이 연구에 의해 국립 연구소의 정신 건강 (R01MH095014) 투자 되었다.

이 프로토콜은 신시내티 아동 병원 의료 센터에 의해 승인 되었다 하 고 존스 홉킨스 제도적 검토 보드는 최소한의 위험으로 어린이 어른에서 공부. 단일 및 결합에 펄스 TMS 어린이 2 년 및 국제 전문가 합의 당 오래 된 것으로 간주 됩니다. 24 부모/보호자 및 참가자를 TMS의 잠재적인 위험을 설명 후 동의 하 고 그들은 연구와 함께 진행 하는 데 동의 하는 경우 동의 양식 서명.
1. 상영 및 소개
<ol><li>TMS contraindication(s) 표준화 된 질문 서를 사용 하 여에 대 한 화면 과목. 25
</li>
	<li>TMS 운영자의 팔 뚝에 마그네틱 펄스를 제공 하 여 작동 하는 방법을 보여 줍니다.</li>
	<li>그는 맥 박을 느낄 수 있도록 참가자의 팔 뚝에 TMS 펄스를 제공 합니다.</li>
	<li>청력 보호에 대 한 참가자의 귀에 귀마개를 배치 합니다.</li>
</ol>2. 표면 EMG 설치 하 고 두 손을
<ol><li>첫 번째 등 상호 근육 (FDI)를 식별 하 지배적인 검지 손가락을 납치 하는 주제를가지고. 부정적인 전극에 배치 하는 FDI의 배꼽 다음 2차 및 3rd 손바닥 (MCP) 관절 및 지상 전극 사이 긍정적인 전극에 배치 하는 5번째 MCP 관절.</li>
	<li>두 팔의 척 골 측면 참가자의 손과 손을 완전히 반 중력 노력 필요 (그림 1)으로 베개에 휴식 위치.</li>
	<li>제 3-5 손가락 근육이 수축 하는 동안 지배적인 색인 손가락 확장 참가자를 있다. 다음 베개에 게임 컨트롤러 패드를 장소 있도록 검지 손가락 레이싱 카 S H 작업에 사용 하는 버튼에 달려있다. 이 손 위치에 대 한 근거는 이동 동작 버튼을 검지 손가락을 들어 FDI의 활성화 필요. 그러므로, 지배적인 FDI의 EMG 추적 기록 프로브 M1 흥분 및 이동에 대 한 억제 되며 각각 재판을 중지.</li>
</ol>3. 초기 TMS 데이터 수집
<ol><li>MEP 녹음-낮은 녹화 매개 변수를 설정 하 고 높은 100, 1000 Hz, 2 kHz의 샘플링 레이트의 필터를 통과.</li>
	<li>기준선 TMS 측정 위치 tangentially 두개골에 꼭지점에 최적의 위치와 방향을 오른쪽 fdi에서 MEP 생산에 미가 쪽으로 향하고 핸들 다음 표준 90 m m 원형 TMS 코일을 사용 하 여 얻을 프로토콜입니다. 26 이 코일 위치와 방향을 생산 한다 유도 후부-앞쪽 전류 m 1에.<ol>
<li>왁 스 연필을 사용 하 여 두 피 위치를 표시 하는 핫스팟 TMS 펄스 배달 같은 대뇌 피 질의 영역에서 발생 하는 것을 보장 하기 위해 위치 했다 일단.</li>
	</ol>
</li>
	<li>20을 수행 기준 단일 펄스 (sp) TMS의 재판27 RMT의 120%의 강도 사용 하 여 나머지에서 양손으로 FDI MEPs를 유도.</li>
	<li>M1 짧은 간격 intracortical 억제 (SICI) 3 ms, 60%의 간 자극 간격을 사용 하 여 나머지에서의 초기 대응 펄스 TMS 측정의 20 시험 수행 * RMT는 컨디셔닝으로 펄스와 120% m 1 척도 테스트 펄스 강도로 RMT 금지 GABAA-ergic interneuronal 활동. 28 , 29 , 30 6 ±에 0.3 초 기준선 측정 간 시험 간격을 설정 합니다.</li>
</ol>4. S-H 행동 작업
<ol><li>주제 바로 앞 모니터에 레이싱 카 S H 응답 억제 작업을 표시 합니다. 행동 작업에 첫 번째 훈련 과목으로 실험을 시작 합니다. 주제에 게 모니터의 왼쪽에 차 지배적인 검지 손가락 (그림 2A)의 예증으로는 버튼을 누르면 이동 하려면 시작 됩니다.</li>
	<li>이동 시험 목표에 가깝게 하지만 800 ms 대상으로 화면에 세로 선으로 표시 하기 전에 손가락을 해제 하는 참가자에 게. 700와 800 ms 사이의 손가락 리프트 경우 화면 "좋은 직장"에 표시 됩니다, 그리고 그렇지 않으면 그것은 "너무 일찍" 또는 "너무 늦게" 표시 됩니다. 있다 참가자 10가 타석 연습.</li>
	<li>말하고 참가자 재판의 두 번째 세트 800 ms 대상 전에 임의로 중지 차를 포함 하 여 중지 작업에 대 한 훈련을 제공 합니다.<ol>
