이 작품은 Osteopathic 유산 재단에서 BC 클락에게 부여에 의해 부분적으로 투자되었다. 우리는 특별한이 그림 그래픽의 많은을 만드는 그녀의 도움 마리사 McGinley에 감사 상태로하고 싶습니다.

1. FCR과 ES 근육의 단일 및 이점 - 펄스 TMS <ol><li> 기본 안전주의 사항 : 전에 인간 주제에 TMS를 수행하는 것이 자계에 노출 관련된으로 기본적인 안전 조치에 대한 첫 번째 화면 그들에게 필요합니다. 저희 연구실에서는 자기 공명 안전, 교육과 연구 10 연구소에 의해 규정된 심사 지침을 따르십시오. 저희 연구실에서는 또한 정기적으로 간질 압류의 가족 역사를 가지고있는 개인을 제외할 수 있습니다. 우리는 또한 ES 근육의 TMS를​​ 겪고 과목 귀마개하고 덜 초점과 강한 자극의 농도에 의한 마우스 가드를 착용해야합니다. </li><li> 전기 레코딩 : 그것은 골격 근육에서 electromyographic (EMG) 신호를 기록하는 데 필요한 모터 시스템에 TMS 반응을 검사합니다. FCR 근육을 위해 우리는 t 이상의 길이 방향에있는 바이폴라 전극 배열을 사용하여 팔뚝에 표면 전극을 배치우리가 이전에 7,11을 설명한대로 면도와 abraded 피부에 그는 근육. 건설자의 spinae 근육을 위해 우리는 면도와 피부 abraded 8 L3 번 요추 척추 수준에서 근육 이상의 길이 방향에 위치한 비슷한 전극 배열을 사용합니다. </li><li> TMS 코일 오리 엔테이션 : 주로 transsynaptically 그것이 적절하게 12 TMS 코일을 위치하는 것이 필요합니다 corticospinal의 뉴런을 활성화하려면. FCR 근육을 위해 우리는 중간선으로 두피와 45 도로 70 mm 아라비아 숫자의 팔을 닮은 도형의 TMS 코일이 접선 장소 있도록 중간 - 앞쪽에 방향으로 가로 - 후부에 유도 전류 흐름. ES 근육을 위해 우리는보다 침투 깊이가 있으며 homunculus에 깊이되고 이러한 근육의 표현으로 인해 필요한 이중 원추형 코일을 사용합니다. 여기, 코일은 앞쪽에의 현재 흐름이 방향을 사후에 이러한 위치이다. 우리의 우리를 지원하기 위해 레이저 첨부 파일 시스템의 코일을 맞춤 수정한이중 원추형 코일의 ubsequent 다시 위치. </li><li> &#39;핫스팟&#39;을 식별 : 그것은 잠재 evoked 가장 큰 모터를 elicits 자극 위치를 결정하는 것이 필요합니다. FCR 근육을 위해 우리는 갑자기 ... 아주 작은 단위로 주변의 TMS 코일을 이동하고 우리가 가장 큰 모터 잠재적인 진폭을 evoked 관찰 어디서 결정하여이 작업을 수행할. 일단있는 우리는 두피 또는 라이크라 모자 하나에 씻을 수없는 잉크로이 지역을 확인합니다. ES 근육의 TMS는 상위 사지 근육의 TMS보다 인간 주제에 상당히 더 불편합니다. 따라서, 우리는 그것의 tolerability과 타당성을 높일 수있는 ES 근육에 대한 능률 우리 TMS 프로토콜을했습니다. 여기, 대신 &quot;핫스팟&quot;을 찾는 중 우리는 두개골의 정점을 식별하는 anthropometric 측정을 사용합니다. 특히, 우리는 (tragus 사이) 비행기를 화살에있는 두개골의 교차로로서 정점 (nasinon와 inion 사이)와 코로나를 확인합니다. </li><li> Biomechanical 위치 : </우리가 FCR 근육 과목 TMS을 수행하는 저희 연구실에서는 강한&gt;은 BioDex 시스템 4 동력계 (그림 2)에서 확장된 위치에 휴식 팔로 앉아있다. 그러나, 우리는이 끼쳤다 세력을 측정하는 설정 가능한 하나의 유일한 예입니다 점에 유의한다. ES에 대한 근육 과목은 직립 자세로 앉으라고하는 동안 자신의 무릎에 손을 휴식 (그림 3). 