Name: neuronavigation-guided repetitive transcranial magnetic stimulation for aphasia
Uploaded: 2016-05-06T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 48 s
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Questo studio è stato sostenuto da una sovvenzione (A101901) dalla Corea Healthcare Technology R &amp; S del progetto, Ministero della Salute e del Welfare, Repubblica di Corea. Ringraziamo il dottor Ji-Young Lee per la fornitura di assistenza tecnica durante tutta la procedura.

dichiarazione etica: Questo studio è stato approvato dal Comitato Etico di un ospedale accecato. 1. preparazione di materiali (tabella 1) <ol><li> Utilizzare attrezzature TMS con un&#39;uscita massima di 3,0 Tesla e un&#39;alimentazione di 200-240 Vac 50/60 Hz 5A ad una larghezza di impulso di 350 microsec. </li><li> Acquisire soglia motoria (RMT) riposo in ogni materia per l&#39;elettromiografia (EMG) per determinare il motore potenziali evocati (MEP) utilizzando il sistema TMS e l&#39;elettrodo attivo (vedere il punto 3.1 per i dettagli). Impostare la RMT come intensità individuale per l&#39;attuale protocollo di studio TMS (Figura 1). Nota: Il sistema neuronavigational include uno schermo di computer, inseguitore soggettivo, bobina inseguitore, puntatore, blocco di calibrazione, la macchina fotografica, e una sedia TMS sistema di sedute. (Figure 2 - 4) </li><li> Utilizzare il programma SuperLab per impostare l&#39;immagine denominazione compito e presentare lo stimolo ai soggetti per testare il grado di virtù indottaal afasia. </li><li> tempo di reazione Record per ogni immagine usando un sistema di registrazione vocale, descritto in dettaglio nel passaggio 4. </li><li> Analizzare latenza e la durata dell&#39;immagine denominazione reazione di un sistema di analisi vocale, descritto in dettaglio nel passaggio 4. </li></ol> 2. Verifica della progettazione Studio <ol><li> Utilizzare rTMS per indurre virtuale afasia. <ol><li> Chiedere al soggetto per eseguire l&#39;operazione immagine denominazione, descritto in dettaglio al punto 4. Immagine compito di denominazione. </li><li> Applicare sia rTMS neuronavigazione-guidata (misure non tariffarie) o rTMS convenzionali (MC) durante l&#39;operazione immagine denominazione. I dettagli dei marchi comunitari sono descritte nei passi 5.3.2 e 5.5. </li></ol></li><li> Misurare il tempo di reazione e il tasso di errore per l&#39;immagine denominazione e confrontare i risultati in entrambe le condizioni, come descritto in dettaglio al punto 4. </li></ol> 3. Preparazione del protocollo TMS <ol><li> determinare RMT <ol><li> Posizionare l&#39;elettrodo attivo a sinistra prima dorsaleterosseous (IDE) muscolare. </li><li> Invia 10 stimolazioni consecutive a destra dell&#39;area M1 a intervalli interstimulus 4-6 sec, controllando la contrazione del muscolo FDI partita. </li><li> Determinare RMT soggetto usando l&#39;intensità minima TMS in cui un MEP ampiezza picco-picco superiore a 50 uV è prodotto almeno cinque volte. </li></ol></li><li> Mappatura TMS <ol><li> Ottenere una risonanza alta risoluzione T1 ponderate magnetica (MR) immagini anatomiche utilizzando un MR scanner 3-T del soggetto per l&#39;utilizzo del sistema neuronavigational. I parametri per la scansione MRI sono riassunti in Tabella 1. Nota: Trasferire le immagini del cervello RM al programma neuronavigazione, che ricostruisce la curvilinea cervello e pelle di ogni individuo sotto guida anatomica della commissura anteriore (AC) e commissura posteriore (PC), come mostrato in Figura 5. <ol><li> Ricostruire la struttura della pelle <ol><li> Ottenere il file di MR cervello del soggettoimmagine di imaging standard digitale e delle comunicazioni in Medicina e Chirurgia (DICOM). formato. Convertire l&#39;immagine MR selezionando &quot;studio convertito&quot;. Impostare la directory di ricerca da cui il file viene trasferito al computer neuronavigazione. Tipo Convertire deve essere scelto in base al tipo DICOM per essere utilizzato nel programma neuronavigazione. </li><li> Trasferire il file DICOM al computer in cui è installato il programma neuronavigazione. Attuare il programma di navigazione. L&#39;icona di default è &quot;anatomico&quot;. Per un nuovo record paziente, selezionare uno dei file di immagini DICOM. </li><li> Fai clic su &quot;spazi Atlas&quot;. Questo passo è quello di impostare il punto di riferimento per ricostruire ogni immagine. Premere il tasto &quot;nuova&quot; nel set e impostare la struttura anatomica di riferimento cliccando su &quot;manuale (scatola AC-PC)&quot;. </li><li> Trova AC del paziente del corpo calloso, appena la linea mediana