עבודה זו נתמכה על ידי מענקים מדויטשה Forschungsgemeinschaft (AF: 379-8/1; 379-10/1, 379-11/1 ועל ידי DFG-EXC-257, UL: 423/1-1), Bundesministerium פרווה Bildung und Forschung (AF: FKZ0315673A ו01GY1144; AF וMM: 01EO0801), הגרמני אקדמי שירות ההחלפה (AF: DAAD-54,391,829), Go8 אוסטרליה - גרמניה למחקר המשותף לשיתוף פעולה Scheme (DC: 2011001430), קרונה-Else Fresenius Stiftung (AF: 2009-141; RL: 2,011-119) והמועצה האוסטרלית למחקר (DC: ARC FT100100976; MM: ARC FT120100608). אנו מודים לקייט Riggall למערכת סיוע.

1. התוויות נגד ושיקולים מיוחדים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יסודיות מסך משתתפים להתוויות נגד MRI (למשל קוצבי לב, קלאוסטרופוביה, וכו &#39;) ולא לכלול במידת צורך. לרכוש שאלונים סטנדרטיים במוסדות קליניים או מחקר הפועלים סורקי MRI. תמיד לציית לנהלי בטיחות סטנדרטיים, כאשר נכנסנו לחדר של הסורק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יסודיות מסך משתתפים להתוויות נגד לtDCS. אלה עשויים לחפוף עם התוויות נגד לבדיקת MRI. ראה Villamar et al. 20 לירושלים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התייעץ עם מתקן ההפעלה לגבי בטיחות ותקנות מקומיות אתיקה ולקבל הרשאות נחוצות. מבחן לממצאי הדמיה פוטנציאליים הנגרמים על ידי הציוד הנוכחי או tDCS הגירוי לפני תחילתו של הניסוי בפועל (למשל על ידי בדיקת ההשפעה של tDCS על יחס אות לרעש 17, 18). </li></ol> 2. FMהתקנת RI, ניסויי עיצוב וחומרים שים לב: השימוש בtDCS בתוך סורק MRI דורש ציוד מיוחד. בפרט, ספציפי כבלים MRI תואמים, קופסות מסנן, אלקטרודות ורצועות לחבר אלקטרודות לראש של הנבדקים נדרשים. איור 2 מדגים (א) ציוד tDCS סטנדרטי ורכיבים (ב &#39;) לשימוש עם ה-MRI. הרכיבים האחרונים הם נחוצים כדי למנוע את האפשרות של חימום מתחת לאלקטרודות בשל פולסים בתדר הרדיו נפלטים במהלך בדיקת MRI. בנוסף, ממצאי הדמיה בתדירות גבוהה עלולים להיגרם על ידי מכשיר tDCS. שניהם ניתן למנוע על ידי שימוש בתיבות מסנן ממוקם מחוץ ובתוך חדר הסורק, כבלים מצוידים בנגדים ואלקטרודות מוליך MRI תואמים ייעודי גומי. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע ניסוי הגדרה כללית ורצפים לניסוי fMRI. שניהם תלויים במטרות המחקר. הערה: הפרוטוקול שלהלן הוא speciFIC לניסוי הזה, אבל יכול להיות מתוקן לחול על מספר מצבי ניסוי שונים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש במחשב שולחני עם תוכנת מצגת גירוי המותקן למשימה בשפה שיש בה מצגת חזותית של קטגוריות סמנטיות בתוך הסורק. להציג את הגירויים האלה על מסך הפנימי של הסורק באמצעות מקרן מחובר למחשב ומערכת של מראות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש במיקרופון MRI תואם לשידור של תגובות מילוליות גלויות. לרכוש שני רצפים תפקודיים במהלך tDCS: המשימה נעדרה RS-רצף של חמש דקות ומשימת מילת דור סמנטית גלויה. הערה: פרטים נוספים על ניסיוני ההגדרה, רצפי ה-fMRI וגירויים בעבר תיארו בפירוט 14, 15 ואיור 1 מדגים את הניסוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למכשיר תכנית tDCS, להגדיר את המכשיר כדי לספק זרם חשמלי קבוע קבוע של 1 mA עבור 20 דקות כדי לכסות את כל תקופת הסריקה שתי הפונקציונליתים, כולל הפסקות וזמן להוראות שבבין סריקות 14, 15 קצרים. ודא בטוח שהממריץ היא טעון מספיק; אחרת זה עלול נסגר במהלך הניסוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא שכל החומרים הדרושים זמינים (איור 2). </li></ol> 3. התקנת tDCS מחוץ ובתוך הסורק (ראה איור 3 לסקירה סכמטי) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את תיבת המסנן החיצונית קרובה למסנן תדר רדיו הצינור (RF) (כלומר נקודת החדירה במגן תדר הרדיו של סורק ה-MRI, שניתן להשתמש כדי להכניס כבלים מחוץ לסורק). חבר ממריץ עם התיבה החיצונית באמצעות כבל ממריץ. תיבת סינון פנימית וחיצונית לא חייבת להיות מעורבת. הערה: איור 4 א ממחיש את tDCS ההגדרה מחוץ לסורק. התיבה החיצונית מסומנת בבירור באיור 4. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למדוד את אורך כבל הנדרש כדי להתחבר פונדקאה עם תיבה חיצונית באמצעות כבל תיבה (ראה נקודה הבאה לגבי מיקום של כבלים בחדר סורק). הכנס ממיר כבלים לתוך צינור RF מבחוץ של הסורק ולהתחבר עם תיבה חיצונית מסנן (איור 4 א). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח תיבת מסנן פנימית בתוך חלקו האחורי של שעמם הסורק (איור 5); להשתמש בנייר דבק כדי לשמור אותו במקום. מחבר את כבל תיבה עם תיבת מסנן פנימית ולמנוע לולאות בכבלים כמו אלה עלולים לגרום לחימום RF. הערה: הכבל צריך להיות מתואם עם קירות חדר הסורק ומחובר עם דבק (איור 3). </li></ol> 4. משתתף הכנה ומיקום של משתתף בסורק <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כמו עם tDCS הקונבנציונלי להגדיר קופצים, לבדוק את העור של המשתתף לכל נגעים טרום קיימים, להזיז את שיער משם, עור נקי עם אלכוהול כדי להסיר תרסיס, קרם גוף, וכו &#39;. כדי לשפר את מוליכות עור מתחת לאלקטרודות 12, &lt;sup&gt; 21. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> משרים כיסי ספוג עם תמיסת מלח ולהכניס אלקטרודות MRI תואמות לכיסים (ראה DaSilva 21 לשיקולים כלליים של הכנת משתתף ומיצוב אלקטרודה). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עמדות אלקטרודה סימן על ראשי תושבים באמצעות עט שאינו מותיר עקבות פרומגנטי (למשל לא משתמשים באייליינר). לקבוע את מיקום יעד להאנודה באמצעות 10-20 מערכת ה-EEG (כאן: עזב את הממשלה העתידית, 5 x 7 סנטימטר 2) 14, 15. לשם כך, אתר (א) לצומת של T3-F3 וF7-C3 ו (ב) נקודת האמצע בין F7-F3. מיקום היעד הוא במרכזו של נקודות חיבור קו (א) ו (ב). קתודה מקום (10 x 10 2 סנטימטר) מעל עמדת supraorbital תקין (לפרטים אודות מיקום האלקטרודה לראות Meinzer et al. 14, 15). חבר אלקטרודות לראש באמצעות גומייה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להנחות את המשתתף מאחורי הסורק ולחבר את כבל האלקטרודה עם filt הפנימיתיבה אה. הפעל ממריץ ועכבת בדיקה על ידי לחיצה על הכפתור הימני העליונות ושמאלי תחתון של ממריץ בו זמנית. אם גבולות העכבה הם הגיעו, ואז ממריץ יפסיק באופן אוטומטי. במקרה זה, לבדוק אם יש לי אלקטרודות מגע עם הקרקפת, עור נקי שוב או להחיל יותר תמיסת מלח אם ספוגים הפכו יבשים מדי, ולאחר מכן בדוק אם כל כבל שבור. הערה: עכבה היא בדרך כלל גבוהה יותר בהשוואה לקבוצה קופצים קונבנציונלית בגלל כבלים נוספים ותיבות מסנן בין ממריץ ואלקטרודות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדריך משתתף לתוך סורק החדר (לאחר בדיקת בטיחות סופית). מקם את המשתתף על gantry הסורק ולוודא כי אלקטרודות עדיין נמצאות במיקום הנכון. סגור את סליל הראש. כבל האלקטרודה צריך להיות מוזן דרך החלק השמאלי התחתון של סליל הראש (ראה איור 6) או לפי המלצות היצרן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הזז משתתף לשעמם סורק. ודא שהכבל עושהes לא תתפוס על הפיגום ולשבור (ראה איור 6 לעמדה בטוחה אפשרית של הכבל בשלב זה). כאשר המשתתף הגיע לעמדתו הסופית בתוך הסורק, להגיע לכבל האלקטרודה מהקצה האחורי של הסורק ולחבר אותו לתיבת המסנן הפנימית. למסור לחצן חירום למשתתף ולעזוב את החדר של הסורק. </li></ol> 5. החל גירוי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש אינטרקום סורק כדי ליידע את המשתתף על תחילת פגישת סריקה. התחל את סריקת Localizer המבנית (כדי לקבוע עמדה בראשו של משתתף בסורק ולאפשר תכנון של סריקות תפקודיות ומבניות שלאחר מכן) באמצעות קונסולת סריקה. בדוק סריקת Localizer לחפצים בתדירות גבוהה: לחץ לחיצה כפולה על סריקת Localizer לאחר תום תקופת הרכישה ולכוונן את החדות (לסימנס טריו ידי החזקת לחצן עכבר ימני והזזת עכבר לשמאל וימין, לדוגמאות ראו איורים 7 או7 ב). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש אינטרקום סורק כדי לתקשר לנושא שהגירוי יחל, וכי הוא / היא עלולה להרגיש תחושת עקצוץ בקרקפת למשך זמן קצר. חזור על הוראות לסריקה תפקודית ראשונה. בדוגמא זו, להנחות את המשתתף כדי לשמור על העיניים עצומות למשך הסריקה (5 דקות), הזז מעט ככל האפשר ולא לחשוב על שום דבר מיוחד. ודא שהמקרן כבוי (מסך בתוך שעם הסורק הוא שחור), כדי למנוע גירוי ויזואלי במהלך RS-סריקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התחל גירוי ידני כ 1-2 דקות לפני תחילת הסריקה הראשונה התפקודית (RS-סריקה). השתמש במסוף סורק כדי לטעון RS-רצף. לחץ לחיצה כפולה על RS-רצף כדי לפתוח שדה של נוף (FOV), להתאים את המצב כדי לכסות את כולו המוח וליישר עם כ השליך הקדמי, אחורי. התחל את הסריקה הראשונה (תוך שימוש בלחצן סריקת START). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפקח עכבה לאורך כל הניסוי. הערה: אם experiment מתנהל במצב כפול סמיות (משתתף וחוקר מסונוורים לגירוי), חוקר שני עשויים להיות נחוץ כדי לפקח על העכבה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעוד RS-הרצף פועל, לטעון רצף הדמיה תפקודי שני (למשימה בשפה שלאחר מכן) ולהתאים FOV, באמצעות קונסולת סורק כאמור לעיל, כדי להפחית את הזמן הנדרש בין סריקות. לאחר סיומה של RS-הרצף, הפעל את מקרן על מנת לאפשר תצוגה ויזואלית של גירויים ניסיוניים במהלך משימה בשפה. לחץ לחיצה כפולה על סמל תוכנת מצגת והפרדיגמה שפת עומס. השתמש אינטרקום סורק הוראות לחזור לפרדיגמה fMRI הקשורות למשימות ולהתחיל עם משימה 14, 15. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר תום ניסוי הגירוי / fMRI, להמשיך בסריקות מבניות מתוכננות. אין לנתק את כבלי אלקטרודה עד סוף פגישת הסריקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בסוף הניסוי, נתק כבל האלקטרודה מתיבת מסנן פנימי לפני שעברתי את המשתתףפיר סורק. הסר את המשתתף מהסורק, לנתק את סליל ראש ושואל את המשתתף לשבת ולהסיר את האלקטרודות בזהירות. </li></ol>

