Biz bu TMS deney yaptığı değerli katkılarından dolayı David Pitcher teşekkür etmek istiyorum. Bu araştırma BS, Wolfson Vakfı hibe Beyin Haritalama için Levie-Edersheim-Gitter Enstitüsü&#39;nden bir burs tarafından finanse edildi; İsrail Bilim Vakfı ve GY için British Council Araştırmacı Değişim Programı deney Gelişmiş Görüntüleme, Tel-Aviv Sourasky Tıp Merkezi için Wohl Enstitüsü&#39;nde yürütülen bir seyahat izni 65/08 ve 1657-1608 verir.

Deney, iki aşamalı olarak yapılır. Ilk toplantısında fonksiyonel MRI deney (örneğin fonksiyonel yerelleştirici) bireysel konu bazında istenen TMS hedef alanları tanımlamak amacıyla yapılır. FMRI sonuçları daha sonra hedef doğru bir TMS için stereotaktik navigasyon sistemi içine beslenir. İkinci oturum EEG TMS ile eş zamanlı olarak kaydedildiği sırasında fMRI verilerin analizi aşağıdaki tutulur. Burada açıklanan protokol Tel-Aviv Sourasky Tıp Merkezi etik komitesi tarafından onaylandı. Bu yazıda verilen örnekte, veri MATLAB sürüm 7.7 (R2008b) ile analiz edilmiştir. SPM 23 için MATLAB ve MarsBar toolbox&#39;tan İstatistiksel Parametrik Haritalama (SPM 5) yazılım fMRI veri işleme için kullanılmıştır. 1.. FMRI Oturum ve fMRI Veri Analizi <ol><li> Bir yankı düzlemsel görüntüleme (EPI) sıralaması gibi kullanarak fonksiyonel MRI görevi çalıştırmake TMS hedeflenecek aktivasyon istenen odaklar belirlenmesi. Örneğin aşağıdaki örnekte OFA ve EBA gibi komşu alanları arasında daha iyi bir ayrışma, yüksek çözünürlüklü tarama önerilir. 3 mm, 3 ya da daha küçük vokseller, 8 ya da daha fazla kanal bir MRI baş-bobin ile elde edilen, bitişik bölgeleri tasvir için yeterlidir. </li><li> Nöroanatomik verileri elde etmek için bir T1-ağırlıklı yapısal taraması çalıştırın. Görüntü üzerinde dış belirteçleri (burun örneğin ucu) daha sonra onun tarama ile deneğin kafasını coregister için kullanılabilir olacak, çünkü katılımcının yüzü tamamen, bu tarama görüş alanına dahil olduğundan emin olun. </li><li> Veri toplama sonra, deneysel koşullar arasında zıtlıklar dayalı faiz istenen beyin bölgeleri tanımlamak için SPM için MarsBar araç kutusunu kullanın. Tezat oksipital Yüz Alan (OFA) tanımlamak için&gt; nesneleri yüz ve kullanın organları&gt; Extrastirate Vücut Alanı (EBA) tanımlamak için nesneler. Ayrıca th sağlamakiki kortikal hedef her ROI diğer deneysel koşul (İTÇ yüz vokselleri dışlamak ve OÇA&#39;nın vücut-vokselleri) yanıt herhangi vokselleri maskelemek için (MarsBar içinde), kullanım &quot;Sayıma&quot; işlevsel farklıdır at. </li><li> SPM kullanarak, fonksiyonel taramaları ile yapısal T1 görüntüleri Corregister. </li><li> Navigasyon sistemine yüklemek için bir taşınabilir sürücü yapısal tarama dosyaları, yanı sıra ilgili fonksiyonel kontrast dosyaları kopyalayın. </li></ol> 2.. EEG-TMS Deney için bir Paradigma hazırlık sağlayacak ERP Ekstraksiyon , Güvenilir ve tekrarlanabilir ERP 19 çıkarma sağlayan bir şekilde TMS uygulama sırasında EEG veri toplamak için bir yöntem, aşağıdaki bölümde tarif edilmektedir. Bu tekniğin avantajı kolayca ikincil, uzun ömürlü, TMS paraziti kolları olduğunu, ve hatta izin vermek için yeterince sağlam sağ TMS c altında bulunan elektrotlara veri restorasyondışlayıcı yüksek gerilim ve uzun sürelidir yağı. <ol><li> Paradigmanın Organizasyonu <ol><li> Ayrı bloklar farklı TMS koşulları (farklı hedef beyin alanları, hem de bir no-TMS durum) çalıştırın. </li><li> Her blok içinde rastgele bir olay ile ilgili tasarım (benzeri örneğin yüzleri, nesneler, sahneler ve) bütün uyarıcı koşullar ile katılımcı sunuyoruz. </li><li> Daha iyi ERP kalitesi ve TMS-gürültü şablon için (aşağıda) durumuna başına en az 50 deneme olduğundan emin olun. </li></ol></li><li> Görüntü başlamasından sonra istenilen gecikme için TMS darbe / darbelerin zamanlaması ayarlanmış. Bu kablo TMS uyancısına gider bir paralel port, yazma yoluyla yapılır. Bu fonksiyon, MATLAB 24 veya E-Prime için Psychtoolbox (sürüm 2 veya 3) gibi psikolojik deneyler, (Malzeme bkz. Tablo) için çoğu yazılım mevcuttur. Uyaran (ve nabız) ​​öngörülebilirlik (azaltmak arası uyarıcı aralığını (ISI) titreyebilirörneğin) Her bir ISI de 0-500 msn arasında rastgele bir değer katacak. </li><li> Ek bir boş ekran durumunu hazırlayın: <ol><li> TMS aynı yoğunlukta uygulanan, ancak ekranda hiçbir uyaran sunum ile edilecektir sırasında denemeler hazırlayın. Bu boş ekran TMS çalışmalarda görsel stimülasyon yokluğunda bir TMS eserdir şablonu hesaplamak için servis edilecektir. </li><li> Blok içinde deneysel koşullardan herhangi birinin tekrar sayısının aynı olması için boş deneme tekrar sayısını ayarlar. </li><li> TMS artık dışlayıcı şeklinin doğru gösterimi için değil, başında veya sonunda hepsini sunmak yerine bütün blok boyunca boş denemeler rastgele. </li></ol></li></ol> 3.. EEG ve nöronavigasyon Sistemini Kurmak ve Deney yürütülmesi Ayrı ayrı tanımlanmış İB&#39;nin hedefleyen Doğru TMS stereotaktik tarfik kullanımı ile mümkündürBir kızılötesi kameranın oluşan gasyon sistemi, kızılötesi sensörler katılımcının baş ve özel bir yazılım üzerine monte edilmiştir. <ol><li> Ekran katılımcılar TMS emniyet kriterlerine göre. Epilepsi kendi kendine ya da aile öyküsü olan bireylerde katılımı dışlamak, diğer nörolojik durumlar veya sık migren ve psikoaktif ilaçlarla ilgili konular ile tabi. Genellikle için ekranlı olmasa da, bu tür (çoğunlukla kolayca bayılma olarak tecelli) vazovagal senkop gibi otonomik bozukluklar için şüphe ile konular da dahil edilebilir. En az 2 saat önce deney önceki akşam başlayan alkollü içecekler önlemek için katılımcıların ve kafeinli içecekler söyleyin. Ayrıca talimatlar ve emniyet tartışma Rossi ve arkadaşları 25 ve Magstim güvenliği gözden (bkz <a href="http://joedevlin.psychol.ucl.ac.uk/tms/docs/magstim_safety.pdf">http://joedevlin.psychol.ucl.ac.uk/tms/docs/magstim_safety.pdf</a> ). </li><li> T