<li>때마다 차 임의로 중지 손가락을 떼지 않고 그의 검지 손가락 버튼 계속 아이 게. 검사기 플래그는 각 재판의 시작 후 1000 밀리초를 표시 하도록 프로그래밍은 볼 때까지 중지 실험에서 성공 하려면, 손가락 버튼 유지 되어야 합니다. 참가자에 게는 정지 신호를 제시 하는 경우 손가락 검사기 플래그 전에 해제 됩니다 "너무 일찍" 메시지가 표시 됩니다. 아이 게 성공적인 정지 시험 후 "좋은" 메시지가 표시 됩니다.</li>
		<li>자식 10 중지 타석 연습 있다. 참고: 프로그램은 동적 추적 알고리즘. 훈련 후 실제 실험에서 첫 번째 정지 신호 참가자 실패 한 정지 재판, 경우 다음 정지 재판 (즉 정지 신호 이동 합니다 800 ms 대상에서 50 ms) 쉽게 될 것입니다 500 양에서 발생 합니다. 그러나, 중지 시도 성공 하면 다음 다음 정지 재판 어려울 것 이다 더 많은 (즉, 정지 신호 이동 합니다 대상으로 50 밀리초). 이 동적 추적 프로세스 전체 실험의 끝에 의해 정지 재판의 약 50% 된다는 것 성공 동안 나머지 절반은 실패 한 실험 될 것 이라고 보장 합니다. 정지 신호는 재판의 시작 후 300 그리고 700 ms 사이 조정 하도록 프로그램 되어있다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>참가자가 전용 및 중지 전용 시험 연습, 후 그들에 게 다음 연습 블록 이동 및 정지 시험의 혼합물을 포함 되어 있습니다. 혼합가 최종 연습으로 그만의 20 시험을 수행 하는 자식이 있다.</li>
</ol>5. 온라인 S-H/TMS 실험
<ol><li>온라인 S-H/TMS 실험을 시작 하기 전에 상기 adduct에 참가자 (밀어) 재판을 시작, (리프트 오프)를 납치 하 이동 실험을 위한 손가락 및 정지 시험 버튼에 손가락을 계속 지배적인 검지 손가락. 검지 손가락 예증 시작 하 고 TMS 펄스 (그림 2A 와 2B) 당시 대립 첫 등 상호 (FDI) 근육, EMG 리드 배치할 것 때문에 각 시험 기간 동안 자동차 움직임을 유지 하도록 선택 했습니다. 휴식, 따라서 FDI 추적에서 모션 아티팩트의 가능성 감소.</li>
	<li>참가자에 게 TMS 펄스 S H 작업 하는 동안 전달 됩니다. 온라인 S H TMS 재판의 3 블록 있을 것입니다 주제를 지시 (3 이동: 1 정지 시험 비율). 참고: 이동 실험, TMS 맥 박 각 재판의 시작 후 650 ms에 전달 하도록 프로그램 되어있다. 이 타이밍 처음 이전 TMS 연구는 증가 운동 준비와 관련 된 M1 흥분에이 범위에서 캡처할 수 있습니다에 따라 선택 됩니다. 10 중지에 대 한 재판, TMS 맥 박 전달 됩니다 150 ms 중지 신호 후. 성공적인 정지 재판에서 검지 않습니다 하지 리프트 버튼에서 따라서 캡처된 M1 응답 억제 보다는 모터 준비 또는 실행에 관련 된 대뇌 피 질의 활동을 반영 하는 흥분.</li>
	<li>이전 왁 스 연필 마크를 사용 하 여 우선적으로 지배적인 m 1을 자극 하 고 시설을 설정 하는 정점에 놓고 90 m m 원형 코일 60% 강도 펄스 * 120 %RMT 테스트 펄스 * RMT. 온라인 S-H/TMS 실험을 시작 합니다. 120 시험 완료 시간 필요한 어린이 일반적으로 30-40 분.</li>
</ol>6. 레이싱 카 슬 레이 터-Hammel 행동 데이터
<ol><li>이동 시험, 각 재판의 시작 부분을 기준으로 손가락 리프트 시간으로 반응 시간을 결정 합니다. 평균 각 블록입니다. 정지 재판, 손가락 리프트 시간 결정 성공, 반면 차 중지 신호 시간 (즉, 중지 신호 지연; SSD) 차 임의로 중지 어디 시점에 재판의 시작에서 시간 간격입니다. 동적 추적 과정으로 인해 정지 신호 시간 ~ 50% 성공/실패 평균으로 수렴.</li>
	<li>중지 신호 반응 시간 (SSRT)가 재판에 평균 손가락 리프트 시간에서 평균 자동차 정지 시간을 빼서 계산 (SSRT = 평균 이동 반응 시간-평균 정지 신호 시간 [즉 SSD]). 블록에 의해 모든 SSD의 평균 고 각 블록 SSRT 계산.</li>
</ol>7. TMS 데이터 처리
<ol><li>각 중 TMS 계량 재판 생산 한 MEP 밀리 단위로 피크-피크 진폭을 사용 하 여. TMS 맥 박 이전 운동 아티팩트 (70 microvolts 이상 100 밀리초 보다 큰 곡선에서 EMG 영역)에 대 한 실험을 제외 합니다.</li>
</ol>

<ol><li>Mostofsky, S. H., Simmonds, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Response+inhibition+and+response+selection%3A+two+sides+of+the+same+coin%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cogn+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Response inhibition and response selection: two sides of the same coin.</a> J Cogn Neurosci. 20 (5), 751-761 (2008).</li>
<li>Barkley, R. A. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/(SICI)1098-2779(1999)5:3%3C177::AID-MRDD3%3E3.0.CO;2-G/full">Response inhibition in attention-deficit hyperactivity disorder.</a> Ment Retard Dev Disabil Res Rev. 5 (3), 177-184 (1999).</li>
<li>Lipszyc, J., Schachar, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inhibitory+control+and+psychopathology%3A+a+meta-analysis+of+studies+using+the+stop+signal+task%5BTitle%5D)+AND+%22J+Int+Neuropsychol+Soc%22%5BJournal%5D)">Inhibitory control and psychopathology: a meta-analysis of studies using the stop signal task.</a> J Int Neuropsychol Soc. 16 (6), 1064-1076 (2010).</li>
<li>Verbruggen, F., Logan, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Models+of+response+inhibition+in+the+stop-signal+and+stop-change+paradigms%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci+Biobehav+Rev%22%5BJournal%5D)">Models of response inhibition in the stop-signal and stop-change paradigms.</a> Neurosci Biobehav Rev. 33 (5), 647-661 (2009).</li>
<li>Slater-Hammel, A. T. <a target="_blank" href="http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10671188.1960.10613098">Reliability, accuracy, refractoriness of a transit reaction.</a> Research Quarterly. 31 (2), 217-228 (1960).</li>
<li>Johnstone, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+development+of+stop-signal+and+Go%2FNogo+response+inhibition+in+children+aged+7-12+years%3A+performance+and+event-related+potential+indices%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Psychophysiol%22%5BJournal%5D)">The development of stop-signal and Go/Nogo response inhibition in children aged 7-12 years: performance and event-related potential indices.</a> Int J Psychophysiol. 63 (1), 25-38 (2007).</li>
<li>Verbruggen, F., Logan, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automatic+and+controlled+response+inhibition%3A+associative+learning+in+the+go%2Fno-go+and+stop-signal+paradigms%5BTitle%5D)+AND+%22J+Exp+Psychol+Gen%22%5BJournal%5D)">Automatic and controlled response inhibition: associative learning in the go/no-go and stop-signal paradigms.</a> J Exp Psychol Gen. 137 (4), 649-672 (2008).</li>
<li>Logan, G. D. <a target="_blank" href="https://pdfs.semanticscholar.org/1ff7/a894575cb90804ccba56b5a2682e3360f565.pdf">Toward an instance theory of automatization.</a> Psychol Rev. 95 (4), 492-527 (1988).</li>
<li>Schneider, W., Shiffrin, R. M. <a target="_blank" href="http://psycnet.apa.org/record/1977-20305-001">Controlled and Automatic Human Information Processing: I. Detection, Search, and Attention.</a> Psychol Rev. 84 (1), 1-66 (1977).</li>
<li>Chen, R., Yaseen, Z., Cohen, L. G., Hallett, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Time+course+of+corticospinal+excitability+in+reaction+time+and+self-paced+movements%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Neurol%22%5BJournal%5D)">Time course of corticospinal excitability in reaction time and self-paced movements.</a> Ann Neurol. 44 (3), 317-325 (1998).</li>
<li>Yamanaka, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+cortical+activities+during+Go%2FNoGo+tasks+with+opposite+motor+control+paradigms%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Human cortical activities during Go/NoGo tasks with opposite motor control paradigms.</a> Exp Brain Res. 142 (3), 301-307 (2002).</li>
<li>Majid, D. S., Cai, W., George, J. S., Verbruggen, F., Aron, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+magnetic+stimulation+reveals+dissociable+mechanisms+for+global+versus+selective+corticomotor+suppression+underlying+the+stopping+of+action%5BTitle%5D)+AND+%22Cereb+Cortex%22%5BJournal%5D)">Transcranial magnetic stimulation reveals dissociable mechanisms for global versus selective corticomotor suppression underlying the stopping of action.</a> Cereb Cortex. 22 (2), 363-371 (2012).</li>
<li>Majid, D. S., Lewis, C., Aron, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Training+voluntary+motor+suppression+with+real-time+feedback+of+motor+evoked+potentials%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Training voluntary motor suppression with real-time feedback of motor evoked potentials.</a> J Neurophysiol. 113 (9), 3446-3452 (2015).</li>
<li>Fujiyama, H., Tandonnet, C., Summers, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-related+differences+in+corticospinal+excitability+during+a+Go%2FNoGo+task%5BTitle%5D)+AND+%22Psychophysiology%22%5BJournal%5D)">Age-related differences in corticospinal excitability during a Go/NoGo task.</a> Psychophysiology. 48 (10), 1448-1455 (2011).</li>
<li>van den Wildenberg, W. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+and+dynamics+of+cortical+motor+inhibition+in+the+stop-signal+paradigm%3A+a+TMS+study%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cogn+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Mechanisms and dynamics of cortical motor inhibition in the stop-signal paradigm: a TMS study.</a> J Cogn Neurosci. 22 (2), 225-239 (2010).</li>
<li>Coxon, J. P., Stinear, C. M., Byblow, W. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intracortical+inhibition+during+volitional+inhibition+of+prepared+action%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Intracortical inhibition during volitional inhibition of prepared action.</a> J Neurophysiol. 95 (6), 3371-3383 (2006).</li>
<li>Draper, A., Jude, L., Jackson, G. M., Jackson, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motor+excitability+during+movement+preparation+in+Tourette+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neuropsychol%22%5BJournal%5D)">Motor excitability during movement preparation in Tourette syndrome.</a> J Neuropsychol. , (2013).</li>
<li>Heise, K. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Altered+modulation+of+intracortical+excitability+during+movement+preparation+in+Gilles+de+la+Tourette+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Altered modulation of intracortical excitability during movement preparation in Gilles de la Tourette syndrome.</a> Brain. 133 (2), 580-590 (2010).</li>
<li>Gilbert, D. L., Isaacs, K. M., Augusta, M., Macneil, L. K., Mostofsky, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motor+cortex+inhibition%3A+a+marker+of+ADHD+behavior+and+motor+development+in+children%5BTitle%5D)+AND+%22Neurology%22%5BJournal%5D)">Motor cortex inhibition: a marker of ADHD behavior and motor development in children.</a> Neurology. 76 (7), 615-621 (2011).</li>
<li>Wu, S. W., Gilbert, D. L., Shahana, N., Huddleston, D. A., Mostofsky, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+magnetic+stimulation+measures+in+attention-deficit%2Fhyperactivity+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22Pediatr+Neurol%22%5BJournal%5D)">Transcranial magnetic stimulation measures in attention-deficit/hyperactivity disorder.</a> Pediatr Neurol. 47 (3), 177-185 (2012).</li>
<li>Chiu, Y. C., Aron, A. R., Verbruggen, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Response+suppression+by+automatic+retrieval+of+stimulus-stop+association%3A+evidence+from+transcranial+magnetic+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cogn+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Response suppression by automatic retrieval of stimulus-stop association: evidence from transcranial magnetic stimulation.</a> J Cogn Neurosci. 24 (9), 1908-1918 (2012).</li>
<li>Kratz, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+methylphenidate+on+motor+system+excitability+in+a+response+inhibition+task%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Funct%22%5BJournal%5D)">Effects of methylphenidate on motor system excitability in a response inhibition task.</a> Behav Brain Funct. 5, 12(2009).</li>
<li>Hoegl, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Time+course+analysis+of+motor+excitability+in+a+response+inhibition+task+according+to+the+level+of+hyperactivity+and+impulsivity+in+children+with+ADHD%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Time course analysis of motor excitability in a response inhibition task according to the level of hyperactivity and impulsivity in children with ADHD.</a> PLoS One. 7 (9), e46066(2012).</li>
