践会话由之前执行每个任务在实验之一，以确定在哪些参与者可以在一定限度内执行的任务，以避免天花板效应的速率每个参与者执行的。由包括45项P期间实现这一目标地练习（不同于最初的10个项目）。 <ol><li>解释，认为他们将要执行PASAT和/或PASST（取决于哪一个任务是要执行第一次），为上述的参与者。期间，只有练习，通过减少五项每块后300毫秒间刺激间隔的4.2-1.8秒的时间间隔的范围之间增加了听觉项目的演示速度。 </li><li>在实践中，注意，导致参与者进行连续的3个错误（但允许他们完成了练习赛），并使用这个分界点任务期间前的速度呈现速度。 </li><li>选择刺激呈现率每个参与者，并保持会话一和二（ 即 ，前，刺激后）之间的比率。使参加培训的每个任务（约30秒）之间的短暂休息。 </li></ol> 6. Experiement两（语言任务） 6.1）执行动词生成任务注：执行名词阅读​​，动词的产生和在这个顺序（由短暂的休息分开）动词阅读任务，以便在动词阅读任务提出的话做动词生成任务不是素数更快速的响应。每个任务由3实践字和10个试验6个街区。 <ol><li>构造有关，可能与手或脚操纵的工具/物体，并涉及与工具执行的操作40混凝土动词40具体名词列表/由此产生从参与者的一组独立的对象相同的名词 - 动词对了一半以上的基团作为在波普和Miall 1。避免产生相同的反应名词，动词对（ 例如 ，晚餐吃，苹果吃），或不涉及人类活动（ 如烤箱烘烤）。目前一半会话的言语和会话2的另一半。 </li><li>解释的参与者，他们ħAVE说适当的动词（ 例如 ，驱动器）响应于所呈现的名词（ 例如汽车）。澄清在任务开始这个名词，动词关系的参与者。 </li><li>集中呈现词语在计算机屏幕上以不同的随机顺序在块1-5（重复的单​​词），并且在块6（小说字）呈现新单词。确保每个单词被替换为下一个字当麦克风检测到的响应。 注：确保在会议和第二阶段的单词列表是不同的，和参与者之间的平衡。 </li><li>启动任务，并要求参与者阅读在计算机屏幕上，正式介绍了如何执行动词生成任务上提出的标准说明。 </li><li>一旦参与者已经完全理解了任务，在嘴前放置麦克风，并指示他们，尽快为他们出现在电脑屏幕上产生的话。 </li><li>写下或记录每个答案讲话ñ大声由参与者进行后续验证。记下任何错误或遗漏响应。 </li></ol> 6.2）执行的名词和动词阅读任务注意：存在于相同的方式的话作为动词生成任务。参与者阅读名词名词的阅读任务，动词，动词阅读任务。 <ol><li>对于这两种阅读任务，指导参与者，因为它出现在电脑屏幕上大声尽快读每个词。 </li><li>验证参与者已通过查看屏幕正在朗读单词读期间都阅读任务的每个单词正确。 注：确保麦克风的位置并没有从参与者的嘴移动任务之间。 </li></ol> 7.执行小脑TDCS 注：TDCS被认为是安全的在人类中使用。然而，研究人员在这项研究管理TDCS是急救人员。这是副词isable一个急救人员就在眼前表演TDCS的时候，以确保参与者的安全性不会受到损害，如果他们觉得在手术过程中身体不适/昏了过去。从来没有管理TDCS时留下的参与者无人值守。 <ol><li>预浸2海绵电极（表面积= 25 cm 2）的在一个标准的0.9％NaCl盐溶液，直到它们被饱和。 </li><li>管理兴奋（anodal）刺激在右小脑皮层，将红色电极，1厘米下，4厘米至枕骨（INION）最突出的投影权利。 注：此头皮上的横向位置接近小脑小叶第七的位置。 </li><li>要完成电极蒙太奇，放在右肩参考或阴极电极（蓝色）在三角肌。 </li><li>管理抑制（阴极）的刺激，重复上述步骤和两个海绵电极的另一种方式圆的位置（ 即 ，放置在头上的蓝色电极和上肩冲电极）。 </li><li>管理假TDCS，20分钟，而不是刺激电流提供伪刺激（ 如 110微安超过15毫秒，每550毫秒）。定位在两个电极与上述相同，但抗衡参与者Sham组之间的红色和蓝色的电极的位置。 </li><li>牢牢固定湿电极的头部和上臂用橡胶带或自粘附包裹。周围放置参与者的脖子后面的一些纸巾扫荡淋漓生理盐水。 注意：检查电极的预期位置没有移动，他们已经取得后。为了确保最佳的电极 - 皮肤界面，确保电极平放在头皮上，而不是在头发。 </li><li>对发病和抵消每个刺激的干预增加和减少，分别在一斜坡状方式的直流电流在10秒38,39。设定刺激强度在2毫安并使用可靠的电流调节的DC刺激（ 表的材料/设备 ）提供20分钟。 注意：此强度是类似于用来由他人25，并且被认为是曝光40的安全水平，远低于阈用于使组织损伤41。 </li><li>告诉参与者休息/在刺激期间放松，并从使用电子装置阻止它们，所以避免引入混杂变量可能潜在影响的实验的结果。 注：这是常见的参与者觉得一个轻度瘙痒感或两个电极网站（和/或在口中有金属味）的刺激电流开始时。放心与会者说，几秒钟后，这些感觉消失了 - 离开TDCS未被发觉。 </li><li>适用anodal，阴极或假刺激三个独立的参与者群体伪随机ORDER（之间的参与者，不相关的样本）。确保参与者的总人数，性别和平均年龄可比群体之间在教皇和Miall 1。 </li></ol> 8.在脑刺激，重复PASAT（步骤5.1-5.1.5）和PASST（步骤5.2-5.2.2）在一个平衡的订单，以及名词和动词阅读任务（步骤6.2-6.2.2）和动词产生任务（步骤6.1-6.1.6）的顺序。进行实验一（计算任务）和实验两（语言任务）的伪随机顺序。不要在任何任务下的大脑stimuation提供实践。 注：在认知的其他研究中，真正的和假刺激已应用于同一个队列（内参与者，相关样本）中，至少有5-7天25,26洗出持续时间分开。然而，区分虚假和真实的刺激是在较高电流优势42更容易。这可能是有问题的一个与在参与者的设计，但不能因此在参与者之间设计如这里所述。

The author has nothing to disclose.