di due emisferi poste di fronte alle colonne del fornice. Mark AC l&#39;immagine MR e cliccare &quot;set AC&quot;. </li><li> Trova PC del paziente, la linea mediana dei due emisferi nella parte dorsale dell&#39;estremità superiore del canale cerebrale. Mark PC l&#39;immagine MR e cliccare &quot;set PC&quot;. </li><li> Fai clic su &quot;ricostruzioni&quot; per rendere la struttura della pelle. Premere il tasto &quot;nuova&quot; nel set per selezionare &quot;Skin&quot;. Impostare l&#39;intervallo per la ricostruzione delle immagini RM. Assicurati di includere l&#39;intero cranio con la punta del naso e entrambe le orecchie. </li><li> Fai clic su &quot;pelle di calcolo&quot; nella nuova struttura. Attendere fino a quando viene fatto il processo. Dopo il completamento della costruzione della pelle, dovrebbe essere visualizzato morfologia della pelle. </li></ol></li><li> Selezionare &quot;curvilineo completa del cervello&quot; nella sezione &quot;Ricostruzione&quot; di ricostruire il cervello curvilineo seguente 3.2.1.1. Simile al passaggio precedente, impostare l&#39;intervallo per la ricostruzione delle immagini RM contenenti la punta del naso. Fai clic su &quot;curvilineo di calcolo&quot;. curvilineo cervello completo dovrebbe essere visualizzato dopo la costruzione è stata completata. </li></ol></li><li> Mark il nasion, punta del naso, ed entrambi trago per registrare i punti di riferimento anatomici. Questo passaggio è quello di abbinare il punto anatomica tra il paziente e la struttura della pelle ricostruita per la configurazione della posizione relativa del bersaglio sulla corteccia cerebrale (Figura 6). <ol><li> Fare clic sull&#39;icona &quot;Landmark&quot;. Per configurare il punto di riferimento, segnare il nasion (punto tra il naso sulla fronte, a livello della giunzione delle ossa nasali) sulla struttura della pelle calcolata. Registrati cliccando &quot;nuovo&quot; e conservarlo come &quot;Landmark 1&quot; </li><li> Mark la punta del naso dopo la registrazione nasion come punto di riferimento 1. Registrare la punta del naso cliccando su &quot;nuovi&quot; e memorizzarlo come &quot;Landmark 2&quot; </li><li> Contrassegnare ogni trago sulla struttura della pelle. Il trago è la piccola eminenza punta dell&#39;orecchio esterno, situata di fronte alla conca. Registrati ogni trago dopo la marcatura e facendo clic su &quot;nuovi&quot; punti di riferimento. Per questo protocollo, il trago destra è regnominative come &quot;Landmark 3&quot; e la sinistra è registrato come &quot;Landmark 4&quot;. </li></ol></li><li> Mettere la cinghia testa con il tracker soggettivo sulla testa del partecipante. Calibrare il tracker bobina con il blocco calibrazione del sistema di sedute di navigazione ad ogni sessione per ciascun soggetto. Assicurarsi che le rileva telecamera di navigazione e visualizza tutti del sistema di tracciamento del soggetto, la sedia, la bobina, e il puntatore sullo schermo del computer prima di procedere. <ol><li> Calibrazione la bobina con il sistema di sedute. <ol><li> Calibrare il tracker della bobina prima di ogni stimolazione misure non tariffarie. Nel menu del computer principale, selezionare &quot;Window&quot;. Fai clic su &quot;Calibrazione bobina TMS&quot; nel set. Fai clic su &quot;nuova Calibra&quot;. Alla seconda sessione, selezionare il nome della bobina usato la prima volta e fare clic su &quot;Re-calibrare&quot;. </li><li> Posizionare la bobina TMS sul punto posteriore livello di blocco di calibrazione. Assicurarsi che la bobina è in senso orizzontale posto. Controllare che ilfotocamera rileva sia il blocco di calibrazione e la bobina inseguitore (in verde). Quindi, fare clic su &quot;Begin conto alla rovescia di calibrazione&quot;, e un 5 secondi di conto alla rovescia inizierà. Tenere la bobina ancora durante il conto alla rovescia. </li></ol></li></ol></li></ol></li></ol> 4. Picture Naming Task <ol><li> Impostare il programma quadro di denominazione di presentare ogni stimolo per 3.000 msec prima di passare automaticamente sul immagine successiva. </li><li> Chiedere al partecipante di nominare il quadro presentato nel modo più accurato e veloce possibile. </li><li> Misurare il tempo di reazione (latenza dal pop up dello stimolo sullo schermo per la prima suono fatto dal partecipante) per ogni immagine, rilevando il suono prodotto dal soggetto attraverso il microfono della cuffia utilizzando il programma di analisi vocale freeware. <ol><li> immagini Quaranta abbinate in lunghezza e segmenti di due nome a tre dalla banca dati immagine della versione coreana del Boston Naming Test (K-BNT) vengono presentati sullo schermoprima e dopo la stimolazione, come nello studio di Kim et al., (2014). </li></ol></li></ol> 5. TMS protocollo Mapping <ol><li> Hz stimolazione Deliver1 ad un&#39;intensità del 90% di RMT per 10 minuti, con un totale di 600 impulsi TMS. </li><li> Tenere la tangenzialmente coil figura-otto al cranio con la bobina orientato perpendicolarmente al bersaglio. </li><li> TMS Mapping (Figura 7) <ol><li> Identificare i anatomiche giro frontale inferiore (IFG) basati sulla superficie del cervello normalizzato, per NTMS. <ol><li> Registrare il IFG come destinazione misure non tariffarie. <ol><li> Fai clic su &quot;Target&quot; e premere &quot;obiettivi Configura&quot;. Segnare la IFG sulla finestra che visualizza il curvilineo cervello. la definizione di obiettivi dettagliata si ottiene prendendo di mira ciascuno immagini trasversali e sagittali MR. Salvare il punto come &quot;traiettoria&quot;. </li></ol></li><li> Registrati punti di riferimento con i soggetti del cuoio capelluto. <ol><li> Fai clic su &quot;sessioni&quot; per la mappatura. Creareuna nuova sessione selezionando &quot;sessione online&quot; nel nuovo set. Viene creata una finestra &quot;Session 1&quot;, all&#39;interno della quale l&#39;icona di default è &quot;bersagli&quot;. Selezionare il nome di destinazione salvato nel passaggio 3.2.2.2. (Selezionare &quot;Traiettoria 1&quot;). Fare clic sul pulsante &quot;Aggiungi&quot;, e passare alla fase successiva. </li><li> Fai clic su &quot;Registrazione&quot;. Questo passo è quello di abbinare la curvilinea cervello ricostruito con il soggetto. Il punto di riferimento registrato nel passaggio 3.2.2.1. viene utilizzato per la corrispondenza del punto anatomica con la vera struttura anatomica. </li><li> Assicurarsi che la fotocamera identifica sia il puntatore e l&#39;inseguitore soggetto, visualizzato in colore verde. Puntare al nasion del soggetto con il puntatore. Fai clic su &quot;Sample% Vai alla Landmark Avanti&quot;. Punto di punta del naso del soggetto e il campione di esso. Ripetere l&#39;operazione fino a quando tutti e quattro i punti di riferimento sono abbinati. </li></ol></li></ol></li><li> Posizionare la bobina su F3 del sistema 10-20 EEG internazionale 7 per i marchi comunitari. </li></ol></li><li>Guardare lo schermo per garantire la bobina è sul bersaglio desiderato e sia mantenuto durante tutta la procedura di misure non tariffarie. Lo schermo dovrebbe visualizzare la superficie del soggetto cervello, bersaglio, e la bobina, così come la gamma di errore come la bobina si allontana dal bersaglio dimostra il bersaglio (Figura 8). Facendo riferimento allo schermo, l&#39;operatore regola la bobina sul bersaglio come viene allontanato. <ol><li> Eseguire misure non tariffarie sopra il bersaglio registrato <ol><li> Fai clic su &quot;Esegui&quot; sullo schermo dopo la registrazione punti di riferimento del soggetto come descritto al punto 5.3.1.1. Per modificare l&#39;impostazione predefinita della telecamera per rilevare il puntatore, scegliere il nome della bobina salvato durante la fase 3.2.3.1. nella parte inferiore del set &quot;driver&quot;. Assicurarsi che la fotocamera identifica sia il tracker soggetto e la bobina tracker. </li><li> Verificare che lo schermo visualizza la distanza relativa e l&#39;angolo della bobina TMS dal bersaglio registrato (IFG). Se la bobina si allontana dal bersaglio, lala distanza è segnato in rosso, mentre è segnato in verde quando la bobina è all&#39;interno della gamma bersaglio designato. Prova per ottenere l&#39;angolo tra la bobina e il bersaglio come un occhio di bue, per quanto possibile. </li></ol></li></ol></li><li> Girare lo schermo lontano dall&#39;operatore per la procedura di CTM di consegnare ciecamente il TMS. La bobina viene mantenuta come era all&#39;inizio della sessione. </li></ol> 6. Topograhic Data Acquisition <ol><li> posizione della bobina record per la stimolazione manualmente premendo il pulsante &quot;record&quot; sul telecomando. </li><li> Su ciascuna registrazione stimolazione, acquisisce le coordinate Taliarach in x, y, z per il bersaglio designato e attuale zona stimolata. </li><li> Raffigurano le coordinate su un singolo cervello normalizzata utilizzando il programma di elaborazione delle immagini freeware (MRIcro, http://www.mccauslandcenter.sc.edu/mricro/mricro/index.html). </li><li> Acquisire corrispondenti aree cerebrali anatomiche, compresa l&#39;area di Brodmann, la gyrus, lobo, e regione dell&#39;emisfero etichette al Talairach coordinate utilizzando un programma di etichettatura freeware (Talairachclient, http://www.talairach.org/client.html). </li></ol>

