Bu çalışma Sağırlık ve Diğer İletişim Bozuklukları Hibe R21DC013915 ve R01DC012502, Doğa Bilimleri ve Kanada&#39;nın Mühendislik Araştırma Konseyi ve Avrupa Topluluğu&#39;nun Yedinci Çerçeve Programı (FP7 / 2007-2013 Hibe Anlaşması hayır altında Avrupa Araştırma Konseyi Ulusal Enstitüsü tarafından desteklenmiştir. 339.152 ).

Geçerli deneysel protokol Yale Üniversitesi İnsan Soruşturma Komitesi&#39;ne göre etik davranış kuralları izler. 1. Electroenchephalopgaphy (EEG) Preparasyon <ol><li> Uygun EEG kapağı belirlemek için kafa boyutunu ölçün. </li><li> Bir ölçüm bandı ile nasion ve inion arasındaki orta noktayı bularak tepe konumunu tanımlayın. </li><li> Cz olarak önceden belirlenmiş tepe kullanarak kafasına EEG kapağını yerleştirin. 1.2 yapıldığı gibi bir ölçüm bandı kullanarak kapağı yerleştirdikten sonra tekrar Cz inceleyin. EEG kap elektrot tutucuları ile donatılmış olup 64 elektrotlar (veya sahipleri) yerleştirme Cz 11 dayalı önceden belirtilen koordinatlar sistemi ile modifiye 10-20 sistemine dayalı olduğunu unutmayın. Not: Bu temsili bir uygulama derisi dağıtım değişiklikleri değerlendirmek için 64 elektrot yapılandırma kullanır ve kaynak analizi için. Basit uygulamalar (genlik ve gecikme olay-ilişkili potansiyel değişiklikler) için USIng az elektrotlar mümkündür. Burada kullanılan EEG sisteminde şasi için iki ek elektrotlar bulunmaktadır. Bu elektrod sahipleri aynı zamanda kapağa dahildir. </li><li> Tek kullanımlık bir şırınga kullanılarak elektrot tutucular elektrot jeli uygulayın. </li><li> Elektrotlar ve elektrot kap üzerinde elektrot sahiplerine etiketleri eşleşen elektrotlar sahipleri içine (toprak elektrotları dahil) EEG elektrotları takın. </li><li> Alkol pedleri ile cilt yüzeyini temizleyin. Not: Her iki gözün dış canthus (yatay göz hareketi) göz hareketi (elektro-oculography), deri yerleri, yukarıda ve sağ gözü (dikey göz hareketi) altında ve yan saptamak için elektrotlar için; somatosensoriyel stimülasyon sözlü açıya cilt yanal temizlenir. </li><li> Elektrot jeli ile dört elektro-oculography elektrotlar doldurun ve 1.6 not sitelere çift taraflı bant ile elektrotlar sabitleyin. </li><li> Velcro kayışı kullanarak tüm elektrot kablolarını sabitleyin. R Eğerequired, katılımcının vücuda kablo veya herhangi bir ek elektriksel veya mekanik gürültü tanıtmak değil başka yerlerde bantlayın. </li><li> Monitörün önünde katılımcı ve somatosensori uyarılması için robot yerleştirin. 1.8 gibi yine tüm elektrot kablolarını sabitleyin. </li><li> EEG sisteminin amplifikatör kutusundaki EEG ve uygun konnektörleriyle içine (toprak elektrotları dahil) elektro-oculography elektrotlar (eşleştirme etiket ve connecter şekli) bağlayın. </li><li> EEG sinyalleri ücretsiz artifact ve ofset değeri kabul edilebilir bir aralıkta (&lt;50 mV veya daha küçük) olduğunu olduğunu kontrol edin. Genellikle yüksek empedans göstergesidir gürültülü sinyaller veya büyük uzaklıklar bulunursa, doğru ek EEG jel ekleme ve / veya elektrot altında doğrudan saç yeniden konumlandırarak bu elektrot sinyaller. </li><li> EEG-uyumlu kulaklık takın ve ses seviyesi konu rapora dayanarak rahat bir aralıkta olduğunu doğrulayın. </li></ol><pclass = &quot;jove_title&quot;&gt; 2. Somatosensoriyel Uyarım Not: Geçerli protokol somatosensoriyel stimülasyon amacıyla yüz derisinin streç uygular. EEG sistemi ile deney düzeneği Şekil 1 &#39;de gösterilmiştir. Somatosensori uyanm cihazının ayrıntıları önceki çalışmalarda 1,7,12-14 tarif edilmiştir. Kısaca, iki küçük plastik tırnaklar (2 cm genişliğinde ve 3 cm yükseklik) cilde çift taraflı bant ile tutturulur. Sekmeler dize kullanarak robotik cihaza bağlanır. Robot deneysel tasarımlara göre sistematik cilt germe yükleri oluşturur. Aşağıdaki gibi ERP kayıt için kurulum protokolüdür: <ol><li> Stimülasyon sırasında baş hareketi en aza indirmek için kafalık katılımcının kafasını yerleştirin. Dikkatle katılımcının baş ve kafalık arasındaki elektrot kablolarını çıkarın. </li><li> Robot için emniyet anahtarı tutmak için katılımcı değildir. </li><li> Için plastik parçayı takınsomatosensoriyel stimülasyon için çift taraflı bant kullanarak hedef cilt konumu. Temsilcisi, hedef ağız açısına cilt yanal olduğu 12,13, sonuçları için modiolus sekmelerin merkezini yerleştirmek, birkaç mm yaklaşık sekmelerin merkezi aynı yükseklikte oral açıya yanal Oral açısı. </li><li> EEG elektrotları ve kabloları önlemek için dize, dize destekleri ve robotun yapılandırmasını ayarlayın. </li><li> Nedeniyle (genellikle elektrofizyolojik tepki ile karşılaştırıldığında nispeten büyük genlikli ve daha düşük bir frekansa da görülmektedir) uyanya eserler kontrol etmek için (4 N, maksimum kuvvet ile 3 Hz, bir döngü sinüzoit) bir kaç yüz cilt uzanır uygulanır. Eserler EEG sinyalleri görülmektedir ise 2.4 geri dönün. </li></ol> 3. ERP Kayıt <ol><li> (Bir blok = 10 deneme veya daha az) onaylamak için konuya deneysel görev açıklayın ve uygulama denemeleri vermeniz halinde konu undeaçıkça görevi rstands. Not: ERP kayıt için deneysel bir görev ve uyaran sunum uyaran sunumu için yazılımda preprogramed bulunmaktadır. <ol><li> Kombine somatosensory ve işitsel uyaranların 12 ile temsili testte, ağız açısı cilt yanal cilt deformasyon ile ilişkili somatosensori stimülasyonu uygulamak. Streç desen 4 N. işitsel uyarılması için kullanılan &quot;ise&quot; &quot;kafa&quot; ile arasında 10 basamak ses sürekliliğinde yarıda ise tek bir sentezlenmiş konuşma söyleyiş maksimum kuvvet ile bir döngü sinusoid (3 Hz) &#39;dir. </li><li> Ayrı ayrı ya da kombinasyon halinde, her iki uyaranları sunulması. Kombine uyarılması, test üç başlangıçlı zamanlamaları (somatosensoriyel ve işitsel başlangıç ​​ve bitiş noktalarının 90 msn kurşun ve lag ve eşzamanlı: Şekil 3A bakınız). </li><li> . Kurşun, simult ve l: işitsel ve yalnız üç kombine yalnız beş uyarımlar sunumunu (somatosensoriyel Rastgeleag). Beklenti ve alışkanlık önlemek için 1000 ile 2000 milisaniye arasındaki karşılıklı deneme aralığı Vary. Deneysel görev klavyede bir tuşa basarak &quot;kafa&quot; ile akustik ara ve ses sunulan konuşma sesi, &quot;kafa&quot; &#39;vardı, oldu &quot;olmadığını tespit etmektir. Somatosensoriyel yalnız durumda, orada hangi Hiçbir işitsel uyarım katılımcılar &quot;kafa&quot; cevap talimatı vardır. </li><li> Tutanak katılımcı yargıları ve uyaran sunum yazılımı kullanarak anahtar basına uyaranın başlangıcından itibaren reaksiyon zamanı. Göz hareketi nedeniyle eserler azaltmak amacıyla ekranda bir tespit noktası bakışları katılımcıyı değildir. </li><li> Kısa bir mola için sabitleme noktası her 10 uyarılmalara çıkarın. (Görev ve uyaran sunum 12,13 da diğer örneğe bakın) </li></ol></li><li> 512 Hz ERP kayıt için yazılımını başlatınERP veri zaman çizelgesinde uyarılması başlangıcı saatini kaydeder örnekleme. Ayrıca stimülasyon türü hakkında bilgi içerir stimülasyon, zaman damgaları, uyaran sunum için yazılım her uyarıcı gönderildiğine dikkat edin. (ERP kayıt ve uyaran sunum için) iki program bir paralel port aracılığıyla bağlanan iki ayrı PC&#39;lerde çalışıyor. </li><li> Tetik bekleme moduna somatosensoriyel uyarılması için yazılım ayarlayın ve ardından uyaran sunum yazılımı aktive ederek uyaran sunum başlayın. Somatosensoriyel uyarılması için yazılım aynı zamanda diğer iki bilgisayar ayrı bir PC üzerinde çalışan olduğunu unutmayın. Durum başına Tutanak 100 ERP. Not: somatosensoriyel uyarılması için bir tetikleme sinyali duyusal uyarımı için PC dijital bir çıkış cihazına bağlı bir analog giriş cihazı ile alınır. Tek somatosensorial stimülasyon tek tetik başına üretilmektedir. &lt;/ li&gt; </ol>

