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Neste Artigo

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  • Agradecimentos
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  • Referências
  • Reimpressões e Permissões

Resumo

Usando dois transcraniana diferentes protocolos de estimulação magnética (TMS), este manuscrito descreve como medir e comparar a inibição cortical dentro o córtex motor primário, aquando da adopção de diferentes focos de atenção.

Resumo

É bem reconhecido que um foco externo (EF) em comparação com um foco interno (IF) de atenção melhora o desempenho e a aprendizagem motora. Estudos têm indicado benefícios em precisão, equilíbrio, força de produção, saltando de desempenho, velocidade de movimento, consumo de oxigênio e cansativa tarefa. Apesar de resultados comportamentais de usar uma estratégia EF são bem explorados, os mecanismos neurais subjacentes permanecem desconhecidos. Um estudo recente da TMS em comparação a atividade do córtex motor primário (M1) entre a Fe e um IF. Mais precisamente, este estudo mostrou que, ao adotar um EF, a atividade de circuitos inibitórios intracortical é reforçada.

A nível comportamental, o presente protocolo testa a influência dos focos de atenção no tempo para falha de tarefa (TTF) ao realizar contrações submáximas do interósseo dorsal primeiro (FDI). Além disso, o papel atual descreve dois protocolos TMS para avaliar a influência das condições de atenção sobre a atividade de circuitos inibitórios corticais dentro o M1. Assim, o presente artigo descreve como usar single-pulso TMS em intensidades abaixo do limiar motor (subTMS) e TMS emparelhado-pulso, induzindo a inibição intracortical do curto intervalo (JCL) quando aplicado a M1. Como esses métodos são assumidos como refletem a capacidade de resposta dos neurônios inibitórios gabaérgica, sem ser afetado por circuitos reflexos da coluna vertebral, eles são adequados para medir a atividade de circuitos inibitórios intracortical dentro da M1.

Os resultados mostram que dirigir atenção externamente melhora o desempenho do motor, como os participantes foram capazes de prolongar o tempo de falha da tarefa. Além disso, os resultados foram acompanhados por uma maior supressão de eletromiografia induzida por subTMS e JCL aquando da adopção de uma FE em comparação com um IF. Como o nível de inibição cortical dentro o M1 foi demonstrado anteriormente para influenciar o desempenho motor, a inibição reforçada com um EF pode contribuir para a melhor eficiência de movimento observada na tarefa comportamental, indicada por um TTF prolongado com um EF.

Introdução

É hoje geralmente aceite que adotar uma FE em comparação com um IF ou neutro foco de atenção promove o desempenho motor e a aprendizagem em inúmeras configurações1. Foi demonstrado, por exemplo, que adopta uma FE leva a benefícios em precisão2,3, equilibrar a4,5,6, forçar a produção7,8, saltando o desempenho 7 , 9 , 10 , 11, movimento velocidade12, de13,de consumo de oxigênio14e fatigante tarefas15,16.

Do outro lado, desde que a ativação cerebral é a base de todos os movimentos, têm sido investigados vários aspectos do controle neural do movimento. Por exemplo, o nível e a capacidade de modular a inibição intracortical dentro o M1 mostrou ter uma forte influência na função motora, tais como coordenação interlimb17, controle postural18e destreza19. Além disso, as populações com capacidades de controle motor mais pobres do que os adultos jovens, como idosos ou crianças (nascido pré-termo.20), geralmente mostram que menos pronunciado controle inibitório. Assim, embora o papel dos processos inibitórios não é ainda bem compreendidos, inibitórios processos, no entanto, parecem ser importante para a qualidade da execução de motor em geral.

A possibilidade de investigar intracortical circuitos inibitórios é usar a estimulação magnética transcraniana invasivo (TMS). O protocolo de estimulação mais comumente usado aplica-se emparelhado-pulso TMS (ppTMS) para induzir JCL. Este protocolo utiliza um estímulo condicionado abaixo do limiar motor para reduzir a amplitude da resposta suprathreshold controle estímulo eliciada com intervalos de 1 a 5 ms21,22,23 interstimulus , 24. em seguida, relatou como a porcentagem do estímulo controle, as amplitudes dos potenciais evocados de motor (MEPs) podem ser comparadas em condições, dando informações sobre atividade inibitória cortical e modulação dentro o M1.

Outro protocolo de estimulação para avaliar a atividade de circuitos inibitórios intractortical aplica pulsos único, onde todos os estímulos são entregues em intensidades abaixo do limiar motor (ou seja, subTMS). Este protocolo induz supressão na actividade EMG em curso18,25,26. Esta supressão de EMG induzida por subTMS so-called pode ser comparado em termos de quantidade e duração. Embora este protocolo não é tão comumente usado, ele tem algumas vantagens em comparação com o protocolo padrão do JCL. Este protocolo não perturba a execução motor, como ele não induz a estímulos suprathreshold. Ambos os métodos de testar a capacidade de resposta de intracortical ácido gama - aminobutírico (GABA) interneurônios inibitórios23,27.

