저자 아무 승인 있다.

이 프로토콜 로컬 윤리 위원회에 의해 승인 되었다 그리고 헬싱키 (1964 년)의 선언에 따라 실험은.
 1. 윤리적인 승인 및 주제 지도 <ol><li>측정을 시작 하기 전에 잠재적인 위험 요인 및 연구의 목적에 대 한 모든 참가자를 지시. 이 결과 영향을 미칠 수 있습니다 attentional 포커스에 대 한 정보를 제공 하지 않습니다. 연구 설정 30에 TMS의 응용 프로그램에 대 한 안전 지침 준수 확인. 
	참고: TMS를 적용 하는 경우는 이식된 두개골 전극 및 달팽이 임 플 란 트, 실 신 이나 발작, 간 질, 뇌 병 변, 임신, 마약/약물 상호 작용, 최근 마약 철수의 개인 역사를 포함 하 여 일부 의료 위험 요소 또는 질병입니다. TMS 어린이 관리 안 합니다.</li>
	<li>건강 한 참가자를 포함 하는 연구에서 (n = 14) 18 ~ 35 세 사이. 어떤 정형 외과 / 신경/정신 질환과 주제를 제외 합니다. 모든 참가자는 오른 손잡이 확인 하십시오.</li>
</ol> 2. 실험 설계 및 설치 <ol><li>나누기 두 그룹. 하나를 지시할 경우 지침에 그룹의 절반 먼저, EF 지침 두 번째 실험 세션 (섹션 4.2.2 구두 지침 참조)에서 다음. 다른 절반 counterbalanced 순서로 지시. 
	참고: 실험 최소 72 h로 구분 되어야 합니다 ( 그림 1 참조) 4 개의 실험실 세션의 총 구성 되어 있습니다. 첫 번째 두 개의 세션 최대 힘 (Fmax)와 submaximal 지속적인된 검지 납치의 TTF 측정 구성 (4 단계 참조). SubTMS 및 ppTMS ( 그림 1 참조) 작업 중 m 1에 내에서 억제 회로의 활동을 측정의 3 번째와 4 번째 세션 구성.</li>
</ol> 3. 주제 준비 <ol><li>좌석 전체에 걸쳐 조정 하 고 편안한의 자에 참가자 실험. 모니터는 참가자 앞 1m 장소.</li>
	<li>테이블, 왼쪽된 다리에 휴식 편안 하 고 편안한 위치에 왼쪽된 팔을 배치 합니다. 필요한 경우, 베개와 팔의 위치를 조정 합니다. Pronated 위치에 사용자 부 목에 피사체의 오른쪽 팔을 배치 ( 그림 2 참조). 
	참고: 여기, 부 목이 이루어집니다 (자세한 내용은 참조 16) 열가 소성 및 적합 모든 참가자의. 또한, 부 목 손목 관절의 자유도 제한 하 생각 되었다 ( 그림 2B 참조). 허용 하는 유일한 움직임은 납치와 오른손의 집게 손가락의 손바닥 관절의 예증.</li>
	<li>주문 품 장치의 회전 축과 손가락 관절을 맞춥니다. 최적의 위치 발견 되 면 수동으로 기록 하 고 2, 3, 및 4 세션에 유사한 위치를 사용 하 여 부 목의 antero 후부 및 평점 옆 위치의 사진의 찍을.</li>
</ol> 4. 세션 1과 2: 행동 테스트 <ol><li>최대한 isometric 수축 (참조 그림 1A ).
	<ol><li>는 각도 공동 손바닥의 회전의 축 정렬 및 제대로 나사 ( 그림 2 참조)를 사용 하 여 각도 수정. 힘 변환기 ( 그림 2B 참조) 최대 자발적 수축에 대 한 허용 하는 방식으로 배치.</li>
		<li>적절 한 증폭기 및 아날로그 디지털 (A-D) 변환기를 EMG 케이블 (FDI 근육), 힘 변환기 및 각도 케이블을 연결.</li>
		<li>는 각 수축 사이 30 s 브레이크 집게 손가락의 3 최대한 아이소메트릭 납치를 수행 하 고는 Fmax를 결정 참가자. 
		참고:는 Fmax 힘 변환기에서 얻은 힘 신호에서 가장 높은 봉우리로 결정 됩니다. 최대한 수축 개별 최대 0 N에서에서 힘에 있는 점진적 증가 이루어져 참가자에 게 설명 한다. 중요 한 것은, 참가자 고정 힘 변환기에 대 한 수축 isometric 수행을 지시 합니다. 참가자는 손바닥 관절에 검지 손가락을 납치 하 고 힘 변환기에 대 한 가능한 하드 밀어 해야 합니다. 수축, 당 3-s 기간을 부여 해야 하 고 2 s 16 , , 25 26 최대한 힘을 유지 하기 위해 참가자를 지시 한다. 각 수축 사이 봐 주 참가자 30 s.</li>
		<li>가 관심의 초점에 대 한 모든 지침을 제공 하지 않고 힘 변환기에 대 한 레버를 밀어 주제. 
		참고: 동일한 작업 세션 2는 Fmax와 부 목에 위치 세션 간에 변경 되지 않은 있도록의 시작 부분에서 수행 됩니다.</li>
		<li>최대한 수축 후 검지 손가락 (납치/예증) 가로 평면에서 자유롭게 이동할 수 있도록 힘 변환기 제거.</li>
		<li>최대한 아이소메트릭 납치 (4.1.3 단계)에서 Fmax를 계산 원시 데이터를 사용 하 여 컴퓨터에. 30% 결정 (Fmax * 0.3; 세션 1과 2) 10% (Fmax * 0.1; 3 및 4 세션) Fmax의. 
		참고: 가장 높은 피크 힘 변환기에서 얻은 힘 신호에는 Fmax 고려. 다음 세션에서 다른 수축 강도 (30%, 10%)는 실험의이 단계에서 얻은 Fmax에서 계산 됩니다.</li>
		<li>단계 4.1.6에서에서 얻은 Fmax의 30% 금액에 물 한 병을 작성 합니다. 소자의 밧줄에 Fmax의 무게를 첨부 ( 그림 2A 참조). 
		참고: 물의 체적 질량 밀도 1 k g/l. 따라서, 한 참가자의 Fmax의 30%를 나타내는 경우 0.4 k g, 0.4 kg.에 상응 하는 병의 무게를 조정</li>
	</ol></li> <li>TTF까지 수축 지속 (참조 그림 1A ).
	<ol><li>지시 작업에 대 한 참가자 들. 
		참고: 참가자 해야 합니다 손가락은 대상 위치에 counteracting 무게 여 ( 그림 2 참조), 검지 손가락의 납치를 수행. 작업 작업 실패까지 수행 해야 합니다. 작업 오류는 대상 위치에서 10도 보다 큰 편차로 결정 됩니다. 편차는 각도 측정 및 모니터에 표시 됩니다 ( 그림 2B 참조).</li>
		<li>세션의 순서를 임의화 (참조 단계 2.1; EF 또는 IF 조건). 구두로 지시 하는 적절 한 조건에 참가자 (IF 또는 EF).
		<ol><li>Th에 대 한e EF 조건을 다음과 같이 지시: &#34;는 각도의 위치에 집중. 가능한 한 오랫동안이 자리를 잡아. 각도의 위치 변경, 화면에 빨간 선의 두께 변경 됩니다. 빨간색 선은 다시 얇은 될 때까지 각도의 위치를 수정. &#34; 참가자 지시 &#34; 제어와 각도의 위치에 집중 &#34; 각 30 s.</li>
			<li>IF에 대 한 조건을 다음과 같이 지시: &#34; 당신의 손가락의 위치에 집중. 가능한 한 오랫동안이 자리를 잡아. 손가락의 위치 변경, 화면에 빨간 선의 두께 변경 됩니다. 빨간색 선은 다시 얇은 될 때까지 당신의 손가락의 위치를 수정. &#34; 참가자 지시 &#34; 계약 하 고 그의 손가락 근육에 집중 &#34; 각 30 s.</li>
		</ol></li> <li>가지고 참가자 손가락은 대상 위치에 counteracting 무게 여 ( 그림 2 참조), 검지 손가락의 납치를 수행. 그들이 작업을 수행 하는 작업 실패까지.</li>
		<li>보도 &#34; 기록 &#34; 각도 신호를 녹음을 시작 하 여 작업 실패까지 기다려 레코딩 소프트웨어에 단추. 작업 실패에 도달 하면 눌러는 &#34; 기록 중지 &#34; 녹음을 중지 하 고 컴퓨터에 각도 신호를 저장 하려면 녹음 소프트웨어에 단추. 참가자 제거 &#39; 정형 외과 용 부 목;에서 손을 첫 번째 세션 이제 끝났습니다.</li>
		<li>존중 최소 간 세션 기간 (72 h), 4.2.1-4.2.4 단계를 반복 합니다. 또한, 2, 3 세션 및 세션 3와 4 사이 72 h 휴식의 최소 허용.</li>
	</ol></li></ol> 5. 세션 3, 4: 두뇌 자극 <ol><li>표면 전도 (sEMG) 녹음.
	<ol><li>필요한 경우에 오른쪽 FDI 근육 이상 피부에 머리를 면도 하 고 약간 침식 마모 젤을 사용 하 여 피부. 침식된 지역 80% 에탄올과 1% 글 리세 린을 포함 하는 솔루션으로 치료. 증발을 에탄올 허용.</li>
		<li>는 외국인 직접 투자, 1 cm interelectrode 거리에 배꼽-힘 줄 몽타주에 Ag/AgCl 전극 양극 표면를 놓습니다. 참조 전극 digitus medius의 방진에 배치.</li>
		<li>EMG 케이블 (FDI 근육) 및 각도 케이블을 연결 EMG 증폭기 A D 변환기.</li>
		<li>사용 Ag/AgCl 양극 표면 전극 기록 하 고 근육 활동 및 FDI 근육에서 두뇌 자극에 의해 elicited electrophysiological 응답 측정. 
		참고: 최종 분석 (subTMS 유도 EMG 억제 및 피크 대 피크 MEP 진폭)에 대 한 (FDI)에서 EMG 신호 조정 해야 합니다 다음과 같습니다: x1000의 증폭, 버터워스 대역 통과 10-1000 Hz의 필터링 및 4 kHz의 샘플링. 오프 라인 분석을 위해 컴퓨터에서 모든 EMG 데이터를 저장.</li>
	</ol></li> <li>3.1 및 3.2 단계를 반복 하십시오.</li>