hazırlayınO sistemi nöronavigasyon: <ol><li> Oturumu başlamadan önce, navigasyon sisteminin yazılımının içine yapısal tarama dosyalarını beslemek. </li><li> Yapısal görüntülerde fonksiyonel MRI sonuçları (tezat) Yerleşimi. </li><li> Burun ucu, genellikle nasion olarak adlandırılan burun köprüsünün derin kısmı ve her tragus: nöronavigasyon yazılımını kullanarak, görüntüleri üzerinde istenilen hedeflere, hem de coregistration için hizmet verecek dış anatomik belirteçleri işaretlemek kulak. </li></ol></li><li> Katılımcının kafasına EEG kapağını takın ve elektrotları bağlamak: <ol><li> 5 kÊ daha yüksek değil elektrot empedansı tutmaya çalışın. </li><li> Elektrotların TMS ilgili ısıtma önlemek mümkün olduğu kadar az jel kullanın. Jel az miktarda iyi empedansı ulaşmak için kapsamlı bir cilt hazırlığı yapmak. İsteğe bağlı olarak, deneye gelmeden önce saçlarını yıkamak için isteyin. </li><li> Elektrot telleri adet çapraz yapmadığından emin olundiğer ch ve uzak bobinin yerden odaklı. Teller döngüler kaçının. </li><li> Gürültü dışlayıcı bir iyi temsili için yüksek bir örnekleme oranı kullanın. Bu yöntemi kullanarak en önceki çalışmalar 7,26-28 yapmış gibi, yukarıdaki 1 kHz ya da kullanılması tavsiye edilir. </li><li> Mümkün olduğu kadar bobinden referans ve toprak elektrotları yerleştirin. Bu örnekte, oksipital kortekste alanlar bir burun referans ve bir Fz zemin 7 kullanılarak hedef edilmiştir. Diğer örnekler, 3,4,27,29,30 için bkz. Gerektiği gibi veri gibi ortak ortalama olarak, yeni bir referans çevrimdışı yeniden başvurulabilir unutmayın. Not: TMS-EEG kurulum optimizasyonu hakkında bir inceleme için, Veniero ark 31 bakınız. </li></ol></li><li> Aşağıdaki gibi, bir tarama ile konu kafasını Coregister: <ol><li> Katılımcının kafasına kızılötesi dedektörler monte edin. </li><li> Önceden tanımlanmış belirteçleri (uç kullanarak navigasyon sistemi ile baş konumu Coregisterburun, vb) Şekil 3 Bkz. Bu her aşamada doğru bobin yerleşimi sağlamak için bloklar arasındaki coregistration tekrarlamak için tavsiye edilir. </li></ol></li><li> Hedef alanları bulun: <ol><li> Konu çene ekrandan istenen uzaklığa bir chinrest dayayarak oturmuş. </li><li> Onlar (doğru bir gürültü şablon ölçümü için önemli) deney blokları sırasında hareketlerinden kaçınmaları istenir gibi katılımcılar, kendi sandalyeye rahat olduğundan emin olun. </li><li> Navigasyon sistemi Şekil 3 Bir TMS hedef seçin. </li><li> Işaretçi aracını kullanarak (Malzeme bkz. Tablo), navigasyon sistemi optimum bobin konuma kullanıcıya rehberlik ve elektrot kapağı üzerinde küçük bir etiket ile işaretleyin edelim. Bu kafa dik işaretçiyi tutmak önemlidir. Önce her blok için bu adımı tekrarlayın. O (bobin navigasyon blok sırasında çevrimiçi navigasyon kullanımı tavsiye edilmez unutmayınHer bobin hareketinden beri) tutarken kendisi TMS dışlayıcı şablonun en iyi ölçümü için kaçınılmalıdır. Bu predefining ve TMS yerini işaretleme kararlı stimülasyon elde etmek için uygun bir yol olduğu bulunmuştur. </li><li> Bir tutucu tarafından tutulurken, marker bobinin kesin merkezini yönlendirin. Emin kafasına teğet olduğundan emin olun. </li></ol></li><li> Istenen değere TMS yoğunluğunu ayarlayın. Katılımcının onayı için bir test darbe yönetmek. </li><li> Deneysel blok çalıştırın. </li><li> No-TMS durum: özel bir sahte TMS bobini mevcut değilse, 90 ° sonraki deneğin kafasına TMS bobini yerleştirmek ve doğru eğin. Boş denemeler dahil olmak üzere, her zamanki gibi blok çalıştırın. Okuyucu da navigasyon sisteminin daha da gösteri için Andon ve Zatorre 32 tarafından vallahi Video kağıda sevk edebilir. </li></ol> 4.. EEG Veri Analizi ve ERP Hesaplama <ol><li> Anında darbe artif kaldırhareket, aşağıdaki gibi: <ol><li> Bir kırpma cihazı (yukarıya bakınız) kullanılabilir durumda değilse, EEG veri işleme ilk adım verilerden hemen TMS darbe objeyi kendi kesmek olacaktır. Filtreler istenmediği takdirde bu adım atlanabilir unutmayın. Filtreler uygulanır ama eğer, dışlayıcı keskin kenar şeklini veri bozulmaları yaratacaktır. Darbe başladıktan sonra 10 ila 15 milisaniye dar bir zaman penceresi yeterli, ancak verilerin görsel muayene ile bunu doğrulamak için emin olmalıdır. </li><li> Nabız çıkarıldıktan sonra oluşturulan iki kesim uçlarını bağlayın. Bunu gerçekleştirmek için iki ana yöntem daha önceki raporlarda öne sürülmüştür: 1 basitçe (Fuggetta ark 26 ve Şekil 1&#39;e bakınız.) Birlikte darbe çıkarılmasından sonra kalan iki ucu katılın;. 2.. Bunlardan 7 arasında eşit aralıklı değerleri üreterek iki kesim biter arasında bir çizgi katmak. Aşağıdaki gibi interpolasyon için kullanılan denklemi: Numune x her eksik veri noktası y,hesaplamak y + y 0 ((y 1-y 0) * (xx 0)) / (x-x 1 0) x, 0 ve y 0 kesme kesimi önce son veri noktası için koordinatlarıdır ve x = 1 ve y 1 &#39;kesilen kesimi sonra ilk veri noktası için koordinatlarıdır. Her iki teknik, Şekil 1 &#39;de gösterildiği gibi filtreler, keskin voltaj adımları nedeniyle dalgalanmalar üretmeden verilere uygulanabilir emin. Daha karmaşık bir 3. polinom interpolasyonu için Reichenbach ve arkadaşları tarafından 27 çalışmalarına bakınız. </li></ol></li><li> Çıkarma yöntemi uygulayın: <ol><li> Varsa (bir görüntü sunulmuştur sanki), zaman-kilitleme deneme başlangıç ​​onları tarafından boş ekran denemeler için ortalama ERP hesaplamak no-TMS kontrol koşulu dahil olmak üzere her deneysel blok için. </li><li> Bu diğer tüm uyarıcı koşulları her deneme şablonu ortalama çıkarın. Birçok blok çalıştırmak olsaydışablon bloklar arasında biraz farklı olacak gibi aynı uyarım site için, her blok için ayrı ayrı yapıyoruz. </li></ol></li><li> Diğer tüm ön işlem ve işlem aşamaları başka bir ERP deneyde olduğu gibi gerçekleştirilir. </li></ol>