Apesar dos conhecidos benefícios do uso de uma FE em comparação com um IF no desempenho motor1, os processos neurais subjacentes permanecem em grande parte desconhecidos. Em um estudo de fMRI ex28, foi mostrado que ativação de (negrito) de dependentes do nível de sangue e oxigênio foi aprimorada no M1, somatossensorial, primária e córtices insulares, quando assuntos executado um dedo de sequência e adotou uma FE em comparação com um IF. Como atividade excitatória e inibitória não pode ser diferenciada por fMRI29, outro recente estudo16 estipulava que a atividade reforçada na M1 associado com um EF poderia, de fato, ser devido a maior atividade de intracortical circuitos inibitórios. Mais precisamente, este estudo mostrou que a excitabilidade dos neurônios inibitórios de gabaérgica pode ser modulada instantaneamente pelo tipo de foco de atenção adotado em uma mesma pessoa.

O principal objectivo do presente protocolo é mostrar duas maneiras possíveis para comparar os efeitos imediatos da manipulação cognitiva (ou seja, o foco das instruções de atenção) sobre a atividade de circuitos inibitórios intracortical dentro da M1. SubTMS e ppTMS são usadas. Além disso, este protocolo mostra uma maneira de explorar a influência dos focos de atenção no comportamento motor de forma muito controlada por investigar o TTF de contração isométrica submáxima do sustentado do IDE.

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Protocolo

este protocolo foi aprovado pelo Comitê de ética local, e as experiências estão em conformidade com a declaração de Helsinque (1964).

1. aprovação ética e instrução de assunto

  1. antes de iniciar a medição, instruir todos os participantes sobre os fatores de risco potenciais e o propósito do estudo. Não dê informações sobre os focos de atenção, como isso pode afetar os resultados. Garantir que sejam seguidas as orientações de segurança para a aplicação da TMS em configurações de pesquisa 30.
    Nota: Quando aplicar o TMS, existem alguns fatores de risco médicos, incluindo implantados eletrodos cranianos e implantes cocleares, história de síncope ou convulsão, epilepsia, lesão cerebral, interações de drogas/medicamentos, recente retirada de drogas, gravidez, ou doença. TMS não deve ser administrado em crianças.
  2. No estudo, incluem participantes saudáveis (n = 14) entre 18 e 35 anos de idade. Exclua indivíduos com doenças ortopédicas e/ou neurológicos/mental. Certifique-se de que todos os participantes são destros.

2. Experimental Design e configuração

  1. dividir o grupo em dois. Instruir uma metade do grupo em instruções IF em primeiro lugar, seguido de EF instruções na sessão segundo experimental (veja a seção 4.2.2 para as instruções verbais). Instruir a outra metade em uma ordem contrabalançada.
    Nota: O experimento consiste de um total de quatro sessões de laboratório (ver Figura 1) que devem ser separados por um mínimo de 72 h. As duas primeiras sessões consistem em medir a força máxima (Fmax) e o TTF de rapto submáxima sustentado dedo (ver passo 4). As terceiros e quarta sessões consistem em medir a atividade de circuitos inibitórios dentro o M1 durante a tarefa por meio de subTMS e ppTMS (ver Figura 1).

3. Preparação de assunto

  1. assento o participante em uma cadeira ajustável e confortável durante todo o experimento. Coloque um monitor 1 m à frente do participante.
  2. Colocar o braço esquerdo em uma posição confortável e relaxada debaixo da mesa, descansando sobre a perna esquerda. Se necessário, ajuste a posição do braço com um travesseiro. Coloque o braço direito do sujeito em uma tala Custom-Built em posição pronada (ver Figura 2).
    Nota: Aqui, o splint é feito de termoplásticos e ajuste todos os participantes (para obter detalhes, consulte 16). Além disso, a tala foi concebida para restringir os graus de liberdade da articulação do pulso (ver Fig. 2B). Os único movimentos permitidos eram a abdução e adução da articulação metacarpofalângica do dedo indicador da mão direita.
  3. Alinhar a articulação do dedo com o eixo de rotação do dispositivo feito por medida. Uma vez que a posição ideal é encontrada, gravar manualmente e tirar uma foto das posições ântero-posterior e medio-lateral do splint usar posições comparáveis em sessões de 2, 3 e 4.