그들은 90에서 허벅지와 스위블베이스 의자 ° 트렁크에 상대적 ~ 45 낮은 다리에 앉아 ° 허벅지, 그리고 중립 posture8에 허리 척추에 대한 상대. </li><li> 모터 임계값을 Quantifying : FCR에 대해서는 모터 evoked 후보는 재판의 50 % 이상에서 50 microvolts보다 큰 피크 - 투 - 피크 amplitudes (그림 4) 때까지 점차 자극의 강도를 증가에서 단일 펄스를 제공함으로써 모터 임계값 (MT)를 결정 . TMS 프로토콜을 간소화하고 tolerability과 가능성을 높이려면 우리는 E의 모터 임계값을 결정하지우리가 상위 사지 근육을 테스트 때와 같은 정밀 S 근육. 오히려, 우리는이 자극 강도가 위 또는 아래에 모터 임계값 있는지 확인하기 위해 최대 자극기 출력의 50 %에서 초기 단일 펄스를 제공하여 TMS 프로토콜을 시작합니다. MEP이 자극에서 관찰하는 경우 배경의 수준에 비해 뚜렷한 MEP와 같은 강도를 정의 EMG - 강도이 자극 강도가있는 경우 하위 또는 위에 - 임계값 8 확인할 수 자극기 출력의 40 %까지 줄어 듭니다. </li><li> 단일 펄스 TMS를 사용하여 Quantifying MEP 진폭 : 모터를 검토하기 위해 우리가 모터 임계값 130 %에 동등한 강도의 &#39;핫스팟&#39;을 하나의 TMS 펄스를 전달 FCR의 잠재적인 진폭을 evoked, 그리고 피크 - 투 - 피크 진폭을 계산 . 일반적으로, 우리는 중간 신경의 전기 자극 supramaximal 다음과 같은 관찰 최대한의 복합 근육 섬유 액션 가능성이 결과를 정상화. 우리는 MEP 크기는 버전 수있다는 점에 유의한다대뇌 피질의 흥분의 정도에 따라 Y. 따라서 TMS 펄스가 배경 자궁이 수축하는 동안 제공되면, 대뇌 피질의 흥분이 증가하면 MEP 크기가 크게 증가합니다. ES 근육을 위해, 우리는 서브 모터 임계값 강도 8 이상의 강도를 40에서 50 %로 정점에 하나의 TMS 펄스를 제공합니다. ES의 근육을 innervating 말초 신경 전기 자극에 접근하지 않기 때문에 불행히도, 우리는 복합 근육 섬유 액션 잠재력 이러한 모터 evoked 잠재력을 정상화 수 없습니다. </li><li> 단일 펄스 TMS를 사용하여 조용한 기간 기간 Quantifying : 피질에 TMS 펄스가 근육 수축 동안에 전달되면 그것은 corticospinal 억제 지표와 일반적으로 침묵이라고 활동 재개하기 전에 전기 정지에 이어 모터 evoked 잠재력을 생산합니다 기간 13 (그림 5). 침묵 기간을 계량하기 위해 우리는 하나를 제공연구 참가자들이 최대한의 강도의 15 %에서 손목 굴곡의 근육 수축을 수행하는 동안 모터 임계값 130 %에 동등한 강도의 &#39;핫스팟&#39;으로 TMS 펄스. 우리는 이전에 ES 근육의 침묵 기간 기간 계량하지 않은, TMS 펄스 ID가 배경 자궁이 수축하는 동안 제공되면 그러나, 우리는 anecdotally이 근육 그룹의 존재를 관찰해야합니다 것입니다. </li><li> 이점 - 펄스 TMS를 사용하여 Intracortical 촉진을 Quantifying : 우리는 intracortical 촉진 6,7 (그림 6 및 7 FCR과 ES 근육, 각각에 대해이 측정을 나타냅니다)를 수치 이점 - 펄스 TMS를 사용합니다. FCR 근육을 위해 먼저 0.5-1.0 MV 사이에 모터 evoked 잠재력을 이끌어내는 데 필요한 자극 강도를 결정합니다. 다음, 우리는 실험실에서 일반적으로 모터의 70 % 한도 - 15 밀리초 같다 설정된 펄스 subthreshold 컨디셔닝을 제공 suprathreshold 테스트 펄스 전. 이 조절사전 테스트 펄스이 기간에 배달 맥박이 증가하거나 촉진되며, 모터의 진폭은 동일한 강도의 단일 펄스보다 무조건 잠재 더 evoked. ES 근육 그룹에 대한 조절 펄스 강도가 관찰 서브 모터 임계값 강도 (40 % 또는 자극기 출력의 50 % 중 하나)으로 설정하고 테스트 펄스 강도는 서브 모터 임계값 수준 (80 % 이상 40 % 설정 또는 자극기 출력의 90 %) 8. 우리는 컨디셔닝 펄스의 강도가 연구의 목적에 따라 다양한 될 수 있습니다 것입니다. 