Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.

В этой статье

  • Резюме
  • Аннотация
  • Введение
  • протокол
  • Результаты
  • Обсуждение
  • Раскрытие информации
  • Благодарности
  • Материалы
  • Ссылки
  • Перепечатки и разрешения

Резюме

Афферентное торможение с короткой латентностью (SAI) - это протокол транскраниальной магнитной стимуляции для зондирования сенсомоторной интеграции. В этой статье описывается, как SAI может быть использован для изучения конвергентных сенсомоторных петель в моторной коре во время сенсомоторного поведения.

Аннотация

Квалифицированная моторика зависит от эффективной интеграции сенсорной афферентности в соответствующие двигательные команды. Афферентное торможение является ценным инструментом для исследования процедурного и декларативного влияния на сенсомоторную интеграцию во время квалифицированных двигательных действий. В этой рукописи описывается методология и вклад афферентного торможения (SAI) с короткой латентностью для понимания сенсомоторной интеграции. ВОА количественно оценивает влияние конвергентного афферентного залпа на кортикоспинальный двигательный выход, вызванный транскраниальной магнитной стимуляцией (ТМС). Афферентный залп запускается электрической стимуляцией периферического нерва. Стимул ТМС доставляется в место над первичной моторной корой, которое вызывает надежную моторную реакцию в мышце, обслуживаемой этим афферентным нервом. Степень торможения в моторно-вызванном ответе отражает величину афферентного залпа, сходящегося на моторной коре, и включает центральные ГАМКергические и холинергические вклады. Холинергическое вовлечение в ВОА делает ВОА возможным маркером декларативно-процедурных взаимодействий в сенсомоторной работе и обучении. Совсем недавно исследования начали манипулировать направлением тока ТМС в SAI, чтобы разобрать функциональное значение различных сенсомоторных цепей в первичной моторной коре для квалифицированных двигательных действий. Возможность управления дополнительными параметрами импульса (например, шириной импульса) с помощью современного контролируемого импульсного параметра TMS (cTMS) повысила селективность сенсомоторных цепей, исследуемых стимулом TMS, и предоставила возможность создавать более совершенные модели сенсомоторного контроля и обучения. Таким образом, настоящая рукопись посвящена оценке ВОА с использованием cTMS. Тем не менее, принципы, изложенные здесь, также применимы к ВОА, оцениваемому с использованием обычных стимуляторов ТМС с фиксированной шириной импульса и других форм афферентного ингибирования, таких как афферентное торможение с длительной латентностью (LAI).

Введение

Множественные сенсомоторные петли сходятся в моторной коре, образуя проекции пирамидного тракта на спинальные двигательные нейроны и интернейроны1. Однако вопрос о том, как эти сенсомоторные петли взаимодействуют, формируя кортикоспинальные проекции и двигательное поведение, остается открытым. Афферентное торможение с короткой латентностью (SAI) предоставляет инструмент для исследования функциональных свойств конвергентных сенсомоторных петель в выходе моторной коры. ВОА сочетает моторную корковую транскраниальную магнитную стимуляцию (ТМС) с электрической стимуляцией соответствующего периферического афферентного нерва.

протокол

Следующий протокол может быть применен к различным экспериментам. Предоставленная информация подробно описывает эксперимент, в котором SAI используется для количественной оценки сенсомоторной интеграции во время реакции пальца на достоверно или неправильно подобранный зонд. В этом протоколе SAI оценивается без задачи, затем одновременно во время сенсомоторной задачи, а затем снова без задачи. Стимулятор цТМС может быть заменен любым коммерчески доступным обычным стимулятором ТМС. Однако ширина импульса обычного стимулятора ТМС будет зафиксирована в пределах 70-82 мкс в зависимости от конкретного аппаратногообеспечения 59,60

Результаты

На рисунке 3 показаны примеры необусловленных и обусловленных MEP от одного участника, вызванных в мышце FDI во время сенсомоторной задачи с использованием индуцированного тока PA120 и AP30- (нижний индекс обозначает ширину импульса). Гистограммы в среднем столбце ?.......

Обсуждение

Описанный здесь метод SAI исследует подмножество нейронных путей, которые играют роль в сенсомоторных характеристиках и обучении. Оценка ВОА, в то время как участники выполняют контролируемые сенсомоторные задачи, имеет решающее значение для распутывания сложного вклада многочисленн?.......

Раскрытие информации

Авторам раскрывать нечего.

Благодарности

Авторы признают финансирование со стороны Совета по естественным наукам и инженерным исследованиям (NSERC), Канадского фонда инноваций (CFI) и Исследовательского фонда Онтарио (ORF), присужденное S.K.M.

....

Материалы

NameCompanyCatalog NumberComments
Acquisition software (for EMG)AD Instruments, Colorado Springs, CO, USAPL3504/PLabChart Pro version 8
Alcohol prep padsMedline Canada Corporation, Mississauga, ON, Canada211-MM-05507Alliance Sterile Medium, Antiseptic Isopropyl Alcohol Pad (200 per box)
Amplifier (for EMG)AD Instruments, Colorado Springs, CO, USAFE234Quad Bio Amp
Cotton roundCliganic, San Francisco, CA, USA‎CL-BE-019-6PKPremium Cotton Rounds (6-pack, 90 per package)
cTMS coilsRogue Research, Montréal, QC, CanadaCOIL70F8030170 mm Medium Inductance Figure-8 coil
cTMS coilsRogue Research, Montréal, QC, CanadaCOIL70F80301-IC70 mm Medium Inductance Figure-8 coil (Inverted Current)
cTMS stimulatorRogue Research, Montréal, QC, CanadaCTMSMU0101Elevate cTMS stimulator
Data acquisition board (for EMG)AD Instruments, Colorado Springs, CO, USAPL3504PowerLab 4/35
Digital to analog boardNational Instruments, Austin, TX, USA782251-01NI USB-6341, X Series DAQ Device with BNC Termination
Dispoable adhesive electrodes (for EMG)Covidien, Dublin, Ireland31112496Kendal 130 Foam Electrodes
ElectrogelElectrodestore.comE9Electro-Gel for Electro-Cap (16 oz jar)
NuprepWeaver and Company, Aurora, CO, USA10-30Nuprep skin prep gel (3-pack of 4 oz tubes) 
Peripheral electrical stimulatorDigitimer, Hertfordshire, UKDS7R DS7R High Voltage Constant Current Stimulator
Reusable bar electrodeElectrodestore.comDDA-30Black Bar Electrode, Flat, Cathode Distal
Software (for behaviour and stimulator triggering)National Instruments, Austin, TX, USA784503-35Labview 2020
TMS stereotactic coil guidance systemRogue Research, Montréal, QC, CanadaKITBSF0404BrainSight Neuronavigation System
Transpore tape3M, Saint Paul, MN, USA50707387794571Transpore Medical Tape (1 in x 10 yds)

Ссылки

  1. Bizzi, E., Ajemian, R. From motor planning to execution: a sensorimotor loop perspective. Journal of Neurophysiology. 124 (6), 1815-1823 (2020).
  2. Chen, R. Studies of human motor physiology with transcranial magnetic....

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи

Запросить разрешение

Смотреть дополнительные статьи

194

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Исследования

Образование

О JoVE

Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены