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TMS を使用して行動観察中にモーターの興奮性を測定するには

概要

ソース: ジョナス ・ t. カプラン サラ I. ギンベル所-南カリフォルニア大学

経頭蓋磁気刺激 (TMS) は、頭皮に対して配置した絶縁されたコイルを流れる電流の通過を含む非侵襲的脳刺激法です。簡単な磁界はコイルの電流によって作成され、誘導の物理的なプロセスのため、これは近くの神経組織で現在に 。時間、周波数、これらの磁場の大きさによっては、さまざまな方法で基になる神経回路を受けます。ここでは、1 つの簡単な磁気パルスが大脳皮質を刺激するために使用されている単一パルス TM のテクニックを紹介します。

TM の 1 つの観察可能な効果は、運動皮質上に適用される筋肉のけいれんを作り出すことができることです。大脳皮質運動野の除神経組織、原因別の筋肉はコイルの正確な配置によって対象に指定できます。運動誘発電位、または MEPs と呼ばれる、これらの筋肉のけいれんを引き起こす電気信号を記録し、標的筋肉に皮膚に装着した電極により定量化することができます。Mep の振幅は運動野の基になる興奮を反映するように解釈できます。たとえば、運動野をアクティブにしたとき、観測 MEPs は大きくなっています。

この実験は、我々 は行動観察中に大脳皮質運動野の興奮性をテストする単一パルス TMS を使用 Fadiga および同僚の1によって実行された、以来他の多くは、2によってレプリケートされた研究に基づきます。それは我々 が移動するときだけでなく、我々 は他の人の動きを実行を見るとき、その運動野をアクティブことができます知られています。この現象の共通の解釈は、他者の行動の理解の役割を担うかもしれないシミュレーション プロセスを反映していることです。ここでコントロール刺激と比較して他人の動きを観察しながら運動野上 TMS によって誘発の Mep が記録されます。

手順

1. 20 人の参加者を募集します。

  1. 参加者は右利きで、神経学的または精神的な障害の歴史があります。
  2. 参加者は、視覚刺激が正しく表示できるようにする正常または正常に修正のビジョンを持っている必要があります。

2. 予備実験手順

  1. 参加者から書面による同意を取得し、実験に関与しているかを説明します。
  2. TMS パルスが自分の脳に配信中に、参加者が短編ビデオのシリーズを見ることを説明します。件名 TMS コイルから頭の上軽いタップがありますが、参加に関連付けられている偉大な不快感はないはず。

3 TMS の件名を準備します。

  1. コンピューター画面の前で快適な椅子で件名を座席します。自分の肘を 90 度の角度で曲げる必要があります、手に快適な傾向があるはず。
  2. あごを使用して、確実にコンピューターの画面から約 50 cm subject's 目、頭の動きを修正します。
  3. <

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結果

MEP 振幅の比較では、促進効果(図 1)を明らかにします。コントロールの動画と比較して手のアクション ビデオ中に外国直接投資筋から記録された MEP 振幅がかなり大きいです。この結果では、大脳皮質運動野興奮性の行動観察の中に増加することを示唆しています。

Figure 1

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申請書と概要

単一パルス TM 技術はこの皮質、脳の前頭葉の表面上のアクセス可能な場所のため、そしてまた Mep の形で筋肉に直接観察可能な反応のため運動皮質の研究にも適しています。皮質脊髄運動興奮性の測定は、人間の行動観察運動シミュレーションの現象をさらにサポートを提供しています。この共鳴運動に関して、社会的行動、たとえば他の人がやっているを理解するプロセスに貢献すること?...

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参考文献
  1. Fadiga, L., Fogassi, L., Pavesi, G. & Rizzolatti, G. Motor facilitation during action observation: a magnetic stimulation study. J Neurophysiol 73, 2608-2611 (1995).
  2. Fadiga, L., Craighero, L. & Olivier, E. Human motor cortex excitability during the perception of others' action. Curr Opin Neurobiol 15, 213-218 (2005).
  3. Gangitano, M., Mottaghy, F.M. & Pascual-Leone, A. Phase-specific modulation of cortical motor output during movement observation. Neuroreport 12, 1489-1492 (2001).
  4. Wright, D.J., Williams, J. & Holmes, P.S. Combined action observation and imagery facilitates corticospinal excitability. Front Hum Neurosci 8, 951 (2014).
  5. Aglioti, S.M., Cesari, P., Romani, M. & Urgesi, C. Action anticipation and motor resonance in elite basketball players. Nat Neurosci 11, 1109-1116 (2008).
  6. Koski, L., Lin, J.C., Wu, A.D. & Winstein, C.J. Reliability of intracortical and corticomotor excitability estimates obtained from the upper extremities in chronic stroke. Neurosci Res 58, 19-31 (2007).
タグ
TMSTranscranial Magnetic StimulationMotor ExcitabilityAction ObservationBrain ActivityMuscle ExcitationMotor CortexNeuronsElectrical SignalsContractionMovement

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Overview

1:53

Experimental Design

7:24

Running the Experiment

10:27

Representative Results

11:51

Applications

13:54

Summary

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