TDCS已成为近年来的研究脑 - 行为关系的一种流行工具。本文章介绍了调查使用TDCS和算术和语言需要不同程度的工作记忆和注意力各种试验小脑认知功能的过程。该结果实验1中涉及精神减法（节奏的听觉串行减法任务[困难和认知苛刻的信息处理任务显示右侧小脑半球提高任务精度和口头答复变异如何阴极刺激（相对于anodal和假刺激） PASST]），但不是在涉及精神加成（起搏听觉串行加法任务[PASAT]）更简单和要求不高的版本。由于这两个任务共享类似的电机控制（即口头作业），但不同的认知负荷（ 即 ，脑力劳动），我们推测在我们以前的研究1右小脑皮层的阴极抑郁症可能会释放多余的认知资源时，任务要求是很高的。阴极TDCS预计超极化小脑，抑制浦肯野细胞的输出，并减少小脑脑抑制（CBI 20）。这一观点被发现，小脑和前额叶皮质之间的功能连通性（ 即 ，小脑，丘脑-皮层通路10）的算术期间是与任务和困难-敏感43 ​​的支持。从实验1不能在电机控制小脑贡献的任何变化来解释，因为这些结果是可比较的PASAT和PASST，但以执行减法与加法所需的心理过程是不同的。从该实验的结果表明，而不是该小脑-TDCS对认知效应很可能与任务或负载特定的。在实验二中，阴极刺激也选择过程中提高工作绩效语言协议，这样的反应速度越来越快，并更加一致计时，参与者响应视觉呈现名词动词产生的审判在五年连续的块。这激发效应配合的结果，从实验之一，也是发现被别人演示如何anodal TDCS在左背外侧前额叶皮层（DLPFC）可以提高言语流畅性40和图片命名潜伏期41,44 -支持这一假设同样的便利模式可能阴极TDCS在右侧小脑半球后观察（如实验二观察）。总之，这些研究结果支持小脑一个角色-虽然是间接的-在语言，学习和记忆45，进一步支持的想法，小脑可以在前额皮层影响认知过程：一个主要的网站有工作记忆（WM ）操作。 认知增强ARË生理似是而非，因为小脑发挥远程影响力的兴奋DLPFC，通过脑的兴奋- 小脑通路。对于小脑和前额叶皮层之间的耦合的进一步证据由滨田和他的同事，由此缔可塑性诱导配对，在25毫秒的感官/电机刺激的工作进行说明 - 配对关联刺激（PAS），没有观察到被阻止通过cerebellar- TDCS 46。和经颅磁刺激（TMS）在小脑的日常会话已被证实可以改善姿势控制和行走，并双重任务处理在患者中与小脑萎缩47。这些运动和认知的改进的特点是增加了运动诱发由马达皮层刺激诱导时小脑也激发几毫秒预先（研究了双线圈，双脉冲TMS），由于减少了小脑脑抑制潜能（ CBI）表示治疗6个月后持续。 Farzan和同事47记中的认知功能的改善，增强运动功能的结果和资源的解放为双任务的性能。诱发TMS在CBI的减少也可能改善前额叶皮质功能，直接通过令人兴奋çerebro -小脑回路-改善认知能力。这后一种解释是在协议与使用本物品，展示为小脑-TDCS后选择性地改善口头WM的过程中所描述的方法观察。 此处所描述的方法说明如何小脑电脑刺激可以调节认知功能和过程中，需要认知负荷的一个高层次的任务增强性能。这一发现平行从刺激DLPFC，其可以在较长的持续时间2提高算术性能的积极影响</SUP&gt;，并促进解生成对于困难的问题，但不适合容易的问题3。事实上，TDCS超过前额叶皮层可以在多种在健康参与者4,5-认知任务提高性能，主要研究人员采用电脑刺激作为治疗工具，中风后48治疗认知缺损的患者，和患者的帕金森氏病41。的确，对于TDCS未来的发展方向，包括其作为诱导大脑中的长期变化改变行为的工具使用。 TDCS脑刺激治疗的一种形式，是一个值得探讨的原因是显而易见的24患者人群。 在这篇文章中，使用认知TDCS的调制成功最关键的步骤是：1）定制任务难度性能参与者的水平; 2）在所需的大脑区域中的刺激电极的一致和准确的安置; 3）确保吨帽子两个电极在整个刺激期间，以防止激励器断电保持湿润（濡额外盐水如有必要）。同样重要的是安抚参与者（减少焦虑）刺激时的感觉感到了几秒钟后消失 - 离开TDCS未被发觉。未来的修改可能包括在任务绩效管理TDCS（左右它的行为重叠）调查上线的影响。任务绩效将被激活和基线条件（ 即中，阳极与假和/或阴极与假）之间的比较，而不是之前的刺激期后比较性能。直流刺激的长期效果也值得使用TDCS来补救的认知功能障碍的症状的角度来探讨，连同可能产生更稳健的效果范例。这可能涉及能够提供的短刺激周期的继承协议（而不是一个单一的一个BLOCK），由此TDCS&#39;补差&#39;从上届会议的影响，后续会议。提供多重刺激会话可能会产生累积升幅的表现，而不是在单个会话更加缓慢发展的变化较小。如上述，也为今后的临床研究与TDCS方向的挑战已经由BRUNONI和他的同事49检讨。 潜在使用TDCS作为治疗工具为弥补某些疾病的认知症状将只出现一次的程序已被更好地理解和掌握。例如，TDCS过度运动皮层的影响最近已发现个体间高度可变的，并且不总是极性特异性22,23。同样的，也有人说了TDCS在认知领域23的效果。还有一个关于有限有关TDCS在一般的神经增强效果的数据。但它可能是这种情况日在离线TDCS在小脑的效果最有能力改善的行为时，参与者必须有困难的认知任务的充分参与，或者当他们找到工作很难进行，因为它使对WM和注意力资源的高要求。这种观点认为，小脑，TDCS对认知的影响可能与任务或负载依赖：​​通过改善认知功能部位的脑小脑通路是活跃的刺激过程中或许介导的。这种解释我们的数据相似之处以及与该对TDCS对认知，这是目前被认为是在刺激50的时间到有源网络的状态敏感的上线的影响。 TDCS可能不会导致性能的变化，如果有可用于执行该任务以及足够的认知资源，但只有当系统接合，使得它使用更多的资源。事实上，功能磁共振成像研究表明，如何在正面，顶网络的神经活动POSITIvely与相关任务增加复杂性51。 总之，本文描述的过程中，要求attentionally和困难所使用TDCS期间的一系列信息处理任务，以刺激小脑具有变化的认知负载，在这种阴极小脑活性（而不是anodal激发）改进性能的抑郁症脑刺激过程认知任务。我们猜测这是否可能被解散抑制前额叶皮层的WM地区实现：释放额外的认知资源时，某些任务都难以完成。更好地了解确定TDCS的疗效，现在需要的个体因素，希望能进一步研究的出现，再加上改进协议提供电刺激大脑健康和患者群体。因此，今后的努力可能对使用经颅ELECTR纠正某些疾病的认知症状引导iCal中脑刺激的认知康复工具，调节脑小脑电路。