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	<li>Barker, A. T., Jalinous, R., Freeston, I. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-invasive+magnetic+stimulation+of+human+motor+cortex.">Non-invasive magnetic stimulation of human motor cortex.</a> Lancet. 11 (1), 1106-1107 (1985).</li><li>Pape, T. L., Rosenow, J., Lewis, 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+magnetic+stimulation:+a+possible+treatment+for+TBI.">Transcranial magnetic stimulation: a possible treatment for TBI.</a> J Head Trauma Rehabil. 21 (5), 437-451 (2006).</li><li>Ruohonen, J., Karhu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Navigated+transcranial+magnetic+stimulation.">Navigated transcranial magnetic stimulation.</a> Neurophysiol Clin. 40 (1), 7-17 (2010).</li><li>Dell'Osso, 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=Augmentative+repetitive+navigated+transcranial+magnetic+stimulation+(rTMS)+in+drug-resistant+bipolar+depression.">Augmentative repetitive navigated transcranial magnetic stimulation (rTMS) in drug-resistant bipolar depression.</a> Bipolar Disord. 11 (1), 76-81 (2009).</li><li>Herbsman, T., 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=More+lateral+and+anterior+prefrontal+coil+location+is+associated+with+better+repetitive+transcranial+magnetic+stimulation+antidepressant+response.">More lateral and anterior prefrontal coil location is associated with better repetitive transcranial magnetic stimulation antidepressant response.</a> Biol Psychiatry. 66 (5), 509-515 (2009).</li><li>Schuhmann, T., Schiller, N. O., Goebel, R., Sack, A. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+temporal+characteristics+of+functional+activation+in+Broca's+area+during+overt+picture+naming.">The temporal characteristics of functional activation in Broca's area during overt picture naming.</a> Cortex. 45 (9), 1111-1116 (2009).</li><li>Danner, N., Julkunen, P., Kononen, M., Saisanen, L., Nurkkala, J., Karhu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Navigated+transcranial+magnetic+stimulation+and+computed+electric+field+strength+reduce+stimulator-dependent+differences+in+the+motor+threshold.">Navigated transcranial magnetic stimulation and computed electric field strength reduce stimulator-dependent differences in the motor threshold.</a> J Neurosci Methods. 174 (1), 116-122 (2008).</li><li>Bashir, S., Edwards, D., Pascual-Leone, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronavigation+increases+the+physiologic+and+behavioral+effects+of+low-frequency+rTMS+of+primary+motor+cortex+in+healthy+subjects.">Neuronavigation increases the physiologic and behavioral effects of low-frequency rTMS of primary motor cortex in healthy subjects.</a> Brain Topogr. 24 (1), 54-64 (2011).</li><li>Kim, W. J., Min, Y. S., Yang, E. J., Paik, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronavigated+vs.+conventional+repetitive+transcranial+magnetic+stimulation+method+for+virtual+lesioning+on+the+Broca's+area.">Neuronavigated vs. conventional repetitive transcranial magnetic stimulation method for virtual lesioning on the Broca's area.</a> Neuromodulation. 17 (1), 16-21 (2014).</li><li>Lioumis, P., 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+novel+approach+for+documenting+naming+errors+induced+by+navigated+transcranial+magnetic+stimulation.">A novel approach for documenting naming errors induced by navigated transcranial magnetic stimulation.</a> J Neurosci Methods. 204 (2), 349-354 (2012).</li><li>Hamilton, R. H., Chrysikou, E. G., Coslett, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+aphasia+recovery+after+stroke+and+the+role+of+noninvasive+brain+stimulation.">Mechanisms of aphasia recovery after stroke and the role of noninvasive brain stimulation.</a> Brain Lang. 118 (1-2), 40-50 (2011).</li><li>Pascual-Leone, A., Walsh, V., Rothwell, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+magnetic+stimulation+in+cognitive+neuroscience--virtual+lesion,+chronometry,+and+functional+connectivity.">Transcranial magnetic stimulation in cognitive neuroscience--virtual lesion, chronometry, and functional connectivity.</a> Curr Opin Neurobiol. 10 (2), 232-237 (2000).</li><li>Julkunen, P., 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=Comparison+of+navigated+and+non-navigated+transcranial+magnetic+stimulation+for+motor+cortex+mapping,+motor+threshold+and+motor+evoked+potentials.">Comparison of navigated and non-navigated transcranial magnetic stimulation for motor cortex mapping, motor threshold and motor evoked potentials.</a> Neuroimage. 44 (3), 790-795 (2009).</li><li>Chrysikou, E. G., Hamilton, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+brain+stimulation+in+the+treatment+of+aphasia:+exploring+interhemispheric+relationships+and+their+implications+for+neurorehabilitation.">Noninvasive brain stimulation in the treatment of aphasia: exploring interhemispheric relationships and their implications for neurorehabilitation.</a> Restor Neurol Neurosci. 29 (6), 375-394 (2011).</li></ol>