<ol>
	<li>Stagg, C. J., Nitsche, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physiological+basis+of+transcranial+direct+current+stimulation.">Physiological basis of transcranial direct current stimulation.</a> Neuroscientist. 17, 37-53 (2011).</li><li>Nitsche, M., Paulus, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sustained+excitability+elevations+induced+by+transcranial+DC+motor+cortex+stimulation+in+humans.">Sustained excitability elevations induced by transcranial DC motor cortex stimulation in humans.</a> Neurology. 57, 1899-1901 (2001).</li><li>Fl&#246;el, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=tDCS-enhanced+motor+and+cognitive+function+in+neurological+diseases.">tDCS-enhanced motor and cognitive function in neurological diseases.</a> NeuroImage. 85, 934-947 (2014).</li><li>Brunoni, A. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+systematic+review+on+reporting+and+assessment+of+adverse+effects+associated+with+transcranial+direct+current+stimulation.">A systematic review on reporting and assessment of adverse effects associated with transcranial direct current stimulation.</a> Int. J. Neuropsychopharmacol. 14, 1133-1145 (2011).</li><li>Gandiga, P. C., Hummel, F. C., Cohen, L. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+DC+stimulation+(tDCS):+a+tool+for+double-blind+sham-controlled+clinical+studies+in+brain+stimulation.">Transcranial DC stimulation (tDCS): a tool for double-blind sham-controlled clinical studies in brain stimulation.</a> Clin. Neurophysiol. 117, 845-850 (2006).</li><li>Jacobson, L., Koslowsky, M., Lavidor, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=tDCS+polarity+effects+in+motor+and+cognitive+domains:+a+meta-analytical+review.">tDCS polarity effects in motor and cognitive domains: a meta-analytical review.</a> Exp. Brain Res. 216, 1-10 (2012).</li><li>Kuo, M. F., Nitsche, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+transcranial+electrical+stimulation+on+cognition.">Effects of transcranial electrical stimulation on cognition.</a> Clin. EEG Neurosci. 43, 192-199 (2012).</li><li>Reis, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+cortical+stimulation+enhances+motor+skill+acquisition+over+multiple+days+through+an+effect+on+consolidation.">Noninvasive cortical stimulation enhances motor skill acquisition over multiple days through an effect on consolidation.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 106, 1590-1595 (2009).</li><li>Meinzer, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+direct+current+stimulation+over+multiple+days+improves+learning+and+maintenance+of+a+novel+vocabulary.">Transcranial direct current stimulation over multiple days improves learning and maintenance of a novel vocabulary.</a> Cortex. 50, 137-147 (2014).</li><li>Cohen Kadosh, R., Soskic, S., Iuculano, T., Kanai, R., Walsh, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulating+neuronal+activity+produces+specific+and+long-lasting+changes+in+numerical+competence.">Modulating neuronal activity produces specific and long-lasting changes in numerical competence.</a> Curr. Biol. 20, 2016-2020 (2010).</li><li>Crosson, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+imaging+and+related+techniques:+an+introduction+for+rehabilitation+researchers.">Functional imaging and related techniques: an introduction for rehabilitation researchers.</a> J. Rehabil. Res. Dev. 47, (2010).</li><li>Schestatsky, P., Morales-Quezada, L., Fregni, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+EEG+monitoring+during+transcranial+direct+current+stimulation.">Simultaneous EEG monitoring during transcranial direct current stimulation.</a> J. Vis. Exp. (10), (2013).</li><li>Zheng, X., Alsop, D. C., Schlaug, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+transcranial+direct+current+stimulation+(tDCS)+on+human+regional+cerebral+blood+flow.">Effects of transcranial direct current stimulation (tDCS) on human regional cerebral blood flow.</a> NeuroImage. 58, 26-33 (2011).</li><li>Meinzer, M., Lindenberg, R., Antonenko, D., Flaisch, T., Fl&#246;el, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anodal+transcranial+direct+current+stimulation+temporarily+reverses+age-associated+cognitive+decline+and+functional+brain+activity+changes.">Anodal transcranial direct current stimulation temporarily reverses age-associated cognitive decline and functional brain activity changes.</a> J. Neurosci. 33, 12470-12478 (2013).</li><li>Meinzer, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical+brain+stimulation+improves+cognitive+performance+by+modulating+functional+connectivity+and+task-specific+activation.">Electrical brain stimulation improves cognitive performance by modulating functional connectivity and task-specific activation.</a> J. Neurosci. 32, 1859-1866 (2012).</li><li>Lindenberg, R., Nachtigall, L., Meinzer, M., Sieg, M. M., Floel, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+effects+of+dual+and+unihemispheric+motor+cortex+stimulation+in+older+adults.">Differential effects of dual and unihemispheric motor cortex stimulation in older adults.