电力已应用于医药超过100年。今天，脑刺激越来越经常用于各种实验室和诊所作为研究工具用于测试假设有关如何运动和认知功能由大脑和小脑，以及如何将这些2大脑区域之间的连接支持这些功能执行。与问候到小脑，这部分是因为横向小脑半球，这被认为是参与认知（见下文），可以访问经颅电刺激，对偏振电流的影响敏感，并且由于过程是相对价格低廉，易于在人参加演出。本条款中描述的脑刺激过程演示如何认知过程，如工作记忆和注意力能在那些&#39;更&#39;，而不是&#39;少&#39;认知苛刻1任务提供便利。在解读这些任务的具体结果ATION，牢固地由脑小脑通路的生理学的了解受限。神经增强效果，即使当任务是困难的，也被前额叶皮层2,3,4,5的电刺激后观察。 小脑起着预测，定时和执行动作6中起重要作用。然而，各种线的研究表明，现在的小脑可能影响认知过程。在解剖结构域，例如，许多研究表明，前额叶皮层的区域和小脑（ 即脑小脑途径）之间的相互连接，可能支持认知7,8,9,10,11,12。在临床领域，有些患者损伤后小脑表现为智力和情绪问题，其症状是概念化的“思想辨距不良”假说的具体部位，临床上称为&#39;小脑认知情感综合症（CCAS），而标有损坏到前小脑部分，本与运动障碍（ 例如 ，共济失调）和概念化为“运动的”13,14,15辨距障碍。在脑成像领域，Schmahmann和同事16,17已经使用功能性磁共振成像（fMRI）和功能连接映射小脑任务特定区域和连接这些区域在运动和认知任务的额叶做。 在本研究中提出的认知任务被选择，因为他们先前已被证明激活小脑的所谓非运动区域。但它们也使我们可以划分出运动和认知任务的组件，这是通过改变认知相对于所需要的正确执行这些马达需求的水平来实现，以及脑刺激PR的干预ocedure先前已显示出调节脑行为的关系。最近试图调节大脑功能和行为包括使用偏振穿过头皮，称为，经颅直流电刺激（TDCS）电流。事实上，临床医生一直在刺激小脑皮层植入电极在患者人群，因为1970年的令人鼓舞的治疗效果18。如今，在整个刺激头皮的大脑实现是研究在健康受试者脑行为的关系非常有用。 在人类TDCS通常涉及15-20分钟递送低（1-2毫安）的直流（DC）连续地通过一对盐水浸泡电极。被放置在头部（在感兴趣的脑区域）的典型电极蒙太奇刺激大脑可能涉及一（anodal）电极，而另一个（阴极）电极放置在面颊（头侧）或肩（无正头侧）在身体的对侧。在刺激小脑的情况下，在两个电极之间脑电流流具有相对小的功能性扩散到附近的区域（例如，视觉皮层19）和被认为是激发或抑制浦肯野细胞中的小脑皮层20，同时生产神经生理学和行为变化。当前和小脑，TDCS在人类的传播效果是从建模数据，或从动物研究，并从运动皮层间接影响的推断。在马达领域，其影响也被示出为证明小脑刺激对运动皮层的兴奋性20的后果是极性特异性。例如，阳极刺激通常具有兴奋作用并增加了浦肯野细胞的输出;增加抑制从小脑核到大脑皮层的易化通路，而阴极刺激通常具有相反的EFFE克拉即 ，通过降低小脑核的浦肯野细胞抑制DIS-抑制大脑皮层。在灵长类动物解剖学研究表明浦肯野细胞如何能发挥易化驱动器到电机和认知电路，通过突触继电器腹外侧丘脑21。然而，在人类最近的TDCS的研究表明，anodal，阴极的区别可能不明确。例如，后遗症的TDC超过运动皮层是个体之间变化很大，而且并不总是极性特异性22。类似的批评也对征收结果在认知领域23。这可能有助于解释为什么对认知功能的影响将更加难以检测和解释不是由于小脑脑抑制运动区小脑的直接影响（CBI 20）。这些观察强调有必要更好地理解大脑决定的stimulat疗效个体因素离子，并且开发改进的协议用于刺激大脑。 改变运动和认知功能都可以通过小脑-丘脑-皮层通路24的电刺激生理似是而非。与关于认知功能，小脑-TDCS对言语工作存储器中的调节作用已报道25,26。和认知持续影响，从刺激前额叶皮层的地区也观察到2,3,4,5。但是，脑刺激的对神经元的生理效应是不同的取决于行为是否被测试期间（上线效应）或后（离线效果）刺激期27。它已被提出，上线影响可能包括在细胞内环境的变化（例如 ，离子浓度）和电化学梯度（ 例如 ，膜电位），而脱线的效果可能包括在神经activi更持久的变化TY由于改变细胞内的过程（ 例如 ，受体可塑性）27。本研究探讨脱线的效果，即TDCS被应用在两者之间认知测试的两会上，和行为是两会之间的比较。 调查在认知小脑一个角色由任务的使用先前已被证明涉及小脑功能的协助。一个特定的任务涉及算术推理和分散注意，被称为起搏听觉串行加法任务（PASAT 28）。它已被广泛用于在健康和患者群体评估各种认知功能。测试通常包括参与者听数字呈现每3秒，并增加他们听到（给人一种运行总计而不是）之前，他们听到数。它是一个具有挑战性的任务和规定的WM，注意力和运算能力的程度很高。它还涉及ACTIVITY在大脑和与该任务的这些特定元素相关联的显示在PET 29和MRI 30小脑。为了使任务变得更加认知困难和attentionally苛刻（如最近的一项研究证实31他人的原始指令被改变为使参加者须减去从他们之前，他们听到了听到数数，我们称之为新任务节奏听觉串行减法任务（PASST 1），并且它是更加困难比PASAT执行就证明了任务的难度主观评分和显著更长的反应时间1。这两个版本的任务被包括，使得一个被更认知困难和attentionally，要求比其他来执行，而电机的需求（秘密讲话业务），具有可比性任务之间。如果小脑参与的认知，那么扰乱其功能与TDCS可以用这个S的干扰作用期间对PASST性能tructure，但不一定在PASAT。 广泛使用在认知言语 ​​和语言方面的调查为小脑作用的另一项任务是动词代任务（VGT 32,33,34,35,36,37）。像PASAT，它已被广泛用于在健康和患者群体测试言语工作记忆。基本上，VGT需要参与大声说动词（ 例如 ，驱动器）响应于一个视觉呈现名词（ 例如 ，汽车），与上一个控制任务，由此参与者读名词朗读性能相比。生成动词和名词的阅读也有类似的知觉和运动的需求，但不同的言语WM的需求（ 即 ，更大的语义分析）。并在脑小脑网络更大的活动与产生动词与名词阅读的34,35,36比较相关。也产生更快（吸的效果），当任务的话使用相同的话（随机顺序）跨越块，以及脑小脑活性增加重复观察到在PET 33与fMRI 37。 在这篇文章中，一个过程的两个运算（实验1）和三个语言任务（实验二）不同难度的，哪三个独立的小组描述了应用TDCS在小脑调查这个大脑结构的认知作用，一起参与者之前和刺激期后进行。我们推测，由于在认知小脑的作用，就要求更高的任务性能（ 即 ，PASST和动词代）会受到影响更由TDCS（离线效果）比对要求不高任务性能（PASAT和名词/动词阅读）。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1000">
	<tbody>
		<tr height="44">
			<td height="44" style="height:44px;width:187px;">Name of Material/Equipment</td>
			<td style="width:125px;">Company</td>
			<td style="width:107px;">Model</td>
			<td style="width:583px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="82">
			<td height="82" style="height:82px;width:187px;">Headset</td>
			<td style="width:125px;">Beyerdynamic</td>
			<td style="width:107px;">DT234 Pro</td>
			<td style="width:583px;">Ensure the microphone does not move from the participants mouth in between testing.</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:187px;">DC stimulator</td>
			<td style="width:125px;">Magstim</td>
			<td style="width:107px;">DC Stimulator Plus</td>
			<td style="width:583px;">Electrode placement is a critical success factor for tDCS efficacy</td>
		</tr>
		<tr height="72">
			<td height="72" style="height:72px;width:187px;">Stimulus presentation and recording software&#160;</td>
			<td style="width:125px;">www.neurobs.com</td>
			<td style="width:107px;">Presentation (Version 14.2)</td>
			<td style="width:583px;">Maintain participant-specific stimulus presentation rate between sessions in experiment one</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