마찬가지로, 펄스 간격은 근육과 대뇌 피질에 상대적인 위치에 따라 다를 수 있습니다. </li><li> 이점 - 펄스 TMS를 사용하여 단락 간격 Intracortical 억제 Quantifying : 저희는 또한 짧은 간격 intracortical 억제 6,7 (그림 6 및 7 FCR과 ES 근육이 측정, 각각을 대표)을 수치 이점 - 펄스 TMS를 사용합니다. 여기, 모두두 펄스 사이의 interstimulus 간격은 3 밀리초로 감소되는 예외와 함께 intracortical 촉진을 측정 설명된대로 FCR과 ES 근육은 절차는 동일합니다. 사전 테스트 펄스이 기간에 제공되는이 시설 펄스가 감소 또는 억제되며, 모터의 진폭은 동일한 강도의 단일 펄스보다 무조건 잠재 더 evoked. </li><li> 이점 - 펄스 TMS를 사용하여 장기 간격 Intracortical 억제 Quantifying : 100 밀리초로 구분된 두 동일한 suprathreshold 테스트 펄스를 제공하는 것은 또한 긴 간격 intracortical 억제 6,7를 평가하는 데 사용할 수 있습니다. 이 경우위한 FCR 근육 두 번째 펄스와 관련된 모터 evoked 잠재력 (그림 8) 첫 번째와 관련된보다, 작은 수, 또는 그 이상을 저해합니다. 우리는 이전에 주제 tolerability 우려로 인해 ES 근육에 긴 간격 intracortical 억제 계량하지 않았습니다. </li></ol> 2. 대표 결과 : suprathreshold TMS 펄스의 전달에 따라 자극되는 근육은 쉽게 관찰할 수 EMG 응답을 (MEP) (그림 4-8에 설명된) 입증해야합니다. 자극 발병과 MEP 사이의 지연이 검사되는 근육 그룹 사이에 차이가 있지만 FCR을 위해 일반적으로 16-19 밀리초 (그림 6)과 ES 것이 17-22 밀리초 (그림 7이다, 그것이 있어야지만 일부 과목에서 ES 근육의 최종 MEP의 발병)가 시각적으로 파악하는 것이 더 어려울 것입니다 있다고 지적합니다. 이것은 ES 근육 그룹의 여러 근육 그룹들도 테스트를 할 때 눈에 크게 (homunculus 같은 일반 지역 내에서 표현되는 낮은 말단의 근육 포함) concomitantly 자극 것을인지해야합니다. intracortical 촉진의 측정 동안 MEP의 진폭은 단일 무조건 펄스 (F와 관찰보다 일반적으로 큰igure 6과 7). 그러나 촉진의 정도는 어떤 근육 그룹 - 등 많은 과목에서만 겸손 촉진을 FCR가 - 표시로 근육 그룹간에 차이가 우리의 경험이다. 짧은 간격과 긴 간격 intracortical 억제의 측정 MEP의 진폭의 감소는 일반적으로 동일한 강도 (그림 6-8)의 단일 무조건 펄스에 비해 관찰됩니다. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/3387/3387fig1.jpg" /> 그림 1. TMS의 기본 메카니즘. TMS 코일은 두피를 침투하고 모터 피질 내의 와류를 유도 자기장을 유도. 이 맴돌이 전류는 다음 두뇌 속에 뉴런을 자극 수 있습니다. 그림 프레스 14, McGinley와 클라크에서 reprinted. <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/3387/3387fig2.jpg" /> 그림 2. T을 수행하기위한 설정<html> FCR 근육의 MS. electromyogram의 기록 (EMG)를 팔뚝의 신호와 모터 피질을 통해 TMS 패들합니다. 우리는 일반적으로 또한 기록 근육 세력, 그리고이 진폭 값 (절대 반대로 예를 들어, 하나는 최대한 근육 반응에 상대적을 표현하고 MEP 수있는 해석에 유용으로 최대한의 복합 근육 섬유 작업 잠재력을 얻기 위해 전기 말초 신경 자극을 사용하여 많이 등의 피하 지방 조직과 같은 비 physiologic 요인)에 의해 영향을받을 수있는 뮤직 비디오 값. 