	<li>Transcranial 자석 자극 <ol><li>참가자에 반사 마커 수정 &#39; 양면 접착 테이프를 가진 s 마. 
		참고: 반사 표식에 대 한 수는 지속적으로 TMS의 neuronavigation 시스템을 사용 하 여 M1 이상 대상 지역에 배달 ( 그림 2 참조). Neuronavigation 시스템의 장점은 코일 위치 공간에서 두개골 위치를 기준으로 기록 될 수 있습니다 및 언제 든 지 전체 실험을 통해 확인.</li>
		<li>95 m m 초점 그림의 8 코일 사용 contralateral 모터 피 질 손 영역에 자극을 제공 하는 TMS 자극에 연결 된. 
		참고:는 자극 쌍 펄스 자극 패러다임 (세션 4)에 대 한 수 있습니다 확인 하십시오. 또한, 유도 전류 후부 앞쪽에 이동 해야 합니다 고 역방향 모드에 전달 해야 합니다. 파형 monophasic 되어야 합니다.</li>
		<li>클래식 매핑 절차를 수행 하 여 FDI 근육에 모터 갖는 잠재력 (Mep)을 도출을 위한 두개골을 기준으로 코일의 최적의 위치 (핫 스팟)을 찾아.
		<ol>는 코일을 배치 하 여 시작 <li>꼭지점 앞쪽 그리고 contralateral이 마 쪽으로 45 °를 가르키고 코일 손잡이와 중간에 약 0.5 c m. 
			참고: 이렇게 하면 유도 전류 흐름은 대략 수직 중앙 고 랑 31.</li>
			<li>TMS 자극 하는 데 사용 하는 참가자를 최대 자극 출력 (MSO)의 25% 농도에서 시작 합니다. 그런 다음, 자극 강도 증가 하 여 핫 스폿을 평점-측면 및 rostro 정면 방향으로 코일을 이동 시작.</li>
		</ol></li> <li>핫 스폿을 발견 되 면 기록 neuronavigation 시스템으로 최적의 위치. 자극 기 출력의 강도 조정 하 여 활성 모터 임계값 (aMT)를 결정 합니다. 0.1 보다 큰 투자의 EMG에서 MEP 피크-피크 진폭을 연상 하는 데 필요한 최소 강도 aMT 정의 3/5 연속 실험 21 mV.</li>
	</ol></li> <li>세션 3: SubTMS 유도 EMG 억제 (참조 그림 1B ).
	<ol><li>준비 물 병을 작성 하 여 Fmax의 10%를 대표 하는 무게 (4.1.7 단계 참조). 
		참고: Fmax의 10% 단계 4.1.3에서에서 수행 Fmax (3 재판 최고의)에 따라 선택 됩니다. Subthreshold TMS 프로토콜에는 Fmax의 10%만 같이 그것은 이전 되었습니다 피로 EMG 억제 32 , subTMS 유도 33에 영향을 미치는를 선택할 수 있다. 같은 이유로 subTMS 세션 별도 세션에서 실시 해야 합니다. 여기에 사용 되는 물의 볼륨은 0.3 L (Fmax의 최소 30%) ~ 1.2 L (Fmax의 최대 30%).</li>
		<li>지시 작업에 대 한 참가자, 모터 작업 (검지 손가락의 납치, 동일한 작업 세션 1과 2, 하지만 적은 무게로) 10%의 경량을 counteracting 대상 위치에 검지 손가락을 잡고 구성.</li>
		<li>는 참가자 편안한 위치에 편안 하 게 남아 찾을 subTMS EMG 억제, 관심의 초점에 대 한 모든 지침을 제공 하지 않고 도출에 대 한 최적의 강도. 이렇게 하려면 연속 2%의 단계에서 축소 이전 결정 aMT에서 MSO.</li>
		<li>그들은 여전히 편안 하 고 편안한 위치에 장착 하는 동안 참가자 Fmax의 10%에 두 개의 별도 아이소메트릭 검지 납치를 수행 하 고 FDI의 EMG 신호 기록 있다. 이 사시 검지 납치 동안 기록 (눌러는 &#34; 기록 &#34; 레코딩 소프트웨어에 단추)와 20 시련과 1.1 0.8에서까지 무작위로 interstimulus 간격 (이시스)와 TMS, 없이 20 시련 s 16 100 ms 시간 창에서 , 25 , 26 , , 33 34. 
		참고:이 간격 하면 참가자 너무 오랫동안 모터 작업을 수행할 필요가 없습니다 따라서 피곤한 효과 최소화 합니다. 각 시리즈 후 subTMS 유도 EMG 억제를 확인 하십시오.
		<ol><li>적용은 EMG에서 긍정적인 진폭을 모든 부정적인 진폭을 변환 하 여 전파 정류 신호. EMG 신호 시간 정규화 평균 35를 사용 하 여 평균. 
			참고: subTMS EMG 억제의 TMS 후와 시련과 그 없이 TMS의 차이 20에서 50 ms의 시간 창에서 적어도 4 ms에 대 한 부정적인 때 순간으로 정의 됩니다: EMG 비교 EMG 없이 =-EMG 와 함께 .</li>
		</ol></li> <li>반복 단계 5.4.3 최적의 자극 강도 찾을 때까지, 큰 EMG 억제로 표시. 
