이 작품은 건강 연구의 캐나다 연구소와 자연 과학 및 캐나다의 공학 연구위원회에서 보조금에 의해 지원되었다. ST는 건강 연구의 캐나다 연구소에서 그리고 Vanier 캐나다 대학원 장학금에 의해 지원되었다. MM은 생명 공학 연구 센터 (BTRC) 보조금 P41의 RR008079과 P41의 EB015894 (NIBIB) 및 NCC P30 NS076408의 지원을 인정합니다. 우리는 로맹 Valabrègue (센터 드 NeuroImagerie 드 공들인 - CENIR, 파리, 프랑스) 인정하고 싶습니다 브라이스 Tiret (센터 공들인 드 난 문화원 Universiatire 드 Gériatrie (CRIUGM), 몬트리올, 캐나다, 미사리 라모 에네르기 atomique 등 보조 에너지 대안 처리 도구 개발을위한 (CEA), 파리, 프랑스), 에드워드 J. 아워 (자기 공명 연구 및 영상 의학과, 미네소타 대학 센터, 미국). MEGA-PRESS 및 FASTESTMAP 시퀀스 개발되었다에드워드 아우어 바흐와 말고 자타 Marjańska에 의해 C2P 계약에 따라 미네소타 대학에 의해 제공되었다.