</a> J. Neurosci. 33, 9176-9183 (2013).</li><li>Holland, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Speech+facilitation+by+left+inferior+frontal+cortex+stimulation.">Speech facilitation by left inferior frontal cortex stimulation.</a> Curr. Biol. 21, 1403-1407 (2011).</li><li>Antal, A., Polania, R., Schmidt-Samoa, C., Dechent, P., Paulus, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+direct+current+stimulation+over+the+primary+motor+cortex+during+fMRI.">Transcranial direct current stimulation over the primary motor cortex during fMRI.</a> NeuroImage. 55, 590-596 (2011).</li><li>Stagg, C. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Widespread+modulation+of+cerebral+perfusion+induced+during+and+after+transcranial+direct+current+stimulation+applied+to+the+left+dorsolateral+prefrontal+cortex.">Widespread modulation of cerebral perfusion induced during and after transcranial direct current stimulation applied to the left dorsolateral prefrontal cortex.</a> J. Neurosci. 33, 11425-11431 (2013).</li><li>Villamar, M. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Technique+and+considerations+in+the+use+of+4x1+ring+high-definition+transcranial+direct+current+stimulation+(HD-tDCS).">Technique and considerations in the use of 4x1 ring high-definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS).</a> J. Vis. Exp. (77), (2013).</li><li>DaSilva, A. F., Volz, M. S., Bikson, M., Fregni, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrode+positioning+and+montage+in+transcranial+direct+current+stimulation.">Electrode positioning and montage in transcranial direct current stimulation.</a> J. Vis. Exp. (51), (2011).</li><li>Turi, Z., Paulus, W., Antal, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+neuroimaging+and+transcranial+electrical+stimulation.">Functional neuroimaging and transcranial electrical stimulation.</a> Clin. EEG Neurosci. 43, 200-208 (2012).</li><li>Saiote, C., Turi, Z., Paulus, W., Antal, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combining+functional+magnetic+resonance+imaging+with+transcranial+electrical+stimulation.">Combining functional magnetic resonance imaging with transcranial electrical stimulation.</a> Front. Hum. Neurosci. 7, (2013).</li><li>Antal, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+current+stimulation+over+MT+/V5+modulates+motion+aftereffect+in+humans.">Direct current stimulation over MT+/V5 modulates motion aftereffect in humans.</a> Neuroreport. 15, 2491-2494 (2004).</li><li>Meinzer, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+changed+positive+and+negative+task-related+brain+activity+on+word-retrieval+in+aging.">Impact of changed positive and negative task-related brain activity on word-retrieval in aging.</a> Neurobiol. Aging. 33, 656-669 (2012).</li><li>Meinzer, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+signatures+of+semantic+and+phonemic+fluency+in+young+and+old+adults.">Neural signatures of semantic and phonemic fluency in young and old adults.</a> J. Cogn. Neurosci. 21, 2007-2018 (2009).</li><li>Meinzer, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Same+modulation+but+different+starting+points:+performance+modulates+age+differences+in+inferior+frontal+cortex+activity+during+word-retrieval.">Same modulation but different starting points: performance modulates age differences in inferior frontal cortex activity during word-retrieval.</a> PloS One. 7, (2012).</li><li>Crosson, B., Garcia, A., McGregor, K., Wierenga, C. E., Meinzer, M., Koffler, S., Morgan, J., Baron, I. S., Greiffenstein, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Neuropsychology Science and Practice. , 149-188 (2013).</li><li>Antal, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+artifacts+induced+by+electrical+stimulation+during+conventional+fMRI+of+the+brain.">Imaging artifacts induced by electrical stimulation during conventional fMRI of the brain.</a> NeuroImage. , (2012).</li><li>Antal, A., Terney, D., Poreisz, C., Paulus, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Towards+unravelling+task-related+modulations+of+neuroplastic+changes+induced+in+the+human+motor+cortex.">Towards unravelling task-related modulations of neuroplastic changes induced in the human motor cortex.</a> Eur. J. Neurosci. 26, 2687-2691 (2007).</li><li>Floel, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Short-term+anomia+training+and+electrical+brain+stimulation.">Short-term anomia training and electrical brain stimulation.</a> Stroke. 42, 2065-2067 (2011).</li><li>Baker, J. M., Rorden, C., Fridriksson, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+transcranial+direct-current+stimulation+to+treat+stroke+patients+with+aphasia.">Using transcranial direct-current stimulation to treat stroke patients with aphasia.</a> Stroke. 41, 1229-1236 (2010).</li></ol>