클라크 외 다음에서 reprinted 그림. 2008 9 클라크 외. 2010 년 6 및 McGinley 외. 2010 7. <img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/3387/3387fig3.jpg" /> 그림 3. 건설자의 spinale 근육에 TMS를 수행하기위한 설정. 고스 외 그림에서 reprinted. 2011 8. _upload/3387/3387fig4.jpg &quot;/&gt; 그림 4. 모터 임계값 결정의 예. EMG의 흔적이 점차 증가 자극 농도 (자극기 출력의 비율 (SO)로 표시됨) 잠재적인 (MEP) 응답을 evoked 모터를 나타냅니다. 낮은 농도 (SO의 28-30의 %)로 매우 작은 MEPs가 (하위 임계값) elicited, 32 %에 SO MEP는 일반적으로 PP 진폭과 MEP으로 정의되는 도달 모터 임계값이 (elicited이라고 있다고합니다&gt; 50 μV). 그림 프레스 14, McGinley와 클라크에서 reprinted. <img alt="그림 5" src="/files/ftp_upload/3387/3387fig5.jpg" /> . 자궁이 수축하는 동안 그림 5 TMS가 : 모터 잠재 &amp; 침묵 기간을 evoked. 피사체가 약간 수축을 수행하고 하나의 자극이 모터 피질에 적용할 때 침묵 기간은 관찰됩니다. 침묵 기간의 첫 번째 부분은척수 억제하고 후반으로 인해 대뇌 피질의 억제, 특히 GABA B 수용체에 기인합니다. 이 침묵 기간의 시간을 계량하기 위해 어떤 합의 방법은 없지만, 우리의 연구 결과는 중 자발적인 간섭 electromyogram 신호의 반환에 자극 발병 또는 MEP의 발병에서 정의하는 것이 가장 안정적인 15을 나타냅니다. 프레스 14, 클라크 및 빠른 2011 년 16과 McGinley와 클라크에서 reprinted 그림. <img alt="그림 6" src="/files/ftp_upload/3387/3387fig6.jpg" /> 모터 그림 6. 변경 FCR 근육의 잠재적인 크기 ith 이점 펄스 TMS를 evoked. 짧은 간격 intracortical 억제 (SICI)와 intracortical 촉진 (ICF)의 측정. SICI과 ICF를 계량하려면 에어컨 펄스 (CP)는 모터 임계값 미만으로 설정하고 테스트 펄스 (TP)은 0.5-1 MV 사이의 MEP의를 연상으로 설정됩니다. 짧은 interstimulus 간격으로이상 interstimulus 간격으로 (예를 들어, 15 밀리초)는 MEP (ICF)을 용이하게하는 반면 (예 : 3 밀리초) CP는 오직 TP (SICI)에 비해 MEP을 억제. CP : 에어컨 펄스, TP : 클라크 외에서 reprinted 테스트 펄스 그림 2010 년 6 McGinley 외.. 프레스 14 2010 14, 클라크 및 빠른 2011 년 16과 McGinley와 클락. <img alt="그림 7" src="/files/ftp_upload/3387/3387fig7.jpg" /> 모터의 그림 7. 변경 ES 근육의 이점 펄스 TMS와 잠재적인 크기를 evoked. 건설자의 spinae의 근육과 짧은 간격 intracortical 억제 (SICI)와 intracortical 촉진 (ICF)의 측정에서 EMG 추적의 예. 고스 외 그림에서 reprinted. 2011 8. <img alt="그림 8" src="/files/ftp_upload/3387/3387fig8.jpg" /> 그림 8. 모터 에보 (Evo)로 변경이점 펄스 TMS 사이즈 ked 가능성. 긴 간격 intracortical 억제의 측정 (LICI). 수치 LICI이 테스트 펄스는 100 밀리초의 interstimulus 간격으로 전달됩니다. 두 번째 MEP이 결과는 첫 번째 MEP에 비해 저해되고. 클락 외 그림에서 reprinted. 2010 년 6 McGinley 외. 2010 7 McGinley와 클락, 보도 14.

