RM Tıbbi Araştırma Konseyi (kariyer geliştirme bursu) tarafından desteklenmiştir. JR Wellcome Trust (KEW ve RM verilen proje hibe) tarafından desteklenmiştir. Biz video yapma ona yardım için Jennifer Chesters teşekkür etmek istiyorum.

1.. Hazırlık <ol><li> (Örneğin 21 bakınız) bir güvenlik tarama formu doldurmak için katılımcı isteyin. Not: TMS için kontrendikasyon var katılımcılar teşvik edilmemelidir; En yaygın kontraindikasyonlar: uyku eksikliği, ilaç (antidepresanlar) ve epilepsi bir aile öyküsü. </li><li> Katılımcıya TMS prosedürü ve deneysel ayrıntıları açıklamak ve bilgilendirilmiş onam edinin. </li><li> Alkol kullanma, sağ elinde DYY kas karın üstünde ve referans sitesi (DYY kas örn. tendon) cildi temizlemek ve bu sitelerde elektrotlar takmak. </li><li> Alkol ile OO kas sağ tarafında cilt temizlemek ve alt dudak sağ köşesinde üst dudak ve bir elektrot sağ köşesinde bir elektrot takın. </li><li> (Alnına) örneğin toprak elektrot için site çevresinde cildi temizleyin ve elektro takmakde. </li><li> EMG, bir kayıt sistemine bağlı bir elektrot kutuya elektrot telleri bağlayın. </li><li> Katılımcı sözleşme ve (görsel örneğin Spike2 yazılımı kullanarak bunları inceleyerek) bu kasları rahatlatıcı zaman el ve dudak kasları kaydedilen EMG sinyallerini kontrol edin. Katılımcı dudak ve el kasları rahatlatır sinyaller gürültülü bakarsanız, elektrot kabloları, yeniden temiz elektrot yerinde deri ve / veya onların bacaklarını bağlanmamış kendi ayakkabılarını çıkarmak ve yere kendi ayakları var katılımcıdan büküm (daha iyi topraklama). </li><li> Kulaklıklar ile katılımcının işitme koruyun. </li><li> TMS bobin konumunu işaretlemek edebilmek için katılımcının kafasına kap koyun. </li></ol> Motor El Temsil 2. Lokalizasyonu <ol><li> (Küçük bir etiket ekleyerek veya bir kalem kullanarak) kapağındaki köşe işaretleyin ve sol preaurikular noktasına köşe mesafeyi ölçmek. Hareket33 sol preaurikular noktasına doğru köşenin bu mesafenin% ve bu nokta işaretleyin. </li><li> Bu noktada rakam sekiz-TMS bobin merkezine yerleştirin. Orta hattan bobin 45 derece kolunu yönlendirin. </li><li> Bir ayak pedalına basarak örneğin ilk TMS nabzını sunun. Katılımcının motor eşiği bilinen değilse düşük yoğunluğu (max stimülatör yoğunluğu örneğin% 40) seçin. Biraz bobin hareket ve / veya herhangi bir MEP veya kas seğirme elinde görünür ise, yoğunluğunu artırabilir. </li><li> Bir MEP ortaya çıkardı olduğunda, uygun bir &quot;sıcak nokta&quot; bulmak için bu alanın çevresinde 5 mm adımlarla bobin hareketli tutmak belli bir yoğunlukta maksimum MEP&#39;ler ortaya çıkarır site ve bobin yönlendirme yani. Darbeler arasında, en az 5 saniye ara tutun. Kaslar seğirme olduğunu kontrol etmek katılımcıların elini gözlemleyin. Milletvekilleri büyük olduğu nokta bulunduğunda, bu &quot;sıcak nokta&quot; ve yönünü ve işaretlemekkapakta bobin. </li></ol> Motor Dudak Temsil 3. Lokalizasyonu <ol><li> Mark, sol gözün köşesine doğru düz bir çizgi boyunca FDI noktadan bir nokta 2-3 cm (motorlu temsil konumu daha anterior ve el temsil daha düşüktür). </li><li> Bu noktada bobin yerleştirin. Dudak kasları çanta için katılımcıdan; Bu motor eşik düşürür ve bu nedenle, daha kolay motor dudak temsil bulmak için yapar. </li><li> TMS bakliyat önceki konumuna göre bu konumda daha yoğun hissedebilirsiniz katılımcı söyle ve o / o (periferik stimülasyonu) onun / onun yüzüne twitches hissedebilir ve istemsiz göz yanıp söner s. Bu uyarımı durdurmak istiyorsanız uyarılması tatsız veya ağrılı halinde veya herhangi bir noktada deneyci bilgilendirmek için katılımcı isteyin. </li><li> Ilk darbeleri sunun. Hiçbir milletvekilleri ortaya çıkardı ise, biraz bobin hareket ve / veya yoğunluğunu artırabilir. Keep darbeler arasında bir 5 sn mola azından. Bir MEP ortaya çıkardı olduğunda, OO kas için bir &quot;sıcak nokta&quot; bulmak amacıyla 5 mm adımlarla bu alanı çevresinde bobin hareketli tutmak. Not: dudak milletvekillerinin şekli genellikle multifazik ve onların şekli katılımcıdan gelen katılımcıya değişebilir. Aynı zamanda, motor eşik el kaslar için daha dudak kas için genellikle daha yüksektir. </li></ol> 4. Tek Darbe Deneyleri Yoğunluk tanımlama <ol><li> Avrupa Parlamentosu üyeleri sözleşmeli dudak kaslarına kaydedilmiş olması durumunda, kasılma sabit bir düzeyde tutmak için katılımcı eğitin. Not: (Spike2 yazılımını kullanarak örneğin) EMG sinyalinin gücü hakkında görsel geri bildirim sağlanması eğitim sırasında yardımcı olur; katılımcı en az 1 dakika boyunca daralma istikrarlı düzeyde tutmak mümkün olduğunda eğitim durdurulabilir. </li><li> OO kas için sıcak nokta üzerinde bobin yerleştirin. Sabit yoğunluğu ile 10 darbeleri sunun. Darbeler arasında, en az 5 saniye ara tutun. Dgörsel onları inceleyerek milletvekillerinin boyutlarını stimate. Milletvekilleri çok küçük ya da hiç MEP her denemede olsaydı, yoğunluğunu artırın. Yine 10 darbeleri sunun. Sağlam bir MEP her denemede ortaya kadar yoğunluğunu artırarak devam (yaklaşık 0,3 mV genlik ile, örneğin dudak kas rahat veya dudak kas sözleşmeli yaklaşık 1 mV genlik ile olduğunda). Tek darbe deney sırasında bu yoğunluğunu kullanın. Not: Bu yayınlarda uyarıcısı yoğunlukları bildirmek için iyi bir uygulamadır. </li></ol> 5.. TMU Deneyleri Aktif Motor Eşik tanımlama <ol><li> Gibi sert onlar gibi dudak kasları sözleşme katılımcıdan. (Görsel olarak kontrol ederek sinyal EMG) bu maksimum kasılma şiddetini belirlemek. </li><li> Dudakların kasılması azaltmak için katılımcı isteyin. Maksimum yaklaşık% 20 daralma seviyesine ulaşmak için ona / onu yönlendirin. 1 mil boyunca bu seviyede tutmak için katılımcıdann. / Onu kısa bir mola verin ve gerektiği gibi birçok kez uygulama tekrar. Not: (Spike2 yazılımını kullanarak örneğin) EMG sinyalinin gücü hakkında görsel geri bildirim sağlanması eğitim sırasında yardımcı olur; katılımcı en az 1 dakika boyunca daralma istikrarlı düzeyde tutmak mümkün olduğunda eğitim durdurulabilir. </li><li> Katılımcı maksimum% 20 dudak sözleşme ise OO için hotspot üzerinden 10 darbeleri sunun. Ortaya kaç MEP&#39;ler saymak. (En az 0.2 mV tepe-tepe genlikli) bir MEP 10 denemeler üzerinden az 5 orada olsaydı, yoğunluğunu artırabilir. Bir MEP 10 denemeler üzerinden daha on 5 varsa, şiddetini düşürebilir. Çalışmalarda (aktif motor eşik) en az% 50 üzerinde MEP&#39;ler bulunmuştur ortaya çıkarır asgari yoğunluk seviyesine kadar tekrarlayın. </li><li> Dudak kasları gevşer ve aktif motor eşiğinde yoğunlukta 10 darbeleri teslim katılımcıdan. Hiçbir milletvekilleri (yani uyarım olarak ortaya çıkarıldığını kontrol edintensit) alt eşik. Hiçbir milletvekilleri ortaya olsaydı (dudak kas rahat ise), rTMS tren sırasında bu yoğunluğunu (aktif motor eşik yani% 100) kullanın. MEP ortaya olsaydı, geri 5.3 gidin. </li></ol> 6. Düşük frekanslı rTMS <ol><li> TMU treni esnasında, 15 dakika için 1 Hz frekansta TMS darbeleri teslim. İki stimülatörlerinin oluşur Magstim BiStim sistemini kullanırken, 0.66 Hz monofazik darbe dizisi oluşturmak için (yani, her Stimülatörle pulse her 3 saniyede iletir.) Dönüşümlü olarak bu uyarıcıları tetikleyebilir. Not:, birlikte (Cambridge Electronics) tarafından EMG elde etme sistemi ile Spike2 yazılımı tetik palslarının bir dizisini oluşturmak için kullanılabilir. Not: Uygulamada, Magstim BiStim sistemi ve standart bobinleri kullanılarak 0,66 Hz puls için en yüksek yoğunluğu en fazla stimülatör çıkış 65% &#39;dir. Bu sınır, her stimülatörü maksimum darbe frekansı (0.33 Hz) ile ilgilidir, aşırı ısınmabobinler ve katılımcı konfor. </li><li> Hiçbir milletvekilleri uyarılabilirliğindeki veya komşu temsil etkileri yayılmasında bir artışa işaret olacağını ortaya sağlamak için rTMS&#39;e tren sırasında dudak ve el kaslarında kayıtları izleyin. Ayrıca rahatsızlık belirtileri veya uyanıklık düzeyi değişiklikleri için katılımcıyı izlemek. </li><li> Aşırı ısınmasını önlemek için, 7.5 dakika sonra, bobin değiştirme. Not: uyarılması esnasında soğutulmaktadır özel bobinleri kullanılarak, bu adım, ihmal edilebilir; bobinlerin ısıtma manyetik alan gücünü etkiler. </li></ol>

<ol>
	<li>Hickok, 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+role+of+mirror+neurons+in+speech+and+language+processing.">The role of mirror neurons in speech and language processing.</a> Brain Lang. 112, 1-2 (2010).</li><li>Hickok, G., Houde, J., Rong, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensorimotor+integration+in+speech+processing:+computational+basis+and+neural+organization.">Sensorimotor integration in speech processing: computational basis and neural organization.</a> Neuron. 69, 407-422 (2011).</li><li>Lotto, A. J., Hickok, G. S., Holt, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reflections+on+mirror+neurons+and+speech+perception.">Reflections on mirror neurons and speech perception.</a> Trends Cogn Sci. 13, 110-114 (2009).</li><li>Pulvermuller, F., Fadiga, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Active+perception:+sensorimotor+circuits+as+a+cortical+basis+for+language.">Active perception: sensorimotor circuits as a cortical basis for language.</a> Nat Rev Neurosci. 11, 351-360 (2010).</li><li>Scott, S. K., McGettigan, C., Eisner, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+little+more+conversation,+a+little+less+action--candidate+roles+for+the+motor+cortex+in+speech+perception.">A little more conversation, a little less action--candidate roles for the motor cortex in speech perception.</a> Nat Rev Neurosci. 10, 295-302 (2009).</li><li>Liberman, A., Mattingly, I. 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+motor+theory+of+speech+perception+revised.">The motor theory of speech perception revised.</a> Cognition. 21, 1-36 (1985).</li><li>Liberman, A. M., Cooper, F. S., Shankweiler, D. P., Studdert-Kennedy, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perception+of+the+speech+code.">Perception of the speech code.</a> Psychological Review. 74, 431-461 (1967).</li><li>Mottonen, R., Watkins, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+TMS+to+study+the+role+of+the+articulatory+motor+system+in+speech+perception.">Using TMS to study the role of the articulatory motor system in speech perception.</a> Aphasiology. 26, 1103-1118 (2012).</li><li>Fadiga, L., Craighero, L., Buccino, G., Rizzolatti, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Speech+listening+specifically+modulates+the+excitability+of+tongue+muscles:+a+TMS+study.">Speech listening specifically modulates the excitability of tongue muscles: a TMS study.</a> Eur J Neurosci. 15, 399-402 (2002).</li><li>Watkins, K. E., Strafella, A. P., Paus, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Seeing+and+hearing+speech+excites+the+motor+system+involved+in+speech+production.">Seeing and hearing speech excites the motor system involved in speech production.</a> Neuropsychologia. 41, 989-994 (2003).</li><li>Stokes, M. 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=Simple+metric+for+scaling+motor+threshold+based+on+scalp-cortex+distance:+application+to+studies+using+transcranial+magnetic+stimulation.">Simple metric for scaling motor threshold based on scalp-cortex distance: application to studies using transcranial magnetic stimulation.</a> J Neurophysiol. 94, 4520-4527 (2005).</li><li>Murakami, T., Restle, J., Ziemann, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Observation-execution+matching+and+action+inhibition+in+human+primary+motor+cortex+during+viewing+of+speech-related+lip+movements+or+listening+to+speech.">Observation-execution matching and action inhibition in human primary motor cortex during viewing of speech-related lip movements or listening to speech.</a> Neuropsychologia. , (2011).</li><li>Swaminathan, 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=Motor+excitability+during+visual+perception+of+known+and+unknown+spoken+languages.">Motor excitability during visual perception of known and unknown spoken languages.</a> Brain Lang. 126, 1-7 (2013).</li><li>Watkins, K., Paus, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulation+of+motor+excitability+during+speech+perception:+the+role+of+Broca's+area.">Modulation of motor excitability during speech perception: the role of Broca's area.</a> J Cogn Neurosci. 16, 978-987 (2004).</li><li>Chen, 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=Depression+of+motor+cortex+excitability+by+low-frequency+transcranial+magnetic+stimulation.">Depression of motor cortex excitability by low-frequency transcranial magnetic stimulation.</a> Neurology. 48, 1398-1403 (1997).</li><li>Mottonen, R., Dutton, R., Watkins, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Auditory-motor+processing+of+speech+sounds.">Auditory-motor processing of speech sounds.</a> Cereb Cortex. 23, 1190-1197 (2013).</li><li>Mottonen, R., van de Ven, G. M., Watkins, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Attention+fine-tunes+auditory-motor+processing+of+speech+sounds.">Attention fine-tunes auditory-motor processing of speech sounds.</a> J Neurosci. 34, 4064-4069 (2014).</li><li>Mottonen, R., Watkins, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor+representations+of+articulators+contribute+to+categorical+perception+of+speech+sounds.">Motor representations of articulators contribute to categorical perception of speech sounds.</a> J Neurosci. 29, 9819-9825 (2009).</li><li>Sommer, M., Lang, N., Tergau, F., Paulus, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+tissue+polarization+induced+by+repetitive+transcranial+magnetic+stimulation.">Neuronal tissue polarization induced by repetitive transcranial magnetic stimulation.</a> Neuroreport. 13, 809-811 (2002).</li><li>Meister, I. G., Wilson, S. M., Deblieck, C., Wu, A. D., Iacoboni, 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+essential+role+of+premotor+cortex+in+speech+perception.">The essential role of premotor cortex in speech perception.</a> Curr Biol. 17, 1692-1696 (2007).</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>D'Ausilio, A., 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=The+motor+somatotopy+of+speech+perception.">The motor somatotopy of speech perception.</a> Curr Biol. 19, 381-385 (2009).</li><li>Murakami, T., Restle, J., Ziemann, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effective+connectivity+hierarchically+links+temporoparietal+and+frontal+areas+of+the+auditory+dorsal+stream+with+the+motor+cortex+lip+area+during+speech+perception.">Effective connectivity hierarchically links temporoparietal and frontal areas of the auditory dorsal stream with the motor cortex lip area during speech perception.</a> Brain Lang. 122, 135-141 (2012).</li><li>Huang, Y. Z., Edwards, M. J., Rounis, E., Bhatia, K. P., Rothwell, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Theta+burst+stimulation+of+the+human+motor+cortex.">Theta burst stimulation of the human motor cortex.</a> Neuron. 45, 201-206 (2005).</li><li>Hamada, M., Murase, N., Hasan, A., Balaratnam, M., Rothwell, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+interneuron+networks+in+driving+human+motor+cortical+plasticity.">The role of interneuron networks in driving human motor cortical plasticity.</a> Cereb Cortex. 23, 1593-1605 (2013).</li></ol>