		참고: 최적의 강도 aMT 16의 약 80%에서 발견 된다.</li>
		<li>줄 참가자는 적절 한상태에 관한 (단계 4.2.2 참조) structions (IF 또는 EF). 각 시리즈 (단계 4.2.2) 이전 명령을 반복 해.</li>
		<li>그들은 편안 하 고 편안한 위치에 앉아있는 동안 4 개의 별도 아이소메트릭 검지 납치를 수행 하는 참가자가 (2 회와 각 초점: EF, IF) Fmax의 기록 EMG 신호는 FDI의 10%.
		<ol><li>가 아이소메트릭 검지 납치 동안 기록 (눌러는 &#34; 기록 &#34; 기록 소프트웨어에 단추) 40 시험 및 각 조건에 대 한 무작위 이시스와 TMS 없이 40 재판 (즉, IF 및 EF)는 counterbalanced에 순서입니다. 동일한 강도 사용 하 여 각 조건 (포인트 5.4.5 결정)에 대 한.</li>
		</ol></li> <li>각 시리즈 사이 허용 피로 의해 유발 될 수 있습니다 어떤 편견을 최소화 하기 위해 5 분의 최소 휴식.</li>
	</ol></li> <li>세션 4: ppTMS (참조 그림 1B ). 
	참고: 0.8 aMT, 1.2 suprathreshold 제어 자극 다음에 컨디셔닝 자극 쌍 펄스 패러다임 구성 리소스
	<li>반복 단계 5.1-5.4 <ol>입니다. 간단히, EMG 전극 FDI 근육 이상, 조절 하 고 편안한의 자에 참가자 좌석 놓고 테이블 (즉, 왼쪽된 다리에) 아래 안락 하 고 편안한 위치에 왼쪽된 팔을 배치 합니다. TMS에 대 한 m 1는 핫스팟 찾을.</li>
		<li>는 자극, 2.5 ms 36, ISI와 짝 및 단일 펄스 TMS 0.25 Hz에서 사이의 간격에 강도 설정.</li>
		<li>참가자 적절 한 지침을 제공 (단계 4.2.2 참조) 조건에 대 한 (즉, IF 또는 EF). 각 시리즈 이전 명령을 반복 해.</li>
		<li>는 4 개의 별도 아이소메트릭 검지 납치를 수행 하는 참가자 (2 회와 각 초점: EF, IF) Fmax의 기록 EMG 신호는 FDI의 10%에. Isometric 수축 하는 동안 기록 각 조건에 대해 20 TMS 자극 (즉, IF 및 EF) counterbalanced 순서로. 
		참고: 1 세트 20 자극의 10 바른 mep로 구성 되어야 합니다 (0.8-1.2 쌍 펄스 aMT) 및 10 제어 Mep (1.2 aMT에서 단일 펄스). 동일한 강도 사용 하 여 각 조건 (단계 5.5.2에서에서 결정)에 대 한.</li>
		<li>각 시리즈 사이 허용 피로 의해 유발 될 수 있습니다 어떤 편견을 최소화 하기 위해 5 분의 최소 휴식.</li>
	</ol></li></ol> 6. 데이터 처리 및 분석 <ol><li>SubTMS.
	<ol><li>(5.1.1.3 단계), 위에서 설명한 해결 및 분석을 위한 EMG 평균.</li>
		<li>검색 subTMS EMG 억제의 발병 ( 그림 4 참조). 
		참고: 때 TMS 없이 모든 시험의 평균 간의 차이 TMS 후 20-50 ms에서 시간 창에 적어도 4 ms에 대 한 부정적 이다 순간으로 정의 됩니다.</li>
		<li>SubTMS EMG 억제의 끝을 감지 하는 순간 억제 (6.1.2 단계)의 발병 후 때 TMS 없이 모든 시험의 평균 간의 차이가 다시 적어도 4 ms에 대 한 긍정적인 정의 (참조 그림 4a ).</li>
		<li>계산 subTMS 유도 EMG 다음과 같습니다: 
		EMG 비교 EMG 없이 = &#8211; EMG와 와.
		<ol><li>계산 누적 사다리꼴 숫자 통합 발병에서 EMG 억제 subTMS 유도의 양을 계량 하는 억압의 끝.</li>
		</ol></li></ol></li> <li>ppTMS.
	MEP 제어에 관련 된 백분율 SICI의 크기를 표현 하기 위해 <ol><li>사용 다음 수식: 100 &#8211; (조절 MEP/제어 MEP × 100).
		<ol><li>최종 분석에 대 한 백분율 값으로 결과 사용 하 여.</li>
		</ol></li> <li>피크 대 피크 MEP 진폭 (mV, EF, IF 조건)을 계산 하 고 최종 분석에 두 개의 조건을 비교.</li>
	</ol></li> <li>EMG.
	<ol><li>배경 EMG는 MEPs 37의 크기에 영향을 미치는, EMG 활동 TMS 전에 100 ms 창에서 루트-의미-스퀘어 값을 계산 함으로써 결정.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