<ol>
	<li>Ito, T., Tiede, M., Ostry, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Somatosensory+function+in+speech+perception.">Somatosensory function in speech perception.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 106, 1245-1248 (2009).</li><li>Gick, B., Derrick, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aero-tactile+integration+in+speech+perception.">Aero-tactile integration in speech perception.</a> Nature. 462, 502-504 (2009).</li><li>McCloskey, D. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinesthetic+sensibility.">Kinesthetic sensibility.</a> Physiol Rev. 58, 763-820 (1978).</li><li>Proske, U., Gandevia, S. 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+kinaesthetic+senses.">The kinaesthetic senses.</a> J Physiol. 587, 4139-4146 (2009).</li><li>Collins, D. F., Prochazka, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Movement+illusions+evoked+by+ensemble+cutaneous+input+from+the+dorsum+of+the+human+hand.">Movement illusions evoked by ensemble cutaneous input from the dorsum of the human hand.</a> J Physiol. 496 (Pt 3), 857-871 (1996).</li><li>Edin, B. B., Johansson, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Skin+strain+patterns+provide+kinaesthetic+information+to+the+human+central+nervous+system.">Skin strain patterns provide kinaesthetic information to the human central nervous system.</a> J Physiol. 487 (Pt 1), 243-251 (1995).</li><li>Ito, T., Ostry, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Somatosensory+contribution+to+motor+learning+due+to+facial+skin+deformation.">Somatosensory contribution to motor learning due to facial skin deformation.</a> J Neurophysiol. 104, 1230-1238 (2010).</li><li>Connor, N. P., Abbs, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Movement-related+skin+strain+associated+with+goal-oriented+lip+actions.">Movement-related skin strain associated with goal-oriented lip actions.</a> Exp Brain Res. 123, 235-241 (1998).</li><li>Johansson, R. S., Trulsson, M., Olsson, K. &. #. 1. 9. 4. ;., Abbs, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanoreceptive+afferent+activity+in+the+infraorbital+nerve+in+man+during+speech+and+chewing+movements.">Mechanoreceptive afferent activity in the infraorbital nerve in man during speech and chewing movements.</a> Exp Brain Res. 72, 209-214 (1988).</li><li>Nordin, M., Hagbarth, 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=Mechanoreceptive+units+in+the+human+infra-orbital+nerve.">Mechanoreceptive units in the human infra-orbital nerve.</a> Acta Physiol Scand. 135, 149-161 (1989).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Guideline+thirteen:+guidelines+for+standard+electrode+position+nomenclature.+American+Electroencephalographic+Society.">Guideline thirteen: guidelines for standard electrode position nomenclature. American Electroencephalographic Society.</a> Journal of clinical neurophysiology : official publication of the American Electroencephalographic Society. 11, 111-113 (1994).</li><li>Ito, T., Gracco, V. L., Ostry, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temporal+factors+affecting+somatosensory-auditory+interactions+in+speech+processing.">Temporal factors affecting somatosensory-auditory interactions in speech processing.</a> Frontiers in psychology. 5, 1198 (2014).</li><li>Ito, T., Johns, A. R., Ostry, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Left+lateralized+enhancement+of+orofacial+somatosensory+processing+due+to+speech+sounds.">Left lateralized enhancement of orofacial somatosensory processing due to speech sounds.</a> J Speech Lang Hear Res. 56, S1875-S1881 (2013).</li><li>Ito, T., Ostry, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Speech+sounds+alter+facial+skin+sensation.">Speech sounds alter facial skin sensation.</a> J Neurophysiol. 107, 442-447 (2012).</li><li>Kenton, 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=Peripheral+fiber+correlates+to+noxious+thermal+stimulation+in+humans.">Peripheral fiber correlates to noxious thermal stimulation in humans.</a> Neuroscience letters. 17, 301-306 (1980).</li><li>Larson, C. R., Folkins, J. W., McClean, M. D., Muller, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensitivity+of+the+human+perioral+reflex+to+parameters+of+mechanical+stretch.">Sensitivity of the human perioral reflex to parameters of mechanical stretch.</a> Brain Res. 146, 159-164 (1978).</li><li>M&#246;tt&#246;nen, R., J&#228;rvel&#228;inen, J., Sams, M., Hari, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Viewing+speech+modulates+activity+in+the+left+SI+mouth+cortex.">Viewing speech modulates activity in the left SI mouth cortex.</a> Neuroimage. 24, 731-737 (2005).</li><li>Soustiel, J. F., Feinsod, M., Hafner, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Short+latency+trigeminal+evoked+potentials:+normative+data+and+clinical+correlations.">Short latency trigeminal evoked potentials: normative data and clinical correlations.</a> Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 80, 119-125 (1991).</li><li>Martin, B. A., Tremblay, K. L., Korczak, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Speech+evoked+potentials:+from+the+laboratory+to+the+clinic.">Speech evoked potentials: from the laboratory to the clinic.</a> Ear and hearing. 29, 285-313 (2008).</li><li>Perrin, F., Bertrand, O., Pernier, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Scalp+current+density+mapping:+value+and+estimation+from+potential+data.">Scalp current density mapping: value and estimation from potential data.</a> IEEE Trans Biomed Eng. 34, 283-288 (1987).</li><li>Ito, T., Gomi, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cutaneous+mechanoreceptors+contribute+to+the+generation+of+a+cortical+reflex+in+speech.">Cutaneous mechanoreceptors contribute to the generation of a cortical reflex in speech.</a> Neuroreport. 18, 907-910 (2007).</li><li>Onton, J., Westerfield, M., Townsend, J., Makeig, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+human+EEG+dynamics+using+independent+component+analysis.">Imaging human EEG dynamics using independent component analysis.</a> Neurosci Biobehav Rev. 30, 808-822 (2006).</li><li>Larsson, L. E., Prevec, T. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Somato-sensory+response+to+mechanical+stimulation+as+recorded+in+the+human+EEG.">Somato-sensory response to mechanical stimulation as recorded in the human EEG.</a> Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 28, 162-172 (1970).</li><li>Johansson, R. S., Trulsson, M., Olsson, K. &. #. 1. 9. 4. ;., Westberg, K. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanoreceptor+activity+from+the+human+face+and+oral+mucosa.">Mechanoreceptor activity from the human face and oral mucosa.</a> Exp Brain Res. 72, 204-208 (1988).</li><li>Diehl, R. L., Lotto, A. J., 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=Speech+perception.">Speech perception.</a> Annu Rev Psychol. 55, 149-179 (2004).</li><li>Liberman, A. M., 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>Schwartz, J. L., Basirat, A., Menard, L., Sato, 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+Perception-for-Action-Control+Theory+(PACT):+A+perceptuo-motor+theory+of+speech+perception.">The Perception-for-Action-Control Theory (PACT): A perceptuo-motor theory of speech perception.</a> J Neurolinguist. 25, 336-354 (2012).</li><li>Rizzolatti, G., Craighero, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+mirror-neuron+system.">The mirror-neuron system.</a> Annu Rev Neurosci. 27, 169-192 (2004).</li><li>Rizzolatti, G., Fabbri-Destro, 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+mirror+system+and+its+role+in+social+cognition.">The mirror system and its role in social cognition.</a> Curr Opin Neurobiol. 18, 179-184 (2008).</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>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>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>M&#246;tt&#246;nen, 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>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>Wilson, S. M., Saygin, A. P., Sereno, M. I., 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=Listening+to+speech+activates+motor+areas+involved+in+speech+production.">Listening to speech activates motor areas involved in speech production.</a> Nat Neurosci. 7, 701-702 (2004).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