이 연구는 단결 드 Neuroimagerie Fonctionnelle 몬트리올 대학의 연구 및 지역 사회 윤리 보드에 의해 승인 및 헬싱키 선언에 명시된 윤리 강령을 준수하여 이루어졌다. 모든 환자는 MRI 호환성을 위해주의 선별 다음의 동의서를 작성주고 재정적으로 참여 보상했다. 1. tDCS 자료 <ol><li> 필요한 모든 재료가 실험을 (목록 그림 1 참조) 시작하기 전에 사용할 수 있는지 확인합니다. 참고 : 다른 전극 크기는 tDCS 사용할 수 있습니다. 이 연구를 위해 두 개의 5 × 7cm 고무 전극이 사용됩니다. 다른 크기의 자극 면적과 자극 (48)의 소망 focality에 따라 선택 될 수있다. </li><li> 장치 충전 또는 플러그 인에 뒤 수 없기 때문에 DC-자극기의 배터리가 충전되어 있는지 확인하여주십시오 주기적를 충전안전을 위해 링 자극. </li></ol> 자극에 대한 조건 2. 계획 <ol><li> 장치에 포함 된 지침에 따라 tDCS 장치를 켭니다. (활성 및 사기) 두 개의 서로 다른 자극 모드에 대한 tDCS 장치를 미리 설정합니다. </li><li> 일부 장치는 미리 설정 모드를 가지고 있지 않기 때문에, 자극을 시작하기 전에 적절한 모의 파라메터를 선택한다. <ol><li> 설정을 로딩하여 파라미터 세트를 사전 정의한다. 2 또는 4 주 메뉴 &quot;시스템&quot;옵션에서 선택할 수있는 버튼을 누릅니다 (그림 2 참조). </li><li> 버튼 3을 눌러 디스플레이의 라인 2 커서를 이동합니다. </li><li> &quot;부하 설정은&quot;디스플레이에 표시 될 때까지 버튼을 2 또는 4를 누릅니다. 버튼 3을 누릅니다. </li><li> 버튼 2를 누름으로써 설정 (A, B, C 또는 D)의 문자를 선택 (4). </li><li> 화면이 자동으로 &quot;매개 변수&quot;옵션을 표시합니다 1. 버튼을 위쪽으로 커서를 이동합니다. </li><l난&gt; 1mA의 전류에 tDCS 장치를 설정합니다. 이렇게하려면, 디스플레이의 &quot;매개 변수&quot;메뉴의 3 행을 선택하기 위해 버튼 1을 누릅니다. 버튼 2를 눌러 라인 4에 도달하고 1000 μA에 강도를 수정하는 버튼 2 또는 4 눌러 버튼 3을 눌러 &quot;현재&quot;옵션을 선택합니다. </li><li> 다시 라인 (3)에 이동 버튼을 3 라인 4로 이동하는 버튼 2 4.를 눌러 장치의 화면 메뉴에서 옵션을 &quot;페이드&quot;를 선택하고 버튼을 눌러 버튼 1을 눌러 2 4 15 초에 지속 시간을 조정합니다. 주 : 기간의 페이드가 수정 될 수 있습니다. </li><li> 다시 라인 (3)에 이동 버튼을 3 라인 4로 이동하는 버튼 2 4.를 눌러 장치의 화면 메뉴에서 &quot;페이드 아웃&quot;옵션을 선택하고 버튼을 눌러 버튼 1을 눌러 2 4 15 초에 지속 시간을 조정합니다. 주 : 기간의 페이드가 수정 될 수 있습니다. </li><li> 라인에 다시 3 대가 이동 버튼 (1)을 눌러&quot;기간&quot;옵션은 디스플레이 메뉴에 표시 될 때까지 버튼을 2 또는 4이야. 4 행으로 이동하여 장치에서 사용할 수있는 최소 기간에 기간 조정 버튼 2와 4를 눌러 버튼 3을 눌러 (본 장치에 대한 15 초를, 그림 3B). 참고 :이 활성 자극과 유사한 따끔 거림 감각을 유도 할 것이다. </li></ol></li><li> 설정의 변경 사항을 저장하는 동시에 버튼 1과 3을 누릅니다. </li><li> 사전 프로그램 활성 자극 매개 변수를 설정합니다. 이렇게 가짜 자극의 설정과 동일한 지침을 따르하지만, 1200 초 동안 프로그래밍하려면 (; 그림 3a 참조 20 분). </li><li> 사전 프로그램 테스트 자극 매개 변수를 설정합니다. 이렇게하려면, 가짜 자극의 설정과 동일한 지침을 따르하지만 45 초 지속 시간을 프로그래밍합니다. 주 : 시험 자극은 실험 전에 임피던스의 측정을 위해 사용될 것이다. </li><li> 의사-RANdomly 참가자들에게 자극의 조건을 지정합니다. </li><li> 1) 양자 : 블라인드 실험의 세 가지 조건 중 각각에 번호를 할당 anodal 오른쪽 cathodal 왼쪽; 2) 양자 : anodal, cathodal 좌우; 3) 가짜 : anodal 오른쪽 cathodal 왼쪽. </li></ol> 3. 참가자 동의 <ol><li> 절차의 참가자를 알리고 동의서에 서명. <ol><li> 참가자 tDCS에 대한 금기 사항이없는 것을 확인합니다 정신과 또는 신경 학적 역사, 페이스 메이커의 존재가, 금속 두개골에 이식, 실신의 역사, 발작의 병력, 약물 남용, 발작의 가족력의 역사, 열성 발작, 앞 밤에 수면 부족, 피부 감도의 역사, 및 알코올 소비 전날의 역사. </li><li> tDCS의 대부분의보고 된 부작용의 참가자 통보 : 가벼운 따끔 거림을; 적당한 피로; 전극에서 가려움증의 빛 감각; 근소한타는듯한 느낌. </li></ol></li><li> 보통 MR의 금기 사항 및 부작용의 참가자를 알립니다. </li></ol> 전극 배치 4. 측정 <ol><li> 참가자 머리에 다음과 같은 랜드 마크를 찾기 위해 10/20 국제 시스템을 사용 nasion 및 inion (그림 4a), preauricular 점, 두 대상 지역 : C3와 C4 (그림 4B). <ol><li> 두 눈 사이의 수준에서 코의 다리에있는 별개의 우울 영역으로 nasion을 찾습니다. 두개골의 아랫 부분에있는 후두골의 가장 눈에 띄는 투사로 inion를 찾습니다. 각각의 귀 근처 preauricular 점을 찾습니다; 그것은 광대뼈 노치 위의 들여 쓰기입니다. 아래에 설명 된대로 측정을 기반으로 C3와 C4를 찾습니다. </li></ol></li><li> 헤드의 정중선을 따라 nasion 및 inion 사이의 거리를 측정하는 측정 테이프를 사용하여 거리 재치의 50 % 마크를 만들하 비 영구적 인 수력 마커. </li><li> 두 preauricular 점 사이의 거리를 측정하고 이전의 표시가있는 라인에서의 거리의 50 %가 아닌 영구적 인 하이드로 마커로 표시를 확인하기 위해 측정 테이프를 사용합니다. 