관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.

이 문서의 전반적인 목표는 우리 실험실의 시각 계정 transcranial 자석 자극을 사용하는 과학자와 임상을 제공하는 것입니다. 그러나 이러한 실험의 시각화를 제공하는 이외에 아래 우리는 이러한 방식으로 TMS를​​ 수행할 때 고려해야 할 기본적인 문제를 논의 TMS 반응의 생리에 대한 간략한 개요를 제공하고, 또한의 사용에 관해서와 TMS의 사용에 대해 논의 다른 사람. 일반적?...

<table border="1"><tbody><tr><th> 장비의 명칭 </th><th> 회사 </th><th> 카탈로그 번호 </th><th> 댓글 (옵션) </th></tr><tr><td> Transcranial 자기 자극기 2002 Transcranial 자기 자극기 이중 Stim2 그림 - 여덟 70 mm 코일 더블 콘 코일 </td><td> Magstim 회사 </td><td> NA </td><td> TMS 장비 (코일 포함) </td></tr><tr><td> Biodex 시스템 사 </td><td> Biodex </td><td> NA </td><td> 배율계 </td></tr><tr><td> Biopac MP150 데이터 수집 시스템 </td><td> Biopac </td><td> MP150WSW </td><td> EMG 및 강제를위한 AD 컨버터 </td></tr><tr><td> AcqKnowledge 4.0 데이터 수집 소프트웨어 </td><td> Biopac </td><td> ACK100W </td><td></td></tr><tr><td> Nikomed 추적 한 ECG 전극 </td><td> Nikomed </td><td> 2015 </td><td> EMG 전극 </td></tr><tr><td> 정전류 자극기 </td><td> Digitimer </td><td> DS7A </td><td> 주변 신경 자극기 </td></tr></tbody></table>

utilizing transcranial magnetic stimulation to study the human neuromuscular system

Transcranial 자기 자극 (TMS)는 20 년 이상 1 사용되고 있으며, 지난 10 년간 인기가 기하 급수적으로 성장했습니다. TMS의 사용이 기간 동안 많은 시스템 및 프로세스의 연구에 확대되고 있지만, 원래 응용 프로그램과 아마도 TMS의 가장 일반적인 사용 중 하나는 생리학, 소성 및 인간 신경근육학 시스템의 기능을 공부하고 관련이 있습니다. 모터 피질에 적용되는 단일 펄스 TMS는 피라미드 뉴런 transsynaptically 2 (그림 1)과 인간 3 corticospinal 기관을의 무결성과 흥분을 연구하고 평가하는 데 사용할 수있는 측정 electromyographic 응답 결과를 자극. 또한, 자기 자극의 최근 발전은 이제 4,5 피질 척수 대 흥분의 파티션 수 있습니다. 예를 들어, 이점 - 펄스 TMS는 조건을 결합하여 intracortical facilitatory 및 억제 특성을 파악하기 위해 사용될 수 있습니다다른 interstimulus 간격 3,4,6-8에서 ING의 자극과 시험 자극. 이 동영상이 문서에서 우리는 이러한 기술의 방법론과 기술적인 측면을 설명합니다. flexor carpi 근육 (FCR) 근육뿐만 아니라 건설자 spinae (ES) 근육에 적용되는 등 특히, 우리는 단일 펄스와 펄스 이점 TMS 기술을 보여주는 것입니다. 그것이 감소 근육의 성능 6,9에서 손목 직접 캐스트 고정의 영향에 대한 연구에 관심있는 그대로 우리 연구실은 FCR의 근육을 연구하고, 낮은 다시 통증에 관련된 우리 인해 이러한 근육 임상 관련성이 ES 근육을 연구 8. 이 명시된, 우리는 TMS가 손, 팔 및 다리의 여러 근육을 연구하는 데 사용되었음을 참고해야하고, FCR과 ES 근육 그룹에 우리의 시위는 오직 인간 신경근육학을 연구하는 데 사용되는 TMS의 예입을 선택하는 반복해야합니다 시스템입니다.

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Utilizing Transcranial Magnetic Stimulation to Study the Human Neuromuscular System

Transcranial 자기 자극 (TMS)은 인간의 신경 시스템의 생리와 기능에 대한 통찰력을 얻을 수있는 비침습적인 도구입니다. 여기, 우리는 상부 사지와 허리 근육의 외피 흥분을 공부하기 위해 TMS 기술을 제시한다.

인간 신경근육학 시스템을 공부하기 Transcranial 자기 자극을 활용

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 ...

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Research

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Medicine

26.4K 조회수.  Ohio University. Transcranial 자기 자극 (TMS)은 인간의 신경 시스템의 생리와 기능에 대한 통찰력을 얻을 수있는 비침습적인 도구입니다. 여기, 우리는 상부 사지와 허리 근육의 외피 흥분을 공부하기 위해 TMS 기술을 제시한다.

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A Murine Model of Muscle Training by Neuromuscular Electrical Stimulation