Burada bildirilen çalışmalarda yüz cilt deformasyon tarafından üretilen hassas kontrollü somatosensori stimülasyon kortikal ERP indükler kanıtlar sunmaktadır. Deri afferentlerin insan bacak hareketi 5,6 ve konuşma hareketi 7,8,21 yılında kinestetik bilgilerin 3,4 zengin bir kaynağı olarak bilinir. Konuşma sırasında gerçek hareket yönünü yansıtan bir şekilde yüz cildi germe gelen hareketine benzer bir kinestetik duygusu neden olur. Hassas kontrollü deri streç ve ERP kayıtları birleştirerek geçerli bir yöntem konuşma davranışları geniş bir yelpazede sırasında orofasial fonksiyon nöral temelini araştırmak için kullanılabilir. Mekanik uyarılması ve eşzamanlı EEG kaydı kullanarak, dışlayıcı devam eden sinyalleri izlemek için önemlidir. Dizeleri EEG elektrotları ve kablolara yakın bulunmaktadır deriyi germek için kullanılan bu yana, özellikle de elektrik olasılığı varEl ve hareket eserler EEG sinyalleri indüklenen ediliyor. Bu eser elektrofizyolojik yanıt ile karşılaştırıldığında, çünkü nispeten büyük genlikli ve düşük frekans ayırt edilebilir. Kayıt öncesinde, dize konfigürasyonu dahil stimülasyon kurulumu belirlemek ve bağlı uyarısına herhangi bir mekanik eserler ortadan kaldırmak için dikkatlice kontrol edilmelidir. Eserler bu tür filtreleme veya göz hareketi benzer bağımsız bileşen analizi 22 ve yanıp sönen post sinyal işleme, tarafından kaldırılabilir rağmen, daha temiz sinyaller her zaman daha arzu edilir. Somatosensory olaya ilişkin potansiyellerin önceki çalışmalarda çoğunlukla mekanik 23, elektrik 18 veya lazer nosiseptif stimülasyon 15 kullanılarak üretildi kısa somatosensorial uyaranlara kullandık. Stimülasyon bu tür kaynaklanan Somatosensoriyel giriş konuşma belirli bir artikülasyon hareket ile ilişkili değildir ve bu nedenle, bu olmayabilirkonuşma ile ilgili kortikal işleme soruşturma için uygun. Möttönen, vd. 17 konuşma sesleri dinlerken sırasında dokunarak basit dudak kullanarak magnetoenchalographic somatosensori potansiyellerin bir değişiklik göstermek için başarısız olmuştu. Buna karşılık, yüz derisinde deformasyon konuşma artikülasyon hareketi 21 ve sensorimotor adaptasyon 7 ile birlikte meydana geldiği benzer kinestetik girdi sağlamaktadır. Bu uyaranlar da konuşma algısal işlem 1,14 ile etkileşim. Geçerli cilt germek pertürbasyon somatosensoriyel ERP somatosensoriyel uyarılması için şu anda mevcut diğer yöntemlere göre daha konuşma ile ilgili kortikal işleme araştırılması için daha uygundur. Birçok farklı özellikler geçerli deri streç uyarılması ve önceki yöntemler arasında bulunmuştur. Kaynak konumu da dahil olmak üzere daha fazla araştırma gereklidir. Yüz cilt deformasyon t oluşuyor olsa dao konuşma hareketi 8 sırasında değişen derecelerde, ağız açısı cilt yanal yoğun deri mekanoreseptörlerin 10,24 ile innerve edilir ve konuşma sırasında cilt germek tespiti için ağırlıklı olarak sorumlu olabilir. Ağız köşeleri cilt konuşma motor kontrol ve konuşma motor öğrenme için önemli olabilir. Cildin streç sadece bir yönde ve EEG oturum başına tek bir yerde yapılabilir, çünkü mevcut yaklaşım biraz sınırlıdır. Tek bir EEG oturumda birden yön ve / veya birden fazla yer daha karmaşık bir cilt deformasyon kullanarak ve değerlendirilmesi konuşma işleme somatosensation spesifik rolüne daha fazla fikir verecektir. Konuşma üretimi ve algı 25-27 yılında temsilleri doğası ve işleme ilişkin konuşma iletişim çalışmalarında uzun süredir çıkarları vardır. Ayna nöronlar 28,29 keşfi fikrini takviyeli Motor eğlenceseksiyonlar konuşma algısı olarak katılıyor. Konuşma sesleri motor sistemi (veya motor ve premotor korteks) tutulumu da algı 30-35 araştırılmıştır. Bununla birlikte, konuşma üretimi ve algı arasındaki bağlantı hala tam olarak anlaşılamamıştır. Konuşma algısı üzerindeki olası etkilerini araştırmak somatosensorial bize konuşma algısı ve üretim üsleri nöral anlamak ve üst üste veya bağlantı olup olmadığını olabilir. Somatosensori fonksiyonunu modüle geçerli tekniği sorgulama bu önemli bölgeyi araştırmak için yeni bir araç sağlamıştır. Mevcut teknik, daha genel olarak somatosensori fonksiyonunun araştırmalarda kullanılabilecek ek bir avantaja sahiptir ve nasıl nöral işleme diğer duyusal ile etkileşime girer.