이 점은 Cz에 (정점)에 해당합니다. </li><li> Cz에에서 preauricular 점 사이에 생성 된 라인을 따라, 총 거리의 20 %에 해당하는 비 영구적 인 수력 마커, 두 지점, 각면에 하나를 표시합니다. 이들 마크는 타겟 영역 (C3와 C4,도 4b)에 대응한다. 참고 사항 : TMS 또는 neuronavigation 같은 다른 방법도 M1을 지역화하는데 사용될 수있다. </li></ol> 전극 5. 배치 <ol><li> 자극되는 대상 지역에서 멀리 가능한 한 많은 머리를 이동합니다. 대상 지역을 청소하는 솜 면봉으로 EEG 형 엑스 폴리 에이 팅 젤을 적용합니다. </li><li> 전극 접촉을 향상시키기 위해 70 % 이소 프로필 알코올 경 석 준비하고 패드와 대상 영역을 청소합니다. </li><li> 넉넉한 EEG 형 전도성 페이스트 전체 전극을 커버한다. 붙여 넣기가 전체 표면에 걸쳐 두께 약 5mm 있는지 확인하십시오. 전체 고무 영역 붙여 넣기로 덮여 있는지 확인합니다. 가볍게 대상 지역과 식염수 용액으로 전극에 도전성 페이스트를 젖은. </li><li> 도 4b에 도시 된 바와 같이 전극의 위치를 단단히 타겟 영역 상에 전극을 누른다. 전극의 최적 안정성을 보장하는 참가자의 머리 주위로 고무줄을 놓는다. 참가자가 스캔 세션 중에 통증이나 불편 함을 경험하지 않습니다 같은 방법으로 조정합니다. </li><li> 리드가 잠재적 인 화상을 방지하기 위해 피부에 접촉하지 않도록해야합니다. </li></ol> 스캐너 룸 외부 6. tDCS 테스트 <ol><li> 전극 케이블과 저항의 적절한 기능을 확인하기 위해 멀티 미터를 사용합니다. </li><li> tDCS 장치의 전원을 켜고 테스트 자극 설정을로드합니다. <ol&gt; <li> 2 또는 4 주 메뉴 &quot;시스템&quot;옵션에서 선택 버튼을 누릅니다. &quot;부하 설정은&quot;디스플레이에 표시 될 때까지 버튼 3. 버튼을 눌러 2 또는 4를 눌러 디스플레이의 라인 2 커서를 이동합니다. 버튼을 눌러 사전 프로그래밍 된 테스트 설정 (A, B, C 또는 D)의 문자를 선택하십시오 버튼을 누르면 2 또는 4. </li><li> 자동으로 &quot;매개 변수&quot;옵션이 표시됩니다 표시 1. 버튼을 위쪽으로 커서를 이동합니다. 첫 번째 줄에 버튼 2. 디스플레이됩니다 눌러 &quot;자극을?&quot; 다른 사전 프로그램 매개 변수. </li></ol></li><li> 자극을 시작하는 버튼 1을 누릅니다. 디스플레이는 임피던스 레벨을 표시하고 자동으로 20 kΩ 이상에 도달하면 중지됩니다. 임피던스 레벨 20 kΩ의 위에있는 경우, 내부 상자로부터 전극 와이어를 뽑고 전극의 위치를​​ 확인하기 위해 스캔 룸을 종료. </li><li> 테스트 자극을 다시 실행. 때 impedan의 좋은 수준CE를 달성하여 테스트 자극이 끝나면, 내부 상자로부터 전극을 분리한다. </li></ol> 7. tDCS 설정 <ol><li> 도 5에 도시 된 바와 같이, tDCS 장치와 스캐너 제어실 바깥 상자를 배치했다. 주 : tDCS 장치와 외부 상자 호환 MR 아니며 자석 환경으로 간주되지 않아야한다. </li><li> tDCS 장치에 외부 상자 와이어를 연결 한 다음 외부 상자에 긴 상자 케이블을 연결합니다. </li><li> MRI 실에 스캐너 제어실 tDCS 박스 케이블을 실행. MRI 스캐너의 뒤쪽으로 MRI 실의 벽을 따라, 어떤 단점을 보완 또는 루프를 피하고, 가능한 똑바로이 케이블을 실행해야합니다. 그림 5와 같이, 안정성을 보장하기 위해 케이블에 여러 MR 호환 모래 주머니를 넣어. </li><li> (그림 5) MRI 방으로 내부 상자를 가져오고 그것으로 긴 상자 케이블을 연결합니다. </li></ol> 8. MRI 스캔 홍보eparation <ol><li> 아니 이미의 tDCS 테스트에서 경우, MRI 실을 입력 참가자를 물어 귀마개에 넣어. </li><li> MRI 테이블의 코일 영역 아래 얇은 쿠션을 넣어. 테이블에 누워 참가자를 요청합니다. 필요한 경우에 완벽 함을 기하기 위해 참가자와 담요의 다리 아래에 쿠션을 넣어. 참가자에게 보안을 위해 알람 버튼을 제공합니다. </li><li> MRI 실에서 참여자 스캐너 제어실로부터의 정보의 송신을 허용하도록 양쪽 귀 위에 별도의 헤드폰을 넣어. </li><li> 헤드 코일 (코일이 배치 될 테이블의 상부에 가능한 한 가깝게 정수리)에 위치 될 영역 아래 가능한 한 높은 참가자의 머리를 위치. tDCS 장치 회사에 의해 권장되는 바와 같이, 참가자의 헤드의 우측에 전극 와이어를 넣어. </li><li> 참가자의 머리 주위 32 채널 수신 전용 코일을 놓습니다. 을 통해 전극 케이블을 실행코일의 오른쪽. (내장 된 스캐너의 기능) 빨간색 위치 레이저를 이용하여 가능한 똑바로 참가자의 머리를 놓습니다. </li><li> 손으로 만지지 않도록하면서, 편안한 자세로 팔과 다리를 이동하는 참가자에게 물어보십시오. 전체 세션 동안으로 여전히 가능한 한 유지하기 위해 참가자를 생각 나게해야합니다. 참가자가 준비되면, 스캐너의 뒷면에 전극 와이어를 도달 중간 배관지나 테이블을 이동. </li><li> 코일의 후면의 우측 상에 전극 케이블 안정화 의료용 테이프를 사용한다. tDCS 내부 상자에 스캐너 내부에 전극 와이어를 연결합니다. 최대한의 안정성을 위해 그것에 모래 주머니와 스캐너의 오른쪽에있는 내부 상자를 넣습니다. </li><li> 최종 위치로 테이블을 다시 이동합니다. tDCS 계속 켜져 및 전극 전체 MRI 세션에 대한 외측 상자에 연결. </li></ol> 9. 전 tDCS 1 H-MRS 세션 <ol&gt; <li> 헤드의 적절한 위치를 확인하고 전체적인 움직임을 확인하는 세션이 끝날 때 획득 될 번째 로컬 라이저 비교하는데 필요한 화상을 획득하기 로컬 라이저 시퀀스를 실행. </li><li> M1 복셀 가능한 구조적 이상 검출의 위치에 대한 해부학 T 1 -weighted MPRAGE 이미지를 취득 (T R = 2300 밀리 초, T E = 2.91 밀리 초, FA : 9 °, FOV = 256 X 256mm 256 X 256 매트릭스 ; T I : 900 밀리 초 176 조각; 방향 : 시상, 획득 시간 : 4 분 12 초). </li><li> 분광 볼륨의 관심 (VOI)의 시각화를위한 더 적합 비행기에 이미지의 멀티 플래너 재구성을 수행합니다. <ol><li> 3D 카드에서 MPRAGE RAW 이미지 (시상 방향)을 찾습니다. &quot;창조 병렬 범위&quot;창에서 &quot;축 × 2&quot;를 선택합니다. 