יש המחברים אין לחשוף.

היישום המשולב של tDCS עם fMRI בו זמנית הראה פוטנציאל להבהרת היסודות העצביים של ההשפעות מיידיות של הגירוי על פני כל המוח עם רזולוציה מרחבית גבוהה 13-19. בעתיד, מחקרים כאלה עשויים להיות כהשלמה מחקרי EEG-tDCS משולבים, כדי לנצל את הרזולוציה הזמנית מעולה של הטכניקה האחרונה. בנ...

גירוי הנוכחי ישיר Transcranial (tDCS) הוא שיטה לא פולשנית של גירוי המוחי שבו תפקוד קליפת המוח הוא מווסת על ידי אמצעים של זרם חלש חשמל (בדרך כלל 1-2 mA) הצפוי בין שתי אלקטרודות מודבקות-קרקפת. מבחינה פיזיולוגית, tDCS גורם שינוי קוטביות תלויה בפוטנציאל הממברנה מנוחה עצבי (RMP) בתוך האזור בקליפת המוח הממוקד באמצעות המניפולציה של תעלות נתרן וסידן, ובכך לקדם את השינויים ברגישות קליפת המוח 1. באופן ספציפי, anodal גירוי (atDCS) הוכח להגביר את הפעילות בקליפת המוח באמצעות שלילת קוטביות של RMP העצבי תוך גירוי cathodal (ctDCS) מפחית את רגישות קליפת המוח 2. בהשוואה לסוגים אחרים של גירוי המוח (למשל transcranial גירוי מגנטי) בטיחות כבר מבוססת היטב ועד כה אין לו תופעות לוואי חמור דווח גם באוכלוסיות חלשות 3, 4. כמו כן, לפחות עבור loעוצמות גירוי wer (mA עד 1), פלצבו יעיל (&quot;אחיזת עיניים&quot;) מצב גירוי קיים 5, המאפשר מסנוור יעיל של משתתפים וחוקרים לתנאי הגירוי, עיבוד tDCS כלי אטרקטיבי בהגדרות מחקר ניסוייות וקליניות. מחקרים רבים עד כה הראו כי שינויים אלה ברגישות קליפת המוח עלולים לגרום למודולציות התנהגותיות. במערכת המוטורית, דווחו תופעות תלויות קוטביות עקבית 1, 6 לשני atDCS וctDCS. במחקרים קוגניטיביים, רוב המחקרים שהעסיקו atDCS כדי לשפר תפקודים קוגניטיביים דיווחו השפעות מועילות על ביצועים 7, בעוד ctDCS לעתים קרובות לא הביא לעיבוד הקוגניטיבי לקוי. האחרונים עשויים להיות מוסבר על ידי יתירות רבה יותר של משאבי עיבוד עצביים שבבסיס ההכרה 6. רוב מחקרי tDCS יש מועסקי עיצובים צולבים על ללמודההשפעות מיידיות של הגירוי, אשר לשרוד את סיום הנוכחי רק לפרקי זמן קצרים 1. עם זאת, יש הטוען כי חזרו על השפעות גירוי בסינתזה של חלבונים, כלומר הרכישה העצבית המנגנון הבסיסית מיומנות 8. ואכן, מנוע או הצלחה אימון קוגניטיבי יכול להיות משופרת בשילוב עם הפעלות tDCS חוזרות ונשנות ויציבות לטווח הארוך של שיפורים אלה כבר דיווחו להימשך עד מספר חודשים במבוגרים בריאים 8-10. גם ממצאים אלה עוררו עניין בשימוש בtDCS בהקשרים קליניים ונתונים ראשוניים מצביע על כך שזה יכול להיות גם שימושי כגישת טיפול ראשונית או מן החוץ באוכלוסיות קליניות שונות 3. עם זאת, בעוד שמספר גדול יחסית של מחקרים התייחס תופעות neurophysiological של tDCS במערכת המוטורית, מעט מאוד ידוע על המנגנונים העצביים הבסיסיים של תופעות tDCS על תפקודי מוח הקוגניטיביים בבריאות ובחוליים.הבנה טובה יותר של אופן פעולה של tDCS היא תנאי הכרחי עבור יישומים ממוקדים יותר של tDCS במחקר ובמסגרות קליניות. בעיה זו ניתן לטפל על ידי שילוב של tDCS עם טכניקות הדמיה מוחית פונקציונליות כמו electroencephalography (EEG) או תהודה מגנטית תפקודית (fMRI). רוב המחקרים לחקור את המנגנונים העצביים שבבסיס פונקציות קוגניציה ומוטורית שבחרו להעסיק 11 fMRI. בפרט, fMRI הוא טכניקת הדמיה המוחית ביותר בשימוש נרחב כדי לחקור את המנגנונים העצביים שבבסיס פונקציות קוגניציה ומוטורית 11. יתר על כן, בשילוב עם יישום במקביל של tDCS, fMRI מאפשר בחינה של המנגנונים העצביים שבבסיס תופעות tDCS התנהגותיות עם רזולוציה גבוהה יותר המרחבי על פני כל המוח, בהשוואה לEEG (לתיאור האחרון של שילוב tDCS-EEG רואה Schestatsky et al. 12). כתב היד הנוכחית מתארת ​​השימוש בדואר משולב של tDCS במהלך fMRI בו זמנית. טכניקה חדשנית זו בהצלחה נעשתה שימוש כדי לחקור את המנגנונים העצביים שבבסיס מושרה tDCS מודולציות של תפקודים מוטוריים והקוגניטיביים 13-19. בעתיד, בשילוב פרוטוקול זה יניבו תובנות חדשות על מנגנוני פעולת tDCS בבריאות ובחוליים. הבנת ההשפעה של tDCS ברשתות עצביות בקנה מידה גדולה כפי שהוערך בטכניקה זו עשויה להניח את היסודות ליישום ממוקד יותר של tDCS במחקר ובמסגרות קליניות. כתב היד תתמקד בהבדלים בין ניסויי tDCS התנהגותיות והשימוש בשילוב של tDCS במהלך fMRI בו זמנית, עם דגש ספציפי על דרישות חומרה, יישום של הטכניקה, ושיקולי בטיחות. כדוגמא, פגישה אחת של tDCS מנוהל על הרכס החזיתי התחתון של האונה השמאלית (IFG) במהלך משימה נעדרה מנוחת מדינה (RS) fMRI וזמן משימה שפה 14, 15 wלהיות מתואר חולה, למרות שיישומים רבים אחרים אפשריים 16, 19. פרטים של עיצוב ניסיוני, מאפייני משתתף ונהלי ניתוח נתוני ה-fMRI שתוארו בפירוט בפרסומים המקוריים 14,15 והם מעבר להיקפו של כתב היד הנוכחית. יתר על כן, במחקרים אלה, fMRI נוסף לסרוק שדמה מעורב tDCS נרכש ובהשוואה לתוצאות של פגישת atDCS (ראה &quot;תוצאות נציג&quot; לפרטים נוספים). במושב זה היה זהה לזה שתואר בכתב היד הנוכחי, פרט לכך שהגירוי הופסק לפני תחילת פגישת הסריקה (ראה איור 1 לפרטים נוספים). ההליך הנוכחי יושם בהצלחה בסורק 3-טסלה סימנס טריו MRI במרכז ברלין להדמיה מתקדמות (Charité אוניברסיטה לרפואה, ברלין, גרמניה), וצריך באופן עקרוני להיות ישים לסורקים אחרים, כמו גם 13.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="662">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">DC-Stimulator Plus</td>
			<td style="width:147px;">NeuroConn, Illmenau, Germany</td>
			<td align="right" style="width:133px;">21</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="126">
			<td height="126" style="height:126px;width:216px;">Hardware extension DC-Stimulator MR (2 MRI compatible rubber electrodes, electrode and box cable and inner filter box; outer filter box and stimulator cable)</td>
			<td style="width:147px;">NeuroConn, Illmenau, Germany</td>
			<td style="width:133px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">2 sponge pads for rubber electrodes (7x5 and 10x10 ccm)</td>
			<td style="width:147px;">NeuroConn, Illmenau, Germany</td>
			<td style="width:133px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Rubber head band</td>
			<td style="width:147px;"></td>
			<td style="width:133px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">NaCL solution</td>
			<td style="width:147px;"></td>
			<td style="width:133px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Measurement tape</td>
			<td style="width:147px;"></td>
			<td style="width:133px;"></td>
			<td>To determine electrode position using the EEG 10-20 system</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Pen</td>
			<td style="width:147px;"></td>
			<td style="width:133px;"></td>
			<td>Used during electrode positioning</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

transcranial direct current stimulation and simultaneous  functional magnetic resonance imaging