Neuromuscular electrical stimulation (NMES) is a common clinical modality that is widely used to restore1, maintain2 or enhance3-5 muscle functional capacity. Transcutaneous surface stimulation of skeletal muscle involves a current flow between a cathode and an anode, thereby inducing excitement of the motor unit and the surrounding muscle fibers. 
NMES is an attractive modality to evaluate skeletal muscle adaptive responses for several reasons. First, it provides a reproducible experimental model in which physiological adaptations, such as myofiber hypertophy and muscle strengthening6, angiogenesis7-9, growth factor secretion9-11, and muscle precursor cell activation12 are well documented. Such physiological responses may be carefully titrated using different parameters of stimulation (for Cochrane review, see 13). In addition, NMES recruits motor units non-selectively, and in a spatially fixed and temporally synchronous manner14, offering the advantage of exerting a treatment effect on all fibers, regardless of fiber type. Although there are specified contraindications to NMES in clinical populations, including peripheral venous disorders or malignancy, for example, NMES is safe and feasible, even for those who are ill and/or bedridden and for populations in which rigorous exercise may be challenging. 
Here, we demonstrate the protocol for adapting commercially available electrodes and performing a NMES protocol using a murine model. This animal model has the advantage of utilizing a clinically available device and providing instant feedback regarding positioning of the electrode to elicit the desired muscle contractile effect. For the purpose of this manuscript, we will describe the protocol for muscle stimulation of the anterior compartment muscles of a mouse hindlimb.

A murine model of neuromuscular electrical stimulation (NMES), a safe and inexpensive clinical modality, to the anterior compartment muscles is described. This model has the advantage of modifying a readily available clinical device for the purpose of eliciting targeted and specific muscle contractions in mice.

신경근육학 전기적 자극에 의​​해 근육 트레이닝의 Murine 모델

Neuromuscular electrical stimulation (NMES) is a common clinical modality that is widely used to restore1, maintain2 or enhance3-5 muscle functional ...

연구

의학

Human Neuroendocrine Tumor Cell Lines as a Three-Dimensional Model for the Study of Human Neuroendocrine Tumor Therapy

Neuroendocrine tumors (NETs) are rare tumors, with an incidence of two per 100,&#x200A;000 individuals per year, and they account for 0.5% of all human malignancies.1 Other than surgery for the minority of patients who present with localized disease, there is little or no survival benefit of systemic therapy. Therefore, there is a great need to better understand the biology of NETs, and in particular define new therapeutic targets for patients with nonresectable or metastatic neuroendocrine tumors. 3D cell culture is becoming a popular method for drug screening due to its relevance in modeling the in vivo tumor tissue organization and microenvironment.2,3 The 3D multicellular spheroids could provide valuable information in a more timely and less expensive manner than directly proceeding from 2D cell culture experiments to animal (murine) models.
To facilitate the discovery of new therapeutics for NET patients, we have developed an in vitro 3D multicellular spheroids model using the human NET cell lines. The NET cells are plated in a non-adhesive agarose-coated 24-well plate and incubated under physiological conditions (5% CO2, 37 &deg;C) with a very slow agitation for 16-24 hr after plating. The cells form multicellular spheroids starting on the 3rd or 4th day. The spheroids become more spherical by the 6th day, at which point the drug treatments are initiated. The efficacy of the drug treatments on the NET spheroids is monitored based on the morphology, shape and size of the spheroids with a phase-contrast light microscope. The size of the spheroids is estimated automatically using a custom-developed MATLAB program based on an active contour algorithm. Further, we demonstrate a simple method to process the HistoGel embedding on these 3D spheroids, allowing the use of standard histological and immunohistochemical techniques. 
This is the first report on generating 3D spheroids using NET cell lines to examine the effect of therapeutic drugs. We have also performed histology on these 3D spheroids, and displayed an example of a single drug's effect on growth and proliferation of the NET spheroids. Our results support that the NET spheroids are valuable for further studies of NET biology and drug development.

We present a simple agarose overlay platform to grow 3D multicellular spheroids using neuroendocrine cancer cell lines. This method provides a very convenient way to examine the effect of therapeutic drugs on the neuroendocrine tumor cells. It could also help us establish human neuroendocrine tumor spheroids for cancer therapy.

인간 Neuroendocrine 종양 치료의 연구를위한 3 차원 모델로 인간 Neuroendocrine 종양 세포 라인

Neuroendocrine tumors (NETs) are rare tumors, with an incidence of two per 100,&#x200A;000 individuals per year, and they account for 0.5% of all human ...

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.

만성 비 유창한 실어증과 뇌졸중 환자의 언어 기능을 개선하기 위해 반복적 경 두개 자기 자극을 활용

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

Using Saccadometry with Deep Brain Stimulation to Study Normal and Pathological Brain Function

The oculomotor system involves a large number of brain areas including parts of the basal ganglia, and various neurodegenerative diseases including Parkinson's and Huntington's can disrupt it. People with Parkinson's disease, for example, tend to have increased saccadic latencies. Consequently, the quantitative measurement of saccadic eye movements has received considerable attention as a potential biomarker for neurodegenerative conditions. A lot more can be learned about the brain in both health and disease by observing what happens to eye movements when the function of specific brain areas is perturbed. Deep brain stimulation is a surgical intervention used for the management of a range of neurological conditions including Parkinson's disease, in which stimulating electrodes are placed in specific brain areas including several sites in the basal ganglia. Eye movement measurements can then be made with the stimulator systems both off and on and the results compared. With suitable experimental design, this approach can be used to study the pathophysiology of the disease being treated, the mechanism by which DBS exerts it beneficial effects, and even aspects of normal neurophysiology.