평행선의 위치를​​ 조정하고 축 직교 뷰를 생성하려면 저장을 클릭합니다. </li><li> &quot;창조 병렬 범위&quot;창에서 &quot;관상 × 2&quot;를 선택합니다. 평행선의 위치를​​ 조정하고 관상 직교 뷰를 생성하려면 &quot;저장&quot;을 클릭합니다. </li></ol></li><li> 세 방향의 조각에 Yousry에 따라 왼쪽 M1 및 협력자 &#39;49 해부학 적 랜드 마크를 찾습니다. 이어서, 스캐너의 축에 대하여 임의의 각 형성 (도 6)없이 영역 VOI (30 X 30 X 30mm 3) 위치. </li><li> 라인 폭 스캔 (21 S)을 취득. <ol><li> 이 선폭 스캔에서 신호의 실수 부에 물 선폭을 측정하는 분광 카드를 선택한다. 브라우저에서 라인 폭 원시 데이터를로드합니다. 라인 폭 측정 프로토콜 (프로토콜 메뉴 : 프로토콜을 선택)을로드합니다. </li><li> 스캐너 소프트웨어 대화식 후 처리 도구를 사용하여 위상을 조정한다. 위상 보정 섹션을 선택하고 커서 기준에 대한 위상을 조정합니다. </li><li> 선폭을 감소시키기 위하여,FAST (EST) MAP (50) 순서를 세 번 실행합니다. 라인 폭 스캔과 라인 폭 측정 (단계 9.5)을 반복합니다. 최종 물 라인 폭을합니다. </li></ol></li><li> 증기 (51), (51) FIDS의 개별 스토리지를 OVS MEGA-를 순서대로 44, 45,와 함께 사용할 수 있습니다 (인터리브 32 &quot;편집 OFF&quot;및 32 &quot;편집 ON&quot;) (64) 대사 스캔의 4 블록을 시작합니다 (T R = 3 S, T E = 68 밀리 초, 총 수집 시간 : 12 분) </li><li> 증기 억제 ( &quot;만 RF OFF&quot;)와 0 ppm에서 델타 측정과 MEGA 물 억제하지 않고 MEGA-를 순서대로 사용하여 물 참조를 취득. (42 초 획득 시간) 대신에 64의 4 대사 산물 검사의 단일 블록을 획득. </li></ol> 10 tDCS 절차 <ol><li> tDCS 자극이 시작되고 스캐너가 전체 자극에 대한 침묵 것을 참가자에게 알리십시오. </li><li> 두 이전에 음식물의 하나를 선택자극 조건과 시작에 따라 매개 변수를 받힌. 자극의 20 분 동안 임피던스 및 전압을 추적합니다. 자극이 종료되면, 이후의 MRS tDCS 세션이 시작될 것이라는 참가자 통지. tDCS 장치를 끄지 마십시오. </li></ol> 11. 사후 tDCS 1 H-MRS 세션 <ol><li> 사전 tDCS 스캔하지만 인수의 더블 블록으로 MEGA-를 순서와 같은 대사 산물 검사를 실행합니다 (64 스캔 8 블록 (32 &quot;EDIT OFF&quot;및 32 &quot;편집 ON&quot;, 인터리브)) 두 가지에 대사를 취득 다른 시간 후 tDCS를 가리 킵니다. </li><li> 사전 tDCS 세션과 마찬가지로 동일한 매개 변수를 사용하여 물 기준 스캔을 획득. 로컬 라이저 순서로 세션을 마칩니다. </li><li> 시각적 머리 움직임의 지표로 스캐닝 세션의 시작과 끝에서 취득한 로컬 라이저 이미지를 비교한다. </li><li> 보기 카드에 액세스하고 브라우저 메뉴로 이동합니다. 첫 번째 지역 두 번째를 선택izer RAW 이미지. 보기 카드에서 이미지를로드하고 두 이미지를 비교. 서버를 통해 DICOM 형식으로 데이터를 내 보냅니다. </li></ol> 1 H-MRS 12. 데이터 분석 <ol><li> 프로그래밍 및 처리 소프트웨어를 사용하여 데이터 가져 오기, 그리고 PPM 2.85 사이 3.40 TCR과 TCHO 신호를 사용하여 개별적으로 저장 FIDS의 주파수와 위상을 조정합니다. 이를 위해, 세션의 평균 스펙트럼을 주파수 및 개별 푸리에 변환 FIDS (스펙트럼)의 위상에 맞게 소프트웨어의 lsqnonlin 함수를 사용한다. 참고 :이 사이트 별 접근과 반드시​​ 데이터 품질에 영향을주지 않습니다 데이터를 가져 오기 및 분석을위한 다른 방법이다. </li><li> 4.7 ppm으로 7.5 ppm으로 ( &quot;OFF 편집&quot;)에 적용 및 1.9 ppm으로 4.7 ppm으로 ( &quot;EDIT ON&quot;) (그림 7에서 한 선택적 이중 줄무늬 펄스 대체 검사에서 신호를 빼기, 최종 스펙트럼을 얻으려면 ). </li><li> 사용 LCModel (52)모두 차이의 분석과 &quot;편집 OFF&quot;스펙트럼합니다. 기본 시뮬레이션과 기본 모델링을 비활성화합니다. </li><li> 어깨 밑 지질 신호로부터 오염과 세션을 배제하는 스펙트럼의 육안 검사를 수행 (F의 igure 9 참조). </li><li> 품질 관리의 일환으로, TCR-CH 3 Hz에서 10 위의 선폭과 스펙트럼을 제외 할 수 있습니다. 35 %보다 낮은 크레이머 - 라오 하한 (CRLB)으로 정량화 된 분석 대사 물질 (GABA, GLX, TCR, tNAA)에 포함. 참고 : CRLB는 대사 산물의 정량화 예상 오류를 제공합니다. CRLB&gt; 50 %는 신뢰할 수 없습니다 및 LCModel 설명서에 의해 추천 차단합니다. 결과를 해석 할 때 필드에 많은 표준 CRLB보다 낮은 35 %를 사용했다. 53-55을 또한 CRLB 명심해야한다. </li><li> &quot;EDIT OFF&quot;와 &quot;모두에서&quot;OFF 편집 &quot;스펙트럼과 tNAA에서&quot;DIFF &quot;스펙트럼, TCR에서 GABA 및 GLX 정량화를 얻습니다; DIFF &quot;TCR 위에 비 같은 관심 상이한 대사 익스프레스 농도 GABA와 GLX 들어에서 분자와 분모 (tNAA 사용 상이한 기저 집합을 고려하여 다음 기 평균 된 보정 계수에 의한 비율을 곱한다..&quot; DIFF &quot;스펙트럼&quot;의 스펙트럼 / tNAA &quot;EDIT OFF). 참고 : 참고 : GABA 및 GLX 농도는 물이나 NAA 신호를 사용하여 정량화 할 수있다. </li></ol>