גירוי הנוכחי ישיר Transcranial (tDCS) הוא טכניקת גירוי מוחית לא פולשנית שעושה שימוש בזרמים חשמליים חלשים המנוהלים על הקרקפת כדי לתפעל רגישות קליפת המוח וכתוצאה מכך, התנהגות ותפקוד המוח. בעשור האחרון, מחקרים רבים התייחסו השפעות קצר טווח וארוך טווח של tDCS על מדדים שונים של ביצועים התנהגותיים במהלך משימות מוטוריות וקוגניטיבי, הן באנשים בריאים והן במספר האוכלוסיות חולים שונות. עד כה, עם זאת, מעט מאוד ידוע על היסודות העצביים של tDCS פעולה בבני אדם בכל קשורים לרשתות מוח בקנה מידה גדולה. בעיה זו ניתן לטפל על ידי שילוב של tDCS עם טכניקות הדמיה מוחית פונקציונליות כמו הדמיה תפקודית בתהודה מגנטית (fMRI) או electroencephalography (EEG). בפרט, fMRI הוא טכניקת הדמיה המוחית ביותר בשימוש נרחב כדי לחקור את המנגנונים העצביים שבבסיס פונקציות קוגניציה ומוטורית. Applicatiעל של tDCS במהלך fMRI מאפשר ניתוח של המנגנונים העצביים שבבסיס תופעות tDCS התנהגותיות עם רזולוציה מרחבית גבוהה על פני כל המוח. מחקרים שנעשה לאחרונה שימוש בטכניקה זו זיהו שינויי גירוי הנגרמים בפעילות מוח תפקודית הקשורות למשימות באתר הגירוי וגם באזורים במוח רחוקים יותר, שהיו קשורים עם שיפור התנהגותי. בנוסף, tDCS מנוהל במהלך-נחה המדינה fMRI אפשר זיהוי של שינויים נרחבים בקישוריות תפקודית המוח כולו. מחקרים עתידיים תוך שימוש בפרוטוקול בשילוב הזה אמורים להניב תובנות חדשות על מנגנוני פעולת tDCS בבריאות ובמחלה ואפשרויות חדשות ליישום ממוקד יותר של tDCS במחקר ובמסגרות קליניות. כתב היד הנוכחית מתארת ​​טכניקה חדשנית זו בצורה של צעד אחר צעד, תוך התמקדות בהיבטים טכניים של tDCS מנוהל במהלך fMRI.

MRI התפקודי הוא טכניקת הדמיה הפונקציונלית ביותר בשימוש נרחב לטיפול במנגנונים העצביים הבסיסיים של תפקודים מוטוריים או קוגניטיבית. לאחרונה, fMRI שימש גם כדי להעריך את השפעות tDCS על פעילות וקישוריות בקליפת המוח. עם זאת, רוב המחקרים הללו מנוהלים tDCS מחוץ לסורק והערכת השפעות ?...

Watch this Scientific Journal Video about Transcranial Direct Current Stimulation and Simultaneous  Functional Magnetic Resonance Imaging at JoVE.com

Transcranial Direct Current Stimulation and Simultaneous  Functional Magnetic Resonance Imaging

גירוי הנוכחי ישיר Transcranial (tDCS) הוא טכניקת גירוי מוחי לא פולשנית. זה בהצלחה כבר בשימוש במחקר בסיסי והגדרות קליניות לווסת את תפקוד מוח בבני אדם. מאמר זה מתאר את היישום של tDCS ודימות תהודה מגנטית תפקודיות בו זמנית (fMRI), כדי לחקור את הבסיס העצבי של השפעות tDCS.

Transcranial זרם ישר גירוי והדמיית תהודה מגנטית פונקציונלית בו זמנית

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

transcranial-direct-current-stimulation-simultaneous-functional

Research

JoVE Journal

Behavior

21.6K Views.  University of Queensland.  גירוי הנוכחי ישיר Transcranial (tDCS) הוא טכניקת גירוי מוחי לא פולשנית. זה בהצלחה כבר בשימוש במחקר בסיסי והגדרות קליניות לווסת את תפקוד מוח בבני אדם. מאמר זה מתאר את היישום של tDCS ודימות תהודה מגנטית תפקודיות בו זמנית (fMRI), כדי לחקור את הבסיס העצבי של ?...

Video: Transcranial Direct Current Stimulation and Simultaneous  Functional Magnetic Resonance Imaging

Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) with Auditory Stimulation in Songbirds

The neurobiology of birdsong, as a model for human speech, is a pronounced area of research in behavioral neuroscience. Whereas electrophysiology and molecular approaches allow the investigation of either different stimuli on few neurons, or one stimulus in large parts of the brain, blood oxygenation level dependent (BOLD) functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) allows combining both advantages, i.e. compare the neural activation induced by different stimuli in the entire brain at once. fMRI in songbirds is challenging because of the small size of their brains and because their bones and especially their skull comprise numerous air cavities, inducing important susceptibility artifacts. Gradient-echo (GE) BOLD fMRI has been successfully applied to songbirds 1-5 (for a review, see 6). These studies focused on the primary and secondary auditory brain areas, which are regions free of susceptibility artifacts. However, because processes of interest may occur beyond these regions, whole brain BOLD fMRI is required using an MRI sequence less susceptible to these artifacts. This can be achieved by using spin-echo (SE) BOLD fMRI 7,8 . In this article, we describe how to use this technique in zebra finches (Taeniopygia guttata), which are small songbirds with a bodyweight of 15-25 g extensively studied in behavioral neurosciences of birdsong. The main topic of fMRI studies on songbirds is song perception and song learning. The auditory nature of the stimuli combined with the weak BOLD sensitivity of SE (compared to GE) based fMRI sequences makes the implementation of this technique very challenging.

Functional Magnetic Resonance Imaging fMRI with Auditory Stimulation in Songbirds

This article shows an optimized procedure for imaging of the neural substrates of auditory stimulation in the songbird brain using functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI). It describes the preparation of the sound stimuli, the positioning of the subject and the acquisition and subsequent analysis of the fMRI data.

הדמיה תהודה מגנטית תפקודית (fMRI) עם גירוי שמיעתי בציפורי שיר

The neurobiology of birdsong, as a model for human speech, is a pronounced area of research in behavioral neuroscience. Whereas electrophysiology and ...