modulating cognition using transcranial direct current stimulation of the cerebellum

大量的研究最近已出现了表明调制的可能性，并在某些情况下提高，认知过程中涉及使用经颅电脑刺激工作记忆和注意力激动人心的大脑区域。一些研究人员现在认为小脑支持的认知，通过对前额叶皮质的远程神经调节效果可能。本文介绍一种方法使用经颅直流电刺激（TDCS）调查的认识小脑的作用，以及选择的不同任务难度信息处理任务，先前已被证明涉及工作记忆，注意力和小脑功能。一个任务被称为节奏的听觉串行加法任务（PASAT）和该任务的其他一个新变种称为节奏的听觉串行减法任务（PASST）。动词生成任务和它的两个控件（名词和动词阅读）进行了研究。所有5吨要求由三个独立的参与者群体，前后皮质小脑连接使用anodal，阴极或假TDCS在右侧小脑皮层调制后执行。该过程演示如何性能（准确性，口头响应延迟和变性）可被选择性地阴极刺激后，但只在该参与者评为困难，而不是简单的任务得到改善。性能通过anodal或假刺激不变。这些发现证明了小脑的认知，即在左侧前额叶皮质的活动可能DIS-抑制阴极TDCS在右侧小脑皮层的作用。经颅刺激大脑是越来越普及，在各种实验室和诊所。然而，TDCS的后遗症是个人，而不是总是极性特异性之间不一致，甚至可以是与任务或负载特定的，所有这些都需要进一步研究。今后的努力也可能对神经enhanc引导键相小脑患者的认知功能障碍提出一次更好地了解大脑的刺激机制已经出现。