저자가 공개하는 게 없다.

목표 본 논문은 3 T 스캐너를 사용하여 결합 tDCS 1 H-MRS위한 표준 프로토콜을 설명합니다. 다음 섹션에서는 방법 론적 요인이 논의 될 것이다. 중요한 단계 금기 상영 실험에 이전, 그것은 tDCS 1 H-MRS의 사용에 관한 금기에 대한 스크린 참가자들에게 매우 중요하다. 다음의 제외 기준의 사용은 tDCS 권장 : 정신과 또는 신경 학적 역사,...

그것의 활성을 조절하는 인간의 뇌에 전기를인가하는 아이디어는 옛날부터 연구되고있다. 사실, 일찍이 11 세기 등의 글은 간질 발작 1의 치료에 어뢰 전기 물고기의 사용을 설명하는 것으로 밝혀졌다. 그러나, 그것은 최근이인지 기능과 운동 응답 2 조절 성 효과를 나타났다으로 비 침습적 뇌 자극은 과학계에 널리 관심을 받았다고 할 때까지이 아니다. 경 두개 자기 자극 (TMS)이 광범위하게 1980 년대 초 3 년부터 연구되었지만 그것이 지금 neuropathologies의 광범위한 실행 가능한 치료 옵션으로 간주되는 한, 경 두개 직류 자극 (tDCS)의 최근 관심은, 뇌졸중 4로 증가 알코올 중독 5, 만성 통증 (6). tDCS 예를 들어, TMS 같은 신경 자극 기술에 비해 많은 장점을 가지고,비교적 저렴 고통 때문에, 잘 따라서 맡 7에 투여하는 것을 가능하게, 환자 용인 및 휴대용. 사실, 환자의 작은 비율을 자극 8시 가벼운 따끔 거림 감각을 경험한다. 그러나,이 감각은 일반적으로 몇 초 9 후 사라집니다. 따라서, tDCS는 실제 자극 9,10에서 가짜 자극을 구별 할 수 없습니다 참가자의 대다수 이후 강력한 이중 맹검, 가짜 제어 연구를 할 수 있습니다. tDCS 일정한 낮은 암페어의 전류 (1-2 석사)의 유도가 피사체의 두피에 위치하는 표면 전극을 통하여인가 피질 포함한다. 전극은 일반적으로 생리 식염수를 적신 스폰지에 직접 EEG 형 페이스트와 두피에 배치됩니다. tDCS 연구를 수행하기 위해 네 개의 주요 파라미터는 실험에 의해 제어 될 필요 : 자극 1) 지속 기간; 2) 자극의 세기; 3) 전극의 크기; 4) 전극 몽타주. 기준 전극은 보통 supraorbital 영역 위에 배치되는 동안 표준 프로토콜에있어서, &quot;활성&quot;전극은 관심 영역 위에 위치된다. 전류는 음으로 하전 된 음극을 향해 양전하 양극으로부터 흐른다. anodal 자극이 신경 세포 집단의 흥분성을 향상시키고 cathodal 자극이 (11)를 감소 여기서 일차 운동 피질 (M1)에 tDCS의 효과는 자극의 극성에 의해 결정된다. TMS는 달리, 유도 전류는 피질 뉴런에서 활동 전위를 생성하기에 불충분하다. 피질 흥분성의 변화는 막 전위의 과분극 또는 8,11의 전류 흐름 방향에 따라 신경 세포의 탈분극 촉진 어느 선도 임계 막 신경의 조절에 의한 것으로 여겨진다. 오프셋 후 흥분성 변경 기간은 최대 90 분 동안 지속될 수자극의 자극 기간 (11, 12)에 따라 다릅니다. tDCS와 모터 재활 모터가 단일 펄스 TMS (3)에 의해 유도 된 전위 (MEP들)를 통해 유발 tDCS 의해 유발 흥분성 변화 정량 할 수 있기 때문에 M1 광범위 자극의 대상으로 사용되어왔다. tDCS 의해 유도 극성 특정 흥분성 변화를 측정 가능성을 나타내는 초기 연구는 자극 (11, 12)의 타겟으로서 M1을 사용했다. 그 이후로, M1은 임상 인구 때문에 운동 기능, 기억 형성의 중요성의 건강한 피험자 및 모터 기술 (12)의 통합을 모두 포함하는 연구에 tDCS의 주요 목표 중 하나를 유지하고있다. 뇌는 운동 (14)을 수행 할 수있는 두 반구의 운동 영역 사이의 복잡한 상호 작용에 의존한다. 하나의 영역이 손상되는 경우, 예를 들면 뇌졸중을 앓고 후, 인터반구의 상호 작용이 변경된다. 뇌 가소성에 대한 연구는 뇌의 운동 영역이 다른 방법 (15)이 변형에 적응하는 것을 보여 주었다. 내 반구 억제라는 프로세스 - 먼저, 손상된 영역의 손상, 주변 지역은 손상된 영역의 억제로 이어지는 overactived 될 수 있습니다. 둘째, 손상된 영역의 상동 지역은 overactivated되고 부상 반구에 억제를 발휘할 수있다 - 간 반구 억제라는 프로세스. 영향을받는 M1 따라서 두 번 처벌 할 수있다 : 먼저 병변에 의해 두 번째 영향을받지 M1과 영향을받는 M1 (16)의 주변 지역 모두에서 오는 억제에 의해. 최근의 한 연구는 부적응 간 반구 경쟁 (18)로 설명 된 느린 재활 (17)에 연결되어 영향을받지 반구에 흥분을 증가 것으로 나타났습니다. 이후에 발생하는 소성 이해뇌졸중은 반구의 상호 작용 (19)을 복원 할 수 있습니다 신경 수식 프로토콜의 발전으로 이어질 수 있습니다. 세 가지 주요 tDCS 치료는 뇌졸중 (20, 21) 다음과 같은 모터 적자 환자에서 제안되었다. 첫 번째 치료는 일방적 anodal 자극 (A-tDCS)에 의해 부상당한 운동 피질을 활성화하는 것을 목표로하고있다. 이 경우, 자극은 직접 복구에 필수적인 것으로 생각된다 perilesional 영역의 활성을 증가시키는 것을 목적으로한다. 사실, 연구는이 치료 22-26 다음 마비 상부 또는 하부 사지의 향상을 보여 주었다. 두 번째 처리는 그대로 M1 통해 일방적 cathodal의 tDCS (c-tDCS)을인가하여 contralesional 반구의 과도한 활성화를 감소시키는 목적으로 개발되었다. 여기에, 자극은 간접적으로 interhemispehric 상호 작용을 통해 perilesional 분야에서 활동을 증가 목표로하고있다. 이러한 연구 결과는 모터를 functi의 향상을 보여 주었다에 C-tDCS 4,27-29 후. 마지막으로, 세 번째 치료는 양자 tDCS를 사용하여 영향을받지 M1을 통해 C-tDCS의 억제 효과와 함께 부상 M1을 통해-tDCS의 흥분성 효과를 결합하는 것을 목적으로한다. 결과는 양자 tDCS 27,30,31 후 운동 기능의 향상을 보여 주었다. 또한, 한 연구는 모두 일방적 인 방법 (32)에 비해 양자 tDCS를 다음 큰 개선을 보여 주었다. tDCS의 생리 학적 메커니즘 뇌졸중의 치료에서 tDCS 사용의 증가에도 불구하고, 그 효과의 기초가되는 생리적 메커니즘은 알려지지 33 남아있다. 생리적 효과의 더 나은 이해는 더 나은 치료 방법을 개발하는 데 도움이 수 및 표준화 된 프로토콜 발생할 수 있습니다. 앞서 언급 한 바와 같이 자극 (11, 12)의 오프셋 후 tDCS의 효과는 90 분 동안 지속될 수있다. 따라서, 과분극 / 탈분극프로세스는 완전히 긴 지속 효과 (33, 34)을 설명 할 수 없다. 다른 가설 후유증 M1은 신경 전달 물질 방출, 단백질 합성, 이온 채널 기능, 수용체 활성 변화 (34, 35)을 포함 tDCS에 기초가 생리기구에 관한 제안되어왔다. 반대의 효과가 도시 된 반면,이 문제에 대한 통찰력은 제 글루탐산 N 메틸 D 아스파 테이트 (NMDA) 수용체 길항제 덱스 (36, 37)에 의해 M1 흥분성에 anodal 및 cathodal 자극 효과 이후의 억제를 나타내는 약리 연구를 통해 취득한 NMDA 수용체 효능 제 (38)를 사용. NMDA 수용체는 장기간 상승 작용 (LTP) 및 장기 억제 (LTD), 글루타메이트 및 GABA 성 뉴런 39,40 의해 중재 모두를 통해 학습 및 기억 기능에 관여하는 것으로 생각된다. 그들이-tDCS는 LTP 13 유도함을 나타낸 것처럼 동물 실험이 가설과 일치한다. &lt;조치가 tDCS 효과, 약물 프로토콜 현재 중요한 제한을 기본의 메커니즘에 대한 우리의 이해에 만든 중요한 진전에도 불구하고 P 클래스 = &quot;jove_content&quot;&gt;. 실제로, 약물 작용, 특히 인간의 실험 문맥에서, tDCS만큼 공간적으로 특정 할 수없고, 그 효과의 작용 기전은 시냅스 후 수용체 (34)에 대부분 기인한다. 따라서,보다 직접적으로 인간의 두뇌에 tDCS의 영향을 조사 할 필요가있다. 그것이 특정 관심 영역에서 신경 전달 물질의 농도의 생체 검출의 비 침습적 허용하는 양성자 자기 공명 분광법 (H-1은 MRS) 좋은 후보이다. 이 방법은 뇌의 모든 양성자 - 함유 신경 화학적 특정 분자 구조를 가지고 있으며, 따라서, 1 H-MRS (41)에 의해 검출 될 수있는 특정 화학적 공명을 생성한다는 원리에 기초한다. 에서의 뇌의 볼륨에서 획득 한 신호관심 대상은 1과 5 ppm의 사이에 끌어 들여 모든 양성자에서 생성됩니다. 인수 신경 화학은 스펙트럼에 표시하고 일부 명확하게 구별 피크와 화학적 변화의 함수로 그려하지만, 다른 신경 화학 물질의 많은 공명 겹쳐진된다. 각 피크의 신호 강도가 neurometabolite (41)의 농도에 비례한다. 정량화 될 수있는 신경 화학 물질의 양은 42,43 자계의 강도에 따라 달라진다. 그러나 매우 강한 공명에 의해 가려 저농도 대사 산물, 3 T. 같은 중첩 신호에 대한 정보를 획득하는 한 가지 방법은 스펙트럼 편집 통해 강한 공진을 제거하는 것 같은 낮은 전계 강도로 정량화하기 어렵다. 그러한 기술 중 하나는 γ - 아미노 부티르산 (GABA) 신호 44,45 검출을 허용 MEGA-PRESS 시퀀스이다. 불과 몇 연구에 tDCS의 효과를 조사 하였다모터 (34, 46) 및 비 모터 영역 1 H-MRS를 사용하여 뇌 대사 스태그 (47)과 공동 (34) - tDCS, C-tDCS 및 M1 대사 가짜 자극의 효과를 평가 하였다. 그들은-tDCS 다음 GABA 농도의 현저한 감소 및 c-tDCS 다음 글루타민산 + 글루타민 (GLX)와 GABA의 상당한 감소를 발견했다. 또 다른 연구에서, M1 위에-tDCS 의해 유도 GABA 농도 변화량이 운동 학습 (46)에 관련이 있다고보고 하였다. 이들 연구는 운동 기능에 tDCS의 효과의 기초가되는 생리적 메커니즘에 대한 이해를 높이기 위해 tDCS와 1 H-MRS 결합의 가능성을 강조. 그들의 행동 효과는 잘 연구되어 있고 직접 생리적 결과에 관련 될 수 있기 때문에, 그러한 M1 위에-tDCS 및 C-tDCS 임상 프로토콜의 사용은 유용하다. 따라서, 양자 TDC를 결합하기위한 표준 프로토콜S 및 1 H-MRS는 3 T MRI 시스템을 사용하여 건강한 참가자에서 입증된다. Bihemispheric tDCS는 일방적 cathodal 또는 일방적 anodal의 tDCS가 운동 피질 (34)에 걸쳐 적용되었다 이전 MRS 연구 데이터를 대조 표시됩니다. 이 프로토콜은 MEGA-PRESS 1 H-MRS를 수행하는 지멘스 3 T 스캐너에서 NeuroConn 자극기로 자극에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>DC-stimulator plus</td>
			<td>NeuroConn</td>
			<td>30DCS01E</td>
			<td>MR compatible device</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NuPrep preparation gel</td>
			<td>Weaver and Co.</td>
			<td>#10-61</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ten20 conductive paste</td>
			<td>Weaver and Co.</td>
			<td>#10-20-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrode prepping pad</td>
			<td>Grass technologies</td>
			<td>MD0017</td>
			<td>70% isopropyl alcohol and pumice</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Saline solution</td>
			<td>Local drugstore sample</td>
			<td></td>
			<td>0.9% sodium chloride</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Non permanent hydro-marker</td>
			<td>Sharpie</td>
			<td>SHPE20WH</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SYNGO MR VB17</td>
			<td>Siemens AG</td>
			<td></td>
			<td>MRI software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MAGNETOM Trio A Tim System</td>
			<td>Siemens AG</td>
			<td></td>
			<td>MRI scanner version</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Matlab 2013a (Version 8.1)</td>
			<td>MathWorks Inc</td>
			<td></td>
			<td>processing and analysis software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LCModel 6.3</td>
			<td>LC MODEL inc</td>
			<td></td>
			<td>see: s-provencher.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FASTESTMAP</td>
			<td colspan="2">Developers: Edward J. Auerbach and Ma&#322;gorzata Marja&#324;ska</td>
			<td>shimming sequence</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MEGA-PRESS</td>
			<td colspan="2">Developers: Edward J. Auerbach and Ma&#322;gorzata Marja&#324;ska</td>
			<td>MRS sequence</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the use of magnetic resonance spectroscopy as a tool for the measurement of bi-hemispheric transcranial electric stimulation effects on primary motor cortex metabolism