저자는 공개 없다.

이 프로토콜에는 TMS를 사용 하 여 m 1에 내에서 억제 회로의 활동을 조사 하기 위해 두 가지 가능한 방법을 보여 줍니다. 더 정확 하 게,이 두 프로토콜 attentional foci m 1에 내에서 억제 회로의 활동에의 영향을 조사 하기 위해이 연구에 사용 되었습니다.
제시 방법의 한 가지 한계는 아니에요 항상 그것을 선행 하는 것은 촉진 없이 subTMS 유도 EMG 억제를 일으킬 수입니다. 이 연구?...

그것은 지금 일반적으로 수용 IF에 비해 EF 채택 또는 주의의 중립 초점 모터 성능 및 수많은 설정1에서 학습 촉진. 그것은 표시 되었습니다, 예를 들어 그 정확도2,3혜택을 리드 EF를 채택,4,,56균형, 강제로 생산7,8, 성능 점프 7 , 9 , 10 , 11, 이동 속도12, 산소 소비13,14, 그리고 피곤한 작업15,16.
다른 측면에서 뇌 활성화 이기 때문에 모든 운동의 기초 운동 신경 제어의 여러 가지 측면 있다 조사. 예를 들어 수준 및 m 1 내 intracortical 억제를 조절 하는 능력 interlimb 조정17,18, 자세 제어 등 손 재주19모터 기능에 강한 영향력을가지고 표시 되었습니다. 또한, 젊은 성인, 노인 대상 또는 어린이 (태어난된 preterm20), 등 보다 가난한 모터 제어 능력을 가진 인구는 일반적으로 덜 억제 제어 발음 표시. 따라서, 금지 프로세스의 역할은 아니지만 아직 잘 이해 하 고, 금지 프로세스 역시 것 같다 모터 실행의 품질에 중요 한 일반적.
Intracortical 억제 회로 조사할 가능성이 비-침략 적 transcranial 자석 자극 (TMS)를 사용 하는 것입니다. 가장 일반적으로 사용 되 자극 프로토콜 SICI 유도 하 쌍 펄스 TM (ppTMS)를 적용 합니다. 이 프로토콜 모터 임계값 조절 자극을 사용 하 여 1-5 ms21,,2223 interstimulus 간격 elicited suprathreshold 제어 자극 응답의 진폭을 감소 , 24. 다음, 컨트롤 자극의 백분율로 보고, 모터 되 살려 진 잠재력 (Mep)의 진폭이 비교 될 수 있다 대뇌 피 질의 억제 활동 및 m 1에 내에서 변조에 대 한 정보를 제공 하는 조건에서.
또 다른 자극 프로토콜 intractortical 억제 회로의 활동을 평가 하기 위해 단일 펄스, 모든 자극 농도 (즉, subTMS) 모터 임계값 아래에 전달 됩니다 적용 됩니다. 이 프로토콜은 지속적인 EMG 활동18,,2526에 억제를 유도합니다. 이 소위 subTMS 유도 EMG 억제 금액 및 기간 비교할 수 있습니다. 이 프로토콜은 너무 일반적으로 사용 되지, 표준 SICI 프로토콜에 비해 이점이 있다. Suprathreshold 자극을 유도 하지 않습니다으로이 프로토콜 모터 실행을 방해 하지 않습니다. 두 방법 모두 intracortical 감마-aminobutyric 산 (GABA) 금지 수23,27의 응답을 테스트합니다.
모터 성능1IF에 비해 EF를 사용 하 여 잘 알려진 혜택에도 불구 하 고 기본 신경 프로세스 크게 알려지지 않은 남아 있습니다. 전 fMRI 연구28, 혈액 산소 수준에 따라 다릅니다 (BOLD) 활성화 기본 somatosensory, m 1에서 향상 되었습니다 및 과목 실행 손가락 섬 외피가 시퀀스와 IF에 비해 EF 채택 보였다. 또 다른 최근 연구16 EF와 관련 된 m 1에서 향상 된 활동, 사실, 것 intracortical의 향상 된 활동으로 인해 규정으로 흥분 성의 억제 활동 fMRI29에 의해 분화 될 수 없다, 억제 회로입니다. 더 정확 하 게,이 연구는 금지 GABAergic 신경의 흥분 한 같은 사람 채택 attentional 집중의 형식에 의해 즉시 변조 수는 나타났다.
현재의 프로토콜의 주요 목표는 intracortical 억제 회로 m 1에 내에서 활동에 인지 조작 (주의 지침즉, 초점)의 즉각적인 효과 비교 하 여 두 가지 가능한 방법을 보여주는 것입니다. SubTMS와 ppTMS 모두 사용 됩니다. 또한,이 프로토콜에는 FDI의 submaximal 지속적인된 수축 isometric TTF를 조사 함으로써 매우 제어 방식에서 모터 동작에 attentional foci의 영향을 탐구 하는 한 가지 방법은 보여 줍니다.

<table><tbody><tr><td>MC3A-100</td><td>Advanced Mechanical Technologies Inc., Watertown, MA, USA</td><td>-</td><td>Force transducer</td></tr><tr><td>BlueSensor P</td><td>Ambu A/S, Bellerup, Denmark</td><td>-</td><td>Ag/AgCl surface electrodes for EMG</td></tr><tr><td>Polaris Spectra</td><td>Northern Digital, Waterloo, ON, Canada</td><td>-</td><td>neuronavigation system, active or passive markers tracker</td></tr><tr><td>Localite TMS Navigator Version 2.0.5</td><td>LOCALITE GmbH, Sankt Augustin, Germany</td><td>-</td><td>navigation system for transcranial magnetic stimulation (TMS)</td></tr><tr><td>MagVenture MagPro X100</td><td>MagVenture A/S, Farum, Denmark</td><td>9016E0711</td><td>Transcranial magnetic stimulator</td></tr><tr><td>MagVenture D-B80</td><td>MagVenture A/S, Farum, Denmark</td><td>9016E0431</td><td>TMS coil (figure of eight)</td></tr><tr><td>Goniometer</td><td>N/A</td><td>-</td><td>Custom-made goniometer</td></tr><tr><td>Othopedic splint</td><td>N/A</td><td>-</td><td>Custom-made splint</td></tr><tr><td>Recording software</td><td>LabView based</td><td>-</td><td>Custom-made script</td></tr></tbody></table>

intracortical inhibition within the primary motor cortex can be modulated by changing the focus of attention

잘 인식 된다 외부 초점 (EF)가 관심의 내부 초점 (IF)에 비해 모터 학습 및 성능 향상. 연구는 정확도, 균형, 혜택 강제로 생산, 성능, 이동 속도, 산소 소비, 점프 하 고 작업을 피곤 하 게 표시 했습니다. EF 전략을 사용 하 여의 행동의 결과 잘 탐험 있지만, 근본적인 신경 메커니즘 알 수 없는 남아 있습니다. 최근 TMS 연구 활동의 기본 모터 피 질 (M1) IF와 EF 사이 비교. 더 정확 하 게,이 연구는 EF를 채택할 때 intracortical 억제 회로의 활동 강화, 나타났다.
행동 수준에 현재 프로토콜 첫 등 상호 (FDI)의 submaximal 수 축을 수행할 때 작업 실패 (TTF) 시간에 attentional foci의 영향을 테스트 합니다. 또한, 현재 종이 m 1에서 대뇌 피 질의 억제 회로의 활동에 attentional 조건의 영향을 평가 하기 위해 두 개의 TMS 프로토콜을 설명 합니다. 따라서, 현재 문서 사용 모터 임계값 (subTMS) 농도에서 단일 펄스 TM과 짝 펄스 TMS, m 1에 적용 될 때 짧은 간격 intracortical 억제 (SICI)를 유도 하는 방법을 설명 합니다. 이러한 메서드는 척추 반사 회로 의해 영향을 받지 않고 GABAergic 억제 신경의 응답을 반영 하도록 간주 됩니다, m 1 내 intracortical 억제 회로의 활동을 측정 하는 데 적합 있습니다.
결과 표시는 모터 성능 향상 주의 외부 감독 참가자 수 작업 실패 시간을 머리말을 붙이는 것 처럼. IF에 비해 EF를 채택 하는 때 또한, 결과 더 큰 subTMS 유도 전도 억제 및 SICI에 함께 했다. EF와 함께 향상 된 억제와 장기간된 TTF로 표시 행동 작업에서 더 나은 운동 효율에 기여할 수 있습니다 m 1에서 대뇌 피 질의 억제의 레벨은 이전 모터 성능에 영향을 같이, 한 EF입니다.