<html>数据分析在实验1中，结果的正确反应或精度的分数的数量方面进行分析（表示为百分比正确的），且平均和使用单独的混合方差分析参与者的口头响应时间，变异（标准偏差）为任务（ PASAT与PASST），会话之间（前与后），各组（anodal，阴极或假）。在实验2中，平均和参加者的口头响应的变异性通过使用每个任务（动词内的单独混合方差分析的第一个（块1）和最后一个（框5）组的重复的单词（学习的总量）之间比较它们进行分析代与名词的阅读与动词阅读），会议（前与后），组（anodal，阴极或假）。不正确的回答的结果与被延长（超过平均值的+ 2SD）中只实验2该答案排除在所有的数据分析，在一起。 ove_content“&gt;实验一（算术任务） 刺激呈现率成对t检验调整多重比较证实，在实践中确定的参加者特异性刺激呈现率没有三组（假手术中，阳极和阴极组，2.56，2.50和2.49秒之间显著不同，分别为F 2， 63 = 0.23，P = 0.79）。 准确度得分正确答案的数目在会话2（84.47％），增加了与会话1（76.30％），这可能是由于实践（ 图1）相比，但越是这样阴极（77.50与89.32％），比后anodal（77.80 VS后。82.80％）或假（77.81与80.91％）的刺激，证实了这是用ANOVA显著任务的X会话X小组互动（F 2,63 = 4.61，P &lt;0.05）。 <img alt="图1" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/52302/52302fig1highres.jpg" width="600" /> 图1：前和小脑TDCS后精度分数的正确应答的数目（平均1 SEM，N = 20），阴极刺激后选择性地改善从会话1（预刺激）向会话2（刺激后），显著更在减法任务（PASST）比在另外的任务（PASAT）。星号显示为揭示与修正配对比较显著差异（P &lt;0.05）。这个数字已经被修改教皇和Miall 1。 口头响应时间正确的答案是显著更快PASAT比PASST期间期间（1372与1447毫秒;˚F1.57 = 11.70，P &lt;0.001），更使后TDCS（1446与1374毫秒;˚F1，57 = 36.43，P &lt;0.001）。事实上，任务按会话由集团的互动几乎是显著（F 1,57 = 2.65，P = 0.08），即阴极刺激（1509与1322毫秒）后PASST过程中的响应时间减少的更多，比后anodal（1491 VS 。1427毫秒）或假（1504与1427毫秒）的刺激。这种趋势并不明显在PASAT期间。 响应时间变化响应时间的一致性也减少之间的会话1（386毫秒）和两个显著（354毫秒;˚F1,57 = 16.86，P &lt;0.001）， 如图2b所示 。特别感兴趣的，任务X会话X组相互作用显著（F 2,57 = 11.16，P &lt;0.001）。这一结果表明，该PASST期间响应时间变异性阴极（403与后下降更273毫秒），比anodal（418与398毫秒）或假（396 368主场迎战毫秒）之后。在响应时间的变化幅度都在另外的任务期间在三个刺激组相等。 <img alt="图2" src="/files/ftp_upload/52302/52302fig2highres.jpg" /> 图2：前和小脑TDCS后（A）平均口头响应时间。参加者的口头响应时间的平均值（指+1 SEM，N = 20）阴极刺激，从会议一（预刺激）会话两（后刺激）后有选择地提高，虽然没有显著（P = 0.08），在减法任务比在另外的任务。这个数字已经被修改教皇和Miall 1。（B）前和小脑TDCS后的口头响应时间的变化。参加者的口头响应时间的变异性（标准差）（意思是+1 SEM，N = 20），有选择地提高经过D显著减法期间会话之间阴极刺激，但不是在加法。这个数字已经被修改教皇和Miall 1。 实验二（语言任务） 平均总学习计算每个参与者的块1-5之间的学习的效果，发现为动词生成任务中的名词（0.03秒）和动词（0.03秒）读任务期间相媲美，但大于（0.20秒[ 见图3] ）所揭示的任务的显著主要作用（F = 2.56 67.17，P &lt;0.001）。有趣的是，一个显著会话X任务X基团的相互作用，（F 4114 = 2.44，P = 0.05）表明TDCS选择性改进了阴极后动词产生任务（0.18与0.31秒）之间的会话的学习，但不经过anodal（0.18与0.17秒）或假（0.17与0.19秒）。 <img alt="图3" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/52302/52302fig3highres.jpg" width="600" /> 图3：平均重复块之间的总学习均值回复（平均1 SEM，N = 20）之间的块1-5是动词生成（VG）任务期间TDCS后快，比名词读（NR），动词时阅读（VR）的任务。星号显示为揭示与修正配对比较显著差异（P &lt;0.05）。这个数字已经被修改教皇和Miall 1。 总的学习变异块1-5之间学习的一致性还计算（参见图4），并发现阴极（0.08与0.19秒）后的动词生成任务时被选择性的提高，但不经过anodal（0.08与0.08秒）或假（0.08与0.06秒）TDCS为标有signif着性会话X任务X集团的互动，（F = 4114 2.23 P &lt;0.05）。 <img alt="图4" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/52302/52302fig4highres.jpg" width="600" /> 图4：重复块之间共有的学习变化响应的变异性（指SD +1 SEM，N = 20）之间的块1-5是动词生成（VG）任务期间TDCS后更一致，比名词读期间（ NR），动词阅读（VR）的任务。星号显示为揭示与修正配对比较显著差异（P &lt;0.05）。这个数字已经被修改教皇和Miall 1。

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Modulating Cognition Using Transcranial Direct Current Stimulation of the Cerebellum

Transcranial direct current stimulation (tDCS) over the cerebellum exerts a remote effect on the prefrontal cortex, which can modulate cognition and performance. This was demonstrated using two information-processing tasks of varying complexity, whereby only cathodal tDCS improved performance when the task was difficult, but not easy.