경 두개 직류 자극 (tDCS)는 점점 뇌졸중과 우울증 등의 신경 및 정신 장애의 치료에 지난 10 년 동안 사용 된 신경 수식 기술이다. 그러나, 임상 증상을 개선하기 위해 뇌의 흥분성을 조절하는 능력을 기본 메커니즘이 제대로 이해 33 남아. 그러한 영역 별 방식 (41) γ - 아미노 부티르산 (GABA) 및 글루타메이트와 같은 뇌 대사 생체 정량 허용하는이 이해를 돕기 위해, 양성자 자기 공명 분광법 (1 H-MRS)이 사용될 수있다. 사실, 최근의 연구는 1 H-MRS가 실제로 더 신경 전달 물질의 농도가 34 tDCS의 효과를 이해하는 강력한 방법임을 보여 주었다. 이 문서에서는 MEGA-PRESS 서열을 사용하여 3 T에서 1 H-MRS와 tDCS에게 (NeuroConn MR 호환 자극을) 결합의 전체 프로토콜을 설명하는 것을 목표로영향력. 우리는 일차 운동 피질 27,30,31의 양자 자극으로 구성되어 뇌졸중 후 운동 기능 장애의 치료에 대한 큰 약속을 보여 주었다 프로토콜의 영향을 설명 할 것이다. 방법 론적 고려해야 할 요인 및 프로토콜에 대한 가능한 수정도 논의된다.

그림 6은 모든 MRS 대책되었다 M1 손의 표현에 위치한 VOI의 위치를 보여줍니다. 그림 6D에서 3D 시각화 추정 일차 운동 피질을 통해 두피에 위치 tDCS 전극의 명확한 표현을 보여줍니다. 7은 담당자 &quot;EDIT OFF&quot;와 차이가 M1에서 획득 ( &quot;DIFF&quot;) 스펙트럼을 그림. GLX, GABA + MM뿐만 아니라 NAA에 대응하는 피크가 명확하게 알 수있다. <p class="jove_c...

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The Use of Magnetic Resonance Spectroscopy as a Tool for the Measurement of Bi-hemispheric Transcranial Electric Stimulation Effects on Primary Motor Cortex Metabolism

This article aims to describe a basic protocol for combining transcranial direct current stimulation (tDCS) with proton magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS) measurements to investigate the effects of bilateral stimulation on primary motor cortex metabolism.

일차 운동 피질 대사에 양성 반구 경 두개 전기 자극 효과의 측정을위한 도구로 자기 공명 분광학의 사용

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a neuromodulation technique that has been increasingly used over the past decade in the treatment of ...

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Research

JoVE Journal

Neuroscience

20.0K 조회수.  University of Montréal. This article aims to describe a basic protocol for combining transcranial direct current stimulation (tDCS) with proton magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS) measurements to investigate the effects of bilateral stimulation on primary motor cortex metabolism.