모터 성능에 Attentional Foci의 영향:
현재 연구에서 행동 테스트 EF를 적용할 때 긍정적으로 반응 하는 주제를 식별 하 고 모터 작업의 타당성을 증명 하기 위해 사용 되었다. 와 라인에서 이전 연구 (1 리뷰 참조), 우리의 결과 장기간된 TTF 참가자 IF에 비해 EF를 채택 하는 때 ( 그림 3참조). 따?...

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Intracortical Inhibition Within the Primary Motor Cortex Can Be Modulated by Changing the Focus of Attention

두 개의 다른 transcranial 자석 자극 (TMS) 프로토콜을 사용 하 여,이 원고는 측정 하 고 다른 attentional foci 채택 하는 경우 기본 모터 피 질에서 대뇌 피 질의 억제를 비교 하는 방법을 설명 합니다.

기본 모터 피 질 내에서 intracortical 저해 관심의 초점을 변경 하 여 변조 될 수 있습니다.

It is well recognized that an external focus (EF) compared with an internal focus (IF) of attention improves motor learning and performance. Studies have ...

intracortical-inhibition-within-primary-motor-cortex-can-be-modulated

Research

JoVE Journal

Behavior

9.8K 조회수.  University of Fribourg. 두 개의 다른 transcranial 자석 자극 (TMS) 프로토콜을 사용 하 여,이 원고는 측정 하 고 다른 attentional foci 채택 하는 경우 기본 모터 피 질에서 대뇌 피 질의 억제를 비교 하는 방법을 설명 합니다.

비디오: Intracortical Inhibition Within the Primary Motor Cortex Can Be Modulated by Changing the Focus of Attention

Corticospinal Excitability Modulation During Action Observation

This study used the transcranial magnetic stimulation/motor evoked potential (TMS/MEP) technique to pinpoint when the automatic tendency to mirror someone else's action becomes anticipatory simulation of a complementary act. TMS was delivered to the left primary motor cortex corresponding to the hand to induce the highest level of MEP activity from the abductor digiti minimi (ADM; the muscle serving little finger abduction) as well as the first dorsal interosseus (FDI; the muscle serving index finger flexion/extension) muscles. A neuronavigation system was used to maintain the position of the TMS coil, and electromyographic (EMG) activity was recorded from the right ADM and FDI muscles. Producing original data with regard to motor resonance, the combined TMS/MEP technique has taken research on the perception-action coupling mechanism a step further. Specifically, it has answered the questions of how and when observing another person's actions produces motor facilitation in an onlooker's corresponding muscles and in what way corticospinal excitability is modulated in social contexts.

Single-pulse transcranial magnetic stimulation over the primary motor cortex, neuronavigation, and registration of electromyographic activity of hand muscles were used in this study to explore corticospinal excitability while participants were observing action sequences.

행동 관찰 중 코르티코피날 흥분성 변조

This study used the transcranial magnetic stimulation/motor evoked potential (TMS/MEP) technique to pinpoint when the automatic tendency to mirror someone ...

연구

행동분석학

Measurement of Neurophysiological Signals of Ignoring and Attending Processes in Attention Control

Attention control is the ability to selectively attend to some sensory signals while ignoring others. This ability is thought to involve two processes: enhancement of sensory signals that are to be attended and the attenuation of sensory signals that are to be ignored. The overall strength of attentional modulation is often measured by comparing the amplitude of a sensory neural response to an external input when attended versus when ignored. This method is robust for detecting attentional modulation, but precludes the ability to assess the separate dynamics of attending and ignoring processes. Here, we describe methodology to measure independently the neurophysiological signals of attending and ignoring using the intermodal attention task (IMAT). This task, when combined with electroencephalography, isolates neurophysiological sensory responses in auditory and visual modalities, when either attending or ignoring, with respect to a passive control. As a result, independent dynamics of attending and of a ignoring can be assessed in either modality. Our results using this task indicate that the timing and cortical sources of attending and ignoring effects differ, as do their contributions to the attention modulation effect, pointing to unique neural trajectories and demonstrating sample utility of measuring them separately.

Attention control comprises enhancement of target signals and attenuation of distractor signals. We describe an approach to measure separately but concurrently, the neurophysiology of attending and ignoring in sustained intermodal attention, utilizing a passive control condition during which neither process is continuously engaged.

주의 컨트롤의 프로세스를 무시하고 참석의 신경 생리학 신호의 측정

Attention control is the ability to selectively attend to some sensory signals while ignoring others. This ability is thought to involve two processes: ...