<ol>
	<li>Pascual-Leone, A., Walsh, V., Rothwell, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+magnetic+stimulation+in+cognitive+neuroscience--virtual+lesion,+chronometry,+and+functional+connectivity.">Transcranial magnetic stimulation in cognitive neuroscience--virtual lesion, chronometry, and functional connectivity.</a> Curr Opin Neurobiol. 10, 232-237 (2000).</li><li>Taylor, P. C., Walsh, V., Eimer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combining+TMS+and+EEG+to+study+cognitive+function+and+cortico-cortico+interactions.">Combining TMS and EEG to study cognitive function and cortico-cortico interactions.</a> Behav Brain Res. 191, 141-147 (2008).</li><li>Dugue, L., Marque, P., VanRullen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Phase+of+Ongoing+Oscillations+Mediates+the+Causal+Relation+between+Brain+Excitation+and+Visual+Perception.">The Phase of Ongoing Oscillations Mediates the Causal Relation between Brain Excitation and Visual Perception.</a> Journal of Neuroscience. 31, 11889-11893 (2011).</li><li>Massimini, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Triggering+sleep+slow+waves+by+transcranial+magnetic+stimulation.">Triggering sleep slow waves by transcranial magnetic stimulation.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 104, 8496-8501 (2007).</li><li>Taylor, P. C., Nobre, A. C., Rushworth, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=FEF+TMS+affects+visual+cortical+activity.">FEF TMS affects visual cortical activity.</a> Cereb Cortex. 17, 391-399 (2007).</li><li>Thut, G., Miniussi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+insights+into+rhythmic+brain+activity+from+TMS-EEG+studies.">New insights into rhythmic brain activity from TMS-EEG studies.</a> Trends Cogn Sci. 13, 182-189 (2009).</li><li>Sadeh, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stimulation+of+category-selective+brain+areas+modulates+ERP+to+their+preferred+categories.">Stimulation of category-selective brain areas modulates ERP to their preferred categories.</a> Curr Biol. 21, 1894-1899 (2011).</li><li>Bentin, S., Allison, T., Puce, A., Perez, E., McCarthy, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrophysiological+studies+of+face+perception+in+humans.">Electrophysiological studies of face perception in humans.</a> Journal of Cognitive Neuroscience. 8, 551-565 (1996).</li><li>Rossion, B., Joyce, C. A., Cottrell, G. W., Tarr, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+lateralization+and+orientation+tuning+for+face,+word,+and+object+processing+in+the+visual+cortex.">Early lateralization and orientation tuning for face, word, and object processing in the visual cortex.</a> Neuroimage. 20, 1609-1624 (2003).</li><li>Baker, C. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+word+processing+and+experiential+origins+of+functional+selectivity+in+human+extrastriate+cortex.">Visual word processing and experiential origins of functional selectivity in human extrastriate cortex.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 104, 9087-9092 (2007).</li><li>Kanwisher, N., Yovel, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+fusiform+face+area:+a+cortical+region+specialized+for+the+perception+of+faces.">The fusiform face area: a cortical region specialized for the perception of faces.</a> Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 361, 2109-2128 (2006).</li><li>Op de Beeck, ., P, H., Haushofer, J., Kanwisher, N. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interpreting+fMRI+data:+maps,+modules+and+dimensions.">Interpreting fMRI data: maps, modules and dimensions.</a> Nat Rev Neurosci. 9, 123-135 (2008).</li><li>Okon-Singer, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatio-temporal+indications+of+sub-cortical+involvement+in+leftward+bias+of+spatial+attention.">Spatio-temporal indications of sub-cortical involvement in leftward bias of spatial attention.</a> Neuroimage. 54, 3010-3020 (2011).</li><li>Sadaghiani, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=alpha-band+phase+synchrony+is+related+to+activity+in+the+fronto-parietal+adaptive+control+network.">alpha-band phase synchrony is related to activity in the fronto-parietal adaptive control network.</a> J Neurosci. 32, 14305-14310 (2012).</li><li>Sadeh, B., Podlipsky, I., Zhdanov, A., Yovel, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Event-related+potential+and+functional+MRI+measures+of+face-selectivity+are+highly+correlated:+a+simultaneous+ERP-fMRI+investigation.">Event-related potential and functional MRI measures of face-selectivity are highly correlated: a simultaneous ERP-fMRI investigation.</a> Human Brain Mapping. 31, 1490-1501 (2010).</li><li>Ilmoniemi, R. J., Kicic, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methodology+for+combined+TMS+and+EEG.">Methodology for combined TMS and EEG.</a> Brain Topogr. 22, 233-248 (2010).</li><li>Julkunen, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+reduction+of+stimulus+artefact+in+TMS-EEG+by+epithelial+short-circuiting+by+mini-punctures.">Efficient reduction of stimulus artefact in TMS-EEG by epithelial short-circuiting by mini-punctures.</a> Clin Neurophysiol. 119, 475-481 (2008).</li><li>Siebner, H. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Consensus+paper:+combining+transcranial+stimulation+with+neuroimaging.">Consensus paper: combining transcranial stimulation with neuroimaging.</a> Brain Stimulation. 2, 58-80 (2009).</li><li>Thut, G., Ives, J. R., Kampmann, F., Pastor, M. A., Pascual-Leone, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+device+and+protocol+for+combining+TMS+and+online+recordings+of+EEG+and+evoked+potentials.">A new device and protocol for combining TMS and online recordings of EEG and evoked potentials.</a> Journal of Neuroscience Methods. 141, 207-217 (2005).</li><li>Virtanen, J., Ruohonen, J., Naatanen, R., Ilmoniemi, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Instrumentation+for+the+measurement+of+electric+brain+responses+to+transcranial+magnetic+stimulation.">Instrumentation for the measurement of electric brain responses to transcranial magnetic stimulation.</a> Med Biol Eng Comput. 37, 322-326 (1999).</li><li>Litvak, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Artifact+correction+and+source+analysis+of+early+electroencephalographic+responses+evoked+by+transcranial+magnetic+stimulation+over+primary+motor+cortex.">Artifact correction and source analysis of early electroencephalographic responses evoked by transcranial magnetic stimulation over primary motor cortex.</a> Neuroimage. 37, 56-70 (2007).</li><li>Morbidi, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Off-line+removal+of+TMS-induced+artifacts+on+human+electroencephalography+by+Kalman+filter.">Off-line removal of TMS-induced artifacts on human electroencephalography by Kalman filter.</a> Journal of Neuroscience Methods. 162, 293-302 (2007).</li><li>Brett, M., Anton, J. L., Valabregue, R., Poline, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The 8th International Conference on Functional Mapping of the Human Brain. , (2002).</li><li>Brainard, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Psychophysics+Toolbox.">The Psychophysics Toolbox.</a> Spat. Vis. 10, 433-436 (1997).</li><li>Rossi, S., Hallett, M., Rossini, P. M., Pascual-Leone, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Safety+ethical+considerations,+and+application+guidelines+for+the+use+of+transcranial+magnetic+stimulation+in+clinical+practice+and+research.">Safety ethical considerations, and application guidelines for the use of transcranial magnetic stimulation in clinical practice and research.</a> Clin Neurophysiol. 120, 2008-2039 (2009).</li><li>Fuggetta, G., Pavone, E. F., Walsh, V., Kiss, M., Eimer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cortico-cortical+interactions+in+spatial+attention:+A+combined+ERP/TMS+study.">Cortico-cortical interactions in spatial attention: A combined ERP/TMS study.</a> J Neurophysiol. 95, 3277-3280 (2006).</li><li>Reichenbach, A., Whittingstall, K., Thielscher, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+transcranial+magnetic+stimulation+on+visual+evoked+potentials+in+a+visual+suppression+task.">Effects of transcranial magnetic stimulation on visual evoked potentials in a visual suppression task.</a> Neuroimage. 54, 1375-1384 (2011).</li><li>Taylor, P. C., Walsh, V., Eimer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+neural+signature+of+phosphene+perception.">The neural signature of phosphene perception.</a> Human Brain Mapping. 31, 1408-1417 (2010).</li><li>Iwahashi, M., Katayama, Y., Ueno, S., Iramina, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+transcranial+magnetic+stimulation+on+P300+of+event-related+potential.">Effect of transcranial magnetic stimulation on P300 of event-related potential.</a> Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. , 1359-1362 (2009).</li><li>Zanon, M., Busan, P., Monti, F., Pizzolato, G., Battaglini, P. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cortical+connections+between+dorsal+and+ventral+visual+streams+in+humans:+Evidence+by+TMS/EEG+co-registration.">Cortical connections between dorsal and ventral visual streams in humans: Evidence by TMS/EEG co-registration.</a> Brain Topogr. 22, 307-317 (2010).</li><li>Veniero, D., Bortoletto, M., Miniussi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TMS-EEG+co-registration:+on+TMS-induced+artifact.">TMS-EEG co-registration: on TMS-induced artifact.</a> Clin Neurophysiol. 120, 1392-1399 (2009).</li><li>Andoh, J., Zatorre, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mapping+the+after-effects+of+theta+burst+stimulation+on+the+human+auditory+cortex+with+functional+imaging.">Mapping the after-effects of theta burst stimulation on the human auditory cortex with functional imaging.</a> J Vis Exp. , (2012).</li><li>Thierry, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+event-related+potential+component+sensitive+to+images+of+the+human+body.">An event-related potential component sensitive to images of the human body.</a> Neuroimage. 32, 871-879 (2006).</li><li>Pitcher, D., Charles, L., Devlin, J. T., Walsh, V., Duchaine, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Triple+dissociation+of+faces,+bodies,+and+objects+in+extrastriate+cortex.">Triple dissociation of faces, bodies, and objects in extrastriate cortex.</a> Curr Biol. 19, 319-324 (2009).</li><li>Pitcher, D., Walsh, V., Yovel, G., Duchaine, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TMS+evidence+for+the+involvement+of+the+right+occipital+face+area+in+early+face+processing.">TMS evidence for the involvement of the right occipital face area in early face processing.</a> Curr Biol. 17, 1568-1573 (2007).</li></ol>