<li>Rossi, S., Hallett, M., Rossini, P. M., Pascual-Leone, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Safety%2C+ethical+considerations%2C+and+application+guidelines+for+the+use+of+transcranial+magnetic+stimulation+in+clinical+practice+and+research%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Safety, ethical considerations, and application guidelines for the use of transcranial magnetic stimulation in clinical practice and research.</a> Clin Neurophysiol. 120 (12), 2008-2039 (2009).</li>
<li>Rossi, S., Hallett, M., Rossini, P. M., Pascual-Leone, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Screening+questionnaire+before+TMS%3A+an+update%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Screening questionnaire before TMS: an update.</a> Clin Neurophysiol. 122 (8), 1686(2011).</li>
<li>Mills, K. R., Nithi, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Corticomotor+threshold+to+magnetic+stimulation%3A+normal+values+and+repeatability%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle+%26+Nerve%22%5BJournal%5D)">Corticomotor threshold to magnetic stimulation: normal values and repeatability.</a> Muscle & Nerve. 20 (5), 570-576 (1997).</li>
<li>Goldsworthy, M. R., Hordacre, B., Ridding, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Minimum+number+of+trials+required+for+within-+and+between-session+reliability+of+TMS+measures+of+corticospinal+excitability%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Minimum number of trials required for within- and between-session reliability of TMS measures of corticospinal excitability.</a> Neuroscience. 320, 205-209 (2016).</li>
<li>Kujirai, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Corticocortical+inhibition+in+human+motor+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Corticocortical inhibition in human motor cortex.</a> J Physiol. 471, 501-519 (1993).</li>
<li>Orth, M., Snijders, A. H., Rothwell, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+variability+of+intracortical+inhibition+and+facilitation%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">The variability of intracortical inhibition and facilitation.</a> Clin Neurophysiol. 114 (12), 2362-2369 (2003).</li>
<li>Ziemann, U. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15261850">TMS and drugs.</a> Clin Neurophysiol. 115 (8), 1717-1729 (2004).</li>
<li>Sommer, M., Classen, J., Cohen, L. G., Hallett, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Time+course+of+determination+of+movement+direction+in+the+reaction+time+task+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Time course of determination of movement direction in the reaction time task in humans.</a> J Neurophysiol. 86 (3), 1195-1201 (2001).</li>
<li>Leocani, L., Cohen, L. G., Wassermann, E. M., Ikoma, K., Hallett, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+corticospinal+excitability+evaluated+with+transcranial+magnetic+stimulation+during+different+reaction+time+paradigms%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Human corticospinal excitability evaluated with transcranial magnetic stimulation during different reaction time paradigms.</a> Brain. 123 (Pt 6), 1161-1173 (2000).</li>
<li>Garvey, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+correlates+of+neuromotor+development+in+healthy+children%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Cortical correlates of neuromotor development in healthy children.</a> Clin Neurophysiol. 114 (9), 1662-1670 (2003).</li>
<li>Draper, A., Jude, L., Jackson, G. M., Jackson, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motor+excitability+during+movement+preparation+in+Tourette+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neuropsychol%22%5BJournal%5D)">Motor excitability during movement preparation in Tourette syndrome.</a> J Neuropsychol. 9 (1), 33-44 (2015).</li>
<li>Wessel, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prepotent+motor+activity+and+inhibitory+control+demands+in+different+variants+of+the+go%2Fno-go+paradigm%5BTitle%5D)+AND+%22Psychophysiology%22%5BJournal%5D)">Prepotent motor activity and inhibitory control demands in different variants of the go/no-go paradigm.</a> Psychophysiology. , (2017).</li>
<li>Garavan, H., Ross, T. J., Stein, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Right+hemispheric+dominance+of+inhibitory+control%3A+an+event-related+functional+MRI+study%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Right hemispheric dominance of inhibitory control: an event-related functional MRI study.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 96 (14), 8301-8306 (1999).</li>
<li>Garry, M. I., Thomson, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+test+TMS+intensity+on+short-interval+intracortical+inhibition+in+different+excitability+states%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">The effect of test TMS intensity on short-interval intracortical inhibition in different excitability states.</a> Exp Brain Res. 193 (2), 267-274 (2009).</li>
<li>Chen, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intracortical+inhibition+and+facilitation+in+different+representations+of+the+human+motor+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Intracortical inhibition and facilitation in different representations of the human motor cortex.</a> J Neurophysiol. 80 (6), 2870-2881 (1998).</li>
<li>van der Kamp, W., Zwinderman, A. H., Ferrari, M. D., van Dijk, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+excitability+and+response+variability+of+transcranial+magnetic+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Cortical excitability and response variability of transcranial magnetic stimulation.</a> J Clin Neurophysiol. 13 (2), 164-171 (1996).</li>
<li>Williams, J., Pearce, A. J., Loporto, M., Morris, T., Holmes, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+relationship+between+corticospinal+excitability+during+motor+imagery+and+motor+imagery+ability%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">The relationship between corticospinal excitability during motor imagery and motor imagery ability.</a> Behav Brain Res. 226 (2), 369-375 (2012).</li>
<li>Roshan, L., Paradiso, G. O., Chen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two+phases+of+short-interval+intracortical+inhibition%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Two phases of short-interval intracortical inhibition.</a> Exp Brain Res. 151 (3), 330-337 (2003).</li>
<li>Sanger, T. D., Garg, R. R., Chen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interactions+between+two+different+inhibitory+systems+in+the+human+motor+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Interactions between two different inhibitory systems in the human motor cortex.</a> J Physiol. 530 (Pt 2), 307-317 (2001).</li>
<li>Picazio, S., Ponzo, V., Koch, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebellar+Control+on+Prefrontal-Motor+Connectivity+During+Movement+Inhibition%5BTitle%5D)+AND+%22Cerebellum%22%5BJournal%5D)">Cerebellar Control on Prefrontal-Motor Connectivity During Movement Inhibition.</a> Cerebellum. 15 (6), 680-687 (2016).</li>
<li>Picazio, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prefrontal+control+over+motor+cortex+cycles+at+beta+frequency+during+movement+inhibition%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Biol%22%5BJournal%5D)">Prefrontal control over motor cortex cycles at beta frequency during movement inhibition.</a> Curr Biol. 24 (24), 2940-2945 (2014).</li>
<li>Obeso, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stimulation+of+the+pre-SMA+influences+cerebral+blood+flow+in+frontal+areas+involved+with+inhibitory+control+of+action%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Stimul%22%5BJournal%5D)">Stimulation of the pre-SMA influences cerebral blood flow in frontal areas involved with inhibitory control of action.</a> Brain Stimul. 6 (5), 769-776 (2013).</li>
<li>Ficarella, S. C., Battelli, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+critical+role+of+the+dorsal+fronto-median+cortex+in+voluntary+action+inhibition%3A+A+TMS+study%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Stimul%22%5BJournal%5D)">The critical role of the dorsal fronto-median cortex in voluntary action inhibition: A TMS study.</a> Brain Stimul. 10 (3), 596-603 (2017).</li>
<li>Cash, R. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+Glutamatergic+and+GABAA-Mediated+Neurotransmission+in+Motor+and+Dorsolateral+Prefrontal+Cortex+Using+Paired-Pulse+TMS-EEG%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Characterization of Glutamatergic and GABAA-Mediated Neurotransmission in Motor and Dorsolateral Prefrontal Cortex Using Paired-Pulse TMS-EEG.</a> Neuropsychopharmacology. 42 (2), 502-511 (2017).</li>
</ol>