Force and Position Control in Humans - The Role of Augmented Feedback

During motor behaviour, humans interact with the environment by for example manipulating objects and this is only possible because sensory feedback is constantly integrated into the central nervous system and these sensory inputs need to be weighted in order meet the task specific goals. Additional feedback presented as augmented feedback was shown to have an impact on motor control and motor learning. A number of studies investigated whether force or position feedback has an influence on motor control and neural activation. However, as in the previous studies the presentation of the force and position feedback was always identical, a recent study assessed whether not only the content but also the interpretation of the feedback has an influence on the time to fatigue of a sustained submaximal contraction and the (inhibitory) activity of the primary motor cortex using subthreshold transcranial magnetic stimulation. This paper describes one possible way to investigate the influence of the interpretation of feedback on motor behaviour by investigating the time to fatigue of submaximal sustained contractions together with the neuromuscular adaptations that can be investigated using surface EMG. Furthermore, the current protocol also describes how motor cortical (inhibitory) activity can be investigated using subthreshold TMS, a method known to act solely on the cortical level. The results show that when participants interpret the feedback as position feedback, they display a significantly shorter time to fatigue of a submaximal sustained contraction. Furthermore, subjects also displayed an increased inhibitory activity of the primary cortex when they believed to receive position feedback compared when they believed to receive force feedback. Accordingly, the results show that interpretation of feedback results in differences on a behavioural level (time to fatigue) that is also reflected in interpretation-specific differences in the amount of inhibitory M1 activity.

Controlling an identical movement with position or force feedback results in different neural activation and motor behavior. This protocol describes how to investigate behavioral changes by looking at neuromuscular fatigue and how to evaluate motor cortical (inhibitory) activity using subthreshold TMS with respect to the interpretation of augmented feedback.

인간의 힘과 위치 제어 - 증강 피드백의 역할

During motor behaviour, humans interact with the environment by for example manipulating objects and this is only possible because sensory feedback is ...

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

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a neuromodulation technique that has been increasingly used over the past decade in the treatment of neurological and psychiatric disorders such as stroke and depression. Yet, the mechanisms underlying its ability to modulate brain excitability to improve clinical symptoms remains poorly understood 33. To help improve this understanding, proton magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS) can be used as it allows the in vivo quantification of brain metabolites such as &#947;-aminobutyric acid (GABA) and glutamate in a region-specific manner 41. In fact, a recent study demonstrated that 1H-MRS is indeed a powerful means to better understand the effects of tDCS on neurotransmitter concentration 34. This article aims to describe the complete protocol for combining tDCS (NeuroConn MR compatible stimulator) with 1H-MRS at 3 T using a MEGA-PRESS sequence. We will describe the impact of a protocol that has shown great promise for the treatment of motor dysfunctions after stroke, which consists of bilateral stimulation of primary motor cortices 27,30,31. Methodological factors to consider and possible modifications to the protocol are also discussed.

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 ...

신경과학

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 ...

Online Transcranial Magnetic Stimulation Protocol for Measuring Cortical Physiology Associated with Response Inhibition

We describe the development of a reproducible, child-friendly motor response inhibition task suitable for online Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) characterization of primary motor cortex (M1) excitability and inhibition. Motor response inhibition prevents unwanted actions and is abnormal in several neuropsychiatric conditions. TMS is a non-invasive technology that can quantify M1 excitability and inhibition using single- and paired-pulse protocols and can be precisely timed to study cortical physiology with high temporal resolution. We modified the original Slater-Hammel (S-H) stop signal task to create a &#34;racecar&#34; version with TMS pulses time-locked to intra-trial events. This task is self-paced, with each trial initiating after a button push to move the racecar towards the 800 ms target. GO trials require a finger-lift to stop the racecar just before this target. Interspersed randomly are STOP trials (25%) during which the dynamically adjusted stop signal prompts subjects to prevent finger-lift. For GO trials, TMS pulses were delivered at 650 ms after trial onset; whereas, for STOP trials, the TMS pulses occurred 150 ms after the stop signal. The timings of the TMS pulses were decided based on electroencephalography (EEG) studies showing event-related changes in these time ranges during stop signal tasks. This task was studied in 3 blocks at two study sites (n=38) and we recorded behavioral performance and event-related motor-evoked potentials (MEP). Regression modelling was used to analyze MEP amplitudes using age as a covariate with multiple independent variables (sex, study site, block, TMS pulse condition [single- vs. paired-pulse], trial condition [GO, successful STOP, failed STOP]). The analysis showed that TMS pulse condition (p&#60;0.0001) and its interaction with trial condition (p=0.009) were significant. Future applications for this online S-H/TMS paradigm include the addition of simultaneous EEG acquisition to measure TMS-evoked EEG potentials. A potential limitation is that in children, the TMS pulse sound could&#160;affect behavioral task performance.

We describe an experimental procedure to quantify excitability and inhibition of primary motor cortex during a motor response inhibition task by using Transcranial Magnetic Stimulation throughout the course of a Stop Signal Task.

대뇌 생리학 응답 억제와 관련 된 측정을 위한 온라인 Transcranial 자석 자극 프로토콜

We describe the development of a reproducible, child-friendly motor response inhibition task suitable for online Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) ...

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 ...