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Combining Transcranial Magnetic Stimulation and fMRI to Examine the Default Mode Network

The default mode network is a group of brain regions that are active when an individual is not focused on the outside world and the brain is at "wakeful rest."1,2,3 It is thought the default mode network corresponds to self-referential or "internal mentation".2,3
It has been hypothesized that, in humans, activity within the default mode network is correlated with certain pathologies (for instance, hyper-activation has been linked to schizophrenia 4,5,6 and autism spectrum disorders 7 whilst hypo-activation of the network has been linked to Alzheimer's and other neurodegenerative diseases 8). As such, noninvasive modulation of this network may represent a potential therapeutic intervention for a number of neurological and psychiatric pathologies linked to abnormal network activation. One possible tool to effect this modulation is Transcranial Magnetic Stimulation: a non-invasive neurostimulatory and neuromodulatory technique that can transiently or lastingly modulate cortical excitability (either increasing or decreasing it) via the application of localized magnetic field pulses.9
In order to explore the default mode network's propensity towards and tolerance of modulation, we will be combining TMS (to the left inferior parietal lobe) with functional magnetic resonance imaging (fMRI). Through this article, we will examine the protocol and considerations necessary to successfully combine these two neuroscientific tools.

In this article, we examine the methodology and considerations relevant to the combination of TMS and fMRI to examine the effects of brain stimulation on the default network.

기본 모드 네트워크를 검사하기 위해 Transcranial 자석 자극과 fMRI를 결합

The default mode network is a group of brain regions that are active when an individual is not focused on the outside world and the brain is at "wakeful ...

연구

신경과학

State-Dependency Effects on TMS:  A Look at Motive Phosphene Behavior

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive neurostimulatory and neuromodulatory technique that can transiently or lastingly modulate cortical excitability (either increasing or decreasing it) via the application of localized magnetic field pulses.1,2 Within the field of TMS, the term state dependency refers to the initial, baseline condition of the particular neural region targeted for stimulation. As can be inferred, the effects of TMS can (and do) vary according to this primary susceptibility and responsiveness of the targeted cortical area.3,4,5

In this experiment, we will examine this concept of state dependency through the elicitation and subjective experience of motive phosphenes. Phosphenes are visually perceived flashes of small lights triggered by electromagnetic pulses to the visual cortex. These small lights can assume varied characteristics depending upon which type of visual cortex is being stimulated. In this particular study, we will be targeting motive phosphenes as elicited through the stimulation of V1/V2 and the V5/MT+ complex visual regions.6

In this article, we examine the effects of visually relevant state dependency on TMS induced motive phosphenic presentations.

TMS의 국가 종속성 효과 : 동기 Phosphene 동작 좀보세요

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive neurostimulatory and neuromodulatory technique that can transiently or lastingly modulate ...

Effects of Transcranial Alternating Current Stimulation on the Primary Motor Cortex by Online Combined Approach with Transcranial Magnetic Stimulation

Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) is a neuromodulatory technique able to act through sinusoidal electrical waveforms in a specific frequency and in turn modulate ongoing cortical oscillatory activity. This neurotool allows the establishment of a causal link between endogenous oscillatory activity and behavior. Most of the tACS studies have shown online effects of tACS. However, little is known about the underlying action mechanisms of this technique because of the AC-induced artifacts on Electroencephalography (EEG) signals. Here we show a unique approach to investigate online physiological frequency-specific effects of tACS of the primary motor cortex (M1) by using single pulse Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) to probe cortical excitability changes. In our setup, the TMS coil is placed over the tACS electrode while Motor Evoked Potentials (MEPs) are collected to test the effects of the ongoing M1-tACS. So far, this approach has mainly been used to study the visual and motor systems. However, the current tACS-TMS setup can pave the way for future investigations of cognitive functions. Therefore, we provide a step-by-step manual and video guidelines for the procedure.

Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) allows the modulation of cortical excitability in a frequency-specific fashion. Here we show a unique approach which combines online tACS with single pulse Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) in order to "probe" cortical excitability by means of Motor Evoked Potentials.

Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) is a neuromodulatory technique able to act through sinusoidal electrical waveforms in a specific ...

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.

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

The Combined Use of Transcranial Direct Current Stimulation and Robotic Therapy for the Upper Limb

Neurologic disorders such as stroke and cerebral palsy are leading causes of long-term disability and can lead to severe incapacity and restriction of daily activities due to lower and upper limb impairments. Intensive physical and occupational therapy are still considered main treatments, but new adjunct therapies to standard rehabilitation that may optimize functional outcomes are being studied.
Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique that polarizes underlying brain regions through the application of weak direct currents through electrodes on the scalp, modulating cortical excitability. Increased interest in this technique can be attributed to its low cost, ease of use, and effects on human neural plasticity. Recent research has been performed to determine the clinical potential of tDCS in diverse conditions such as depression, Parkinson&#39;s disease, and motor rehabilitation after stroke. tDCS helps enhance brain plasticity and seems to be a promising technique in rehabilitation programs.
A number of robotic devices have been developed to assist in the rehabilitation of upper limb function after stroke. The rehabilitation of motor deficits is often a long process requiring multidisciplinary approaches for a patient to achieve maximum independence. These devices do not intend to replace manual rehabilitation therapy; instead, they were designed as an additional tool to rehabilitation programs, allowing immediate perception of results and tracking of improvements, thus helping patients to stay motivated.
Both tDSC and robot-assisted therapy are promising add-ons to stroke rehabilitation and target the modulation of brain plasticity, with several reports describing their use to be associated with conventional therapy and the improvement of therapeutic outcomes. However, more recently, some small clinical trials have been developed that describe the associated use of tDCS and robot-assisted therapy in stroke rehabilitation. In this article, we describe the combined methods used in our institute for improving motor performance after stroke.

The combined use of transcranial direct current stimulation and robotic therapy as an add-on for conventional rehabilitation therapy may result in improved therapeutic outcomes due to modulation of brain plasticity. In this article, we describe the combined methods used in our institute for improving motor performance after stroke.

상 지 대 한 Transcranial 직접 현재 자극과 로봇 치료의 사용

Neurologic disorders such as stroke and cerebral palsy are leading causes of long-term disability and can lead to severe incapacity and restriction of ...