All authors declare no conflict of interest.

TMS è ampiamente utilizzato sia nella pratica clinica e la ricerca di base. 10 effetti terapeutici di valore sono offerti per l&#39;influenza fisiologica di rTMS, tra cui un effetto neuromodulatorio inibitorio sulla eccitabilità corticale con rTMS a bassa frequenza per il trattamento di afasia. 11 interruzione transitoria di elaborazione neurale o virtuale lesione indotta da TMS può cambiare prestazioni comportamentali. 12 Tuttavia, l&#39;effetto desiderato di rTMS può essere diluito...

Stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (rTMS) attiva in modo non invasivo i circuiti neuronali nel sistema nervoso centrale e periferico. 1 rTMS modula cervello eccitabilità 2 e ha potenziali effetti terapeutici in diverse condizioni psichiatriche e neurologiche, come la debolezza motoria, afasia, incuria, e il dolore . 3 I siti bersaglio per rTMS diversi sono convenzionalmente identificati utilizzando il sistema internazionale 10-20 EEG corteccia motoria o per distanze da determinati punti di riferimento esterni di misurazione. Tuttavia, differenze inter-individuali in taglia, anatomia e la morfologia della corteccia cerebrale non vengono presi in considerazione, rendendo localizzazione bersaglio ottimale impegnativo. 3 Un altro punto critico per applicazioni rTMS è la discordanza tra posizionamento della bobina magnetica e la regione corticale stimolazione previsto. Otticamente rintracciato neurochirurgia di navigazione ha exple applicazioni IT AND al comprendono il campo delle neuroscienze cognitive tra cui rTMS per l&#39;orientamento della bobina magnetica. Il sistema neuronavigational aiuta a identificare le strutture bersaglio ottimali per rTMS. 4,5 Tale divergenza nel posizionamento della bobina sulla zona di destinazione si verifica frequentemente con il metodo convenzionale adozione del sistema EEG 10-20, e questo dovrebbe essere superato da neuronavigazione. Questo protocollo studio dimostra un metodo per indurre l&#39;afasia virtuale in soggetti sani di rTMS neuronavigational di targeting l&#39;area di Broca, utilizzando la mappatura anatomica individuale. Il grado di afasia virtuale in termini di cambiamento nel tempo di reazione di immagine di denominazione viene misurato e confrontato con quelli del metodo di stimolazione convenzionale. Il metodo neuronavigazione-guidata ha una maggiore precisione per fornire impulsi magnetici al cervello, ed è quindi dovrebbe dimostrare una maggiore cambiamento clinico di quella del metodo convenzionale. L&#39;obiettivo di questo stalloney era di introdurre un metodo più preciso ed efficace di stimolazione per i pazienti con afasia in ambito clinico.

<table><tbody><tr><td>Medtronic MagPro X100</td><td>MagVenture</td><td>9016E0711</td><td></td></tr><tr><td>MCF-B65 Butterfly coil</td><td>MagVenture</td><td>9016E042</td><td></td></tr><tr><td>Brainsight TMS Navigation</td><td>Rogue Research</td><td>&lt;br/&gt; KITBSF1003&amp;nbsp;</td><td></td></tr></tbody></table>

neuronavigation-guided repetitive transcranial magnetic stimulation for aphasia

Stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (rTMS) è ampiamente usato per diverse malattie neurologiche, come si è guadagnato il riconoscimento per i suoi potenziali effetti terapeutici. Cervello eccitabilità è non invasivo modulato da TMS, e rTMS alle aree linguistiche ha dimostrato i suoi effetti potenziali sul trattamento di afasia. Nel nostro protocollo, ci proponiamo di indurre artificialmente afasia virtuale in soggetti sani inibendo zona Brodmann 44 e 45 con neuronavigational TMS (misure non tariffarie) e F3 del sistema internazionale 10-20 EEG per TMS convenzionale (CTM). Per misurare il grado di afasia, i cambiamenti nel tempo di reazione a un quadro denominazione pre-compito e post-stimolazione sono misurati e confrontare il ritardo nel tempo di reazione tra misure non tariffarie e marchi comunitari. La precisione dei due metodi di stimolazione TMS viene confrontato la media coordina la Talairach del bersaglio e la stimolazione reale. Consistenza stimolazione è dimostrata dalla gamma di errore dal bersaglio. Lo scopo di questo study è quello di dimostrare l&#39;utilizzo di misure non tariffarie e per descrivere i vantaggi ei limiti delle misure non tariffarie rispetto a quelli dei marchi comunitari.