This paper describes the use of quantitative measurement of eye movements in conjunction with stimulation of focal areas of the deep brain in order to study physiology, pathophysiology, and the mechanisms of deep brain stimulation.

깊은 뇌 자극과 Saccadometry를 사용하여 정상 및 병적 뇌 기능을 연구하는

The oculomotor system involves a large number of brain areas including parts of the basal ganglia, and various neurodegenerative diseases including ...

Using Retinal Imaging to Study Dementia

The retina offers a unique &#8220;window&#8221; to study pathophysiological processes of dementia in the brain, as it is an extension of the central nervous system (CNS) and shares prominent similarities with the brain in terms of embryological origin, anatomical features and physiological properties.&#160; The vascular and neuronal structure in the retina can now be visualized easily and non-invasively using retinal imaging techniques, including fundus photography and optical coherence tomography (OCT), and quantified semi-automatically using computer-assisted analysis programs. Studying the associations between vascular and neuronal changes in the retina and dementia could improve our understanding of dementia and, potentially, aid in diagnosis and risk assessment.&#160; This protocol aims to describe a method of quantifying and analyzing retinal vasculature and neuronal structure, which are potentially associated with dementia. This protocol also provides examples of retinal changes in subjects with dementia, and discusses technical issues and current limitations of retinal imaging.

The retina shares prominent similarities with the brain and thus represents a unique window to study vasculature and neuronal structure in the brain non-invasively. This protocol describes a method to study dementia using retinal imaging techniques. This method can potentially aid in diagnosis and risk assessment of dementia.

망막 화상 진 찰을 사용 하 여 치 매 공부 하기

The retina offers a unique &#8220;window&#8221; to study pathophysiological processes of dementia in the brain, as it is an extension of the central ...

Surgical Labyrinthectomy of the Rat to Study the Vestibular System

To study the vestibular system or the vestibular compensation process, a number of methods have been developed to cause vestibular damage, including surgical or chemical labyrinthectomy and vestibular neurectomy. Surgical labyrinthectomy is a relatively simple, reliable, and rapid method. Here, we describe the surgical technique for rat labyrinthectomy. A postauricular incision is made under general anesthesia to expose the external auditory canal and the tympanic membrane, after which the tympanic membrane and the ossicles are removed without the stapes. The stapes artery, which is located between the stapes and the oval window, is a vulnerable structure and must be preserved to obtain a clear surgical field. A hole to fenestrate the vestibule is made with a 2.1-mm drill bur superior to the stapes. Then, 100% ethanol is injected through this hole and aspirated several times. Meticulous dissection under a microscope and careful bleeding control are essential to obtain reliable results. Symptoms of vestibular loss, such as nystagmus, head tilting, and a rolling motion, are seen immediately after surgery. The rotarod or rotation chair test can be used to objectively and quantitatively evaluate the vestibular function.

This protocol describes the surgical labyrinthectomy of a rat, which is a useful method for studying the vestibular system.

Vestibular 시스템 공부를 쥐의 외과 Labyrinthectomy

To study the vestibular system or the vestibular compensation process, a number of methods have been developed to cause vestibular damage, including ...

Updated Technique for Reliable, Easy, and Tolerated Transcranial Electrical Stimulation Including Transcranial Direct Current Stimulation

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive method of neuromodulation using low-intensity direct electrical currents. This method of brain stimulation presents several potential advantages compared to other techniques, as it is noninvasive, cost-effective, broadly deployable, and well-tolerated provided proper equipment and protocols are administered. Even though tDCS is apparently simple to perform, correct administration of the tDCS session, especially the electrode positioning and preparation, is vital for ensuring reproducibility and tolerability. The electrode positioning and preparation steps are traditionally also the most time consuming and error-prone. To address these challenges, modern tDCS techniques, using fixed-position headgear and pre-assembled sponge electrodes, reduce complexity and setup time while also ensuring that the electrodes are consistently placed as intended. These modern tDCS methods present advantages for research, clinic, and remote-supervised (at home) settings. This article provides a comprehensive step-by-step guide for administering a tDCS session using fixed-position headgear and pre-assembled sponge electrodes. This guide demonstrates tDCS using commonly applied montages intended for motor cortex and dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) stimulation. As described, selection of the head size and montage-specific headgear automates electrode positioning. Fully assembled pre-saturated snap-electrodes are simply affixed to the set position snap-connectors on the headgear. The modern tDCS method is shown to reduce setup time and reduce errors for both novice and expert operators. The methods outlined in this article can be adapted to different applications of tDCS as well as other forms of transcranial electrical stimulation (tES) such as transcranial alternating current stimulation (tACS) and transcranial random noise stimulation (tRNS). However, since tES is application specific, as appropriate, any methods recipe is customized to accommodate subject, indication, environment, and outcome specific features.