저자는 공개 없다.

이 프로토콜은 결합 정지 신호 작업 및 이벤트 관련 대뇌 피 질의 억제 검사를 TMS의 새로운 아동 친화적인 방법입니다. 모터 금지 적자 및 정지 신호 작업에서 성능 저하의 임상 관찰 수많은 정신병 조건에서 설명 되는. 3 비교적 적은 조사 대뇌 피 질의 흥분 및 억제 응답 억제 작업 하는 동안 검사를 온라인 fTMS를 사용 했습니다. 일부 단체는 성공적으로 사용 TMS GNG 작업 동안 어?...

응답 억제 선택적으로 의도 된 기능 목표를 방해할 수 있는 이러한 원치 않는 동작을 방지 하는 기능입니다. 1 cortico striatal 네트워크는 비판적 응답 억제, 점차적으로 더 성숙한 자녀로 서 효율적인 된다 하지만 주의-결핍 과다 장애 (와 같은 수많은 정신병 조건에서 손상에 관여 ADHD), 학습 장애, 강 박 장애, 정신 분열 증. 2 , 3 모터 응답 억제 Go/NoGo (GNG) 및 중지 신호 작업 (SST) 등 다른 행동 패러다임으로 시험 될 수 있다. 1 , 4 혼자 행동 데이터 잠재적으로 수정 가능한, 같지는 생물 학적 메커니즘에 대 한 정보를 제공 하지 않습니다. 현재 연구에서 지배적인 목표 아이 친절 한 메서드 응답 억제의 실행 하는 동안이 작업의 신경 기질의 뇌 기반 양적 biomarker를 개발 하기 위하여 모터 피 질 생리학 평가를 개발 했다. 이러한 바이오 마커의 예 후의 예측 연구 또는 neurobehavioral 장애의 치료에 다양 한 응용 프로그램을 있을 수 있었다.
이 목적에 대 한 조사는 선택 하 고 수정 슬 레이 터-Hammel (S-H) 작업5. 이것은 정지 신호 필요로 하는 작업 내부에서 생성 된 미리 프로그램 된 행동을 억제 하는 참가자 이다. 이동 및 정지 시험이 자습된 작업에 의하여 이루어져 있다. 이동 시험 주제를 눌러 및 단추, 명령 단추 (예: 이동 작업)에서 손가락으로 가까이 해제 하지만 800 ms 대상 전에 압력을 유지 하 여 시작 됩니다. 원래 패러다임에서 시간 빠르게 회전 손으로 시계에 표시 됩니다. 정지 재판 무작위로 이동 재판 기간 동안 사람이 미리 계획된 이동 액션을 억제 해야 합니다 사이 산재 된 (즉 손가락 리프트 방지). 해야 하기 때문에 과목 미리 프로그램 된 이동 신호의 맥락에서 응답 억제 GNG 작업 결정을 시작 또는 아무 사전 명령으로 작업을 시작 하지는 정지 신호 작업이 더 어렵습니다. 6 또한, 그것은 수 있습니다 응답 억제 GNG 작업에서 신호 및 응답 사이 일관 된 상관 관계 자동 억제 될 수 있습니다 때문에 정지 신호 작업을 사용 하 여 조사를 더 정확 하 게. 7 자동 억제는 신호 사이의 응답 매핑 일관 된 이론 이다 (즉, 이동 신호 항상 결과 이동 응답에서)는 자동 처리 하는 실험의 과정을 통해 되도록 정지 재판 리드 일부 메모리 검색을 통해 처리 하 고 특정 임원 컨트롤을 우회. 8 , 9
Transcranial 자석 자극 (TMS) 대뇌 피 질의 생리를 측정 하는 데 사용할 수 있는 비-침략 적 기술 이다. 단일 및 결합에 펄스 자극 패러다임을 사용 하 여, 대뇌 피 질의 흥분 및 억제를 계량 수 있습니다 하나. 작업10 정신 준비 중 고 모터에 반영 될 수 있습니다 다른 인지 상태 동안 가장 출판된 TMS 연구 조사 나머지에서 대뇌 생리학, 비록 일부 그룹 대뇌 피 질의 흥분 및 억제 검사 외피의 생리학 11 , 12 , 13 , 14 기능 TMS (fTMS) 이렇게 요구 한다 온라인 TMS 측정 참가자 행동 작업을 수행 하는 동안, 그 변경 되므로 프로브를 하나 외피는 높은 시간 해상도와 상태 의존. 모터 제어15,16 과 정신병 조건17,18, 생리 조사 확장 같은 방식으로 neurophysiologic 변화에 실시간 정보를 제공 하 19,20.
이전 fTMS 연구 응답 억제 GNG14 SST 작업15,,1621을 사용 하 여 건강 한 성인에서 대뇌 피 질의 메커니즘 탐험 있다. 또한, 한 연구 methylphenidate의 단 하나의 복용량 fTMS/GNG 실험 동안 건강 한 성인의 모터 대뇌 생리학을 변경 했다. 22 까지, 두 그룹이 있다 ADHD23 와 증후군17의 대뇌 피 질의 생리 특성 GNG 작업을 사용 하 여 소아 fTMS 연구 출판. 현재 소아과 인구에서 SST를 활용 하 여 없는 게시 fTMS 연구입니다.
나머지 혼자 TMS 연구 보다 훨씬 더 큰 정도로 fTMS 연구에 중요 한 문제는 근육 유물 이다. 진폭 및 모터 되 살려 진 잠재력 (MEP)에서 대기 시간 표준화 된 표면 전도 (EMG) 측정 근육 유물에 의해 오염 되지 해야 합니다. 그래서, 예를 들어 공부 하 고 운동 반응 시간 연구에 대 한 준비에 대뇌 피 질의 변화, TMS 펄스 해야 될 정확 하 게 초과 이동 신호 후 하지만 개인의 반응 시간 이전 발생. 따라서 어떤 작업에 TMS 펄스 때 모터 응답 아직 시작 하지은, 한 번에 발생 하 고 참가자는 편안 하 고 나머지에 관련 된 근육을 유지할 수 있도록 중요 하다. 이 수 자연스럽 게 외부 움직임 그리고 사람 수 있습니다 계속 그들의 팔과 손 반응 시간 내내 긴장 게임 풀어 아이 들과 함께 매우 문제가 될 수 있습니다.
현재 연구의 목적은 어린이 안심 및 기본 모터 피 질 (M1) 생리학을 공부에 대 한 적합 한 슬 레이 터-Hammel SST의 버전을 개발 하는 것입니다. 이 작업은 어린이, 2) 상대적으로 쉽게 아이 들과 온라인 TMS와 호환이 되는 3)에 대 한 완료를 위한 1) 쉽게 이해할 수 있어야 합니다.