Yazarlar, hiçbir rakip mali çıkarlarını olmadığını beyan ederim.

Kesin zaman noktalarında ve nispeten iyi bir mekansal doğrulukla an seçilmiş kortikal alanlarda normal nöronal aktiviteyi bozacak benzersiz yeteneği, sahip, TMS nedensel bir davranış ya da bir nörofizyolojik ölçü ile uyarılmış beyin alanı bağlantı sağlar. Bu yazıda fonksiyonel olarak tanımlanmış kortikal alanları hedefleyen ve ERP yanıtların güvenilir bir ölçümünü sağlayan bir analiz uygulayarak, eşzamanlı TMS uygulama sırasında EEG ölçümü için bir yöntem tarif. Biz TMS verilen...

Transkraniyal Manyetik Stimülasyon (TMS) beynin hedef alanlarda normal sinir aktiviteye anlık girişimi oluşturur. Bu geçici sinir girişim oluşturma ve bir davranış ya da fizyolojik değişikliği ölçerek, biz (bir incelemesi için bkz Pascual-Leone ve ark. Ve Taylor ve ark. 1,2) hedef alan ve ölçülen deneysel etkisi arasında nedensel bir bağlantı çizebilirsiniz. Bu gibi deneysel etkisi, örneğin, olabilecek bir bilişsel görevin ya da elektrofizyolojik (EEG) aktivitesinde bir değişikliği ile ilgili bir performans. Nitekim, son yıllarda araştırmacılar, doğrudan olaya ilişkin potansiyeller (ERP) ya da salınımlı faaliyet kalıpları (örneğin 2-7) ile kortikal alanları ilişkilendirmek için EEG ile birlikte TMS kullanarak başladı. ERP deney sırasında fMRI-güdümlü TMS: Bu metodolojik yazıda TMS ve EEG birleştirmek için bir özel ve faydalı bir çerçeve anlatacağız. Öncelikle, biz fM tarafından önceden tanımlanmış alanlara TMS nasıl uygulanacağı ayrıntılı olacakRI, EEG verilerini kayıt sırasında. Biz o zaman güvenilir ERP çıkarılmasını sağlayan bir deneysel tasarım anlatacağız. Böyle bir denemenin amacı ilgi ERP bileşenleri için fonksiyonel MRI ile ortaya bağlantı beyin alanlarını nedensel etmektir. Son olarak, biz fMRI ile ortaya çıkar yüz ve vücut seçici alanları ile yüz ve vücut seçici ERPs ilgili bir çalışmada belirli bir örnek vereceğim. FMRI aktivasyon EEG sinyallerini bağlayan yararı nedir? EEG ve fMRI yaygın görsel girişine kortikal tepkilerini ölçmek için kullanılan araçlardır. Örneğin, görsel yolunda kategori seçicilik EEG veri 8,9 ve fonksiyonel MRI 10-12 ekstre ERP ile her ikisi de bu yüzler, vücut parçaları ve yazılı sözcük olarak farklı görsel nesne kategorisi için değerlendirildi. Bu iki bilinen araştırma araçları tarafından ölçülen sinyalleri temelde farklı nitelikte Ancak bulunmaktadır. EEG büyük zamansal ile nöral elektriksel aktivitesi hakkında bilgi taşırhassas, ama çok düşük uzaysal çözünürlük ve birçok ayrı yatan kaynaklarının bir karışımını yansıtıyor olabilir. FMRI uyaran sunum ve / veya görev yürütme sırasında meydana gelen yavaş hemodinamik değişikliklere dayanarak nöronal aktivitenin dolaylı bir önlem sağlar, ancak daha yüksek uzaysal çözünürlüğü ile bu etkinliği sunar. İki ölçü arasında bir korelasyon kurulması dolayısıyla büyük ilgi olabilir, ama kafa derisi kaydedilen elektrofizyolojik yanıt ve fonksiyonel MRI ile ortaya alanlar arasında nedensel bir bağlantı anlamına gelmez sınırlıdır. (Örneğin 13-15) eş zamanlı olarak ölçülen bile, EEG ve fonksiyonel olarak tanımlanmış kortikal alanlarda etkinlik arasında bir yönlü nedensel bir ilişki tespit edilemez. TMS böyle bir nedensel ilişkinin kurulmasını sağlamak yardımcı olabilecek bir araçtır. A eşzamanlı EEG-TMS çalışması nedeniyle çoğunlukla EEG sinyal b tanıttı yüksek gerilim artifakı, metodolojik zorluy manyetik uyarım (bir inceleme için bakınız Şekil 1, Ilmoniemi et al. 16). Bu yapıyı genellikle darbe böylece en ilgi çekici ERP bileşenleri basan, Şekil 2A iletildikten sonra milisaniye birkaç yüz sürebilen daha yavaş bir ikinci (ya da artık) dışlayıcı ardından geçici bir kısa oturma puls ile ilgili rahatsızlık oluşur. Bu ikincil dışlayıcı tür kablolama ve deri bu akımların yavaş çürümeye manyetik darbesinden kaynaklı akımlar ve bu çalışması ile ortaya kafa derisi ve işitsel veya somatosensori uyarılmış potansiyellerinin kas aktivitesi gibi fizyolojik kaynaklar olarak mekanik kaynaklarını içerebilir Bobin 17-20. Girişim mekanik kaynakları muhtemelen fizyolojik olanlardan daha büyük genlik eserler üretse de, bu farklı eserler ayrılamaz ve sinyaldeki bunların herhangi birinin varlığı sonuçları karıştırabilir. Olası bir çokeşzamanlı EEG-TMS karşı devrim sisi, (&quot;isimli TMS&quot;) kayıt öncesinde EEG tekrarlayan TMS bakliyat uygulamasıdır. Kortikal aktivite böyle bir protokolün önleyici etkisi birkaç dakika boyunca devam (ve yarım saat kadar) uyarıldıktan sonra, EEG ve bu zamanı etkili sırasında ölçülür ve başlangıca göre, ön-TMS, EEG veri olabilir. Tekrarlanan stimülasyon Ancak, baklagiller milisaniye çözünürlükte test başlangıcından hassas bir zamanlama nispetle uygulanabilir nerede online TMS, sunabilir yüksek zamansal çözünürlüğü tanımı eksik gereğidir. Tekrarlayan stimülasyon etkisi de istenen daha geniş bir alan boyunca kortikal bağlantıları yoluyla yaymak ve bu nedenle de önemli ölçüde uzaysal çözünürlüğü azaltabilir. TMS sağlayabilir hem mekansal ve zamansal çözünürlük yararlanmak için, eş zamanlı EEG-TMS kombinasyonu uygulanabilir. Bununla birlikte, bu eserler uzaklaştırılması için yöntemleri gerektirirEEG sinyaline manyetik uyarım tarafından üretilen. Hiçbir yöntem mutabık olmasına rağmen TMS eserdir çıkarılması için çok az isimli matematik çözümleri, 16,21,22 önerilmiştir, ve hiç bir yöntem tüm deneysel tasarımlar için optimal olabilir. Bir örnek ve-tutma devresi oluşan bir &quot;kırpma&quot; sistemi, anlık olarak da TMS nabız teslimat 20 sırasında EEG satın durdurmak için geliştirilmiştir. Bu teknik özel donanım gerektirir, ama tamamen artık TMS