Detta arbete har finansierats med bidrag från Deutsche Forschungsgemeinschaft (AF: 379-8/1, 379-10/1, 379-11/1 och DFG-CK-257, UL: 423/1-1), für Bundesministerium Bildung und Forschung (AF: FKZ0315673A och 01GY1144, AF och MM: 01EO0801), den tyska tjänsten för akademiskt utbyte (AF: DAAD-54.391.829), Go8 Australien - Tyskland Gemensamma forskningssamarbete Scheme (DC: 2011001430), den Else-Kröner Fresenius Stiftung (AF: 2009-141; RL: 2011-119) och Australian Research Council (DC: ARC FT100100976; MM: ARC FT120100608). Vi tackar Kate Riggall för redaktionell hjälp.

1. Kontraindikationer och Särskilda överväganden <ol><li> Grundligt screena deltagarna för MRI kontraindikationer (t.ex. pacemaker, klaustrofobi, etc.) och omfattar vid behov. Förvärva standard frågeformulär vid kliniska eller forskningsinstitutioner som verkar MRI scanners. Följ alltid standardiserade säkerhetsrutiner när kommer in i skannern rummet. </li><li> Grundligt screena deltagarna för kontraindikationer för TFF. Dessa kan överlappa med kontraindikationer för MR. Se Villamar <e...