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Bu nörogörüntüleme tamamlayıcı bilgiler sağlayabilir çünkü son iki yılda, TMS, bilişsel nörobilim yaygın olarak kullanılan bir yöntem haline gelmiştir. Ayrıca motor konuşma üretim sistemi konuşma algısı dahil olup olamayacağını araştırmak için yeni araçlar ile konuşma bilim adamları sağlamıştır. Özellikle, TMS konuşma artikülasyon kontrol nöral devreleri bu devreleri konuşma algısı katkıda bulunup, konuşma dinlediğiniz kolaylaştırmış ve olup olmadığını deneysel olarak test önemli bir araç sağlar. Bu makale, motor dudak temsil TMS kullanarak uyarılmış olabilir, nasıl ve tek darbe ve tekrarlayan TMS teknikler hem konuşma algı motor korteksin rolünü incelemek için kullanılır olmuştur anlattı. Burada bildirilen çalışmalar motor korteks insan beyninin konuşma işleme katkıda kanıt sağlar. Diğer TMS paradigmalar da sp araştırmak için kullanılmıştırmotor sisteminde eech işleme. Işitsel hecelerin önce motor dudak ve dil temsilcilikleri üzerinden teslim Dual TMS bakliyat dudak ve dil-belden hece, sırasıyla 22 tanınmasını kolaylaştırmak için gösterilmiştir. A eşleştirilmiş-coil paradigma konuşma algısı 23 sırasında dudak gösterimi ve diğer kortikal bölgeler arasında etkin bağlantı araştırmak için kullanılabilir. Bu Motor dudak temsil ve temporo-parietal kavşak ve alt frontal korteks arasında etkili bağlantı beyaz gürültü dinleme sırasında konuşma dinleme sırasında gelişmiş, ama olmadığını gösterilmiştir. Temporo-parietal kavşak üzerinde sürekli teta patlama stimülasyonu (CTBS) Bu kortikal bölgelerde işlevsel konuşma 23 dinleme sırasında birleştirilir daha fazla kanıt sağlayarak, motorlu dudak gösterimi ile etkin bağlantı kaldırılmıştır. Düşük frekanslı rTMS&#39;nin üzerinde CTBS avantajı olduğunu CTBS nispeten kısa bir tren (&lt;em&gt; örneğin 40 saniye) motor korteks (maksimum 60 dakika) 24 uzun süreli kesintileri üretebilir. Ancak, motor uyarılmada üzerinde CTBS etkileri katılımcılar 25 arasında oldukça değişkendir. Tüm beyin aktivitesini ölçen diğer beyin görüntüleme yöntemleri ile TMS birleştiren TMS komşu ve daha uzak kortikal bölgelerde hem nöral süreçleri nasıl etkilediğini fikir verebilir. Beyin bölgeleri şüphesiz algısal ve bilişsel süreçleri sırasında birbirleriyle etkileşim, ve bu yüzden tek bir beyin bölgesinde bir neden &quot;sanal lezyon&quot; aynı süreçte yapan diğer beyin bölgelerinin işleyişi modüle olacağını şaşırtıcı değildir. Konuşma algısı nöral temeli anlayışı ilerletmek için, bu söyleyiş motor korteks ve konuşma nasıl bu etkileşimler konuşma algılanmasına katkıda dinleme sırasında superior temporal korteks işitsel bölgeleri ile etkileşim nasıl araştırmak esastır. Cobeyin görüntüleme teknikleri ile TMS mbination bu soruları yanıtlamak için bir araç sağlar. Örneğin, elektroensefalografi (EEG) kullanarak superior temporal kortekste konuşma sinyallerinin işleme söyleyiş sisteminde TMS-kaynaklı aksamalar etkilerini incelemek mümkündür, manyetoensefalografi (MEG), fonksiyonel MRI ve pozitron emisyon tomografisi (PET). Düşük frekanslı shamı ve EEG birleştirerek deneyler söyleyiş motor kortekste TMS kaynaklı kesinti konuşma otomatik ayrımcılık modüle, fakat non-konuşma, bu sistemler konuşma işleme 16 sırasında etkileşim olduğunu gösteren, işitme sisteminde sesler olduğunu göstermektedir. MEG ile rTMS&#39;nin kombinasyonu aynı zamanda işitsel-motor etkileşimleri 17 zamanlamasını araştırmak için güçlü bir yöntemdir. Bununla birlikte, konuşma üretimi ve algı arasındaki bağlantı hala anlaşılamamıştır. Konuşma görevleri ve ek görüntüleme teknikleri ile kombine TMS yardımcı olabilirbilim adamları konuşma algısı ve üretim nöral üsleri anlayış geliştirmek ve onlar örtüşüp örtüşmediğini.