objeyi kaldırmak değil sadece. Bu yazıda Thut ve meslektaşları 19, ERP çalışmaları için uygundur tarafından geliştirilen bir EEG-TMS yönteminin bir uyarlaması anlatacağız. Bu teknik ERP güvenilir çıkarma TMS darbe Şekil 2 kaynaklanır tüm kalan gürültü bileşenlerini ortadan kaldırırken. Biz daha başarılı bir EEG-TMS deneysel kurulum yönelik genel rehberlik sağlayacaktır sağlar. TMS çalışmaların bir diğer zorluk i elen bu metodolojik kağıt istenen kortikal alanda doğru bir hedefleme için en iyi bobin konumunu ve açısını bulgudur. Biz önceden kazanılmış fonksiyonel MR görüntüleri ile deneğin kafasını coregister bir stereotaktik navigasyon sisteminin kullanımını anlatacağız. Navigasyon sistemi anatomik tanımlı beyin yapılarını lokalize etmek için kullanılabilir, ancak bir çok fonksiyon ve deneysel etkileri için aktivasyon hassas konum başına anatomik belirteçleri elde edilemez çünkü, bir fMRI güdümlü hedefleme özellikle yararlıdır. Ilgi (ROI) gibi fonksiyonel bölgeler için, bir alanın tanımı her bir katılımcı için yapılır. Yukarıdaki tüm göstermek için, biz EEG, fMRI aktivasyonlar 7 rehberliğinde TMS ile eşzamanlı olarak kaydedildiği, daha önce yapılan bir çalışmada bir örnek vereceğiz. Bu çalışmada, çift ayrışma yüz-selektif ve vücut-seçici ERPs arasında yapıldı: rağmen yüz ve vücut Potentinals bezelyeHer ERP tepkinin altında yatan sinir ağları ayırmak için etkin yanal oksipital lobda ayrı ayrı tanımlanmış yüz-selektif ve vücut-seçici alanları hedefleyen, aynı gecikme ve elektrot siteleri civarında k. Son olarak, TMS uygulaması sırasında EEG kayıt optimize etmek için daha genel tavsiye vermeye çalışacağız.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="596">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:209px;">3.0T Signa MRI scanner</td>
			<td style="width:107px;">General Electric</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="63" rowspan="2" style="height:63px;width:209px;">BrainAmp&#160; amplifier&#160;</td>
			<td rowspan="2" style="width:107px;"><a name="RANGE!B3">Brain Products GmbH</a></td>
			<td rowspan="2" style="width:113px;">BP-01300</td>
			<td rowspan="2" style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:209px;">Electrode input box</td>
			<td style="width:107px;">Brain Products GmbH</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:167px;">Optional</td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:209px;">PowerPack - battery for amplifier</td>
			<td style="width:107px;">Brain Products GmbH</td>
			<td style="width:113px;">BP-02615</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="146">
			<td height="167" rowspan="2" style="height:167px;width:209px;">BrainCap - 32 flat electrodes on a flexible cap&#160;</td>
			<td rowspan="2" style="width:107px;">Brain Products GmbH</td>
			<td rowspan="2" style="width:113px;">BP-0300MR</td>
			<td rowspan="2" style="width:167px;">Flat electrodes should be used to assure a shorter distance beween coil and scalp. If larger (e.g. pin type) electrodes are used, remove the ones under the coil</td>
		</tr>
		<tr height="21">
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:209px;">TMS Super Rapid2 stimulator</td>
			<td style="width:107px;">Magstim</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:209px;">50mm double coil</td>
			<td style="width:107px;">Magstim</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="169">
			<td height="169" style="height:169px;width:209px;">Coil holder&#160;</td>
			<td style="width:107px;"></td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:167px;">Any mechanical arm or tripod that can hold the coil, be adjusted to the right angle and location, and keep the coil steady during stimulation</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:209px;">Chinrest</td>
			<td style="width:107px;"></td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:209px;">Polaris infrared camera</td>
			<td style="width:107px;">Rogue Research Inc</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:209px;">Polaris trackers and pointer tool</td>
			<td style="width:107px;">Rogue Research Inc</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:209px;">BrainSight workstation and software</td>
			<td style="width:107px;">Rogue Research Inc</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:209px;">BrainVision Recorder software</td>
			<td style="width:107px;">Brain Products GmbH</td>
			<td style="width:113px;">BP-00010</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:209px;">MATLAB software</td>
			<td style="width:107px;">The MathWorks Icn.</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="106">
			<td height="106" style="height:106px;width:209px;">SPM for Matlab</td>
			<td style="width:107px;">Wellcome Department of Imaging Neuroscience, London, UK&#160;</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:209px;">MarsBar region of interest toolbox for SPM</td>
			<td style="width:107px;"></td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="211">
			<td height="211" style="height:211px;width:209px;">Psychtoolbox for MATLAB</td>
			<td style="width:107px;"></td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:167px;">This toolbox and the E-prime software (below) are examples for stimulus presentation software capable of delivering commands to the TMS stimulator and to the EEG recorder with reliable timing</td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:209px;">E-Prime software</td>
			<td style="width:107px;">Psychology Software Tools, Inc.</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