4. Sessões 1 e 2: testes comportamentais

  1. contrações isométricas máximas (ver figura 1A ).
    1. Alinhar os eixos de rotação do goniômetro e a metacarpofalangeanas conjunta e corrigir o goniômetro corretamente usando parafusos (ver Figura 2). Coloque o transdutor de força, de uma forma que permite a máximos contrações voluntárias (ver Figura 2B).
    2. Conectar o cabo de EMG (músculo FDI), o transdutor de força e cabos o goniómetro para o amplificador adequado e/ou digital (A-D) conversor analógico.
    3. Ter o participante realizar 3 raptos isométricos máximas do dedo, com um intervalo de 30-s entre cada contração e determinar a fmáx.
      Nota: O Fmax é determinado como o pico mais alto no sinal de força obtido a partir do transdutor de força. Explica ao participante que contrações máximas consistem em um aumento gradual da força de 0 N ao máximo individual. Importante, instrua os participantes a realizar uma contração isométrica contra o transdutor de força estacionária. Os participantes devem raptar o dedo indicador ao nível da articulação metacarpofalângica e empurre tão duros quanto possível contra o transdutor de força. Um intervalo de tempo 3-s deve ser dada por contração, e os participantes devem ser instruídos a manter a força máxima por 2 s 16 , 25 , 26. Entre cada contração, dar aos participantes uma pausa de 30-s.
    4. Com o assunto empurre a alavanca contra o transdutor de força, sem dar qualquer instrução sobre o foco de atenção.
      Nota: A mesma tarefa será feita no início da sessão 2 para garantir que a Fmax e a posição na tala não foram alterados entre sessões.
    5. Após contrações máximas, remover o transdutor de força, permitindo que o dedo indicador mover-se livremente no plano transversal (abdução/adução).
    6. Calcular a fmáx de raptos isométricos máximas (etapa 4.1.3) usando os dados brutos no computador. Determinar a 30% (Fmax * 0.3; sessões 1 e 2) e 10% (Fmax * 0.1; sessões 3 e 4) de fmáx.
      Nota: Considere a fmáx como o pico mais alto encontrado no sinal de força obtido a partir do transdutor de força. Nas sessões seguintes, as intensidades de contração diferentes (30% e 10%) serão calculadas a partir da Fmax obtido nesta fase do experimento.
    7. Encher uma garrafa de água para a quantidade que representa o 30% da Fmax obtido de passo 4.1.6. Anexar o peso da Fmax para a corda do dispositivo (ver Figura 2A).
      Nota: A densidade da massa volumétrica da água é 1kg/L. Assim, se os 30% da Fmax de um participante representa 0,4 kg, ajustar o peso da garrafa para o equivalente de 0,4 kg
  2. Sustentado contrações até TTF (ver figura 1A ).
    1. Instruir os participantes sobre a tarefa.
      Nota: Os participantes devem segurar o dedo na posição de alvo por contrabalançarem o peso (ver Figura 2), realizando uma abdução do dedo. A tarefa deve ser executada até a falha da tarefa. O fracasso da tarefa é determinado como um desvio superior a 10 graus a partir da posição de destino. O desvio é medido pelo goniômetro e exibido no monitor (ver Figura 2B).
    2. Randomize a ordem da sessão (consulte a etapa 2.1; EF ou se condição). Verbalmente, instruir os participantes sobre a condição adequada (IF ou EF).
      1. The condição EF, instruir como segue: " concentrar-se em posição do goniômetro. Manter esta posição o maior tempo possível. Quando muda a posição do goniômetro, altera a espessura da linha vermelha na tela. Corrija a posição do goniômetro, até que a linha vermelha fina novamente. " instruir o participante a " controlar e concentrar-se em posição do goniômetro " cada 30 s.
      2. Condição para o IF, instruir como segue: " concentrar-se na posição do seu dedo. Manter esta posição o maior tempo possível. Quando muda a posição do seu dedo, altera a espessura da linha vermelha na tela. Corrija a posição do seu dedo até a linha vermelha fina novamente. " instruir o participante a " contrato e concentrar-se em seus músculos do dedo " cada 30 s.
    3. Ter os participantes segurar o dedo na posição de alvo por contrabalançarem o peso (ver Figura 2), realizando uma abdução do dedo. Tê-los a realizar a tarefa até a falha da tarefa.
    4. Imprensa o " registro " botão sobre o software de gravação para começar a gravar o sinal do goniômetro e esperar até a falha da tarefa. Depois de falha da tarefa é atingida, pressione o " parar a gravação " botão sobre o software de gravação para parar a gravação e salvar o goniômetro sinal no computador. Remover o participante ' s mão de tala ortopédica; a primeira sessão acabou agora.
    5. Respeitando o período mínimo de sessão inter (72 h), repita os passos 4.2.1-4.2.4. Além disso, permitem um mínimo de um intervalo de 72 h entre sessões de 2 e 3 e sessões 3 e 4.