Konuşma üretimi hem işitsel ve somato bilgilere bağlıdır. Işitsel ve somato geribildirim bir bebek tarafından üretilen ilk seslenişlerden birlikte ortaya çıkar ve hem konuşma motor öğrenme katılmaktadırlar. Son sonuçlar somatosensori süreçler algı yanı sıra üretime katkıda bulunduğunu göstermektedir. Bir robot cihaz katılımcıların işitsel uyaranlara 1 dinlemek gibi yüz cildi uzanan Örneğin, konuşma tanıma değişir sesler. Işitsel uyaranlara konuşma denk yanak Hava ponponları katılımcıların algısal yargıları 2 değiştirebilir. Bu somatosensori etkiler cilt deformasyon yanıt deri mekanoreseptörlerin aktivasyonunu içerir. Cilt hareketi sırasında çeşitli şekillerde deforme olur, ve kutanöz mekanoreseptörler duyusal algılama 3,4 katkıda bilinmektedir. Deri mekanoreseptörleri kinestetik rolü iblishareketle ilgili cilt suşları uygun fleksiyon veya uzatma hareketi cilt streç 6 desen bağlı olarak algılanan son bulgular 5-7 strated. Eşlik eden yüz cilt germe konuşmasıyla belirli konuşma söyleyiş tekrarı olan konuşma, motor eğitimi, boyunca, artikülasyon desenleri adaptif bir şekilde 7 değişir. Bu çalışmalar, hareketi sırasında cilt gerilmesi modüle sensorimotor sisteminin duyusal fonksiyonuna kutanöz afferentlerin katkı değerlendirmek için bir yöntem temin göstermektedir. Orofasial deri mekanoreseptörleri kinestetik fonksiyonu duyu sinirlerinin 9,10 den recoding psikofizyolojik yöntemleri 7,8 ve mikroelektrot kullanarak çoğunlukla incelenmiştir. Burada mevcut protokol yüz cilt deformasyon ve olaya ilişkin potansiyel (ERP) kayıt ile ilişkili orofasial somatosensoriyel stimülasyon kombinasyonu üzerinde duruluyor. Tholan prosedür bilgisayar kontrollü robot cihaz kullanarak yüz cilt deformasyon yönü ve zamanlaması üzerinde hassas deneysel kontrolü vardır. Bu bize seçici ve hassas hem konuşma, motor öğrenme sırasında yönelimlerin geniş bir yelpazede yüz cildi deforme ederek konuşma üretimi ve algılanması için somatosensoriyel katkısı hakkında spesifik hipotezleri test ve doğrudan konuşma üretimi ve algı sağlar. ERP kayıt noninvaziv orofasyal davranışları üzerindeki somatosensoriyel stimülasyon etkisi zamansal desen ve zamanlamasını değerlendirmek için kullanılır. Geçerli protokol daha sonra kinestetik fonksiyonun sinirsel süreçlerin değerlendirilmesi ve her iki konuşma işleme, konuşma üretimi ve konuşma algısı somatosensör sisteminin katkısını değerlendirmek olabilir. ERP kayıt deri germe uyarım uygulama programı göstermek için, aşağıdaki protokol konuşma s somatosensory ve işitsel giriş etkileşime odaklananerception. Sonuçlar konuşmasında somatosensory-işitsel etkileşimi değerlendirmek için potansiyel bir yöntem vurgulayın.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="673">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">EEG recording system</td>
			<td style="width:163px;">Biosemi</td>
			<td style="width:147px;">ActiveTwo</td>
			<td style="width:147px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Robotic decice for skin stretch</td>
			<td style="width:163px;">Geomagic</td>
			<td style="width:147px;">Phantom Premium 1.0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">EEG-compatible earphones</td>
			<td style="width:163px;">Etymotic research</td>
			<td style="width:147px;">ER3A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Software for visual and auditory stimulation</td>
			<td style="width:163px;">Neurobehavioral Systems</td>
			<td style="width:147px;">Presentation</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Electrode gel</td>
			<td style="width:163px;">Parker Laboratories, INC</td>
			<td style="width:147px;">Signa gel</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Double sided tape</td>
			<td style="width:163px;">3M</td>
			<td style="width:147px;">1522</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Disposable syringe</td>
			<td style="width:163px;">Monoject</td>
			<td style="width:147px;">412 Curved Tip</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Analog input device</td>
			<td style="width:163px;">National Instuments&#160;</td>
			<td style="width:147px;">PCI-6036E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Degital output device</td>
			<td style="width:163px;">Measurement computing</td>
			<td style="width:147px;">USB-1208FS</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