Conventional and Threshold-Tracking Transcranial Magnetic Stimulation Tests for Single-handed Operation

Most single-pulse transcranial magnetic stimulation (TMS) parameters (e.g., motor threshold, stimulus-response function, cortical silent period) are used to examine corticospinal excitability. Paired-pulse TMS paradigms (e.g., short- and long-interval intracortical inhibition (SICI/LICI), short-interval intracortical facilitation (SICF), and short- and long-latency afferent inhibition (SAI/LAI)) provide information about intracortical inhibitory and facilitatory networks. This has long been done by the conventional TMS method of measuring changes in the size of the motor-evoked potentials (MEPs) in response to stimuli of constant intensity. An alternative threshold-tracking approach has recently been introduced whereby the stimulus intensity for a target amplitude is tracked. The diagnostic utility of threshold-tracking SICI in amyotrophic lateral sclerosis (ALS) has been shown in previous studies. However, threshold-tracking TMS has only been used in a few centers, in part due to the lack of readily available software but also perhaps due to uncertainty over its relationship to conventional single- and paired-pulse TMS measurements.
A menu-driven suite of semi-automatic programs has been developed to facilitate the broader use of threshold-tracking TMS techniques and to enable direct comparisons with conventional amplitude measurements. These have been designed to control three types of magnetic stimulators and allow recording by a single operator of the common single- and paired-pulse TMS protocols.
This paper shows how to record a number of single- and paired-pulse TMS protocols on healthy subjects and analyze the recordings. These TMS protocols are fast and easy to perform and can provide useful biomarkers in different neurological disorders, particularly neurodegenerative diseases such as ALS.

We present a suite of standardized single- and paired-pulse transcranial magnetic stimulation (TMS) recording protocols, with options for conventional amplitude measurements and threshold-tracking. This program can control three different types of magnetic stimulators and is designed to enable all tests to be performed conveniently by a single operator.

한 손 작업에 대한 종래및 임계값 추적 경두개 자기 자극 테스트

Most single-pulse transcranial magnetic stimulation (TMS) parameters (e.g., motor threshold, stimulus-response function, cortical silent period) are used ...

Assessing Corticospinal Excitability During Goal-Directed Reaching Behavior

Reaching is a widely studied behavior in motor physiology and neuroscience research. While reaching has been examined using a variety of behavioral manipulations, there remain significant gaps in the understanding of the neural processes involved in reach planning, execution, and control. The novel approach described here combines a two-dimensional reaching task with transcranial magnetic stimulation (TMS) and concurrent electromyography (EMG) recording from multiple muscles. This method allows for the noninvasive detection of corticospinal activity at precise time points during the unfolding of reaching movements. The example task code includes a delayed response reaching task with two possible targets displayed &#177; 45&#176; off the midline. Single pulse TMS is delivered on the majority of task trials, either at the onset of the preparatory cue (baseline) or 100 ms prior to the imperative cue (delay). This sample design is suitable for investigating changes in corticospinal excitability during reach preparation. The sample code also includes a visuomotor perturbation (i.e., cursor rotation of &#177; 20&#176;) to investigate the effects of adaptation on corticospinal excitability during reach preparation. The task parameters and TMS delivery can be adjusted to address specific hypotheses about the state of the motor system during reaching behavior. In the initial implementation, motor evoked potentials (MEPs) were successfully elicited on 83% of TMS trials, and reach trajectories were recorded on all trials.

Reaching is a fundamental skill that allows humans to interact with the environment. Several studies have aimed to characterize reaching behavior using a variety of methodologies. This paper offers an open-source application of transcranial magnetic stimulation to assess the state of corticospinal excitability in humans during reaching task performance.

목표 지향적 도달 행동 중 피질 척수 흥분성 평가

Reaching is a widely studied behavior in motor physiology and neuroscience research. While reaching has been examined using a variety of behavioral ...

말초 신경 자극 및 제어 가능한 맥박 매개변수 TMS 결합

Combined Peripheral Nerve Stimulation and Controllable Pulse Parameter Transcranial Magnetic Stimulation to Probe Sensorimotor Control and Learning

Skilled motor ability depends on efficiently integrating sensory afference into the appropriate motor commands. Afferent inhibition provides a valuable tool to probe the procedural and declarative influence over sensorimotor integration during skilled motor actions. This manuscript describes the methodology and contributions of short-latency afferent inhibition (SAI) for understanding sensorimotor integration. SAI quantifies the effect of a convergent afferent volley on the corticospinal motor output evoked by transcranial magnetic stimulation (TMS). The afferent volley is triggered by the electrical stimulation of a peripheral nerve. The TMS stimulus is delivered to a location over the primary motor cortex that elicits a reliable motor-evoked response in a muscle served by that afferent nerve. The extent of inhibition in the motor-evoked response reflects the magnitude of the afferent volley converging on the motor cortex and involves central GABAergic and cholinergic contributions. The cholinergic involvement in SAI makes SAI a possible marker of declarative-procedural interactions in sensorimotor performance and learning. More recently, studies have begun manipulating the TMS current direction in SAI to tease apart the functional significance of distinct sensorimotor circuits in the primary motor cortex for skilled motor actions. The ability to control additional pulse parameters (e.g., the pulse width) with state-of-the-art controllable pulse parameter TMS (cTMS) has enhanced the selectivity of the sensorimotor circuits probed by the TMS stimulus and provided an opportunity to create more refined models of sensorimotor control and learning. Therefore, the current manuscript focuses on SAI assessment using cTMS. However, the principles outlined here also apply to SAI assessed using conventional fixed pulse width TMS stimulators and other forms of afferent inhibition, such as long-latency afferent inhibition (LAI).

저자 스포트라이트: Combined peripheral nerve stimulation and controllable pulse parameter Transcranial Magnetic Stimulation to Probe Sensorimotor Control and Learning  

Short-latency afferent inhibition (SAI) is a transcranial magnetic stimulation protocol to probe sensorimotor integration. This article describes how SAI can be used to study the convergent sensorimotor loops in the motor cortex during sensorimotor behavior.

말초 신경 자극 및 제어 가능한 펄스 매개변수 경두개 자기 자극을 결합하여 감각 운동 제어 및 학습을 조사합니다.

Skilled motor ability depends on efficiently integrating sensory afference into the appropriate motor commands. Afferent inhibition provides a valuable ...