5. Sessões 3 e 4: estimulação cerebral

  1. gravações de eletromiografia (EMG) de superfície.
    1. Raspar o cabelo na pele sobre o músculo certo do IED, se necessário e então ligeiramente friccionar a pele usando gel abrasiva. Desinfete a área de abrasão com uma solução contendo 80% de etanol e 1% de glicerina. Permitir que o álcool evapore.
    2. Colocar os eletrodos de superfície bipolares de Ag/AgCl em uma montagem de ventre-tendão na IDE, com 1 cm de distância do interelectrode. Coloque o eletrodo de referência sobre a falange do medius digitus.
    3. Ligar o cabo de EMG (músculo do IED) e o cabo de goniômetro para um amplificador de EMG e um conversor A-D.
    4. Uso Ag/AgCl bipolar de superfície eletrodos para gravar e medir a atividade muscular e Respostas eletrofisiológicas provocadas pela estimulação cerebral do músculo IDE.
      Nota: Para a análise final (induzida por subTMS EMG supressão e pico-a-pico MEP amplitude), o sinal de EMG (a partir do IED) deve ajustar da seguinte forma: amplificação de x1000, Butterworth passa-banda filtragem de 10-1000 Hz e amostragem de 4 kHz. Armazenar todos os dados de EMG em um computador para análise off-line.
  2. Repita etapas 3.1 e 3.2.
  3. Estimulação magnética transcraniana
    1. corrigir os marcadores reflexivos sobre o participante ' testa de s com fita adesiva dupla-face.
      Nota: Os marcadores reflexivos permitem a constantemente entrega da TMS para a área de alvo sobre M1 usando um sistema de neuronavigation (ver Figura 2). A vantagem do sistema de neuronavigation é que a posição da bobina pode ser gravada em relação à posição do crânio no espaço e ser verificada a qualquer hora durante todo o experimento.
    2. Uso um 95mm focal figura de oito bobinas anexado a um estimulador TMS para oferecer estímulos à área cortical motor contralateral da mão.
      Nota: Verifique que o estimulador permite paradigmas emparelhado-pulso de estimulação (sessão 4). Além disso, a corrente induzida deve ser direccionada de posterior para anterior e deve ser entregues em modo reverso. A forma de onda deve ser monofásico.
    3. Encontrar a posição ideal (ponto quente) da bobina em relação a caveira para suscitar potencial evocado motor (MEPs) no músculo IED através da realização de um procedimento de mapeamento clássico.
      1. Iniciar colocando a bobina de cerca de 0,5 cm à frente do vértice e ao longo da linha mediana, com o punho de bobina apontando a 45 ° em direção a testa contralateral.
        Nota: Isto irá garantir que o fluxo de corrente induzido é aproximadamente perpendicular ao sulco central 31.
      2. Para obter os participantes usados aos estímulos TMS, começar com intensidades abaixo de 25% da produção máxima estimulador (MSO). Em seguida, começar a aumentar a intensidade de estimulação e mover a bobina no sentido medio-lateral e frontal rostro para descobrir o ponto quente.
    4. Após o ponto de acesso encontra-se, registre a posição ideal com o sistema de neuronavigation. Determine o limiar motor ativo (aMT), ajustando a intensidade da saída do estimulador. Definir o aMT como a intensidade mínima necessária para evocar amplitudes de pico a pico do MEP no EMG do IDE maior que 0,1 mV em três dos cinco ensaios consecutivos 21.
  4. Sessão 3: supressão induzida por SubTMS EMG (ver figura 1B ).
    1. Preparar o peso equivalente a 10% do Fmax enchendo a garrafa de água (ver passo 4.1.7).
      Nota: Os 10% da Fmax são selecionados com base na fmáx (o melhor dos 3 ensaios), realizada na etapa 4.1.3. No protocolo de TMS abaixo do limite, apenas 10% da fmáx tem a ser selecionado, como anteriormente foi demonstrado que a fadiga tem uma influência na induzida por subTMS EMG supressão 32 , 33. Pela mesma razão, a sessão de subTMS deve ser realizada em uma sessão separada. O volume de água utilizado aqui é entre 0,3 L (menor 30% da Fmax) e 1,2 L (maior 30% da Fmax).
    2. Instruir os participantes sobre a tarefa, a tarefa de motor consiste de segurar o dedo indicador na posição de alvo por contrabalançarem o peso de 10% (abdução do dedo; a mesma tarefa como em sessões 1 e 2, mas com menos peso).