somatosensory event-related potentials from orofacial skin stretch stimulation

Cortical processing associated with orofacial somatosensory function in speech has received limited experimental attention due to the difficulty of providing precise and controlled stimulation. This article introduces a technique for recording somatosensory event-related potentials (ERP) that uses a novel mechanical stimulation method involving skin deformation using a robotic device. Controlled deformation of the facial skin is used to modulate kinesthetic inputs through excitation of cutaneous mechanoreceptors. By combining somatosensory stimulation with electroencephalographic recording, somatosensory evoked responses can be successfully measured at the level of the cortex. Somatosensory stimulation can be combined with the stimulation of other sensory modalities to assess multisensory interactions. For speech, orofacial stimulation is combined with speech sound stimulation to assess the contribution of multi-sensory processing including the effects of timing differences. The ability to precisely control orofacial somatosensory stimulation during speech perception and speech production with ERP recording is an important tool that provides new insight into the neural organization and neural representations for speech.

Bu bölümde yüz cilt deformasyon kaynaklanan somatosensoriyel uyarısına yanıt olarak temsil olaya ilişkin potansiyeller sunuyor. Deney düzeneği Şekil 1 &#39;de gösterilmiştir. Sinusoidal uyarılması, oral açısı (referans olarak bakınız Şekil 3A) için yüz derisinin yanal uygulanmıştır. Yüz germe denemeleri toplam test 12 katılımcı ile her katılımcı için kaydedildi. Çevrimdışı yatay ve dikey elektro-oculography sinyalleri temelinde yanıp ve göz hareketi eserler ile denemeler çıkardıktan sonra (± 150 mV üzeri), çalışmaların% 85&#39;ten fazlası ortalaması alındı. EEG sinyalleri 0,5-50 Hz bant geçiren filtre ile filtre edilir ve tüm elektrotlar arasında ortalama yeniden referans alınmıştır. 2 Seçilen temsilci elektrotlar ortalama somatosensorial ERP göstermektedir. Frontal bölgelerde, zirve negatif potansiyelleri 100-200 msn po indüklenen edildist uyaran 200-300 ms olumlu bir potansiyel tarafından takip başlangıçlı. En büyük yanıt orta hat elektrotlar gözlenmiştir. Somatosensori ERP 15-18 önceki çalışmalardan farklı olarak, erken gecikme (&lt;100 msn) potansiyelleri vardır. Bu zamansal örüntü işitsel uyaranların 19 aşağıdaki tipik N1-P2 dizisine oldukça benzer. Sağ ve sol yarımküredeki elektrot gelen çifti arasında karşılaştırıldığında, zamansal desen muhtemelen ikili stimülasyon nedeniyle oldukça benzer. <img alt="figür 1" src="/files/ftp_upload/53621/53621fig1.jpg" /> Şekil 1. Deneysel kurulum. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53621/53621fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 2," src="/files/ftp_upload/53621/53621fig2.jpg" /> Şekil 2. Olaya ilişkin potansiyeller içindeyüz cilt streç tarafından üretilen somatosensoriyel stimülasyon cevap. ERP temsili elektrotlar elde edildi. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53621/53621fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> İlk sonuç stimülasyon zamanlaması konuşma işleme 12 sırasında multisensory etkileşimi nasıl etkilediğini gösterir. Bu çalışmada, nöral yanıt etkileşimleri ayrı ayrı sunulmuştur unisensory uyaranlara ERP cebirsel toplamı ile somatosensory-işitsel uyaran çiftleri kullanılarak elde edilen ERP karşılaştırılarak bulundu. Işitsel-somatosensori uyarıların desen Şekil 3A temsil edilmektedir. Şekil 3B somatosensory-işitsel uyaran çiftleri (kırmızı çizgi) yanıt olarak olaya ilişkin potansiyeller şeklini gösterir. Siyah çizgi Temsilci VekiliBireysel unisensory işitsel ve somato ERP toplamı ts. Üç panel, iki uyaran başlangıç ​​ve bitiş noktalarının arasındaki zaman farkı karşılık: somatosensori başlangıcı (Sol), eşzamanlı (Merkez) ve 90 msn gecikme (Sağ) 90 msn öne geçti. Somatosensori stimülasyon işitsel başlamasından önce 90 msn sunulduğunda, eşleştirilmiş ve toplanır tepkiler (Şekil 3B sol panel) arasında bir fark yoktur. Bu etkileşim etkisi giderek somatosensory ve işitsel girişler arasındaki zaman gecikmesinin bir fonksiyonu olarak azalır (Şekil 3B&#39;de, iki noktalı çizgi arasındaki değişim bakınız). Sonuçlar somatosensorial-işitsel etkileşim dinamik stimülasyon zamanlama ile değiştirilmiş olduğunu göstermektedir. <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/53621/53621fig3.jpg" /> Şekil 3. Olaya ilişkin potansiyeller bir somatosensory-işitsel intera yansıtırKonuşma algısı bağlamında ction. Bu şekil, Ito somatosensory ve işitsel uyarıların ve ark., 12 (A) geçici desen modifiye edilmiştir. Elektrot Pz üç zamanlama koşullarında (kurşun, simultane ve gecikme) kombine somatosensory ve işitsel uyaranların için (B) Olaya ilişkin potansiyeller. Kırmızı çizgi eşleştirilmiş ERP yanıtlarını kaydedildi temsil eder. Kesikli çizgi somatosensory ve işitsel ERP toplamını ifade etmektedir. Dikey noktalı çizgiler &quot;çifti&quot; ve &quot;toplam&quot; yanıtları arasındaki farklar değerlendirilir hangi somatosensori başlangıcından sonra bir aralık 160-220 msn tanımlar. Oklar işitsel başlangıcı temsil etmektedir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53621/53621fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> Bir sonraki sonuç gösteriyor ki somatosensör ERP increa genliğiKonuşma 13 dinleme cevaben ses. Somato paterni, yukarıda belirtildiği gibidir. 4 kalan sensorimotor alanı üzerinde elektrotlar (FC3, FC5-C3) de off-line analiz kafa derisi akım yoğunluğu 20 dönüştürülür somatosensori ERP, göstermektedir. Katılımcılar arka plan sesleri sürekli varlığında konuşmasını dinlerken somatosensory olaya ilişkin potansiyeller kaydedildi. Konuşma, sigara konuşma sesleri, pembe gürültü ve 13 sessiz: Çalışma dört arka koşullarını test etti. Sonuçlar, diğer üç koşullarından daha fazlaydı konuşma seslerini dinlerken sırasında somatosensory olaya ilişkin potansiyellerin genlik gösterdi. Diğer üç durumlar için genliği arasında anlamlı bir fark yoktu. Şekil 4B, farklı koşullarda normalize pik amplitüdlerini gösterir. Sonuç konuşmasını dinlerken değiştiren somatosensori işleme Associ sesleri olduğunu gösterir<html> yüz cilt deformasyon ile bir-. <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/53621/53621fig4.jpg" /> Konuşma nedeniyle somatosensorial olaya ilişkin potansiyeller 4. Geliştirme sesleri Şekil. ERP dört arka plan ses koşullarında (Sessiz, Pembe gürültü, Konuşma ve Non-konuşma) kapsamında kaydedildi. Bu durum, Şekil Ito ve diğerleri, modifiye edilmiştir. 13 Sol motor ve premotor kortekste üzerindeki alana somatosensory olaya ilişkin potansiyeller (A) Temporal desen. Her renk farklı bir arka plan sesi durumuna gelir. ERP akım yoğunluğu 20 derisi dönüştürülmüştür. Somatosensoriyel ERP ilk zirve ile ilişkili z-skoru büyüklükleri (B) Farklar. Hata çubukları katılımcılar arasında standart hatalardır. Her renk Panel A&#39;da olduğu gibi, farklı arka plan ses koşullarına karşılıkcom / files / ftp_upload / 53621 / 53621fig4large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Watch this Scientific Journal Video about Somatosensory Event-related Potentials from Orofacial Skin Stretch Stimulation at JoVE.com