<table><tbody><tr><td>Precision Gamepad</td><td>Logitech</td><td>G-UG15</td><td></td></tr><tr><td>Acquisition Interface Model ACQ-16</td><td>Gould Instrument Systems Inc</td><td>ACQ-16</td><td></td></tr><tr><td>Micro1401-3 Data Acquisition Unit</td><td>Cambridge Electronic Design Ltd</td><td>Not applicable</td><td></td></tr><tr><td>Signal version 6 software (Windows)</td><td>Cambridge Electronic Design Ltd</td><td>Not applicable</td><td></td></tr><tr><td>Power base</td><td>Coulbourn Instruments</td><td>V15-17</td><td></td></tr><tr><td>Bioamplifier with filters</td><td>Coulbourn Instruments</td><td>V75-04</td><td></td></tr><tr><td>Conductor electrode cables (for surface EMG)</td><td>Coulbourn Instruments</td><td>V91-33</td><td></td></tr><tr><td>200&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt; TMS device</td><td>The Magstim Company Ltd</td><td>Not applicable</td><td></td></tr><tr><td>BiStim&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt; module</td><td>The Magstim Company Ltd</td><td>Not applicable</td><td></td></tr><tr><td>90mm circular TMS coil</td><td>The Magstim Company Ltd</td><td>Not applicable</td><td></td></tr><tr><td>Presentation software (Windows)</td><td>Neurobehavioral Systems Inc</td><td>Not applicable</td><td></td></tr><tr><td>Windows computer</td><td></td><td>Not applicable</td><td></td></tr></tbody></table>

online transcranial magnetic stimulation protocol for measuring cortical physiology associated with response inhibition