Functional Magnetic Resonance Spectroscopy at 7 T in the Rat Barrel Cortex During Whisker Activation

Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy offers the opportunity to measure cerebral metabolite contents in vivo and noninvasively. Thanks to technological developments over the last decade and the increase in magnetic field strength, it is now possible to obtain good resolution spectra in vivo in the rat brain. Neuroenergetics (i.e., the study of brain metabolism) and, especially, metabolic interactions between the different cell types have attracted more and more interest in recent years. Among these metabolic interactions, the existence of a lactate shuttle between neurons and astrocytes is still debated. It is, thus, of great interest to perform functional proton magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS) in a rat model of brain activation and monitor lactate. However, the methyl lactate peak overlaps lipid resonance peaks and is difficult to quantify. The protocol described below allows metabolic and lactate fluctuations to be monitored in an activated brain area. Cerebral activation is obtained by whisker stimulation and 1H-MRS is performed in the corresponding activated barrel cortex, whose area is detected using blood-oxygen-level-dependent functional magnetic resonance imaging (BOLD fMRI). All steps are fully described: the choice of anesthetics, coils, and sequences, achieving efficient whisker stimulation directly in the magnet, and data processing.

After checking by blood-oxygen-level-dependent functional magnetic resonance imaging (BOLD fMRI) that the corresponding somatosensory barrel field cortex area (called S1BF) is correctly activated, the main goal of this study is to quantify lactate content fluctuations in the activated rat brains by localized proton magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS) at 7 T.

7 기능 자기 공명 분광학 수염 활성화 중 쥐 신 피 질에서 T

Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy offers the opportunity to measure cerebral metabolite contents in vivo and noninvasively. Thanks to ...

Bilateral Assessment of the Corticospinal Pathways of the Ankle Muscles Using Navigated Transcranial Magnetic Stimulation

Distal leg muscles receive neural input from motor cortical areas via the corticospinal tract, which is one of the main motor descending pathway in humans and can be assessed using transcranial magnetic stimulation (TMS). Given the role of distal leg muscles in upright postural and dynamic tasks, such as walking, a growing research interest in the assessment and modulation of the corticospinal tracts relative to the function of these muscles has emerged in the last decade. However, methodological parameters used in previous work have varied across studies making the interpretation of results from cross-sectional and longitudinal studies less robust. Therefore, use of a standardized TMS protocol specific to the assessment of leg muscles&#39; corticomotor response (CMR) will allow for direct comparison of results across studies and cohorts. The objective of this paper is to present a protocol that provides the flexibility to simultaneously assess the bilateral CMR of two main ankle antagonistic muscles, the tibialis anterior and soleus, using single pulse TMS with a neuronavigation system. The present protocol is applicable while the examined muscle is either fully relaxed or isometrically contracted at a defined percentage of maximum isometric voluntary contraction. Using each subject&#39;s structural MRI with the neuronavigation system ensures accurate and precise positioning of the coil over the leg cortical representations during assessment. Given the inconsistency in CMR derived measures, this protocol also describes a standardized calculation of these measures using automated algorithms. Though this protocol is not conducted during upright postural or dynamic tasks, it&#160;can be used to assess bilaterally any pair of leg muscles, either antagonistic or synergistic, in both neurologically intact and impaired subjects.

The present protocol describes the simultaneous, bilateral assessment of the corticomotor response of the tibialis anterior and soleus during rest and tonic voluntary activation using a single pulse transcranial magnetic stimulation and neuronavigation system.

사용 하 여 발목 근육의 Corticospinal 통로의 양측 평가 Transcranial 자석 자극 탐색

Distal leg muscles receive neural input from motor cortical areas via the corticospinal tract, which is one of the main motor descending pathway in humans ...

Measuring and Manipulating Functionally Specific Neural Pathways in the Human Motor System with Transcranial Magnetic Stimulation

Understanding interactions between brain areas is important for the study of goal-directed behavior. Functional neuroimaging of brain connectivity has provided important insights into fundamental processes of the brain like cognition, learning, and motor control. However, this approach cannot provide causal evidence for the involvement of brain areas of interest. Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a powerful, noninvasive tool for studying the human brain that can overcome this limitation by transiently modifying brain activity. Here, we highlight recent advances using a paired-pulse, dual-site TMS method with two coils that causally probes cortico-cortical interactions in the human motor system during different task contexts. Additionally, we describe a dual-site TMS protocol based on cortical paired associative stimulation (cPAS) that transiently enhances synaptic efficiency in two interconnected brain areas by applying repeated pairs of cortical stimuli with two coils. These methods can provide a better understanding of the mechanisms underlying cognitive-motor function as well as a new perspective on manipulating specific neural pathways in a targeted fashion to modulate brain circuits and improve behavior. This approach may prove to be an effective tool to develop more sophisticated models of brain-behavior relations and improve diagnosis and treatment of many neurological and psychiatric disorders.

This article describes new approaches to measure and strengthen functionally specific neural pathways with transcranial magnetic stimulation. These advanced noninvasive brain stimulation methodologies can provide new opportunities for the understanding of brain-behavior relations and development of new therapies to treat brain disorders.

경두개 자기 자극을 통해 인간 모터 시스템의 기능적으로 특정신경 경로 측정 및 조작

Understanding interactions between brain areas is important for the study of goal-directed behavior. Functional neuroimaging of brain connectivity has ...

﻿Participant Screening for Transcranial Magnetic Stimulation

Participant Screening for Transcranial Magnetic Stimulation  

경두개 자기 자극에 대한 참가자 스크리닝

시력 장애의 향상된 평가를 위한 시각 피질 매핑의 발전

Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) of the Visual Cortex with Wide-View Retinotopic Stimulation

High-resolution retinotopic blood oxygenation level-dependent (BOLD) functional magnetic resonance imaging (fMRI) with a wide-view presentation can be used to functionally map the peripheral and central visual cortex. This method for measuring functional changes of the visual brain allows for functional mapping of the occipital lobe, stimulating &gt;100&#176; (&plusmn;50&#176;) or more of the visual field, compared to standard fMRI visual presentation setups which usually cover &lt;30&#176; of the visual field. A simple wide-view stimulation system for BOLD fMRI can be set up using common MR-compatible projectors by placing a large mirror or screen close to the subject's face and using only the posterior half of a standard head coil to provide a wide-viewing angle without obstructing their vision. The wide-view retinotopic fMRI map can then be imaged using various retinotopic stimulation paradigms, and the data can be analyzed to determine the functional activity of visual cortical regions corresponding to central and peripheral vision. This method provides a practical, easy-to-implement visual presentation system that can be used to evaluate changes in the peripheral and central visual cortex due to eye diseases such as glaucoma and the vision loss that may accompany them.

저자 스포트라이트: Wide-View fMRI Mapping을 통한 시각 피질 연구에 대한 통찰력 

We have developed techniques for mapping the visual cortex function utilizing more of the visual field than is commonly used. This approach has the potential to enhance the evaluation of vision disorders and eye diseases.

광시야 망막 자극을 이용한 시각 피질의 기능적 자기 공명 영상(fMRI)

High-resolution retinotopic blood oxygenation level-dependent (BOLD) functional magnetic resonance imaging (fMRI) with a wide-view presentation can be ...