Somatosensory Event-related Potentials from Orofacial Skin Stretch Stimulation

This paper introduces a method for obtaining somatosensory event-related potentials following orofacial skin stretch stimulation. The current method can be used to evaluate the contribution of somatosensory afferents to both speech production and speech perception.

Orofasial Cilt Streç Uyarım gelen somatosensorial Olay ile ilgili Potansiyeller

Cortical processing associated with orofacial somatosensory function in speech has received limited experimental attention due to the difficulty of ...

somatosensory-event-related-potentials-from-orofacial-skin-stretch

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Neuroscience

13.1K Görüntüleme.  Haskins Laboratories. This paper introduces a method for obtaining somatosensory event-related potentials following orofacial skin stretch stimulation. The current method can be used to evaluate the contribution of somatosensory afferents to both speech production and speech perception.

Video: Somatosensory Event-related Potentials from Orofacial Skin Stretch Stimulation

High Density Event-related Potential  Data Acquisition in Cognitive Neuroscience

Functional magnetic resonance imaging (fMRI) is currently the standard method of evaluating brain function in the field of Cognitive Neuroscience, in part because fMRI data acquisition and analysis techniques are readily available. Because fMRI has excellent spatial resolution but poor temporal resolution, this method can only be used to identify the spatial location of brain activity associated with a given cognitive process (and reveals virtually nothing about the time course of brain activity). By contrast, event-related potential (ERP) recording, a method that is used much less frequently than fMRI, has excellent temporal resolution and thus can track rapid temporal modulations in neural activity. Unfortunately, ERPs are under utilized in Cognitive Neuroscience because data acquisition techniques are not readily available and low density ERP recording has poor spatial resolution. In an effort to foster the increased use of ERPs in Cognitive Neuroscience, the present article details key techniques involved in high density ERP data acquisition. Critically, high density ERPs offer the promise of excellent temporal resolution and good spatial resolution (or excellent spatial resolution if coupled with fMRI), which is necessary to capture the spatial-temporal dynamics of human brain function.

Event-related potential (ERP) recording is under utilized in Cognitive Neuroscience because data acquisition techniques are not readily available and this method often has poor spatial resolution. To foster the increased use of ERPs in Cognitive Neuroscience, the present article details key techniques involved in high density ERP data acquisition.

Yüksek Yoğunluklu Olay ilgili Kognitif Nörobilim Potansiyel Veri Toplama

Functional magnetic resonance imaging (fMRI) is currently the standard method of evaluating brain function in the field of Cognitive Neuroscience, in part ...

Nörobilim

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 ...

TMS: Using the Theta-Burst Protocol to Explore Mechanism of Plasticity in Individuals with Fragile X Syndrome and Autism

Fragile X Syndrome (FXS), also known as Martin-Bell Syndrome, is a genetic abnormality found on the X chromosome.1,2 Individuals suffering from FXS display abnormalities in the expression of FMR1 - a protein required for typical, healthy neural development.3 Recent data has suggested that the loss of this protein can cause the cortex to be hyperexcitable thereby affecting overall patterns of neural plasticity.4,5
In addition, Fragile X shows a strong comorbidity with autism: in fact, 30% of children with FXS are diagnosed with autism, and 2 - 5% of autistic children suffer from FXS.6
Transcranial Magnetic Stimulation (a non-invasive neurostimulatory and neuromodulatory technique that can transiently or lastingly modulate cortical excitability via the application of localized magnetic field pulses 7,8) represents a unique method of exploring plasticity and the manifestations of FXS within affected individuals. More specifically, Theta-Burst Stimulation (TBS), a specific stimulatory protocol shown to modulate cortical plasticity for a duration up to 30 minutes after stimulation cessation in healthy populations, has already proven an efficacious tool in the exploration of abnormal plasticity.9,10 
Recent studies have shown the effects of TBS last considerably longer in individuals on the autistic spectrum - up to 90 minutes.11 This extended effect-duration suggests an underlying abnormality in the brain's natural plasticity state in autistic individuals - similar to the hyperexcitability induced by Fragile X Syndrome.
In this experiment, utilizing single-pulse motor-evoked potentials (MEPs) as our benchmark, we will explore the effects of both intermittent and continuous TBS on cortical plasticity in individuals suffering from FXS and individuals on the Autistic Spectrum.

In this article, we examine the effects of Theta-Burst TMS stimulation on cortical plasticity in individuals suffering from Fragile X syndrome and individuals on the autistic spectrum.

TMS: Fragile X Sendromu ve Otizm Bireylerde Plastisite, Mechasnism keşfedin Theta-Burst Protokolü kullanma

Fragile X Syndrome (FXS), also known as Martin-Bell Syndrome, is a genetic abnormality found on the X chromosome.1,2 Individuals suffering from FXS ...

The NeuroStar TMS Device: Conducting the FDA Approved Protocol for Treatment of Depression

The Neuronetics NeuroStar Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) System is a class II medical device that produces brief duration, pulsed magnetic fields. These rapidly alternating fields induce electrical currents within localized, targeted regions of the cortex which are associated with various physiological and functional brain changes.1,2,3
In 2007, O'Reardon et al., utilizing the NeuroStar device, published the results of an industry-sponsored, multisite, randomized, sham-stimulation controlled clinical trial in which 301 patients with major depression, who had previously failed to respond to at least one adequate antidepressant treatment trial, underwent either active or sham TMS over the left dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC). The patients, who were medication-free at the time of the study, received TMS five times per week over 4-6 weeks.4
The results demonstrated that a sub-population of patients (those who were relatively less resistant to medication, having failed not more than two good pharmacologic trials) showed a statistically significant improvement on the Montgomery-Asberg Depression Scale (MADRS), the Hamilton Depression Rating Scale (HAMD), and various other outcome measures. In October 2008, supported by these and other similar results5,6,7, Neuronetics obtained the first and only Food and Drug Administration (FDA) approval for the clinical treatment of a specific form of medication-refractory depression using a TMS Therapy device (FDA approval K061053).
In this paper, we will explore the specified FDA approved NeuroStar depression treatment protocol (to be administered only under prescription and by a licensed medical profession in either an in- or outpatient setting).

In this article, we examine the methodology and considerations relevant to the FDA approved depression treatment protocol using the Neuronetics NeuroStar TMS device.

NeuroStar TMS Aygıt: FDA yürütülmesi Depresyon Tedavisinde Protokolü Onaylandı

The Neuronetics NeuroStar Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) System is a class II medical device that produces brief duration, pulsed magnetic ...

Electrode Positioning and Montage in Transcranial Direct Current Stimulation

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a technique that has been intensively investigated in the past decade as this method offers a non-invasive and safe alternative to change cortical excitability2. The effects of one session of tDCS can last for several minutes, and its effects depend on polarity of stimulation, such as that cathodal stimulation induces a decrease in cortical excitability, and anodal stimulation induces an increase in cortical excitability that may last beyond the duration of stimulation6. These effects have been explored in cognitive neuroscience and also clinically in a variety of neuropsychiatric disorders &#x2013; especially when applied over several consecutive sessions4. One area that has been attracting attention of neuroscientists and clinicians is the use of tDCS for modulation of pain-related neural networks3,5. Modulation of two main cortical areas in pain research has been explored: primary motor cortex and dorsolateral prefrontal cortex7. Due to the critical role of electrode montage, in this article, we show different alternatives for electrode placement for tDCS clinical trials on pain; discussing advantages and disadvantages of each method of stimulation.

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is an established technique to modulate cortical excitability1,2. It has been used as an investigative tool in neuroscience due to its effects on cortical plasticity, easy operation, and safe profile. One area that tDCS has been showing encouraging results is pain alleviation 3-5.

Transkraniyal Doğru Akım Uyarım Elektrot Konumlandırma ve Montaj

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a technique that has been intensively investigated in the past decade as this method offers a ...

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 ...

Optogenetic Activation of Zebrafish Somatosensory Neurons using ChEF-tdTomato

Larval zebrafish are emerging as a model for describing the development and function of simple neural circuits. Due to their external fertilization, rapid development, and translucency, zebrafish are particularly well suited for optogenetic approaches to investigate neural circuit function. In this approach, light-sensitive ion channels are expressed in specific neurons, enabling the experimenter to activate or inhibit them at will and thus assess their contribution to specific behaviors. Applying these methods in larval zebrafish is conceptually simple but requires the optimization of technical details. Here we demonstrate a procedure for expressing a channelrhodopsin variant in larval zebrafish somatosensory neurons, photo-activating single cells, and recording the resulting behaviors. By introducing a few modifications to previously established methods, this approach could be used to elicit behavioral responses from single neurons activated up to at least 4 days post-fertilization (dpf). Specifically, we created a transgene using a somatosensory neuron enhancer, CREST3, to drive the expression of the tagged channelrhodopsin variant, ChEF-tdTomato. Injecting this transgene into 1-cell stage embryos results in mosaic expression in somatosensory neurons, which can be imaged with confocal microscopy. Illuminating identified cells in these animals with light from a 473 nm DPSS laser, guided through a fiber optic cable, elicits behaviors that can be recorded with a high-speed video camera and analyzed quantitatively. This technique could be adapted to study behaviors elicited by activating any zebrafish neuron. Combining this approach with genetic or pharmacological perturbations will be a powerful way to investigate circuit formation and function.