extracting visual evoked potentials from eeg data recorded during fmri-guided transcranial magnetic stimulation

Transkraniyal Manyetik Stimülasyon (TMS) bir kortikal alanı ve bilişsel / nörofizyolojik etkileri arasında nedensel bir bağlantı kurmak için etkili bir yöntemdir. Özellikle, hedef bölgenin, normal aktivite ile bir geçici girişim oluşturma ve elektrofizyolojik sinyal değişiklikleri ölçerek, biz uyarılan beyin bölgesi veya ağ ve biz kayıt elektrofizyolojik sinyal arasında nedensel bir bağlantı kurabilir. Hedef beyin alanlarının işlevsel önce fMRI tarama ile tanımlanmış ise, TMS kaydedilen uyarılmış potansiyeller ile fMRI aktivasyonlar bağlamak için kullanılan olabilir. Ancak, bu tür deneylerini önemli teknik manyetik nabız tarafından EEG sinyallerinin sokulan yüksek genlik eserler verilmiş zorlukları ve başarılı fonksiyonel fMRI ile tanımlanan alanları hedef için zorluk sunuyor. İşte bu üç ortak araçları birleştiren bir metodoloji tarif: TMS, EEG ve fMRI. Biz uyarıcı &amp; # rehber nasıl açıklamak39, EEG-TMS kombinasyonu ve nasıl kaydedilmiş verilerin güvenilir ERP ayıklamak için uygun bir ERP çalışma tasarımı nasıl, eşzamanlı TMS sırasında EEG kaydı için nasıl anatomik veya fonksiyonel MRI verileri kullanarak istenilen hedef alanlara, s bobin. Bu fMRI güdümlü TMS yüz seçici N1 ve ERP vücuda seçici N1 bileşen extrastriate korteks ayrı sinir ağları ile ilişkili olduğunu göstermek için EEG ile eş zamanlı olarak kullanılacak edildiği, daha önce yayınlanan çalışma, temsili sonuçlar verecektir. Bu yöntem bize TMS ve EEG yüksek temporal çözünürlük ile fMRI yüksek uzaysal çözünürlüğü birleştirmek ve bu nedenle çeşitli bilişsel süreçlerin sinirsel temelinde kapsamlı bir anlayış elde etmesini sağlar.

Bir eşzamanlı EEG-TMS soruşturma yüzleri ve oksipito-zamansal kafa derisi üzerinde kaydedilen organlarına ERP tepkiler ayrışmış olup olmadığını ortaya çıkarmak için kullanıldı. Görsel uyaranlara sunulduğunda, önemli bir N1 bileşen arka-yan elektrot sitelerinde kaydedilir. Özel olarak, N1 bileşeni, tipik olarak, diğer uyarıcı kategorilere 8,33 daha yüzleri ve organları için daha büyüktür. Yüz ve ilgili yüz ve vücut N1 bileşen FMRI tanımlandığı vücuda seçici beyin ala...