    3. Como os participantes permanecem relaxados em uma posição confortável, encontrar a intensidade ideal para suscitar a supressão de subTMS-EMG, sem dar qualquer instrução sobre o foco de atenção. Para fazer isso, diminuir sucessivamente em passos de 2% MSO de determinado previamente o aMT.
    4. , Enquanto eles ainda estão encaixados na posição relaxada e confortável, tem os participantes executar dois raptos separados dedo isométrica em 10% da Fmax e gravar o sinal EMG do IDE. Durante este rapto de dedo indicador isométrica, gravar (pressionando o " registro " botão sobre o software de gravação) 20 ensaios com e 20 ensaios sem TMS, com um intervalo aleatório interstimulus (ISIs), variando de 0,8 a 1,1 s 16 , 25 , 26 , 33 , 34 em uma janela de tempo de 100 ms.
      Nota: Este intervalo garante que os participantes não têm de executar a tarefa de motor por muito tempo e, portanto, minimiza os efeitos de fadiga. Depois de cada série, verificar a supressão de EMG induzida por subTMS.
      1. Aplicar um rectification de onda completa, convertendo todas as amplitudes negativas amplitudes positivas nos sinais de EMG. Média o EMG sinais usando tempo normalizado média 35.
        Nota: O início da supressão de subTMS-EMG é definido como o momento quando a diferença entre os ensaios com e sem TMS é negativa para pelo menos 4 ms em uma janela de tempo de 20 a 50 ms após o TMS: EMG Diff = EMG sem-EMG com .
    5. Repita o passo 5.4.3 até a intensidade de estimulação ideal é encontrada, indicado pela supressão de EMG maior.
      Nota: A intensidade ideal encontra-se em torno de 80% da aMT 16.
    6. Dar o participante a adequadainstruções (consulte a etapa 4.2.2) relativas à condição (IF ou EF). Repita as instruções antes de cada série (etapa 4.2.2).
    7. Enquanto eles permaneçam sentados na posição relaxada e confortável, tem os participantes executar quatro raptos separados dedo isométrica (2 vezes com cada foco: EF e se) a 10% da Fmax e registro o sinal EMG do IDE.
      1. Durante o rapto este dedo indicador isométrica, gravar (pressionando o " registro " botão sobre o software de gravação) 40 ensaios com e 40 ensaios sem TMS, com ISIs randomizados para cada condição (ou seja, se e EF) em um contrabalançadas ordem. Use a mesma intensidade para cada condição (determinada no ponto 5.4.5).
    8. Entre cada série, permitir que uma pausa de um mínimo de 5 min para minimizar qualquer viés que podem ser induzida por fadiga.
  5. Sessão 4: ppTMS (ver figura 1B ).
    Nota: O paradigma de pulso pareado é composto por um estímulo condicionado em 0,8 aMT, seguido por um estímulo de controle suprathreshold de 1.2 AMT.
    1. Repita os passos 5.1-5.4. Em breve, colocar eletrodos de EMG sobre o músculo de IED, o participante em uma cadeira ajustável e confortável do assento e colocar o braço esquerdo em uma posição confortável e relaxada debaixo da mesa (ou seja, na perna esquerda). Encontrar o hotspot para TMS sobre o M1.
    2. Definir a intensidade sobre o estimulador, a ISI em 2,5 ms 36 e o intervalo entre TMS emparelhados e single-pulso a 0,25 Hz.
    3. Dar as instruções adequadas participantes (consulte a etapa 4.2.2) no que respeita a condição (ou seja, se ou EF). Repita as instruções antes de cada série.
    4. Ter os participantes executar quatro raptos separados dedo isométrica (2 vezes com cada foco: EF e se) a 10% da Fmax e registro o sinal EMG do IDE. Durante a contração isométrica, gravar 20 estímulos TMS para cada condição (ou seja, IF e EF) em uma ordem contrabalançada.
      Nota: Um conjunto de 20 estímulos deve ser composto de 10 deputados condicionados (emparelhado-pulso de 0.8-1.2 aMT) e controle de 10 deputados (single-pulso na aMT 1.2). Use a mesma intensidade para cada condição (determinada na etapa 5.5.2).
    5. Entre cada série, permitir que uma pausa de um mínimo de 5 min para minimizar qualquer viés que podem ser induzida por fadiga.