Optogenetic techniques have made it possible to study the contribution of specific neurons to behavior. We describe a method in larval zebrafish for activating single somatosensory neurons expressing a channelrhodopsin variant (ChEF) with a diode-pumped solid state (DPSS) laser and recording the elicited behaviors with a high-speed video camera.

Chef-tdTomato kullanarak Zebrafish Somatosensoriyel Nöron Optogenetic Etkinleştirme

Larval  zebrafish are emerging as a model for describing the development and function  of simple neural circuits. Due to their  external fertilization, ...

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

Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) is an effective method for establishing a causal link between a cortical area and cognitive/neurophysiological effects. Specifically, by creating a transient interference with the normal activity of a target region and measuring changes in an electrophysiological signal, we can establish a causal link between the stimulated brain area or network and the electrophysiological signal that we record. If target brain areas are functionally defined with prior fMRI scan, TMS could be used to link the fMRI activations with evoked potentials recorded. However, conducting such experiments presents significant technical challenges given the high amplitude artifacts introduced into the EEG signal by the magnetic pulse, and the difficulty to successfully target areas that were functionally defined by fMRI. Here we describe a methodology for combining these three common tools: TMS, EEG, and fMRI. We explain how to guide the stimulator&#39;s coil to the desired target area using anatomical or functional MRI data, how to record EEG during concurrent TMS, how to design an ERP study suitable for EEG-TMS combination and how to extract reliable ERP from the recorded data. We will provide representative results from a previously published study, in which fMRI-guided TMS was used concurrently with EEG to show that the face-selective N1 and the body-selective N1 component of the ERP are associated with distinct neural networks in extrastriate cortex. This method allows us to combine the high spatial resolution of fMRI with the high temporal resolution of TMS and EEG and therefore obtain a comprehensive understanding of the neural basis of various cognitive processes.

This paper describes a method for collecting and analyzing electroencephalography (EEG) data during concurrent transcranial magnetic stimulation (TMS) guided by activations revealed with functional magnetic resonance imaging (fMRI). A method for TMS artifact removal and extraction of event related potentials is described as well as considerations in paradigm design and experimental setup.

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 ...

Recording Single Neurons' Action Potentials from Freely Moving Pigeons Across Three Stages of Learning

While the subject of learning has attracted immense interest from both behavioral and neural scientists, only relatively few investigators have observed single-neuron activity while animals are acquiring an operantly conditioned response, or when that response is extinguished. But even in these cases, observation periods usually encompass only a single stage of learning, i.e. acquisition or extinction, but not both (exceptions include protocols employing reversal learning; see Bingman&#160;et al.1 for an example). However, acquisition and extinction entail different learning mechanisms and are therefore expected to be accompanied by different types and/or loci of neural plasticity.
Accordingly, we developed a behavioral paradigm which institutes three stages of learning in a single behavioral session and which is well suited for the simultaneous recording of single neurons&#39; action potentials. Animals are trained on a single-interval forced choice task which requires mapping each of two possible choice responses to the presentation of different novel visual stimuli (acquisition). After having reached a predefined performance criterion, one of the two choice responses is no longer reinforced (extinction). Following a certain decrement in performance level, correct responses are reinforced again (reacquisition). By using a new set of stimuli in every session, animals can undergo the acquisition-extinction-reacquisition process repeatedly. Because all three stages of learning occur in a single behavioral session, the paradigm is ideal for the simultaneous observation of the spiking output of multiple single neurons. We use pigeons as model systems, but the task can easily be adapted to any other species capable of conditioned discrimination learning.

Recording Single Neurons&#039; Action Potentials from Freely Moving Pigeons Across Three Stages of Learning

Learning new stimulus-response associations engages a wide range of neural processes which are ultimately reflected in changing spike output of individual neurons. Here we describe a behavioral protocol allowing for the continuous registration of single-neuron activity while animals acquire, extinguish, and reacquire a conditioned response within a single experimental session.

Serbestçe Öğrenmenin üç aşamalı karşısında Güvercinler Hareketli gelen tek nöronların &#39;Aksiyon Potansiyelleri kayıt

While the subject of learning has attracted immense interest from both behavioral and neural scientists, only relatively few investigators have observed ...

Analysis of Developing Tooth Germ Innervation Using Microfluidic Co-culture Devices

Innervation plays a key role in the development, homeostasis and regeneration of organs and tissues. However, the mechanisms underlying these phenomena are not well understood yet. In particular, the role of innervation in tooth development and regeneration is neglected.
Several in vivo studies have provided important information about the patterns of innervation of dental tissues during development and repair processes of various animal models. However, most of these approaches are not optimal to highlight the molecular basis of the interactions between nerve fibres and target organs and tissues.
Co-cultures constitute a valuable method to investigate and manipulate the interactions between nerve fibres and teeth in a controlled and isolated environment. In the last decades, conventional co-cultures using the same culture medium have been performed for very short periods (e.g., two days) to investigate the attractive or repulsive effects of developing oral and dental tissues on sensory nerve fibres. However, extension of the culture period is required to investigate the effects of innervation on tooth morphogenesis and cytodifferentiation.
Microfluidics systems allow co-cultures of neurons and different cell types in their appropriate culture media. We have recently demonstrated that trigeminal ganglia (TG) and teeth are able to survive for a long period of time when co-cultured in microfluidic devices, and that they maintain in these conditions the same innervation pattern that they show in vivo.
On this basis, we describe how to isolate and co-culture developing trigeminal ganglia and tooth germs in a microfluidic co-culture system.This protocol describes a simple and flexible way to co-culture ganglia/nerves and target tissues and to study the roles of specific molecules on such interactions in a controlled and isolated environment.

Co-cultures represent a valuable method to study the interactions between nerves and target tissues and organs. Microfluidic systems allow co-culturing ganglia and whole developing organs or tissues in different culture media, thus representing a valuable tool for the in vitro study of the crosstalk between neurons and their targets.

Mikroakışkan Co-kültür Aygıtları Kullanma Diş Germ innervasyon Geliştirme Analizi

Innervation plays a key role in the development, homeostasis and regeneration of organs and tissues. However, the mechanisms underlying these phenomena ...