Watch this Scientific Journal Video about Extracting Visual Evoked Potentials from EEG Data Recorded During fMRI-guided Transcranial Magnetic Stimulation at JoVE.com

Extracting Visual Evoked Potentials from EEG Data Recorded During fMRI-guided Transcranial Magnetic Stimulation

Bu kağıt fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) ile ortaya aktivasyonlar tarafından yönlendirilen eşzamanlı transkranial manyetik stimülasyon (TMS) sırasında (EEG) veri toplama ve analiz için elektroensefalografi bir yöntem açıklanır. Olaya ilişkin potansiyellerin TMS dışlayıcı kaldırılması ve çıkarma için bir yöntem paradigma tasarım ve deneysel kurulum hususlar gibi tarif edilir.

FMRI-güdümlü Transkranial Manyetik Stimülasyon sırasında kaydedilen EEG Veri Görsel Uyarılmış Potansiyelleri ayıklanıyor

Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) is an effective method for establishing a causal link between a cortical area and cognitive/neurophysiological ...

extracting-visual-evoked-potentials-from-eeg-data-recorded-during

Research

JoVE Journal

Neuroscience

13.7K Görüntüleme.  Tel-Aviv University.  Bu kağıt fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) ile ortaya aktivasyonlar tarafından yönlendirilen eşzamanlı transkranial manyetik stimülasyon (TMS) sırasında (EEG) veri toplama ve analiz için elektroensefalografi bir yöntem açıklanır. Olaya ilişkin potansiyellerin TMS dışlayıcı kaldırılması ve çıkarma için bir yöntem paradigma tasarım ve deneysel kurulum hususlar gibi tarif edilir. 

Video: Extracting Visual Evoked Potentials from EEG Data Recorded During fMRI-guided Transcranial Magnetic Stimulation

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.

Varsayılan Modu Ağ inceleyin Transkraniyal Manyetik Uyarım ve fMRI birleştiren

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 ...

Nörobilim

Applications of EEG Neuroimaging Data: Event-related Potentials, Spectral Power, and Multiscale Entropy

When considering human neuroimaging data, an appreciation of signal variability represents a fundamental innovation in the way we think about brain signal. Typically, researchers represent the brain's response as the mean across repeated experimental trials and disregard signal fluctuations over time as "noise". However, it is becoming clear that brain signal variability conveys meaningful functional information about neural network dynamics. This article describes the novel method of multiscale entropy (MSE) for quantifying brain signal variability. MSE may be particularly informative of neural network dynamics because it shows timescale dependence and sensitivity to linear and nonlinear dynamics in the data.

Neuroimaging researchers typically consider the brain's response as the mean activity across repeated experimental trials and disregard signal variability over time as "noise". However, it is becoming clear that there is signal in that noise. This article describes the novel method of multiscale entropy for quantifying brain signal variability in the time domain.

Olay İlişkili Potansiyeller, Spektral Güç ve Çok Ölçekli Entropi: EEG beyin görüntüleme Veri Uygulamaları

When considering human neuroimaging data, an appreciation of signal variability represents a fundamental innovation in the way we think about brain ...

Simultaneous Recording of Electroretinography and Visual Evoked Potentials in Anesthetized Rats

The electroretinogram (ERG) and visual evoked potential (VEP) are commonly used to assess the integrity of the visual pathway. The ERG measures the electrical responses of the retina to light stimulation, while the VEP measures the corresponding functional integrity of the visual pathways from the retina to the primary visual cortex following the same light event. The ERG waveform can be broken down into components that reflect responses from different retinal neuronal and glial cell classes. The early components of the VEP waveform represent the integrity of the optic nerve and higher cortical centers. These recordings can be conducted in isolation or together, depending on the application. The methodology described in this paper allows simultaneous assessment of retinal and cortical visual evoked electrophysiology from both eyes and both hemispheres. This is a useful way to more comprehensively assess retinal function and the upstream effects that changes in retinal function can have on visual evoked cortical function.

This protocol describes simultaneous measurement of electroretinogram and visual evoked potentials in anesthetized rats.

Elektroretinografi Eşzamanlı Kayıt ve Anestezi Sıçanlar Görsel Uyarılmış Potansiyeller

The electroretinogram (ERG) and visual evoked potential (VEP) are commonly used to assess the integrity of the visual pathway. The ERG measures the ...

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

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

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

Transkraniyal manyetik stimülasyon ile transkranyal alternatif akım stimülasyon Online kombine yaklaşım tarafından birincil Motor korteks üzerinde etkileri

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

Visual Evoked Potential Recordings in Mice Using a Dry Non-invasive Multi-channel Scalp EEG Sensor

For scalp EEG research environments with laboratory mice, we designed a dry-type 16 channel EEG sensor which is non-invasive, deformable, and re-usable because of the plunger-spring-barrel structural facet and mechanical strengths resulting from metal materials. The whole process for acquiring the VEP responses in vivo from a mouse consists of four steps: (1) sensor assembly, (2) animal preparation, (3) VEP measurement, and (4) signal processing. This paper presents representative measurements of VEP responses from multiple mice with a submicro-voltage signal resolution and sub-hundred millisecond temporal resolution. Although the proposed method is safer and more convenient compared to other previously reported animal EEG acquiring methods, there are remaining issues including how to enhance the signal-to-noise ratio and how to apply this technique with freely moving animals. The proposed method utilizes easily available resources and shows a repetitive VEP response with a satisfactory signal quality. Therefore, this method could be utilized for longitudinal experimental studies and reliable translational research exploiting non-invasive paradigms.

We designed a dry-type 16 channel EEG sensor which is non-invasive, deformable, and re-usable. This paper describes the whole process from manufacturing the proposed EEG electrode to signal processing of visual evoked potential (VEP) signals measured on a mouse scalp using a dry non-invasive multi-channel EEG sensor.

Görsel uyarılmış potansiyel kayıtları bir kuru Non-invaziv çok kanallı kullanarak farelerde EEG sensör kafa derisi

For scalp EEG research environments with laboratory mice, we designed a dry-type 16 channel EEG sensor which is non-invasive, deformable, and re-usable ...

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.