调节认知使用小脑经颅直流电刺激

Numerous studies have emerged recently that demonstrate the possibility of modulating, and in some cases enhancing, cognitive processes by exciting brain ...

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Research

JoVE Journal

Behavior

28.0K 次观看.  University of Birmingham. Transcranial direct current stimulation (tDCS) over the cerebellum exerts a remote effect on the prefrontal cortex, which can modulate cognition and performance. This was demonstrated using two information-processing tasks of varying complexity, whereby only cathodal tDCS improved performance when the task was difficult, but not easy.

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Simultaneous EEG Monitoring During Transcranial Direct Current Stimulation

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a technique that delivers weak electric currents through the scalp. This constant electric current induces shifts in neuronal membrane excitability, resulting in secondary changes in cortical activity. Although tDCS has most of its neuromodulatory effects on the underlying cortex, tDCS effects can also be observed in distant neural networks. Therefore, concomitant EEG monitoring of the effects of tDCS can provide valuable information on the mechanisms of tDCS. In addition, EEG findings can be an important surrogate marker for the effects of tDCS and thus can be used to optimize its parameters. This combined EEG-tDCS system can also be used for preventive treatment of neurological conditions characterized by abnormal peaks of cortical excitability, such as seizures. Such a system would be the basis of a non-invasive closed-loop device. In this article, we present a novel device that is capable of utilizing tDCS and EEG simultaneously. For that, we describe in a step-by-step fashion the main procedures of the application of this device using schematic figures, tables and video demonstrations. Additionally, we provide a literature review on clinical uses of tDCS and its cortical effects measured by EEG techniques.

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a non-invasive brain stimulation technique that has shown initial therapeutic effects in several neurological conditions. The main mechanism underlying these therapeutic effects is the modulation of cortical excitability. Therefore, online monitoring of cortical excitability would help guide stimulation parameters and optimize its therapeutic effects. In the present article we review the use of a novel device that combines simultaneous tDCS and EEG monitoring in real time.

同时脑电图监测在经颅直流电刺激

Transcranial  direct current stimulation (tDCS) is a technique that delivers weak electric  currents through the scalp. This constant electric current ...

科研

行为学

Stimulating the Lip Motor Cortex with Transcranial Magnetic Stimulation

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has proven to be a useful tool in investigating the role of the articulatory motor cortex in speech perception. Researchers have used single-pulse and repetitive TMS to stimulate the lip representation in the motor cortex. The excitability of the lip motor representation can be investigated by applying single TMS pulses over this cortical area and recording TMS-induced motor evoked potentials (MEPs) via electrodes attached to the lip muscles (electromyography; EMG). Larger MEPs reflect increased cortical excitability. Studies have shown that excitability increases during listening to speech as well as during&#160;viewing speech-related movements. TMS can be used also to disrupt the lip motor representation. A 15-min train of low-frequency sub-threshold repetitive stimulation has been shown to suppress motor excitability for a further 15-20 min. This TMS-induced disruption of the motor lip representation impairs subsequent performance in demanding speech perception tasks and modulates auditory-cortex responses to speech sounds. These findings are consistent with the suggestion that the motor cortex contributes to speech perception. This article describes how to localize the lip representation in the motor cortex and how to define the appropriate stimulation intensity for carrying out both single-pulse and repetitive TMS experiments.

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has proven to be a useful tool in investigating the role of the articulatory motor cortex in speech perception.&#160; This article describes how to record motor evoked potentials (MEPs) from the lip muscles and how to disrupt the motor lip representation using repetitive TMS.

刺激唇部运动皮层与经颅磁刺激

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has proven to be a useful tool in investigating the role of the articulatory motor cortex in speech perception. ...

Transcranial Direct Current Stimulation and Simultaneous  Functional Magnetic Resonance Imaging

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique that uses weak electrical currents administered to the scalp to manipulate cortical excitability and, consequently, behavior and brain function. In the last decade, numerous studies have addressed short-term and long-term effects of tDCS on different measures of behavioral performance during motor and cognitive tasks, both in healthy individuals and in a number of different patient populations. So far, however, little is known about the neural underpinnings of tDCS-action in humans with regard to large-scale brain networks. This issue can be addressed by combining tDCS with functional brain imaging techniques like functional magnetic resonance imaging (fMRI) or electroencephalography (EEG).
In particular, fMRI is the most widely used brain imaging technique to investigate the neural mechanisms underlying cognition and motor functions. Application of tDCS during fMRI allows analysis of the neural mechanisms underlying behavioral tDCS effects with high spatial resolution across the entire brain. Recent studies using this technique identified stimulation induced changes in task-related functional brain activity at the stimulation site&#160;and also in more distant brain regions, which were associated with behavioral improvement. In addition, tDCS administered during resting-state fMRI allowed identification of widespread changes in whole brain functional connectivity.
Future studies using this combined protocol should yield new insights into the mechanisms of tDCS action in health and disease and new options for more targeted application of tDCS in research and clinical settings. The present manuscript describes this novel technique in a step-by-step fashion, with a focus on technical aspects of tDCS administered during fMRI.

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique. It has successfully been used in basic research and clinical settings to modulate brain function in humans. This article describes the implementation of tDCS and simultaneous functional magnetic resonance imaging (fMRI), to investigate the neural basis of tDCS effects.

经颅直流电刺激和同步功能磁共振成像

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique that uses weak electrical currents administered to the scalp ...

Transcranial Magnetic Stimulation for Investigating Causal Brain-behavioral Relationships and their Time Course

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a safe, non-invasive brain stimulation technique that uses a strong electromagnet in order to temporarily disrupt information processing in a brain region, generating a short-lived &#8220;virtual lesion.&#8221; Stimulation that interferes with task performance indicates that the affected brain region is necessary to perform the task normally. In other words, unlike neuroimaging methods such as functional magnetic resonance imaging (fMRI) that indicate correlations between brain and behavior, TMS can be used to demonstrate causal brain-behavior relations. Furthermore, by varying the duration and onset of the virtual lesion, TMS can also reveal the time course of normal processing. As a result, TMS has become an important tool in cognitive neuroscience. Advantages of the technique over lesion-deficit studies include better spatial-temporal precision of the disruption effect, the ability to use participants as their own control subjects, and the accessibility of participants. Limitations include concurrent auditory and somatosensory stimulation that may influence task performance, limited access to structures more than a few centimeters from the surface of the scalp, and the relatively large space of free parameters that need to be optimized in order for the experiment to work. Experimental designs that give careful consideration to appropriate control conditions help to address these concerns. This article illustrates these issues with TMS results that investigate the spatial and temporal contributions of the left supramarginal gyrus (SMG) to reading.

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a technique for non-invasively disrupting neural information processing and measuring its effect on behavior. When TMS interferes with a task, it indicates that the stimulated brain region is necessary for normal task performance, allowing one to systematically relate brain regions to cognitive functions.

经颅磁刺激对调查因果脑 - 行为关系及其时间进程

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a safe, non-invasive brain stimulation technique that uses a strong electromagnet in order to temporarily ...

Multifunctional Setup for Studying Human Motor Control Using Transcranial Magnetic Stimulation, Electromyography, Motion Capture, and Virtual Reality

The study of neuromuscular control of movement in humans is accomplished with numerous technologies. Non-invasive methods for investigating neuromuscular function include transcranial magnetic stimulation, electromyography, and three-dimensional motion capture. The advent of readily available and cost-effective virtual reality solutions has expanded the capabilities of researchers in recreating &#8220;real-world&#8221; environments and movements in a laboratory setting. Naturalistic movement analysis will not only garner a greater understanding of motor control in healthy individuals, but also permit the design of experiments and rehabilitation strategies that target specific motor impairments (e.g. stroke). The combined use of these tools will lead to increasingly deeper understanding of neural mechanisms of motor control. A key requirement when combining these data acquisition systems is fine temporal correspondence between the various data streams. This protocol describes a multifunctional system&#8217;s overall connectivity, intersystem signaling, and the temporal synchronization of recorded data. Synchronization of the component systems is primarily accomplished through the use of a customizable circuit, readily made with off the shelf components and minimal electronics assembly skills.

Transcranial magnetic stimulation, electromyography, and 3D motion capture are commonly used non-invasive techniques for investigating neuromuscular function in humans. In this paper, we describe a protocol that synchronously samples data generated by all three of these tools along with the unique addition of virtual reality stimulus presentation and feedback.

多功能设置研究人类电机控制用经颅磁刺激，肌电图，运动捕捉和虚拟现实

The study of neuromuscular control of movement in humans is accomplished with numerous technologies. Non-invasive methods for investigating neuromuscular ...

Neuronavigation-guided Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation for Aphasia

Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) is widely used for several neurological conditions, as it has gained acknowledgement for its potential therapeutic effects. Brain excitability is non-invasively modulated by rTMS, and rTMS to the language areas has proved its potential effects on treatment of aphasia. In our protocol, we aim to artificially induce virtual aphasia in healthy subjects by inhibiting Brodmann area 44 and 45 using neuronavigational TMS (nTMS), and F3 of the International 10-20 EEG system for conventional TMS (cTMS). To measure the degree of aphasia, changes in reaction time to a picture naming task pre- and post-stimulation are measured and compare the delay in reaction time between nTMS and cTMS. Accuracy of the two TMS stimulation methods is compared by averaging the Talairach coordinates of the target and the actual stimulation. Consistency of stimulation is demonstrated by the error range from the target. The purpose of this study is to demonstrate use of nTMS and to describe the benefits and limitations of the nTMS compared to those of cTMS.

This study is designed to test the hypothesis that neuronavigational system-guided transcranial magnetic stimulation has higher accuracy for targeting the intended target as demonstrated by eliciting a greater degree of virtual aphasia in healthy subjects, measured by delay in reaction time to picture naming.

神经导航引导下重复经颅磁刺激的失语

Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) is widely used for several neurological conditions, as it has gained acknowledgement for its potential ...