Kim et al. Hanno dimostrato un effetto più superiore di TMS con sistema di guida neuronavigational rispetto al metodo convenzionale non navigabili con meno dispersione di stimolo e stimolo più focale verso destra dell&#39;area M1, 8 come mostrato nella Figura 9. Ulteriore evidenza per sostenere incorporando il sistema neuronavigational con TMS è dimostrato da un esperimento di crossover randomizzato per indurre afasia virtuale in soggetti sani di m...

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Neuronavigation-guided Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation for Aphasia

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.

Repetitive stimolazione magnetica transcranica neuronavigazione-guidata per Afasia

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

neuronavigation-guided-repetitive-transcranial-magnetic-stimulation

Research

JoVE Journal

Behavior

12.0K Views.  Inje University of Medicine, Haeundae Paik Hospital. 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.

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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.

Risonanza magnetica funzionale (fMRI) con Auditory Stimulation in uccelli canori

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

Ricerca

Comportamento

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.

Stimolare il Lip Motor Cortex con la Stimolazione Magnetica Transcranica

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

Utilizing Transcranial Magnetic Stimulation to Study the Human Neuromuscular System

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has been in use for more than 20 years 1, and has grown exponentially in popularity over the past decade. While the use of TMS has expanded to the study of many systems and processes during this time, the original application and perhaps one of the most common uses of TMS involves studying the physiology, plasticity and function of the human neuromuscular system. Single pulse TMS applied to the motor cortex excites pyramidal neurons transsynaptically 2 (Figure 1) and results in a measurable electromyographic response that can be used to study and evaluate the integrity and excitability of the corticospinal tract in humans 3. Additionally, recent advances in magnetic stimulation now allows for partitioning of cortical versus spinal excitability 4,5. For example, paired-pulse TMS can be used to assess intracortical facilitatory and inhibitory properties by combining a conditioning stimulus and a test stimulus at different interstimulus intervals 3,4,6-8. In this video article we will demonstrate the methodological and technical aspects of these techniques. Specifically, we will demonstrate single-pulse and paired-pulse TMS techniques as applied to the flexor carpi radialis (FCR) muscle as well as the erector spinae (ES) musculature. Our laboratory studies the FCR muscle as it is of interest to our research on the effects of wrist-hand cast immobilization on reduced muscle performance6,9, and we study the ES muscles due to these muscles clinical relevance as it relates to low back pain8. With this stated, we should note that TMS has been used to study many muscles of the hand, arm and legs, and should iterate that our demonstrations in the FCR and ES muscle groups are only selected examples of TMS being used to study the human neuromuscular system.

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive tool to gain insight on the physiology and function of the human nervous system. Here, we present our TMS techniques to study cortical excitability of the upper limb and lumbar musculature.

Utilizzando la Stimolazione Magnetica Transcranica per studiare il sistema neuromuscolare umano

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has been in use for more than 20 years 1, and has grown exponentially in popularity over the past decade.  While ...

Medicina

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.

Repetitive stimolazione magnetica transcranica al unilaterale emisfero del cervello di ratto

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

Utilizing Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation to Improve Language Function in Stroke Patients with Chronic Non-fluent Aphasia

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has been shown to significantly improve language function in patients with non-fluent aphasia1. In this experiment, we demonstrate the administration of low-frequency repetitive TMS (rTMS) to an optimal stimulation site in the right hemisphere in patients with chronic non-fluent aphasia. A battery of standardized language measures is administered in order to assess baseline performance. Patients are subsequently randomized to either receive real rTMS or initial sham stimulation. Patients in the real stimulation undergo a site-finding phase, comprised of a series of six rTMS sessions administered over five days; stimulation is delivered to a different site in the right frontal lobe during each of these sessions. Each site-finding session consists of 600 pulses of 1 Hz rTMS, preceded and followed by a picture-naming task. By comparing the degree of transient change in naming ability elicited by stimulation of candidate sites, we are able to locate the area of optimal response for each individual patient. We then administer rTMS to this site during the treatment phase. During treatment, patients undergo a total of ten days of stimulation over the span of two weeks; each session is comprised of 20 min of 1 Hz rTMS delivered at 90% resting motor threshold. Stimulation is paired with an fMRI-naming task on the first and last days of treatment. After the treatment phase is complete, the language battery obtained at baseline is repeated two and six months following stimulation in order to identify rTMS-induced changes in performance. The fMRI-naming task is also repeated two and six months following treatment. Patients who are randomized to the sham arm of the study undergo sham site-finding, sham treatment, fMRI-naming studies, and repeat language testing two months after completing sham treatment. Sham patients then cross over into the real stimulation arm, completing real site-finding, real treatment, fMRI, and two- and six-month post-stimulation language testing.