6. Processamento de dados e análise

  1. SubTMS.
    1. Como explicado acima (passo 5.1.1.3), rectificar e média o EMG para análise.
    2. Detectar o aparecimento de supressão de subTMS-EMG (ver Figura 4).
      Nota: É definido como o momento quando a diferença entre a média de todos os ensaios com e sem TMS é negativa para pelo menos 4 ms em uma janela de tempo de 20-50 ms após o TMS.
    3. Para detectar o fim de supressão de subTMS-EMG, definir o momento após o início da repressão (etapa 6.1.2) quando a diferença entre a média de todos os ensaios com e sem TMS é positiva novamente pelo menos 4 ms (ver figura 4a ).
    4. Calcular o EMG induzida por subTMS como segue:
      EMG Diff = EMG sem – EMG com.
      1. Calcular a integração numérica trapezoidal acumulada desde o início até o fim da supressão de quantificar a quantidade de supressão de EMG induzida por subTMS.
  2. ppTMS.
    1. Uso a seguinte fórmula para expressar a magnitude da JCL em percentagem relativa ao controle MEP:
      100 – (condicionado MEP/controle MEP × 100).
      1. Usar os resultados como valores percentuais para a análise final.
    2. Calcular amplitudes MEP de pico-a-pico (em mV; nas condições EF e se) e comparar as duas condições em última análise.
  3. EMG.
    1. Como fundo EMG tem uma influência sobre a magnitude dos eurodeputados 37, determinar a atividade de EMG calculando o valor de root-mean-square em uma janela de 100 ms antes o TMS.

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Resultados

A influência dos focos de atenção no desempenho do Motor:

Os testes comportamentais no estudo atual foram usados para provar a viabilidade da tarefa motor e identificar os temas que reagiram positivamente ao aplicar um EF. Em consonância com estudos anteriores (ver1 para uma revisão), nossos resultados mostram um TTF prolongada quando os participantes adotaram uma FE em comparação com um IF (ver

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Discussão

Este protocolo mostra dois métodos possíveis para investigar a atividade dos circuitos inibitórios dentro o M1 utilizando o TMS. Mais precisamente, esses dois protocolos têm sido utilizados neste estudo para investigar o impacto dos focos de atenção sobre a atividade de circuitos inibitórios dentro o M1.

Uma limitação do método apresentado é que não é sempre possível causar uma supressão de EMG induzida por subTMS sem uma facilitação precedê-lo. Neste estudo, por exemplo, qua...

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Divulgações

Os autores não têm nada para divulgar.

Agradecimentos

Os autores têm sem agradecimentos.

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Materiais

NameCompanyCatalog NumberComments
MC3A-100Advanced Mechanical Technologies Inc., Watertown, MA, USA-Force transducer
BlueSensor PAmbu A/S, Bellerup, Denmark-Ag/AgCl surface electrodes for EMG
Polaris SpectraNorthern Digital, Waterloo, ON, Canada-neuronavigation system, active or passive markers tracker
Localite TMS Navigator Version 2.0.5LOCALITE GmbH, Sankt Augustin, Germany-navigation system for transcranial magnetic stimulation (TMS)
MagVenture MagPro X100MagVenture A/S, Farum, Denmark9016E0711Transcranial magnetic stimulator
MagVenture D-B80MagVenture A/S, Farum, Denmark9016E0431TMS coil (figure of eight)
GoniometerN/A-Custom-made goniometer
Othopedic splintN/A-Custom-made splint
Recording softwareLabView based-Custom-made script