Kombine Transkraniyal Manyetik stimülasyon ve elektroansefalografi Dorsolateral Prefrontal korteksin

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

Event Related Potentials (ERPs) and other EEG Based Methods for Extracting Biomarkers of Brain Dysfunction: Examples from Pediatric Attention Deficit/Hyperactivity Disorder (ADHD)

Neuropsychiatric diagnoses like ADHD are based on subjective methods like interviews, rating scales and observations. There is a need for more brain-based supplements. Stimulant medication is the most common treatment for ADHD. Clinically useful predictors of response have so far not been reported. The aim of this paper is to describe the EEG based methods we apply to extract potential biomarkers for brain dysfunction. Examples relate to biomarkers for pediatric ADHD, and prediction of medication response. The main emphasis is on Event Related Potentials (ERPs).
A nineteen channel EEG is recorded during a 3 min eyes-opened task, a 3 min eyes-closed task, and a 20 min cued visual GO/NOGO task (VCPT). ERPs are recorded during this task. The goal of the ERP protocol is to extract biomarkers of assumed brain dysfunctions that significantly differentiate between a patient group and healthy controls. The protocol includes recording during standard conditions and artifact correction. ERP waves can be used or transformed into latent components. The components of the patient group are compared with controls, empathizing components that, when compared, show relatively high effect sizes. Sub-groups of the patients are selected on the basis of the cluster analysis in the space of the components. Treatment procedure (such as medication, tDCS or neurofeedback protocol) can be applied and the changes in components related to treatment in the subgroups are observed, forming the basis for clinical recommendations.
The methods described were applied in a study of 87 pediatric ADHD patients. The index of medication response discriminated significantly between responders and non-responders with a large, and clinically meaningful effect size (d = 1.84). In an ongoing study comparing ADHD children with matched controls, several variables discriminate significantly between patients and controls. The global index will exceed d = .8. The EEG based methods described here could be clinically meaningful.

Event Related Potentials ERPs and other EEG Based Methods for Extracting Biomarkers of Brain Dysfunction: Examples from Pediatric Attention Deficit/Hyperactivity Disorder ADHD

EEG-methods are applied for extracting biomarkers of brain dysfunctions. The focus is on multi-channel event-related potentials (ERPs) recorded in a cued GO/NOGO task. Non-brain artifacts are corrected and ERPs are compared with the normative data. Examples relate to biomarkers for ADHD diagnosis and prediction of medication response.

Olaya Bağlı Potansiyeller (ERP' ler) ve Beyin Disfonksiyonunun Biyobelirteçlerinin Ayıklanması nda Diğer EEG Tabanlı Yöntemler: Pediatrik Dikkat Eksikliği/Hiperaktivite Bozukluğundan Örnekler (DEHB)

Neuropsychiatric diagnoses like ADHD are based on subjective methods like interviews, rating scales and observations. There is a need for more brain-based ...

Objectively Assessing Sports Concussion Utilizing Visual Evoked Potentials

A portable system capable of measuring steady-state visual-evoked potentials (SSVEP) was developed to provide an objective, quantifiable method of electroencephalogram (EEG) testing following a traumatic event. In this study, the portable system was used on 65 healthy rugby players throughout a season to determine whether SSVEP are a reliable electrophysiological biomarker for concussion. Preceding the competition season, all players underwent a baseline SSVEP assessment. During the season, players were re-tested within 72 h of a match for either test-retest reliability or post-injury assessment. In the case of a medically diagnosed concussion, players were reassessed again once deemed recovered by a physician. The SSVEP system consisted of a smartphone housed in a VR-frame delivering a 15 Hz flicker stimulus, while a wireless EEG headset recorded occipital activity. Players were instructed to stare at the screen's fixation point while remaining seated and quiet. Electrodes were arranged according to the 10-20 EEG-positioning nomenclature, with O1-O2 being the recording channels while P1-P2 the references and bias, respectively. All EEG data was processed using a Butterworth bandpass filter, Fourier transformation, and normalization to convert data for frequency analysis. Players SSVEP responses were quantified into a signal-to-noise ratio (SNR), with 15 Hz being the desired signal, and summarized into respective study groups for comparison. Concussed players were seen to have a significantly lower SNR compared to their baseline; however, post-recovery, their SNR was not significantly different from the baseline. Test-retest indicated high device reliability for the portable system. An improved portable SSVEP system was also validated against an established EEG amplifier to ensure the investigative design is capable of obtaining research quality EEG measurements. This is the first study to identify differences in SSVEP responses in amateur athletes following a concussion and indicates the potential for SSVEP as an aid in concussion assessment and management.

A portable system capable of measuring steady-state visual-evoked potentials was developed and trialed on 65 amateur rugby players over 18 weeks to investigate SSVEP as a potential electrophysiological biomarker for concussion. Players' baselines were measured pre-season, with retesting for reliability, concussion, and recovery assessment being conducted within controlled time-periods, respectively.

Görsel Uyarılmış Potansiyelleri Kullanarak Spor Sarsıntısını Objektif Olarak Değerlendirme

A portable system capable of measuring steady-state visual-evoked potentials (SSVEP) was developed to provide an objective, quantifiable method of ...

﻿Participant Screening for Transcranial Magnetic Stimulation

Participant Screening for Transcranial Magnetic Stimulation  

Transkraniyal Manyetik Stimülasyon için Katılımcı Taraması

Farklı Popülasyonlarda Sol Örgü Tekniği ile TMS Etkinliğinin Artırılması

The Sol Braiding Method for Handling Thick Hair During Transcranial Magnetic Stimulation: An Address for Potential Bias in Brain Stimulation

Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) is a technique that is frequently utilized in neuroscience for both therapeutic and research purposes. TMS offers critical medical services like treating major depression and is vital in almost every research facility. Because TMS relies on scalp placement, hair is thought to affect efficacy because it varies the distance to the target site. Further, it is presumed that the hair textures and length that are predominantly seen in minoritized persons might pose significant challenges to collecting high-quality data. Here, we present preliminary data demonstrating that TMS may be influenced by hair, particularly in historically underrepresented minoritized groups.
The Sol braiding approach is introduced here as an easy-to-learn, quick-to-implement technique that reduces variability in TMS. Compared across nine participants, it was found that the Sol method significantly increased motor evoked potential (MEP) strength and consistency (p &#60; 0.05). By removing the physical hair barrier that impedes direct coil-to-scalp contact, the Sol approach enhances TMS delivery. The MEP peak amplitude and the MEP area under the curve (AUC) were shown to increase as a result. While preliminary, these data are an important step in addressing diversity in neuroscience. These procedures are explained for non-braiding experts.

Yazar Spotlight: Farklı Saç Tipleri için Örgü Teknikleri Yoluyla TMS Erişilebilirliğini Artırma

Hair type commonly seen in historically underrepresented minorities appears to interfere with transcranial magnetic stimulation (TMS). Here we describe a hair braiding method (The Sol Braiding Technique) that improves TMS.

Transkraniyal Manyetik Stimülasyon Sırasında Kalın Saçları Ele Almak İçin Sol Örgü Yöntemi: Beyin Stimülasyonunda Potansiyel Önyargı İçin Bir Adres

Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) is a technique that is frequently utilized in neuroscience for both therapeutic and research purposes. TMS offers ...