We explore the use of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) to improve language abilities in patients with chronic stroke and non-fluent aphasia. After identifying a site in the right frontal gyrus for each patient that responds optimally to stimulation, we target this site during ten days of rTMS treatment.

Utilizzando la stimolazione magnetica transcranica ripetitiva per migliorare la funzione Language in pazienti con ictus con cronica non-fluente Afasia

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has been shown to significantly improve language function in patients with non-fluent aphasia1. In this ...

Individualized rTMS Treatment for Depression using an fMRI-Based Targeting Method

To achieve greater clinical efficacy, a revolution in treatment for major depressive disorder (MDD) is highly anticipated. Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) is a non-invasive and safe neuromodulation technique that immediately changes brain activity. Despite its wide application in the treatment for MDD, the treatment response remains different among individuals, which may be attributable to the inaccurate positioning of the stimulation target. Our study aims to examine whether the functional magnetic resonance imaging (fMRI)-assisted positioning improves the efficacy of rTMS in treating depression. We intend to identify and stimulate the subregion of dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) in MDD with strongest anti-correlation with the subgenual anterior cingulate cortex (sgACC), and to conduct a comparative investigation of this novel method and the traditional 5-cm rule. To achieve more precise stimulation, both methods were applied under the guidance of neuronavigation system. We expected that the TMS treatment with individualized positioning based on resting state functional connectivity may show better clinical efficacy than the 5-cm method.

The present protocol describes the application of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS), where a subregion of the dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) with the strongest functional anticorrelation with the subgenual anterior cingulate cortex (sgACC) was located as the stimulation target under the assistance of a fMRI-based neuronavigation system.

Trattamento rTMS individualizzato per la depressione utilizzando un metodo di targeting basato su fMRI

To achieve greater clinical efficacy, a revolution in treatment for major depressive disorder (MDD) is highly anticipated. Repetitive transcranial ...

MRI-guided dmPFC-rTMS as a Treatment for Treatment-resistant Major Depressive Disorder

Here we outline the protocol for magnetic resonance imaging (MRI) guided repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) to the dorsal medial prefrontal cortex (dmPFC) in patients with major depressive disorder (MDD). Technicians used a neuronavigation system to process patient MRIs to generate a 3-dimensional head model. The head model was subsequently used to identify patient-specific stimulatory targets. The dmPFC was stimulated daily for 20 sessions. Stimulation intensity was titrated to address scalp pain associated with rTMS. Weekly assessments were conducted on the patients using the Hamilton Rating Scale for Depression (HamD17) and Beck Depression Index II (BDI-II). Treatment-resistant MDD patients achieved significant improvements on both HAMD and BDI-II. Of note, angled, double-cone coil rTMS at 120% resting motor threshold allows for optimal stimulation of deeper midline prefrontal regions, which results in a possible therapeutic application for MDD. One major limitation of the rTMS field is the heterogeneity of treatment parameters across studies, including duty cycle, number of pulses per session and intensity. Further work should be done to clarify the effect of stimulation parameters on outcome. Future dmPFC-rTMS work should include sham-controlled studies to confirm its clinical efficacy in MDD.

Here we outline the procedure for MRI-guided repetitive transcranial magnetic stimulation to the dorsomedial prefrontal cortex as an experimental treatment for major depressive disorder.

MRI-guidata dmPFC-rTMS come Trattamento di trattamento resistente Disturbo Depressivo Maggiore

Here we outline the protocol for magnetic resonance imaging (MRI) guided repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) to the dorsal medial ...

Combined Transcranial Magnetic Stimulation and Electroencephalography of the Dorsolateral Prefrontal Cortex

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive method that produces neural excitation in the cortex by means of brief, time-varying magnetic field pulses. The initiation of cortical activation or its modulation depends on the background activation of the neurons of the cortical region activated, the characteristics of the coil, its position and its orientation with respect to the head. TMS combined with simultaneous electrocephalography (EEG) and neuronavigation (nTMS-EEG) allows for the assessment of cortico-cortical excitability and connectivity in almost all cortical areas in a reproducible manner. This advance makes nTMS-EEG a powerful tool that can accurately assess brain dynamics and neurophysiology in test-retest paradigms that are required for clinical trials. Limitations of this method include artifacts that cover the initial brain reactivity to stimulation. Thus, the process of removing artifacts may also extract valuable information. Moreover, the optimal parameters for dorsolateral prefrontal (DLPFC) stimulation are not fully known and current protocols utilize variations from the motor cortex (M1) stimulation paradigms. However, evolving nTMS-EEG designs hope to address these issues. The protocol presented here introduces some standard practices for assessing neurophysiological functioning from stimulation to the DLPFC that can be applied in patients with treatment resistant psychiatric disorders that receive treatment such as transcranial direct current stimulation (tDCS), repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS), magnetic seizure therapy (MST) or electroconvulsive therapy (ECT).