우리는 온라인 Transcranial 자석 자극 (TMS)의 특성화 기본 모터 피 질 (M1) 흥분 및 억제를 위한 적합 한 재현, 어린이 친화적인 모터 응답 억제 작업의 개발을 설명합니다. 모터 응답 억제 원치 않는 행동을 방지 하 고 여러 가지 정신병 조건에서 비정상 이다. TMS는 비-침략 적 기술입니다 M1 흥분 및 억제 단일 및 결합에 펄스 프로토콜을 사용 하 여 계량 수와 정확 하 게 높은 시간 해상도 가진 대뇌 생리학을 공부 초과 될 수 있습니다. 우리는 원래 슬 레이 터-Hammel (S-H) 정지 신호 작업 버전을 만들 "레이싱" TMS 펄스와 시간 내 재판에 잠겨 이벤트 수정. 이 작업은 800 ms 대상으로 레이싱 카를 이동 하는 버튼 푸시 후 시작 하는 각 시도 함께 자습. 시련이이 대상의 바로 전에 레이싱 카를 중지 손가락-리프트 요구가. 무작위로 산재 정지 재판 (25%)는 동적으로 조정된 정지 신호 라는 손가락 리프트를 방지 하기 위해 과목입니다. 이동 시험, TMS 펄스 시험 개시; 후 650 ms에 전달 되었다 반면, 정지 시험, TMS 펄스 중지 신호 후 150 ms를 발생 했습니다. TMS 펄스의 타이밍 중지 신호 작업 중 이러한 시간 범위에서 이벤트 관련 변화를 보여주는 electroencephalography (뇌 파)에 따라 결정 했다. 이 작업은 두 연구 사이트에서 3 블록에서 공부 (n = 38) 우리가 행동 성능 및 이벤트 관련 모터 되 살려 진 잠재력 (MEP) 기록. MEP 진폭 여러 독립 변수 covariate로 서 나이 사용 하 여 분석 하는 데 사용 했다 회귀 모델링 (섹스, 공부 사이트, 블록, TMS 맥 박 [단일-쌍 펄스 대], 시험 조건 [이동, 성공적인 중지 실패 중지] 조건). 분석 TMS 조건 펄스 나타났다 (p < 0.0001) 및 시험 상태와의 상호 작용 (p = 0.009) 상당한 했다. 이 온라인 S-H/TMS 패러다임에 대 한 미래 응용 프로그램 TMS 갖는 뇌 파 전위 측정을 동시 EEG 취득의 추가 포함 합니다. 잠재적인 한계는 어린이, TMS 맥 박 소리 수 성능에 영향을 행동 작업 이다.

회귀 분석은 별도로 행동 하 고 neurophysiologic 데이터를 분석 하는 상업 통계 소프트웨어 패키지를 사용 하 여 수행 됩니다. 대표적인 데이터는 일반적으로 개발에서 아이 들과 볼티모어 (25 남성, 13 여성)에서 15 23에서. 사이트 간의 나이 차이가 없 (10.3 ± 1.3 년 신시내티와 10.4 ± 1.2 년 볼티모어; t 테스트 p = 0.74)
우리를 독립 변수...

Watch this Scientific Journal Video about Online Transcranial Magnetic Stimulation Protocol for Measuring Cortical Physiology Associated with Response Inhibition at JoVE.com

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

우리는 흥분 그리고 모터 응답 억제 작업 동안 기본 모터 피 질 억제 중지 신호 작업의 과정을 통해 Transcranial 자석 자극을 사용 하 여 계량 하는 실험적인 절차를 설명 합니다.

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) ...

online-transcranial-magnetic-stimulation-protocol-for-measuring

Research

JoVE Journal

Neuroscience

9.1K 조회수.  University of Cincinnati. 우리는 흥분 그리고 모터 응답 억제 작업 동안 기본 모터 피 질 억제 중지 신호 작업의 과정을 통해 Transcranial 자석 자극을 사용 하 여 계량 하는 실험적인 절차를 설명 합니다.

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

Transcranial Magnetic Stimulation for Investigating Causal Brain-behavioral Relationships and their Time Course

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a safe, non-invasive brain stimulation technique that uses a strong electromagnet in order to temporarily disrupt information processing in a brain region, generating a short-lived &#8220;virtual lesion.&#8221; Stimulation that interferes with task performance indicates that the affected brain region is necessary to perform the task normally. In other words, unlike neuroimaging methods such as functional magnetic resonance imaging (fMRI) that indicate correlations between brain and behavior, TMS can be used to demonstrate causal brain-behavior relations. Furthermore, by varying the duration and onset of the virtual lesion, TMS can also reveal the time course of normal processing. As a result, TMS has become an important tool in cognitive neuroscience. Advantages of the technique over lesion-deficit studies include better spatial-temporal precision of the disruption effect, the ability to use participants as their own control subjects, and the accessibility of participants. Limitations include concurrent auditory and somatosensory stimulation that may influence task performance, limited access to structures more than a few centimeters from the surface of the scalp, and the relatively large space of free parameters that need to be optimized in order for the experiment to work. Experimental designs that give careful consideration to appropriate control conditions help to address these concerns. This article illustrates these issues with TMS results that investigate the spatial and temporal contributions of the left supramarginal gyrus (SMG) to reading.

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a technique for non-invasively disrupting neural information processing and measuring its effect on behavior. When TMS interferes with a task, it indicates that the stimulated brain region is necessary for normal task performance, allowing one to systematically relate brain regions to cognitive functions.

원인이되는 뇌 - 행동의 관계와 자신의 시간 과정을 조사하기위한 경 두개 자기 자극

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a safe, non-invasive brain stimulation technique that uses a strong electromagnet in order to temporarily ...

연구

행동분석학

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 ...

신경과학

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

It is well recognized that an external focus (EF) compared with an internal focus (IF) of attention improves motor learning and performance. Studies have indicated benefits in accuracy, balance, force production, jumping performance, movement speed, oxygen consumption, and fatiguing task. Although behavioral outcomes of using an EF strategy are well explored, the underlying neural mechanisms remain unknown. A recent TMS study compared the activity of the primary motor cortex (M1) between an EF and an IF. More precisely, this study showed that, when adopting an EF, the activity of intracortical inhibitory circuits is enhanced.
On the behavioral level, the present protocol tests the influence of attentional foci on the time to task failure (TTF) when performing submaximal contractions of the first dorsal interosseous (FDI). Additionally, the current paper describes two TMS protocols to assess the influence of attentional conditions on the activity of cortical inhibitory circuits within the M1. Thus, the present article describes how to use single-pulse TMS at intensities below the motor threshold (subTMS) and paired-pulse TMS, inducing short-interval intracortical inhibition (SICI) when applied to the M1. As these methods are assumed to reflect the responsiveness of GABAergic inhibitory neurons, without being affected by spinal reflex circuitries, they are well suited to measuring the activity of intracortical inhibitory circuits within the M1.
The results show that directing attention externally improves motor performance, as participants were able to prolong the time to task failure. Moreover, the results were accompanied by a larger subTMS-induced electromyography suppression and SICI when adopting an EF compared to an IF. As the level of cortical inhibition within the M1 was previously demonstrated to influence motor performance, the enhanced inhibition with an EF might contribute to the better movement efficiency observed in the behavioral task, indicated by a prolonged TTF with an EF.