Best Current Practice for Obtaining High Quality EEG Data During Simultaneous fMRI

Simultaneous EEG-fMRI allows the excellent temporal resolution of EEG to be combined with the high spatial accuracy of fMRI. The data from these two modalities can be combined in a number of ways, but all rely on the acquisition of high quality EEG and fMRI data. EEG data acquired during simultaneous fMRI are affected by several artifacts, including the gradient artefact (due to the changing magnetic field gradients required for fMRI), the pulse artefact (linked to the cardiac cycle) and movement artifacts (resulting from movements in the strong magnetic field of the scanner, and muscle activity). Post-processing methods for successfully correcting the gradient and pulse artifacts require a number of criteria to be satisfied during data acquisition. Minimizing head motion during EEG-fMRI is also imperative for limiting the generation of artifacts.
Interactions between the radio frequency (RF) pulses required for MRI and the EEG hardware may occur and can cause heating. This is only a significant risk if safety guidelines are not satisfied. Hardware design and set-up, as well as careful selection of which MR sequences are run with the EEG hardware present must therefore be considered.
The above issues highlight the importance of the choice of the experimental protocol employed when performing a simultaneous EEG-fMRI experiment. Based on previous research we describe an optimal experimental set-up. This provides high quality EEG data during simultaneous fMRI when using commercial EEG and fMRI systems, with safety risks to the subject minimized. We demonstrate this set-up in an EEG-fMRI experiment using a simple visual stimulus. However, much more complex stimuli can be used. Here we show the EEG-fMRI set-up using a Brain Products GmbH (Gilching, Germany) MRplus, 32 channel EEG system in conjunction with a Philips Achieva (Best, Netherlands) 3T MR scanner, although many of the techniques are transferable to other systems.

Simultaneous electroencephalography (EEG) and functional Magnetic Resonance imaging (fMRI) is a powerful neuroimaging tool. However, the inside of an MRI scanner forms a difficult environment for EEG data recording and safety must be considered whenever operating EEG equipment inside a scanner. Here, we present an optimised EEG-fMRI data acquisition protocol.

הנוהג קיים הטוב ביותר לקבלת נתונים EEG באיכות גבוהה במהלך fMRI סימולטני

Simultaneous  EEG-fMRI allows the excellent temporal resolution of EEG to be combined with the  high spatial accuracy of fMRI. The data  from these two ...

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.

ניטור EEG סימולטני במהלך גירוי מקומי ישיר Transcranial

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

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.

מגרה את השפתיים מוטור קורטקס עם גירוי מגנטי Transcranial

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

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.

גירוי מגנטי Transcranial לחקירת קשרים סיבתיים מוח התנהגותי וכמובן זמנם

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

Modulating Cognition Using Transcranial Direct Current Stimulation of the Cerebellum

Numerous studies have emerged recently that demonstrate the possibility of modulating, and in some cases enhancing, cognitive processes by exciting brain regions involved in working memory and attention using transcranial electrical brain stimulation. Some researchers now believe the cerebellum supports cognition, possibly via a remote neuromodulatory effect on the prefrontal cortex. This paper describes a procedure for investigating a role for the cerebellum in cognition using transcranial direct current stimulation (tDCS), and a selection of information-processing tasks of varying task difficulty, which have previously been shown to involve working memory, attention and cerebellar functioning. One task is called the Paced Auditory Serial Addition Task (PASAT) and the other a novel variant of this task called the Paced Auditory Serial Subtraction Task (PASST). A verb generation task and its two controls (noun and verb reading) were also investigated. All five tasks were performed by three separate groups of participants, before and after the modulation of cortico-cerebellar connectivity using anodal, cathodal or sham tDCS over the right cerebellar cortex. The procedure demonstrates how performance (accuracy, verbal response latency and variability) could be selectively improved after cathodal stimulation, but only during tasks that the participants rated as difficult, and not easy. Performance was unchanged by anodal or sham stimulation. These findings demonstrate a role for the cerebellum in cognition, whereby activity in the left prefrontal cortex is likely dis-inhibited by cathodal tDCS over the right cerebellar cortex. Transcranial brain stimulation is growing in popularity in various labs and clinics. However, the after-effects of tDCS are inconsistent between individuals and not always polarity-specific, and may even be task- or load-specific, all of which requires further study. Future efforts might also be guided towards neuro-enhancement in cerebellar patients presenting with cognitive impairment once a better understanding of brain stimulation mechanisms has emerged.

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.

קוגניציה ויסות שימוש Transcranial ישיר נוכחי גירוי של המוח הקטן

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

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.

הגדרה רב-תכליתית ללימוד אדם בקרת מנוע באמצעות גירוי מגנטי Transcranial, Electromyography, לכידת תנועה, ומציאות וירטואלית

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.

Neuronavigation מונחה חוזר Transcranial Magnetic Stimulation עבור אפזיה

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.

Electroencephalography הקלטה במקביל במהלך Transcranial זרם חילופין גירוי (TACs)

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

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.

גירוי מגנטי Transcranial חוזרים אל חצי הכדור החד-צדדית של המוח עכברוש

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

Transcranial זרם ישר גירוי והדמיית תהודה מגנטית פונקציונלית בו זמנית

PLAYLIST