The protocol presented here is for TMS-EEG studies utilizing intracortical excitability test-retest design paradigms. The intent of the protocol is to produce reliable and reproducible cortical excitability measures for assessing neurophysiological functioning related to therapeutic interventions in the treatment of neuropsychiatric diseases such as major depression.

Stimolazione magnetica transcranica combinata e l'elettroencefalografia della corteccia prefrontale dorsolaterale

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive method that produces neural excitation in the cortex by means of brief, time-varying magnetic ...

Neuroscienze

Study Design for Navigated Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation for Speech Cortical Mapping

The cortical areas involved in human speech should be characterized reliably prior to surgery for brain tumors or drug-resistant epilepsy. The functional mapping of language areas for surgical decision-making is usually done invasively by electrical direct cortical stimulation (DCS), which is used to identify the organization of the crucial cortical and subcortical structures within each patient. Accurate preoperative non-invasive mapping aids surgical planning, reduces time, costs, and risks in the operating room, and provides an alternative for patients not suitable for awake craniotomy. Non-invasive imaging methods like MRI, fMRI, MEG, and PET are currently applied in presurgical design and planning. Although anatomical and functional imaging can identify the brain regions involved in speech, they cannot determine whether these regions are critical for speech. Transcranial magnetic stimulation (TMS) non-invasively excites the cortical neuronal populations by means of electric field induction in the brain. When applied in its repetitive mode (rTMS) to stimulate a speech-related cortical site, it can produce speech-related errors analogous to those induced by intraoperative DCS. rTMS combined with neuronavigation (nrTMS) enables neurosurgeons to preoperatively assess where these errors occur and to plan the DCS and the operation to preserve the language function. A detailed protocol is provided here for non-invasive speech cortical mapping (SCM) using nrTMS. The proposed protocol can be modified to best fit the patient- and site-specific demands. It can also be applied to language cortical network studies in healthy subjects or in patients with diseases that are not amenable to surgery.

Navigated repetitive transcranial magnetic stimulation is a highly efficient non-invasive tool for mapping speech-related cortical areas. It helps in designing brain surgery and speeds up the direct cortical stimulation conducted during the surgery. This report describes how to perform speech cortical mapping reliably for preoperative evaluation and research.

Disegno di studio per la stimolazione magnetica transcranica ripetitiva navigata per la mappatura corticale del parlato

The cortical areas involved in human speech should be characterized reliably prior to surgery for brain tumors or drug-resistant epilepsy. The functional ...

Formazione di intervento combinato per bambini con paralisi cerebrale spastica 

Repeated Transcranial Magnetic Stimulation Combined with Action Observation Training in Children with Spastic Cerebral Palsy

This study presents the results of a randomized controlled trial utilizing a 2 x 2 factorial design, comparing the effects of repeated transcranial magnetic stimulation (rTMS) and action observation training (AOT) intervention methods on spasticity, balance function, and motor function in children with spastic cerebral palsy (SCP). The study aimed to investigate whether the combination of the two interventions produces greater improvement than either treatment alone or conventional treatment.
Subject children in this study, in accordance with the random number table, were randomly divided into four groups: conventional group, rTMS group, AOT group, and combined intervention group. All the children in the four groups received conventional rehabilitation treatment, on the basis of which they were given different therapeutic programs of rehabilitation measures. The conventional group had no other treatment while the rTMS group received rTMS, the AOT group received AOT and the combined intervention group was given a combined intervention of rTMS and AOT. They were trained five days per week for 12 weeks. Changes in scores of spasticity, balance function, walking ability, and gross motor function were assessed at the onset of the training program and upon completion of 12 weeks of treatment.
A total of 64 Children with SCP completed the study, and their results were analyzed. The total gross motor function efficiency of 87.50% in the experimental group was significantly higher than that of 25.00% in the conventional group, 62.50% in the rTMS group, and 68.75% in the AOT group. The preliminary results showed that combined intervention of rTMS and AOT could effectively improve the balance function and motor function of children, and the therapeutic effect of the combined intervention was better than that of conventional treatment, rTMS or AOT alone. Finally, clinical efficacy and optimal treatment parameters of the combined intervention were clarified to provide a clinical basis for therapists to conduct lower limb function rehabilitation for children with SCP.

Autore in primo piano: Stimolazione magnetica transcranica ripetitiva combinata con l'osservazione del movimento nella paralisi cerebrale

Children with spastic cerebral palsy (SCP) have limb spasticity, movement disorders, and abnormal posture due to injury to the cerebral cortex motor area, resulting in inability to stand and walk normally. Therefore, alleviating limb spasticity and enhancing gross motor function in children with SCP have become important therapeutic goals.

Stimolazione magnetica transcranica ripetuta combinata con l'allenamento all'osservazione dell'azione nei bambini con paralisi cerebrale spastica

This study presents the results of a randomized controlled trial utilizing a 2 x 2 factorial design, comparing the effects of repeated transcranial ...