Konuşma algısı karmaşık ve son derece değişken gelen işitsel sinyalleri kodlama gerektiren zorlu bir beceridir. - Bu işitsel korteks konuşma üretimi sırasında artikülatör (örneğin dudak) hareketlerini kontrol, motor bölgelerde de algı etkin soruşturma ve bilimsel tartışma 1 bir konu olmaya devam etmektedir konuşma katkıda bulunup, konuşma işleme kritik bir rol oynadığı tartışmasız olmakla 5. Motor temsilleri konuşma algısı dahil olduğu fikri yeni değildir. Konuşma algısı 6,7 Liberman motor teorisine göre dinleyici konuşmacının &quot;amaçlanan söyleyiş jestleri&quot; taklit ederek konuşmasını algılar. TMS (bir inceleme için, bakınız 8) konuşma algısı sırasında söyleyiş motor korteksin varsayılan rolünü araştıran güçlü bir araç olduğunu kanıtlamıştır. Bu makalede, tek nabız ve kullanarak dudak Motor temsil uyarılması üzerinde duruluyortekrarlayan TMS teknikleri. Tek darbe TMS motor korteks ve konuşma işleme 8-10 arasındaki bağlantıyı araştıran son derece etkili bir araç sağlamıştır. Primer motor korteks (M1) uygulanan tek TMS bakliyat ortaya motorlu elektromiyografi (EMG) kullanılarak kaydedilebilir kontralateral hedef kas potansiyelleri (yani MEP) uyarılmış. El kaslarında kaydedildi milletvekilleri (ilk interosseus dorsal; FDI) bir pik yaklaşık 24 msn darbe sonrası, milletvekilleri dudak kasları kayıtlı iken (orbicularis oris; OO) zirve yaklaşık 15 msn darbe sonrası (bkz. Şekil 1). Bu dudak ve el kasları için motor korteks mesafe farklılıkları yansıtır; dudaklarına kortiko bulber yolu eller için kortiko-spinal yolu daha kısadır. Bir MEP ortaya çıkarmak için gerekli olan palsının intensitesi en olası Nöroanatomik farklılıklar ve sorumluluk yönün yansıtan çok katılımcılar arasında farklılıkKafatasında detaylarda farklar 11 kalınlığı. MEP genlik kas rahat olduğunda kıyasla hedef kas sözleşmeli büyük MEP&#39;ler uyaran bir sabit yoğunluktaki darbeleri ile, motor sistemin fonksiyonel durumuna bağlıdır. MEP ölçümleri her katılımcının farklı kasların kortikal temsilini yerelleştirme yanı sıra, konular arasındaki TMS yoğunluğu normale doğru bir yol sağlar. Bu yöntem aynı zamanda ilgili doğrudan ilgilendiren bir bağımsız değişkene göre, motor uyarılabilirliğinin (örneğin MEP genlik) sağlamaktadır. Örneğin, tek darbe TMS çalışmalar konuşma dinleme ve konuşma ile ilgili dudak hareketleri 10,12,13 izlerken dudak temsil uyarılmasının büyük MEP&#39;ler (yani artmış uyarılma) neden olduğunu göstermiştir. Bir araya getirilen PET ve tek darbe TMS çalışma işitsel algısı konuşma sırasında konuşma motor sistemi uyarılma aktivite ile kısmen modüle olduğunu göstermiştirposterior inferior frontal girus 14 bıraktı. Tek darbe TMS konuşma algısı sırasında motor sistemi uyarılımın değişiklikleri göstermek iken bu motor korteks konuşma işleme katkıda olmadığını göstermez. Tekrarlanan TMS (TMU) motor kortekste 15 geçici bir bozulma (yani &quot;sanal bir lezyon&quot;) ikna etmek için de kullanılabilir. Bu &quot;sanal lezyon&quot; yaklaşımı motor sistemin bir odak alanına kontrollü, kısa süreli kesintileri sırasında konuşma algısı soruşturma sağlar. TMS neden olduğu &quot;sanal lezyonlar&quot; çoğu zaman, beynin işlevsel yeniden yol açan yaygın kortikal bölgeleri kapsar hastalarda gerçek lezyonlardan farklıdır. Hasta çalışmalar tipik olarak bir kontrol grubuna hastaların davranışlarını karşılaştırmak ve nadiren önce strok / lezyona performansı hakkında bilgi sağlar. Shamı kullanarak bu s gerçekleştirmek için bir katılımcının yeteneğini incelemek mümkündürMotor aksamalar ve, ve olmadan Peech algı görevleri dolayısıyla, bu aksamalar performansına katkıda olup olmadığını incelemek. Alt eşiği düşük frekanslı rTMS geçici motorlu dudak temsilini bozmak için kullanılabilir ve bu konuşma algı 16-18 söyleyiş motor korteksin rolünü araştırmak için kullanılır olmuştur. Monofazik düşük frekanslı TMU fazlı rTMS&#39;ye 19 ile karşılaştırıldığında kortikal uyarılabilirliği üzerinde daha etkili olduğu gösterilmiştir, çünkü bu deneylerde, tek fazlı pals dizileri kullanılmıştır. Dudakları kaydedilen milletvekillerinin boyutu 1 Hz yani motor uyarılmada altında fiyatla uygulanan alt eşik monofazik TMS bakliyat 15 dk tren sonra azalır 18 bastırılır. Bu rTMS&#39;den kaynaklı kesinti de dinleyicilerin bozar &#39;kategorik iki konuşma sesleri arasında değişen akustik kontinua algılama yeteneğine bu eklemlenme yerine (örneğin farklıydı&#39; ba &amp; #39; vs &#39;da&#39; ve &#39;ta&#39; vs &#39;pa&#39;). Dudak motor korteks karışıklıktan sonra bozulmuş performansı motor sistemi konuşma algısına katkıda bulunduğunu göstermektedir. El motorlu temsil bozulması konuşma sesleri kategorik algı üzerinde hiçbir etkisi yoktur. Bu bulgular zorluk, görev yapısı ve tepki türü 20 Bahisler bir renk ayrım kontrol görevi ile karşılaştırıldığında gürültü sunulan heceleri kullanırken Premotor kortekse uygulanan düşük frekanslı TMU bir fonetik ayrımcılık görev performansı bozar olduğunu gösteren daha önceki bulgularla tutarlıdır. Bu çalışmalar rTMS konuşma üretim ve algı hem destekleyebilir işitsel-motor devreleri keşfetmek son derece etkili bir araç olduğunu göstermektedir. Düşük frekanslı TMU ayrıca (Tartışma) bu konuyu araştırmak için beyin görüntüleme teknikleri ile birlikte kullanılabilir.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1221px;" width="1220">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:273px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:307px;">Company</td>
			<td style="width:311px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:331px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;">TMS stimulator</td>
			<td>Magstim Limited, Wales, U.K.</td>
			<td>Magstim BiStim (two MagStim 200s connected)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">2 TMS coils</td>
			<td>Magstim Limited, Wales, U.K.</td>
			<td>70-mm figure-of-eight coil, D70 Alpha</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">Electrodes for recording EMG signal</td>
			<td>Covidien llc, MA, USA.</td>
			<td colspan="2">Kendall Neonatal ECG electrodes, 22 mm x 30 mm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Electrode box (for EMG recording)</td>
			<td>Cambridge Electronic Design Limited, U.K.</td>
			<td>CED 1902-11/4 Electrode Adaptor</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Data acquisition unit (for EMG)</td>
			<td>Cambridge Electronic Design Limited, U.K.</td>
			<td>Micro1401-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Amplifier (for EMG)</td>
			<td>Cambridge Electronic Design Limited, U.K.</td>
			<td>1902</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Software for EMG recording and analyses</td>
			<td>Cambridge Electronic Design Limited, U.K.</td>
			<td>Spike2, version 7</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

stimulating the lip motor cortex with transcranial magnetic stimulation

Transkraniyal manyetik stimülasyon (TMS) konuşma algı söyleyiş motor korteksin rolünü araştıran yararlı bir araç olduğu kanıtlanmıştır. Araştırmacılar motor kortekste dudak temsil uyarmak için tek nabız ve tekrarlayan TMS kullandık. (; EMG elektromiyografi) dudak Motor temsilinin heyecanlanma, bu kortikal alana tek TMS darbeleri uygulamadan ve TMS-kaynaklı motorlu dudak kaslarına bağlı elektrotlar aracılığı potansiyeller (MEP) uyarılmış kaydederek incelenebilir. Büyük milletvekilleri artmış kortikal eksitabiliteyi yansıtmaktadır. Çalışmalar konuşma ile ilgili hareketleri izleme sırasında konuşma dinleme gibi boyunca o heyecanlanma artışlar göstermiştir. TMS dudak motoru temsil bozmak için de kullanılabilir. Düşük frekans alt eşik tekrarlayan stimülasyon bir 15-dakika tren başka bir 15-20 dakika daha motorlu uyarılabilirliğini bastırmak için gösterilmiştir. Motor dudak temsil Bu TMS-kaynaklı bozulması daha sonra bozarkonuşma algısı zorlu görevler ve konuşma işitsel-korteks yanıtları modüle performans geliyor. Bu bulgular motor korteks konuşma algılanmasına katkıda öneri ile uyumludur. Bu makalede dudak motor kortekste temsil ve nasıl tek nabız ve tekrarlayan TMS deneyler hem yürütülmesi için uygun stimülasyon yoğunluğunu belirlemek için lokalize anlatılmaktadır.

Tek darbe deneylerden elde edilen sonuçlar Tek darbe deneylerde, bağımlı ölçü MEP genliğidir. MEP&#39;in büyüklüğü tipik olarak eğrinin altında 10 tepe-tepe genlik 13,18 veya alan olarak ölçülür. Dudak milletvekilleri rahat kas veya biraz sözleşmeli kas ya kaydedilebilir. Daralma motor eşik düşürür, çünkü ikinci durumda, TMS baklagiller, daha düşük bir yoğunluk ile teslim edilebilir. Bu, kasılma gücü MEP genlikleri etkilediğinden daralma derecesi, deney boyunca sabit kalması çok önemlidir. Güçlü daralma daha büyük milletvekilleri, bir. Bu nedenle, milletvekilleri sözleşmeli kas kaydedildi ise, TMS yoğunluğunu tanımlamadan önce kasılma sabit bir düzeyde tutmak için katılımcı eğitmek önemlidir. Görsel geri besleme (Protokolü 4.1.) Eğitim sırasında yardımcı olur. Bazen eşikTMS akımlarının yoğunluk katılımcı için rahatsız edici ve deney gerçekleştirilebilir olamaz o kadar yüksektir. Ayrıca, dudak kaslar gevşer, özellikle dudak temsil bulmak ya da sağlam MEP&#39;ler kaydetmek her zaman mümkün değildir. Bu deney yayınlarda yürütülen olamazdı kime katılımcı sayısını bildirmek için iyi bir uygulamadır. Şekil 1, tek bir katılımcı için bir rahat ve sözleşmeli dudak kas kaydedildi MEP&#39;ler gösterir. TMS palslarının yoğunluğu daralma üç seviyesi arasında sabit tutulmuştur. Kas sözleşmeli olduğunda, motor uyarılma artar ve dolayısıyla milletvekilleri daha büyük olsun. <img alt="Şekil 1" fo:content-width="4in" src="/files/ftp_upload/51665/51665fig1highres.jpg" width="400" /> Şekil 1.. Dudak milletvekiliyle kas kasılması etkisi. MEP&#39;ler bir katılımcı ölçüldü ise o (1), dudaklarını rahat (2) hafifçe (&lt;maksimum% 5) olarak elinden dudaklar sözleşmeli, ve (3) zaman o dudaklar maksimum yaklaşık% 20 daralmıştır. Mono-fazik TMS bakliyat yoğunluğu her üç koşullarında (en yüksek yoğunluğunun% 58) olarak aynıydı. 6 AP üyeleri (Şekilde üst üste), her durumda kaydedildi. Rakam milletvekilleri daha büyük olsun ki zaman daralma artar seviyesi. Göstermektedir Bir kortikal sessiz dönem kuvvetli kasılması ile durum açıkça görülmektedir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51665/51665fig1large.jpg" target="_blank">, bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız.</a> Konuşma, dinleme ve konuşma ile ilgili dudak hareketlerini izleme sırasında dudak temsil artar Motor heyecanlanma. Konuşma ve sözel olmayan gürültü dinleme sırasında kaydedilen MEP dudak 2: Şekil ve göz hareketleri ve konuşma ile ilgili dudak hareketleri 10 izlerken sırasında. TOnun çalışma milletvekilleri biraz sözleşmeli dudak kaslarına kaydedildi. Daralmanın seviyesi MEP analizinde bir değişken olarak ilave edildi ve MEP boyutunu ayarlamak için kullanıldı. Sağ M1 uyarılması sonucu ortaya dudak milletvekilleri koşullardan herhangi sırasında modüle değildi oysa sol M1 uyarılması sonucu ortaya dudak MEP&#39;ler anlamlı, konuşma, dinleme ve taban durumuna göre konuşma ile ilgili dudak hareketlerini izliyor sırasında geliştirilmiş edildi. <img alt="Şekil 2," fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51665/51665fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51665/51665fig2.jpg" /> Sol motor korteks uyarıldı ise Şekil 2.., Bir katılımcının işitsel ve görsel konuşmanın algılanması sırasında milletvekilleri. Milletvekilleri biraz sözleşmeli dudaklar kas kaydedildi. AP milletvekilleri konuşma dinleme ve konuşma ile ilgili dudak hareketlerini izleme sırasında geliştirilmiş edildi. Değiştirilmiş Şekil <sup&gt; 10. Yeni yapılan bir çalışmada görsel ağız hareketlerinde 13 gözlem sırasında dudak motor kortekste eksitabilitenin değişikliklerin özgüllüğü araştırıldı. Bilinen konuşma (İngilizce) görsel algı sırasında kaydedilen dudak milletvekiliyle Z-skorları, bilinmeyen konuşma (İbranice), non-konuşma ağız hareketleri (gurning) ve hala yüz Şekil 3&#39;te sunulmaktadır. Bu z-skorları göre hesaplanmıştır Tüm koşullar anlamına gelir. TMS bakliyat sol M1 ve rahat dudak kasından kaydedilen milletvekiliyle üzerinden teslim edildi. Milletvekilleri bilinmeyen konuşma veya olmayan konuşma ağız hareketleri daha az bilinen konuşma gözlem sırasında büyük. Hala yüz gözlem sırasında kaydedilen MEP&#39;ler İngilizce konuşma gözlem sırasında kadar büyük idi. Bu bulgular dudak motor korteks konuşma iletişim sırasında görsel sinyalleri işleme katılır öneririz. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51665/51665fig2large.jpg" target="_blank">ona tıklayınız</a>Bu rakamın büyük bir versiyonunu görmek için e. <img alt="Şekil 3," fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51665/51665fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51665/51665fig3.jpg" /> Görsel konuşmanın algılanması sırasında Şekil 3.. Motorlu heyecanlanma. A. Katılımcılar bilinen konuşma (yani İngilizce) videoları sunuldu, bilinmeyen konuşma (yani İbranice), non-konuşma ağız hareketleri (yani gurns) ve hareketsiz bir ağız. Bir TMS nabız her videonun sırasında teslim edildi. Inter-darbe-aralığı (IPI) 5 ve 8 saniye arasında değişiyordu. B. resimde AP milletvekillerinden (± SEM) standardize genlikleri videoları gözlem sırasında dudak ölçülür. Z-skorları tüm koşulların ortalama göre hesaplanmıştır. AP milletvekilleri bilinmeyen bir konuşmadan daha bilinen konuşmanın gözlem (p = 0.001) veya g sırasında büyüktüçömleği (p &lt;0.05). Koşulları arasındaki MEP amplitüdlerinde farklar motor kortekste dudak temsil uyarılımın farklılıkları yansıtmaktadır. 13 değiştirilmiş Şekil. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51665/51665fig3large.jpg" target="_blank">, bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız.</a> TMU deneylerden elde edilen sonuçlar Bu el motorlu temsil üzerinde alçak frekanslı rTMS Motor uyarılabilirliğini azaltmak ve bu alanda geçici bir bozulma (yani &quot;sanal bir lezyon&quot;) 15 neden olduğunu göstermiştir olmuştu. Dudak motoru temsil fazla TMU de bu alanda 18 uyarılabilirliğini azaltır. Sol M1 korteks dudak temsil fazla düşük frekanslı uyarım, 15 dakika sonra APM amplitüdlerinde değişiklikler, Şekil 4&#39;te gösterilmiştir. Dudaktan kaydedilen APM tekrarlayan TMS trenin bitiminden sonra 7 dakika bastırıldı ama st vardı15 dakika sonra kurtarmak için arted. Bu bastırılmış heyecanlanma düşük frekanslı TMU yaklaşık 15 dakika için motor korteks dudak temsil işleyişi kesintiye olduğunu göstermektedir. Zorlu konuşma algısı görevleri söyleyiş motor korteks bozmaktadır katılımcıların performans TMS kaynaklı aksamalar. Aynı-farklı ayrımcılık görevi 18 dudak temsil modüle performansının bozulması TMS-kaynaklı nasıl 5: Şekil. Katılımcılar düşük frekanslı rTMU önce ve sonra hem sentetik hece çiftleri ile sunuldu. Onların görevi, heceler, aynı ya da farklı olup olmadığını belirtmek için oldu. TMS-kaynaklı bozulması dudakların (&#39;dekar&#39; vs &#39;ba&#39; ve &#39;ta&#39; vs &#39;pa&#39;) tarafından belden değil konuşma sesleri dudak-belden sentetik konuşma sesleri ayırt etmek katılımcının yeteneği bozulmuş. Ancak bu bozulma yeteneğini etkileyebilir vermedi(&#39;ga&#39; ve &#39;ga&#39; vs &#39;dekar&#39; vs &#39;ka&#39;) dudakları tarafından belden değil iki konuşma sesleri ayırt etmek. Bu, dudak gösterim bir articulator özel bir şekilde konuşma algılanmasına katkıda bulunduğunu göstermektedir. <img alt="Şekil 4," fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51665/51665fig4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51665/51665fig4.jpg" /> Şekil 4. Motor uyarılmada ve konuşma ayrımcılık rTMS&#39;nin Etkileri. A. grafik ilişki öncesi rTMS milletvekilleri sonrası rTMU milletvekillerinin tepe-tepe amplitudes (± SEM) ortalama değişiklik göstermektedir. Milletvekilleri dudak kasları kaydedildi ve rTMU deneyleri 1 ve 2 hem de sol hemisfer dudak motor korteks üzerine uygulanmıştır. Sonrası TMU milletvekilleri 15 dakika (post2) bitiminden sonra ~ 7 dakika (İleti1) kaydedilmiş ve ~ edildi 15 dakika düşük frekanslı rTMU trenin. Milletvekilleri önemli ölçüde e hem rTMS&#39;nin sonra bastırılmıştıxperiments 1 ve 2. B. Katılımcılar iki konuşma sesleri arasındaki sekiz adım akustik devamlılığı sentetik konuşma sesleri ile sunuldu. &quot;Across-kategorisinde&quot; çiftleri her bir katılımcı için belirlenmiştir kategori sınırları yerine dayalı seçildi. Katılımcılar aynı farklı ayrımcılık görev öncesi gerçekleştirilen ve dudak motorlu temsil üzerinde sonrası düşük frekanslı rTMS. &quot;Farklı&quot; tepkiler (± SEM) oranlarda değişiklikler çizilir. TMS sonra, katılımcılar rTMS&#39;ye daha önce dudak-belden konuşma sesleri (&#39;dekar&#39; vs &#39;ba&#39; ve &#39;ta&#39; vs &#39;pa&#39; dahil) genelinde kategorisinde çiftleri ayrımcılık fakir vardı. Diğer çiftleri Discriminability stabil kaldı. Şekiller 18 modifiye edilmiştir. ** P &lt;.01, *** p &lt;.001. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51665/51665fig4large.jpg" target="_blank">, bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Stimulating the Lip Motor Cortex with Transcranial Magnetic Stimulation at JoVE.com

Stimulating the Lip Motor Cortex with Transcranial Magnetic Stimulation

Transkraniyal manyetik stimülasyon (TMS) konuşma algı söyleyiş motor korteksin rolünü araştıran yararlı bir araç olduğu kanıtlanmıştır. Bu makale, motor dudak kasları potansiyeller (MEP) uyarılmış ve nasıl tekrarlayan TMS kullanarak motorlu dudak temsilini bozmak için kayıt anlatılmaktadır.

Transkranial Manyetik Stimülasyon ile Dudak Motor Cortex Uyarıcı

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has proven to be a useful tool in investigating the role of the articulatory motor cortex in speech perception. ...

stimulating-lip-motor-cortex-with-transcranial-magnetic

Research

JoVE Journal

Behavior

18.9K Görüntüleme.  University of Oxford.  Transkraniyal manyetik stimülasyon (TMS) konuşma algı söyleyiş motor korteksin rolünü araştıran yararlı bir araç olduğu kanıtlanmıştır. Bu makale, motor dudak kasları potansiyeller (MEP) uyarılmış ve nasıl tekrarlayan TMS kullanarak motorlu dudak temsilini bozmak için kayıt anlatılmaktadır. 

Video: Stimulating the Lip Motor Cortex with Transcranial Magnetic Stimulation

Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) with Auditory Stimulation in Songbirds

The neurobiology of birdsong, as a model for human speech, is a pronounced area of research in behavioral neuroscience. Whereas electrophysiology and molecular approaches allow the investigation of either different stimuli on few neurons, or one stimulus in large parts of the brain, blood oxygenation level dependent (BOLD) functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) allows combining both advantages, i.e. compare the neural activation induced by different stimuli in the entire brain at once. fMRI in songbirds is challenging because of the small size of their brains and because their bones and especially their skull comprise numerous air cavities, inducing important susceptibility artifacts. Gradient-echo (GE) BOLD fMRI has been successfully applied to songbirds 1-5 (for a review, see 6). These studies focused on the primary and secondary auditory brain areas, which are regions free of susceptibility artifacts. However, because processes of interest may occur beyond these regions, whole brain BOLD fMRI is required using an MRI sequence less susceptible to these artifacts. This can be achieved by using spin-echo (SE) BOLD fMRI 7,8 . In this article, we describe how to use this technique in zebra finches (Taeniopygia guttata), which are small songbirds with a bodyweight of 15-25 g extensively studied in behavioral neurosciences of birdsong. The main topic of fMRI studies on songbirds is song perception and song learning. The auditory nature of the stimuli combined with the weak BOLD sensitivity of SE (compared to GE) based fMRI sequences makes the implementation of this technique very challenging.

Functional Magnetic Resonance Imaging fMRI with Auditory Stimulation in Songbirds

This article shows an optimized procedure for imaging of the neural substrates of auditory stimulation in the songbird brain using functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI). It describes the preparation of the sound stimuli, the positioning of the subject and the acquisition and subsequent analysis of the fMRI data.

Songbirds İşitsel Uyarım ile Fonksiyonel Manyetik Rezonans Görüntüleme (fMRI)

The neurobiology of birdsong, as a model for human speech, is a pronounced area of research in behavioral neuroscience. Whereas electrophysiology and ...

Davranış

Simultaneous EEG Monitoring During Transcranial Direct Current Stimulation

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a technique that delivers weak electric currents through the scalp. This constant electric current induces shifts in neuronal membrane excitability, resulting in secondary changes in cortical activity. Although tDCS has most of its neuromodulatory effects on the underlying cortex, tDCS effects can also be observed in distant neural networks. Therefore, concomitant EEG monitoring of the effects of tDCS can provide valuable information on the mechanisms of tDCS. In addition, EEG findings can be an important surrogate marker for the effects of tDCS and thus can be used to optimize its parameters. This combined EEG-tDCS system can also be used for preventive treatment of neurological conditions characterized by abnormal peaks of cortical excitability, such as seizures. Such a system would be the basis of a non-invasive closed-loop device. In this article, we present a novel device that is capable of utilizing tDCS and EEG simultaneously. For that, we describe in a step-by-step fashion the main procedures of the application of this device using schematic figures, tables and video demonstrations. Additionally, we provide a literature review on clinical uses of tDCS and its cortical effects measured by EEG techniques.

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a non-invasive brain stimulation technique that has shown initial therapeutic effects in several neurological conditions. The main mechanism underlying these therapeutic effects is the modulation of cortical excitability. Therefore, online monitoring of cortical excitability would help guide stimulation parameters and optimize its therapeutic effects. In the present article we review the use of a novel device that combines simultaneous tDCS and EEG monitoring in real time.

Transkraniyal Doğru Akım Uyarım sırasında eş zamanlı EEG İzleme

Transcranial  direct current stimulation (tDCS) is a technique that delivers weak electric  currents through the scalp. This constant electric current ...

Transcranial Direct Current Stimulation and Simultaneous  Functional Magnetic Resonance Imaging

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique that uses weak electrical currents administered to the scalp to manipulate cortical excitability and, consequently, behavior and brain function. In the last decade, numerous studies have addressed short-term and long-term effects of tDCS on different measures of behavioral performance during motor and cognitive tasks, both in healthy individuals and in a number of different patient populations. So far, however, little is known about the neural underpinnings of tDCS-action in humans with regard to large-scale brain networks. This issue can be addressed by combining tDCS with functional brain imaging techniques like functional magnetic resonance imaging (fMRI) or electroencephalography (EEG).
In particular, fMRI is the most widely used brain imaging technique to investigate the neural mechanisms underlying cognition and motor functions. Application of tDCS during fMRI allows analysis of the neural mechanisms underlying behavioral tDCS effects with high spatial resolution across the entire brain. Recent studies using this technique identified stimulation induced changes in task-related functional brain activity at the stimulation site&#160;and also in more distant brain regions, which were associated with behavioral improvement. In addition, tDCS administered during resting-state fMRI allowed identification of widespread changes in whole brain functional connectivity.
Future studies using this combined protocol should yield new insights into the mechanisms of tDCS action in health and disease and new options for more targeted application of tDCS in research and clinical settings. The present manuscript describes this novel technique in a step-by-step fashion, with a focus on technical aspects of tDCS administered during fMRI.

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique. It has successfully been used in basic research and clinical settings to modulate brain function in humans. This article describes the implementation of tDCS and simultaneous functional magnetic resonance imaging (fMRI), to investigate the neural basis of tDCS effects.

Transkranyal Doğru Akım Uyarım ve Simultane Fonksiyonel Manyetik Rezonans Görüntüleme

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique that uses weak electrical currents administered to the scalp ...

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

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

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

Nedensel Beyin-davranış İlişkiler ve Zaman Kursu araştırılması için Transkraniyal Manyetik Uyarım

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

Modulating Cognition Using Transcranial Direct Current Stimulation of the Cerebellum

Numerous studies have emerged recently that demonstrate the possibility of modulating, and in some cases enhancing, cognitive processes by exciting brain regions involved in working memory and attention using transcranial electrical brain stimulation. Some researchers now believe the cerebellum supports cognition, possibly via a remote neuromodulatory effect on the prefrontal cortex. This paper describes a procedure for investigating a role for the cerebellum in cognition using transcranial direct current stimulation (tDCS), and a selection of information-processing tasks of varying task difficulty, which have previously been shown to involve working memory, attention and cerebellar functioning. One task is called the Paced Auditory Serial Addition Task (PASAT) and the other a novel variant of this task called the Paced Auditory Serial Subtraction Task (PASST). A verb generation task and its two controls (noun and verb reading) were also investigated. All five tasks were performed by three separate groups of participants, before and after the modulation of cortico-cerebellar connectivity using anodal, cathodal or sham tDCS over the right cerebellar cortex. The procedure demonstrates how performance (accuracy, verbal response latency and variability) could be selectively improved after cathodal stimulation, but only during tasks that the participants rated as difficult, and not easy. Performance was unchanged by anodal or sham stimulation. These findings demonstrate a role for the cerebellum in cognition, whereby activity in the left prefrontal cortex is likely dis-inhibited by cathodal tDCS over the right cerebellar cortex. Transcranial brain stimulation is growing in popularity in various labs and clinics. However, the after-effects of tDCS are inconsistent between individuals and not always polarity-specific, and may even be task- or load-specific, all of which requires further study. Future efforts might also be guided towards neuro-enhancement in cerebellar patients presenting with cognitive impairment once a better understanding of brain stimulation mechanisms has emerged.

Transcranial direct current stimulation (tDCS) over the cerebellum exerts a remote effect on the prefrontal cortex, which can modulate cognition and performance. This was demonstrated using two information-processing tasks of varying complexity, whereby only cathodal tDCS improved performance when the task was difficult, but not easy.

Serebellumunda ve Transkraniyal Doğru Akım Uyarım kullanma Modülasyonlu Biliş

Numerous studies have emerged recently that demonstrate the possibility of modulating, and in some cases enhancing, cognitive processes by exciting brain ...

Multifunctional Setup for Studying Human Motor Control Using Transcranial Magnetic Stimulation, Electromyography, Motion Capture, and Virtual Reality

The study of neuromuscular control of movement in humans is accomplished with numerous technologies. Non-invasive methods for investigating neuromuscular function include transcranial magnetic stimulation, electromyography, and three-dimensional motion capture. The advent of readily available and cost-effective virtual reality solutions has expanded the capabilities of researchers in recreating &#8220;real-world&#8221; environments and movements in a laboratory setting. Naturalistic movement analysis will not only garner a greater understanding of motor control in healthy individuals, but also permit the design of experiments and rehabilitation strategies that target specific motor impairments (e.g. stroke). The combined use of these tools will lead to increasingly deeper understanding of neural mechanisms of motor control. A key requirement when combining these data acquisition systems is fine temporal correspondence between the various data streams. This protocol describes a multifunctional system&#8217;s overall connectivity, intersystem signaling, and the temporal synchronization of recorded data. Synchronization of the component systems is primarily accomplished through the use of a customizable circuit, readily made with off the shelf components and minimal electronics assembly skills.

Transcranial magnetic stimulation, electromyography, and 3D motion capture are commonly used non-invasive techniques for investigating neuromuscular function in humans. In this paper, we describe a protocol that synchronously samples data generated by all three of these tools along with the unique addition of virtual reality stimulus presentation and feedback.

Transkraniyal Manyetik Uyarım, Elektromiyografi, Hareket Yakalama ve Sanal Gerçeklik kullanma İnsan Motor Kontrol incelenmesi için çok fonksiyonlu Kur

The study of neuromuscular control of movement in humans is accomplished with numerous technologies. Non-invasive methods for investigating neuromuscular ...

Neuronavigation-guided Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation for Aphasia

Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) is widely used for several neurological conditions, as it has gained acknowledgement for its potential therapeutic effects. Brain excitability is non-invasively modulated by rTMS, and rTMS to the language areas has proved its potential effects on treatment of aphasia. In our protocol, we aim to artificially induce virtual aphasia in healthy subjects by inhibiting Brodmann area 44 and 45 using neuronavigational TMS (nTMS), and F3 of the International 10-20 EEG system for conventional TMS (cTMS). To measure the degree of aphasia, changes in reaction time to a picture naming task pre- and post-stimulation are measured and compare the delay in reaction time between nTMS and cTMS. Accuracy of the two TMS stimulation methods is compared by averaging the Talairach coordinates of the target and the actual stimulation. Consistency of stimulation is demonstrated by the error range from the target. The purpose of this study is to demonstrate use of nTMS and to describe the benefits and limitations of the nTMS compared to those of cTMS.

This study is designed to test the hypothesis that neuronavigational system-guided transcranial magnetic stimulation has higher accuracy for targeting the intended target as demonstrated by eliciting a greater degree of virtual aphasia in healthy subjects, measured by delay in reaction time to picture naming.

Afazi için nöronavigasyon güdümlü Transkraniyal Manyetik Uyarım

Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) is widely used for several neurological conditions, as it has gained acknowledgement for its potential ...

Concurrent Electroencephalography Recording During Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS)

Oscillatory brain activities are considered to reflect the basis of rhythmic changes in transmission efficacy across brain networks and are assumed to integrate cognitive neural processes. Transcranial alternating current stimulation (tACS) holds the promise to elucidate the causal link between specific frequencies of oscillatory brain activity and cognitive processes. Simultaneous electroencephalography (EEG) recording during tACS would offer an opportunity to directly explore immediate neurophysiological effects of tACS. However, it is not trivial to measure EEG signals during tACS, as tACS creates a huge artifact in EEG data. Here we explain how to set up concurrent tACS-EEG experiments. Two necessary considerations for successful EEG recording while applying tACS are highlighted. First, bridging of the tACS and EEG electrodes via leaking EEG gel immediately saturates the EEG amplifier. To avoid bridging via gel, the viscosity of the EEG gel is the most important parameter. The EEG gel must be viscous to avoid bridging, but at the same time sufficiently fluid to create contact between the tACS electrode and the scalp. Second, due to the large amplitude of the tACS artifact, it is important to consider using an EEG system with a high resolution analog-to-digital (A/D) converter. In particular, the magnitude of the tACS artifact can exceed 100 mV at the vicinity of a stimulation electrode when 1 mA tACS is applied. The resolution of the A/D converter is of importance to measure good quality EEG data from the vicinity of the stimulation site. By following these guidelines for the procedures and technical considerations, successful concurrent EEG recording during tACS will be realized.

Concurrent Electroencephalography Recording During Transcranial Alternating Current Stimulation tACS

In this article we explain how to set up a concurrent transcranial alternating current stimulation and EEG experiment.

Transkraniyal Alternatif Akım Uyarım sırasında Eşzamanlı Elektroensefalografi Kayıt (TAC)

Oscillatory brain activities are considered to reflect the basis of rhythmic changes in transmission efficacy across brain networks and are assumed to ...

Treating Clinical Depression with Repetitive Deep Transcranial Magnetic Stimulation Using the Brainsway H1-coil

Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) is an emerging non-pharmacological approach to treating many brain-based disorders. rTMS uses electromagnetic coils to stimulate areas of the brain non-invasively. Deep transcranial magnetic stimulation (dTMS) with the Brainsway H1-coil system specifically is a type of rTMS indicated for treating patients with major depressive disorder (MDD) who are resistant to medication. The unique H1-coil design of this device is able to stimulate neuronal pathways that lie deeper in the targeted brain areas than those reached by conventional rTMS coils. dTMS is considered to be low-risk and well tolerated, making it a viable treatment option for people who have not responded to medication or psychotherapy trials for their depression.
Randomized, sham-control studies have demonstrated that dTMS produces significantly greater improvement in depressive symptoms than sham dTMS treatment in patients with major depression that has not responded to antidepressant medication. In this paper, we will review the methodology for treating major depression with dTMS using an H1-coil.

Here we present a protocol outlining the methodology for treatment of Major Depressive Disorder using the deep Transcranial Magnetic Stimulation (dTMS) system.

Brainsway H1-coil kullanılması Tekrarlanan Derin Transkraniyal Manyetik Uyarım ile Klinik Depresyon Tedavisi

Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) is an emerging non-pharmacological approach to treating many brain-based disorders. rTMS uses ...

Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation to the Unilateral Hemisphere of Rat Brain

Previous rodent models of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) adopted whole-brain stimulation instead of unilateral hemispheric rTMS, which is unlike the protocols used for human subjects. We report a successful application of rTMS to the unilateral hemisphere of rat brain. The rTMS was delivered with a low-frequency (1 Hz), high-frequency (20 Hz), or sham stimulation protocol to one side of the brain by using a small 25-mm figure-8 coil. We placed the center of the coil 1 cm lateral to the vertex on the biauricular line and angulated the coil 45&#176; to the ground to minimize a potential direct effect of rTMS on the contralateral cortex. We also used an in-house water cooling system to enable repetitive magnetic stimulation for more than 20 min, even at a 20-Hz stimulation frequency. Increases in the transcriptions of immediate early genes (Arc, Junb, and Egr2) were greater after rTMS than after sham stimulation. After 5 consecutive days of 20-min 1-Hz rTMS, bdnf mRNA expression was significantly higher in stimulated cortex than in contralateral side. The model presented herein will elucidate the molecular mechanisms of rTMS by allowing analysis of the inter-hemispheric difference in its effect.

We applied repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) to the unilateral hemisphere of rat brain, by placing a 25-mm figure-8 coil 1 cm lateral to the vertex on the biauricular line and angulating the coil by 45&#176;. An in-house water cooling system was used for rTMS for more than 20 min.

Sıçan Beyin Tek Taraflı Yarımküre için Transkraniyal Manyetik Uyarım

Previous rodent models of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) adopted whole-brain stimulation instead of unilateral hemispheric rTMS, ...