Concurrent Electroencephalography Recording During Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS)

Oscillatory brain activities are considered to reflect the basis of rhythmic changes in transmission efficacy across brain networks and are assumed to integrate cognitive neural processes. Transcranial alternating current stimulation (tACS) holds the promise to elucidate the causal link between specific frequencies of oscillatory brain activity and cognitive processes. Simultaneous electroencephalography (EEG) recording during tACS would offer an opportunity to directly explore immediate neurophysiological effects of tACS. However, it is not trivial to measure EEG signals during tACS, as tACS creates a huge artifact in EEG data. Here we explain how to set up concurrent tACS-EEG experiments. Two necessary considerations for successful EEG recording while applying tACS are highlighted. First, bridging of the tACS and EEG electrodes via leaking EEG gel immediately saturates the EEG amplifier. To avoid bridging via gel, the viscosity of the EEG gel is the most important parameter. The EEG gel must be viscous to avoid bridging, but at the same time sufficiently fluid to create contact between the tACS electrode and the scalp. Second, due to the large amplitude of the tACS artifact, it is important to consider using an EEG system with a high resolution analog-to-digital (A/D) converter. In particular, the magnitude of the tACS artifact can exceed 100 mV at the vicinity of a stimulation electrode when 1 mA tACS is applied. The resolution of the A/D converter is of importance to measure good quality EEG data from the vicinity of the stimulation site. By following these guidelines for the procedures and technical considerations, successful concurrent EEG recording during tACS will be realized.

Concurrent Electroencephalography Recording During Transcranial Alternating Current Stimulation tACS

In this article we explain how to set up a concurrent transcranial alternating current stimulation and EEG experiment.

并行脑电图记录在经颅交流电刺激（TACS）

Oscillatory brain activities are considered to reflect the basis of rhythmic changes in transmission efficacy across brain networks and are assumed to ...

Treating Clinical Depression with Repetitive Deep Transcranial Magnetic Stimulation Using the Brainsway H1-coil

Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) is an emerging non-pharmacological approach to treating many brain-based disorders. rTMS uses electromagnetic coils to stimulate areas of the brain non-invasively. Deep transcranial magnetic stimulation (dTMS) with the Brainsway H1-coil system specifically is a type of rTMS indicated for treating patients with major depressive disorder (MDD) who are resistant to medication. The unique H1-coil design of this device is able to stimulate neuronal pathways that lie deeper in the targeted brain areas than those reached by conventional rTMS coils. dTMS is considered to be low-risk and well tolerated, making it a viable treatment option for people who have not responded to medication or psychotherapy trials for their depression.
Randomized, sham-control studies have demonstrated that dTMS produces significantly greater improvement in depressive symptoms than sham dTMS treatment in patients with major depression that has not responded to antidepressant medication. In this paper, we will review the methodology for treating major depression with dTMS using an H1-coil.

Here we present a protocol outlining the methodology for treatment of Major Depressive Disorder using the deep Transcranial Magnetic Stimulation (dTMS) system.

临床治疗抑郁症的深层重复经颅磁刺激使用Brainsway H1线圈

Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) is an emerging non-pharmacological approach to treating many brain-based disorders. rTMS uses ...

Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation to the Unilateral Hemisphere of Rat Brain

Previous rodent models of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) adopted whole-brain stimulation instead of unilateral hemispheric rTMS, which is unlike the protocols used for human subjects. We report a successful application of rTMS to the unilateral hemisphere of rat brain. The rTMS was delivered with a low-frequency (1 Hz), high-frequency (20 Hz), or sham stimulation protocol to one side of the brain by using a small 25-mm figure-8 coil. We placed the center of the coil 1 cm lateral to the vertex on the biauricular line and angulated the coil 45&#176; to the ground to minimize a potential direct effect of rTMS on the contralateral cortex. We also used an in-house water cooling system to enable repetitive magnetic stimulation for more than 20 min, even at a 20-Hz stimulation frequency. Increases in the transcriptions of immediate early genes (Arc, Junb, and Egr2) were greater after rTMS than after sham stimulation. After 5 consecutive days of 20-min 1-Hz rTMS, bdnf mRNA expression was significantly higher in stimulated cortex than in contralateral side. The model presented herein will elucidate the molecular mechanisms of rTMS by allowing analysis of the inter-hemispheric difference in its effect.

We applied repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) to the unilateral hemisphere of rat brain, by placing a 25-mm figure-8 coil 1 cm lateral to the vertex on the biauricular line and angulating the coil by 45&#176;. An in-house water cooling system was used for rTMS for more than 20 min.

重复经颅磁刺激对大鼠大脑的单边半球

Previous rodent models of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) adopted whole-brain stimulation instead of unilateral hemispheric rTMS, ...

How to Use the H1 Deep Transcranial Magnetic Stimulation Coil for Conditions Other than Depression

Deep transcranial magnetic stimulation (dTMS) is a relatively new technique that uses different coils for the treatment of different neuropathologies. The coils are made of soft copper windings in multiple planes that lie adjacent to the skull. They are located within a special helmet so that their magnetic fields combine and improve depth penetration. The H1 dTMS coil is designed to stimulate bilateral prefrontal cortices with greater effective stimulation over the left than the right. By positioning the left side of the coil close to the left dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC), the H1 coil was used in a multisite study, leading to FDA approval for treatment-resistant depression. In this same position, the H1 coil was also explored as a possible treatment for negative symptoms of schizophrenia, bipolar depression, and migraine. When moved to different positions over the subject's skull, the H1 coil was also explored as a possible treatment for other conditions. Such manipulation of the H1 coil was demonstrated for PTSD and alcohol dependence by positioning it over the medial prefrontal cortex (mPFC), for anxiety by positioning it over the right prefrontal cortex (rPFC), for auditory hallucinations and tinnitus by positioning it over the temporoparietal junction (TPJ), and for Parkinson's and fatigue from multiple sclerosis (MS) by positioning it over the motor cortex (MC) and PFC. Corresponding electrical field diagrams measured with an oscilloscope through a saline-filled head are included.

The H1 deep transcranial magnetic stimulation coil is FDA-cleared for the treatment of depression. We demonstrate how to utilize the H1 for other conditions, such as auditory hallucinations and PTSD, by moving the helmet to different locations over the subject's skull.

如何使用H1深经颅磁刺激线圈条件除抑郁症

Deep transcranial magnetic stimulation (dTMS) is a relatively new technique that uses different coils for the treatment of different neuropathologies. The ...