When administering transcranial direct current stimulation (tDCS), reproducible electrode preparation and placement are vital for a tolerated and effective session. The purpose of this article is to demonstrate updated modern setup procedures for the administration of tDCS and related transcranial electrical stimulation techniques, such as transcranial alternating current stimulation (tACS).

경두개 직접 전류 자극을 포함한 신뢰할 수 있고 쉬우며 용인된 경두개 전기 자극을 위한 기술 업데이트

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive method of neuromodulation using low-intensity direct electrical currents. This method of ...

Visualization of Endogenous Mitophagy Complexes In Situ in Human Pancreatic Beta Cells Utilizing Proximity Ligation Assay

Mitophagy is an essential mitochondrial quality control pathway, which is crucial for pancreatic islet beta cell bioenergetics to fuel glucose-stimulated insulin release. Assessment of mitophagy is challenging and often requires genetic reporters or multiple complementary techniques not easily utilized in tissue samples, such as primary human pancreatic islets. Here we demonstrate a robust approach to visualize and quantify formation of key endogenous mitophagy complexes in primary human pancreatic islets. Utilizing the sensitive proximity ligation assay technique to detect interaction of the mitophagy regulators NRDP1 and USP8, we are able to specifically quantify formation of essential mitophagy complexes in situ. By coupling this approach to counterstaining for the transcription factor PDX1, we can quantify mitophagy complexes, and the factors that can impair mitophagy, specifically within beta cells. The methodology we describe overcomes the need for large quantities of cellular extracts required for other protein-protein interaction studies, such as immunoprecipitation (IP) or mass spectrometry, and is ideal for precious human islet&#160;samples generally not available in sufficient quantities for these approaches. Further, this methodology obviates the need for flow sorting techniques to purify beta cells from a heterogeneous islet population for downstream protein applications. Thus, we describe a valuable protocol for visualization of mitophagy highly compatible for use in heterogeneous and limited cell populations.

This protocol outlines a method for quantitative analysis of mitophagy protein complex formation specifically in beta cells from primary human islet samples. This technique thus allows analysis of mitophagy from limited biological material, which are crucial in precious human pancreatic beta cell samples.

근접 결찰 분석분석서를 활용한 인간 췌장 베타 세포에서 내인성 미토파기 복합체의 시각화

Mitophagy is an essential mitochondrial quality control pathway, which is crucial for pancreatic islet beta cell bioenergetics to fuel glucose-stimulated ...

Employing the Forced Oscillation Technique for the Assessment of Respiratory Mechanics in Adults

There is increasing interest in the use of the forced oscillation technique (FOT) or oscillometry to characterize respiratory mechanics in healthy and diseased individuals. FOT, a complementary method to traditional pulmonary function testing, utilizes a range of oscillatory frequencies superimposed on tidal breathing to measure the functional relationship between airway pressure and flow. This passive assessment provides an estimate of respiratory system resistance (Rrs) and reactance (Xrs) that reflect airway caliber and energy storage and dissipation, respectively. Despite the recent increase in popularity and updated Technical Standards, clinical adoption has been slow which relates, in part, to the lack of standardization regarding the acquisition and reporting of FOT data. The goal of this article is to address the lack of standardization across laboratories by providing a comprehensive written protocol for FOT and an accompanying video. To illustrate that this protocol can be utilized irrespective of a particular device, three separate FOT devices have been employed in the case examples and video demonstration. This effort is intended to standardize the use and interpretation of FOT, provide practical suggestions, as well as highlight future questions that need to be addressed.

As the use of forced oscillation technique (FOT) is increasingly utilized to characterize respiratory mechanics, there is a need to standardize methods with respect to nascent technical guidelines and various manufacturer's recommendations. A detailed protocol is provided including FOT assessment and interpretation for two cases to facilitate the standardization of methods.

There is increasing interest in the use of the forced oscillation technique (FOT) or oscillometry to characterize respiratory mechanics in healthy and ...

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.

음성 피질 매핑을 위한 탐색된 반복적 경두개 자기 자극을 위한 연구 설계

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