Using two different transcranial magnetic stimulation (TMS) protocols, this manuscript describes how to measure and compare cortical inhibition within the primary motor cortex when adopting different attentional foci.

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 ...

Continuous Theta Burst Stimulation of the Posterior Medial Frontal Cortex to Experimentally Reduce Ideological Threat Responses

Decades of behavioral science research have documented functional shifts in attitudes and ideological adherence in response to various challenges, but little work to date has illuminated the neural mechanisms underlying these dynamics. This paper describes how continuous theta burst transcranial magnetic stimulation may be employed to experimentally assess the causal contribution of cortical regions to threat-related ideological shifts. In the example protocol provided here, participants are exposed to a threat prime-an explicit reminder of their own inevitable death and bodily decomposition-following a downregulation of the posterior medial frontal cortex (pMFC) or a sham stimulation. Next, disguised within a series of distracter tasks, participants' relative degree of ideological adherence is assessed-in the present example, with regard to coalitional prejudice and religious belief. Participants for whom the pMFC has been downregulated exhibit less coalitionally biased responses to an immigrant critical of the participants' national in-group, and less conviction in positive afterlife beliefs (i.e., God, angels, and heaven), despite having recently been reminded of death. These results complement prior findings that continuous theta burst stimulation of the pMFC influences social conformity and sharing and illustrate the feasibility of investigating the neural basis of high-level social cognitive shifts using transcranial magnetic stimulation.

Threats reliably evoke shifts in high-level ideological investment, but little work to date has explored the neural mechanisms underlying these dynamics. This paper describes how continuous theta burst transcranial magnetic stimulation may be employed to test the contribution of the posterior medial frontal cortex (and/or other regions) to threat-related ideological shifts.

실험적 이념적 위협 응답을 줄이기 위해 후부 중간 정면 외피의 연속 세타 버스트 자극

Decades of behavioral science research have documented functional shifts in attitudes and ideological adherence in response to various challenges, but ...

Brain State-dependent Brain Stimulation with Real-time Electroencephalography-Triggered Transcranial Magnetic Stimulation

The effect of a stimulus to the brain depends not only on the parameters of the stimulus but also on the dynamics of brain activity at the time of the stimulation. The combination of electroencephalography (EEG) and transcranial magnetic stimulation (TMS) in a real-time brain state-dependent stimulation system allows the study of relations of dynamics of brain activity, cortical excitability, and plasticity induction. Here, we demonstrate a newly developed method to synchronize the timing of brain stimulation with the phase of ongoing EEG oscillations using a real-time data analysis system. This real-time EEG-triggered TMS of the human motor cortex, when TMS is synchronized with the surface EEG negative peak of the sensorimotor &#181;-alpha (8-14 Hz) rhythm, has shown differential corticospinal excitability and plasticity effects. The utilization of this method suggests that real-time information about the instantaneous brain state can be used for efficacious plasticity induction. Additionally, this approach enables personalized EEG-synchronized brain stimulation which may lead to the development of more effective therapeutic brain stimulation protocols.

This paper describes real-time electroencephalography-triggered transcranial magnetic stimulation to study and modulate human brain networks.

실시간 뇌전도-트리거 경두개 자기 자극을 가진 두뇌 국가 의존적인 두뇌 자극

The effect of a stimulus to the brain depends not only on the parameters of the stimulus but also on the dynamics of brain activity at the time of the ...

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 ...

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 ...

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 ...

Measuring Contralateral Silent Period Induced by Single-Pulse Transcranial Magnetic Stimulation to Investigate M1 Corticospinal Inhibition

Contralateral silent period (cSP) is a period of suppression in the background electrical muscle activity captured by electromyography (EMG) after a motor evoked potential (MEP). To obtain this, an MEP is elicited by a suprathreshold transcranial magnetic stimulation (TMS) pulse delivered to the primary motor cortex (M1) of the target muscle selected, while the participant provides a standardized voluntary target muscle contraction. The cSP is a result of inhibitory mechanisms that occur after the MEP; it provides a broad temporal assessment of spinal inhibition in its initial ~50 ms, and cortical inhibition after. Researchers have tried to better understand the neurobiological mechanism behind the cSP to validate it as a potential diagnostic, surrogate, and predictive biomarker for different neuropsychiatric diseases. Therefore, this article describes a method to measure M1 cSP of lower and upper limbs, including a selection of target muscle, electrode placement, coil positioning, method of measuring voluntary contraction stimulation, intensity setup, and data analysis to obtain a representative result. It has the educational objective of giving a visual guideline in performing a feasible, reliable, and reproducible cSP protocol for lower and upper limbs and discussing practical challenges of this technique.

Contralateral silent period (cSP) assessment is a promising biomarker to index cortical excitability and treatment response. We demonstrate a protocol to assess cSP intended for studying M1 corticospinal inhibition of upper and lower limbs.

M1 피질 척수 억제를 조사하기 위해 단일 펄스 경두개 자기 자극에 의해 유도된 반대쪽 침묵 기간 측정

Contralateral silent period (cSP) is a period of suppression in the background electrical muscle activity captured by electromyography (EMG) after a motor ...