Referências

  1. Wulf, G. Attentional focus and motor learning: a review of 15 years. Int Rev Sport Exerc Psychol. 6 (1), 77-104 (2012).
  2. Perkins-Ceccato, N., Passmore, S. R., Lee, T. D. Effects of focus of attention depend on golfers' skill. J Sports Sci. 21 (8), 593-600 (2003).
  3. Marchant, D. C., Clough, J. C., Crawshaw, M. The effects of attentional focusing strategies on novice dart throwing performance and their task experiences. Int Rev Sport Exerc Psychol. 5 (3), 291-303 (2007).
  4. Oliveira, R. M., Gurd, J. M., Nixon, P., Marshall, J. C., Passingham, R. E. Micrographia in Parkinson's disease: the effect of providing external cues. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 63 (4), 429-433 (1997).
  5. Landers, M., Wulf, G., Wallmann, H., Guadagnoli, M. An external focus of attention attenuates balance impairment in patients with Parkinson's disease who have a fall history. Physiotherapy. 91 (3), 152-158 (2005).
  6. Wulf, G., Landers, M., Lewthwaite, R., Töllner, T. External focus instructions reduce postural instability in individuals with Parkinson disease. Phys Ther. 89 (2), 162-168 (2009).
  7. Wulf, G., Dufek, J. S. Increased jump height with an external focus due to enhanced lower extremity joint kinetics. J Mot Behav. 41 (5), 401-409 (2009).
  8. Marchant, D. C. Attentional Focusing Instructions and Force Production. Front Psychol. 1, 1-9 (2011).
  9. Wälchli, M., Ruffieux, J., Bourquin, Y., Keller, M., Taube, W. Maximizing Performance: Augmented Feedback, Focus of Attention, and/or Reward? Med Sci Sports Exerc. 48 (4), 714-719 (2015).
  10. Keller, M., Lauber, B., Gottschalk, M., Taube, W. Enhanced jump performance when providing augmented feedback compared to an external or internal focus of attention. J Sports Sci. 33 (10), 1067-1075 (2015).
  11. Wulf, G., Dufek, J. S., Lozano, L., Pettigrew, C. Increased jump height and reduced EMG activity with an external focus. Hum Mov Sci. 29 (3), 440-448 (2010).
  12. Fasoli, S. E., Trombly, C. A., Tickle-Degnen, L., Verfaellie, M. H. Effect of instructions on functional reach in persons with and without cerebrovascular accident. Am J Occup Ther. 56 (4), 380-390 (2002).
  13. Schücker, L., Anheier, W., Hagemann, N., Strauss, B., Völker, K. On the optimal focus of attention for efficient running at high intensity. Sport Exerc Perform Psychol. 2 (3), 207-219 (2013).
  14. Schücker, L., Hagemann, N., Strauss, B., Völker, K. The effect of attentional focus on running economy. J Sports Sci. 27 (12), 1241-1248 (2009).
  15. Lohse, K. R., Sherwood, D. E. Defining the focus of attention: effects of attention on perceived exertion and fatigue. Front Psychol. 2, 332(2011).
  16. Kuhn, Y. A., Keller, M., Ruffieux, J., Taube, W. Adopting an external focus of attention alters intracortical inhibition within the primary motor cortex. Acta Physiol (Oxf). , (2016).
  17. Fujiyama, H., Hinder, M. R., Schmidt, M. W., Garry, M. I., Summers, J. J. Age-related differences in corticospinal excitability and inhibition during coordination of upper and lower limbs. Neurobiol Aging. 33 (7), (2012).
  18. Papegaaij, S., et al. Postural challenge affects motor cortical activity in young and old adults. Exp Gerontol. 73, 78-85 (2016).
  19. Heise, K. -F., et al. The Aging Motor System as a Model for Plastic Changes of GABA-Mediated Intracortical Inhibition and Their Behavioral Relevance. J Neurosci. 33 (21), 9039-9049 (2013).
  20. Flamand, V. H., Nadeau, L., Schneider, C. Brain motor excitability and visuomotor coordination in 8-year-old children born very preterm. Clin Neurophysiol. 123 (6), 1191-1199 (2012).
  21. Kujirai, T., et al. Corticocortical inhibition in human motor cortex. J Physiol. 471, 501-519 (1993).
  22. Wassermann, E. M., et al. Responses to paired transcranial magnetic stimuli in resting, active, and recently activated muscles. Exp Brain Res. 109 (1), 158-163 (1996).
  23. Di Lazzaro, V., et al. Magnetic transcranial stimulation at intensities below active motor threshold activates intracortical inhibitory circuits. Exp Brain Res. 119 (2), 265-268 (1998).
  24. Chen, R. Interactions between inhibitory and excitatory circuits in the human motor cortex. Exp Brain Res. 154 (1), 1-10 (2004).
  25. Lauber, B., Keller, M., Leukel, C., Gollhofer, A., Taube, W. Specific interpretation of augmented feedback changes motor performance and cortical processing. Exp Brain Res. 227 (1), 31-41 (2013).
  26. Lauber, B., Leukel, C., Gollhofer, A., Taube, W. Time to task failure and motor cortical activity depend on the type of feedback in visuomotor tasks. PLoS One. 7 (3), e32433(2012).
  27. Davey, N. J., Romaiguère, P., Maskill, D. W., Ellaway, P. H. Suppression of voluntary motor activity revealed using transcranial magnetic stimulation of the motor cortex in man. J Physiol. 477 (2), 223-235 (1994).
  28. Zentgraf, K., et al. Neural correlates of attentional focusing during finger movements: A fMRI study. J Mot Behav. 41 (6), 535-541 (2009).
  29. Arthurs, O. J., Boniface, S. How well do we understand the neural origins of the fMRI BOLD signal? Trends Neurosci. 25 (1), 27-31 (2002).
  30. Rossi, S., Hallett, M., Rossini, P. M., Pascual-Leone, A. Safety, ethical considerations, and application guidelines for the use of transcranial magnetic stimulation in clinical practice and research. Clin Neurophysiol. 120 (12), 2008-2039 (2009).
  31. Rossini, P. M., et al. Non-invasive electrical and magnetic stimulation of the brain, spinal cord, roots and peripheral nerves: Basic principles and procedures for routine clinical and research application. An updated report from an I.F.C.N. Committee. Clin Neurophysiol. 126 (6), 1071-1107 (2015).
  32. Seifert, T., Petersen, N. C. Changes in presumed motor cortical activity during fatiguing muscle contraction in humans. Acta Physiol (Oxf). 199, 317-325 (2010).
  33. Sidhu, S. K., Cresswell, A. G., Carroll, T. J. Short-interval intracortical inhibition in knee extensors during locomotor cycling. Acta Physiol (Oxf). 207 (1), 194-201 (2013).
  34. Zuur, A. T., et al. Contribution of afferent feedback and descending drive to human hopping. J Physiol. 588 (Pt 5), 799-807 (2010).
  35. Konrad, P. The ABC of EMG: A practical introduction to kinesiological electromyography. , Noraxon, Inc. Scottsdale, AZ. Version 1 (2005).
  36. Roshan, L., Paradiso, G. O., Chen, R. Two phases of short-interval intracortical inhibition. Exp Brain Res. 151 (3), 330-337 (2003).
  37. Kojima, S., et al. Modulation of the cortical silent period elicited by single- and paired-pulse transcranial magnetic stimulation. BMC Neurosci. 14, 43(2013).
  38. McNevin, N., Shea, C. H., Wulf, G. Increasing the distance of an external focus of attention enhances learning. Psychol Res. 67 (1), 22-29 (2003).
  39. Hummel, F. C., et al. Deficient intracortical inhibition (SICI) during movement preparation after chronic stroke. Neurology. 72 (20), 1766-1772 (2009).
  40. Mall, V., et al. Low level of intracortical inhibition in children shown by transcranial magnetic stimulation. Neuropediatrics. 35 (2), 120-125 (2004).
  41. Walther, M., et al. Maturation of inhibitory and excitatory motor cortex pathways in children. Brain Dev. 31 (7), 562-567 (2009).
  42. van de Laar, M. C., van den Wildenberg, W. P., van Boxtel, G. J., Huizenga, H. M., van der Molen, M. W. Lifespan changes in motor activation and inhibition during choice reactions: a Laplacian ERP study. Biol Psychol. 89 (2), 323-334 (2012).
  43. Papegaaij, S., Taube, W., Baudry, S., Otten, E., Hortobagyi, T. Aging causes a reorganization of cortical and spinal control of posture. Front Aging Neurosci. 6 (28), (2014).
  44. Kwong, K. K., et al. Dynamic magnetic resonance imaging of human brain activity during primary sensory stimulation. Proc Natl Acad Sci U S A. 89 (12), 5675-5679 (1992).
  45. Ziemann, U., Rothwell, J. C., Ridding, M. C. Interaction between intracortical inhibition and facilitation in human motor cortex. J Physiol. 496 (Pt 3), 873-881 (1996).
  46. Petersen, N. T., et al. Suppression of EMG activity by transcranial magnetic stimulation in human subjects during walking. J Physiol. 537 (Pt 2), 651-656 (2001).
  47. Butler, J. E., Larsen, T. S., Gandevia, S. C., Petersen, N. T. The nature of corticospinal paths driving human motoneurones during voluntary contractions. J Physiol. 584 (Pt 2), 651-659 (2007).
  48. Ortu, E., Deriu, F., Suppa, A., Tolu, E., Rothwell, J. C. Effects of volitional contraction on intracortical inhibition and facilitation in the human motor cortex. J Physiol. 586 (21), 5147-5159 (2008).
  49. Roy, F. D. Suppression of EMG activity by subthreshold paired-pulse transcranial magnetic stimulation to the leg motor cortex. Exp Brain Res. 193 (3), 477-482 (2009).
  50. Di Lazzaro, V., et al. Direct demonstration of the effect of lorazepam on the excitability of the human motor cortex. Clin Neurophysiol. 111 (5), 794-799 (2000).
  51. Classen, J., Benecke, R. Inhibitory phenomena in individual motor units induced by transcranial magnetic stimulation. Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 97 (5), 264-274 (1995).
  52. Binkofski, F., et al. Neural activity in human primary motor cortex areas 4a and 4p is modulated differentially by attention to action. J Neurophysiol. 88 (1), 514-519 (2002).
  53. Strafella, A. P., Paus, T. Cerebral blood-flow changes induced by paired-pulse transcranial magnetic stimulation of the primary motor cortex. J Neurophysiol. 85 (6), 2624-2629 (2001).
  54. Hunter, S. K., McNeil, C. J., Butler, J. E., Gandevia, S. C., Taylor, J. L. Short-interval cortical inhibition and intracortical facilitation during submaximal voluntary contractions changes with fatigue. Exp Brain Res. 234 (9), 2541-2551 (2016).
  55. Zimmermann, K., et al. Neural Correlates of Switching Attentional Focus during Finger Movements: An fMRI Study. Front Psychol. 3 (555), (2012).

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