<ol>
	<li>Stagg, C. J., Nitsche, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physiological+basis+of+transcranial+direct+current+stimulation.">Physiological basis of transcranial direct current stimulation.</a> Neuroscientist. 17, 37-53 (2011).</li><li>Nitsche, M., 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=Sustained+excitability+elevations+induced+by+transcranial+DC+motor+cortex+stimulation+in+humans.">Sustained excitability elevations induced by transcranial DC motor cortex stimulation in humans.</a> Neurology. 57, 1899-1901 (2001).</li><li>Fl&#246;el, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=tDCS-enhanced+motor+and+cognitive+function+in+neurological+diseases.">tDCS-enhanced motor and cognitive function in neurological diseases.</a> NeuroImage. 85, 934-947 (2014).</li><li>Brunoni, A. 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=A+systematic+review+on+reporting+and+assessment+of+adverse+effects+associated+with+transcranial+direct+current+stimulation.">A systematic review on reporting and assessment of adverse effects associated with transcranial direct current stimulation.</a> Int. J. Neuropsychopharmacol. 14, 1133-1145 (2011).</li><li>Gandiga, P. C., Hummel, F. C., Cohen, L. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+DC+stimulation+(tDCS):+a+tool+for+double-blind+sham-controlled+clinical+studies+in+brain+stimulation.">Transcranial DC stimulation (tDCS): a tool for double-blind sham-controlled clinical studies in brain stimulation.</a> Clin. Neurophysiol. 117, 845-850 (2006).</li><li>Jacobson, L., Koslowsky, M., Lavidor, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=tDCS+polarity+effects+in+motor+and+cognitive+domains:+a+meta-analytical+review.">tDCS polarity effects in motor and cognitive domains: a meta-analytical review.</a> Exp. Brain Res. 216, 1-10 (2012).</li><li>Kuo, M. F., Nitsche, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+transcranial+electrical+stimulation+on+cognition.">Effects of transcranial electrical stimulation on cognition.</a> Clin. EEG Neurosci. 43, 192-199 (2012).</li><li>Reis, J., 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=Noninvasive+cortical+stimulation+enhances+motor+skill+acquisition+over+multiple+days+through+an+effect+on+consolidation.">Noninvasive cortical stimulation enhances motor skill acquisition over multiple days through an effect on consolidation.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 106, 1590-1595 (2009).</li><li>Meinzer, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+direct+current+stimulation+over+multiple+days+improves+learning+and+maintenance+of+a+novel+vocabulary.">Transcranial direct current stimulation over multiple days improves learning and maintenance of a novel vocabulary.</a> Cortex. 50, 137-147 (2014).</li><li>Cohen Kadosh, R., Soskic, S., Iuculano, T., Kanai, R., Walsh, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulating+neuronal+activity+produces+specific+and+long-lasting+changes+in+numerical+competence.">Modulating neuronal activity produces specific and long-lasting changes in numerical competence.</a> Curr. Biol. 20, 2016-2020 (2010).</li><li>Crosson, 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=Functional+imaging+and+related+techniques:+an+introduction+for+rehabilitation+researchers.">Functional imaging and related techniques: an introduction for rehabilitation researchers.</a> J. Rehabil. Res. Dev. 47, (2010).</li><li>Schestatsky, P., Morales-Quezada, L., Fregni, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+EEG+monitoring+during+transcranial+direct+current+stimulation.">Simultaneous EEG monitoring during transcranial direct current stimulation.</a> J. Vis. Exp. (10), (2013).</li><li>Zheng, X., Alsop, D. C., Schlaug, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+transcranial+direct+current+stimulation+(tDCS)+on+human+regional+cerebral+blood+flow.">Effects of transcranial direct current stimulation (tDCS) on human regional cerebral blood flow.</a> NeuroImage. 58, 26-33 (2011).</li><li>Meinzer, M., Lindenberg, R., Antonenko, D., Flaisch, T., Fl&#246;el, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anodal+transcranial+direct+current+stimulation+temporarily+reverses+age-associated+cognitive+decline+and+functional+brain+activity+changes.">Anodal transcranial direct current stimulation temporarily reverses age-associated cognitive decline and functional brain activity changes.</a> J. Neurosci. 33, 12470-12478 (2013).</li><li>Meinzer, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical+brain+stimulation+improves+cognitive+performance+by+modulating+functional+connectivity+and+task-specific+activation.">Electrical brain stimulation improves cognitive performance by modulating functional connectivity and task-specific activation.</a> J. Neurosci. 32, 1859-1866 (2012).</li><li>Lindenberg, R., Nachtigall, L., Meinzer, M., Sieg, M. M., Floel, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+effects+of+dual+and+unihemispheric+motor+cortex+stimulation+in+older+adults.">Differential effects of dual and unihemispheric motor cortex stimulation in older adults.</a> J. Neurosci. 33, 9176-9183 (2013).</li><li>Holland, 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=Speech+facilitation+by+left+inferior+frontal+cortex+stimulation.">Speech facilitation by left inferior frontal cortex stimulation.</a> Curr. Biol. 21, 1403-1407 (2011).</li><li>Antal, A., Polania, R., Schmidt-Samoa, C., Dechent, P., 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=Transcranial+direct+current+stimulation+over+the+primary+motor+cortex+during+fMRI.">Transcranial direct current stimulation over the primary motor cortex during fMRI.</a> NeuroImage. 55, 590-596 (2011).</li><li>Stagg, C. J., 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=Widespread+modulation+of+cerebral+perfusion+induced+during+and+after+transcranial+direct+current+stimulation+applied+to+the+left+dorsolateral+prefrontal+cortex.">Widespread modulation of cerebral perfusion induced during and after transcranial direct current stimulation applied to the left dorsolateral prefrontal cortex.</a> J. Neurosci. 33, 11425-11431 (2013).</li><li>Villamar, M. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Technique+and+considerations+in+the+use+of+4x1+ring+high-definition+transcranial+direct+current+stimulation+(HD-tDCS).">Technique and considerations in the use of 4x1 ring high-definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS).</a> J. Vis. Exp. (77), (2013).</li><li>DaSilva, A. F., Volz, M. S., Bikson, M., Fregni, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrode+positioning+and+montage+in+transcranial+direct+current+stimulation.">Electrode positioning and montage in transcranial direct current stimulation.</a> J. Vis. Exp. (51), (2011).</li><li>Turi, Z., Paulus, W., Antal, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+neuroimaging+and+transcranial+electrical+stimulation.">Functional neuroimaging and transcranial electrical stimulation.</a> Clin. EEG Neurosci. 43, 200-208 (2012).</li><li>Saiote, C., Turi, Z., Paulus, W., Antal, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combining+functional+magnetic+resonance+imaging+with+transcranial+electrical+stimulation.">Combining functional magnetic resonance imaging with transcranial electrical stimulation.</a> Front. Hum. Neurosci. 7, (2013).</li><li>Antal, 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=Direct+current+stimulation+over+MT+/V5+modulates+motion+aftereffect+in+humans.">Direct current stimulation over MT+/V5 modulates motion aftereffect in humans.</a> Neuroreport. 15, 2491-2494 (2004).</li><li>Meinzer, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+changed+positive+and+negative+task-related+brain+activity+on+word-retrieval+in+aging.">Impact of changed positive and negative task-related brain activity on word-retrieval in aging.</a> Neurobiol. Aging. 33, 656-669 (2012).</li><li>Meinzer, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+signatures+of+semantic+and+phonemic+fluency+in+young+and+old+adults.">Neural signatures of semantic and phonemic fluency in young and old adults.</a> J. Cogn. Neurosci. 21, 2007-2018 (2009).</li><li>Meinzer, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Same+modulation+but+different+starting+points:+performance+modulates+age+differences+in+inferior+frontal+cortex+activity+during+word-retrieval.">Same modulation but different starting points: performance modulates age differences in inferior frontal cortex activity during word-retrieval.</a> PloS One. 7, (2012).</li><li>Crosson, B., Garcia, A., McGregor, K., Wierenga, C. E., Meinzer, M., Koffler, S., Morgan, J., Baron, I. S., Greiffenstein, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Neuropsychology Science and Practice. , 149-188 (2013).</li><li>Antal, 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=Imaging+artifacts+induced+by+electrical+stimulation+during+conventional+fMRI+of+the+brain.">Imaging artifacts induced by electrical stimulation during conventional fMRI of the brain.</a> NeuroImage. , (2012).</li><li>Antal, A., Terney, D., Poreisz, C., 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=Towards+unravelling+task-related+modulations+of+neuroplastic+changes+induced+in+the+human+motor+cortex.">Towards unravelling task-related modulations of neuroplastic changes induced in the human motor cortex.</a> Eur. J. Neurosci. 26, 2687-2691 (2007).</li><li>Floel, 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=Short-term+anomia+training+and+electrical+brain+stimulation.">Short-term anomia training and electrical brain stimulation.</a> Stroke. 42, 2065-2067 (2011).</li><li>Baker, J. M., Rorden, C., Fridriksson, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+transcranial+direct-current+stimulation+to+treat+stroke+patients+with+aphasia.">Using transcranial direct-current stimulation to treat stroke patients with aphasia.</a> Stroke. 41, 1229-1236 (2010).</li></ol>

Den kombinerade tillämpningen av TFF med samtidig fMRI har visat potential för att belysa de neurala grunderna för de omedelbara effekterna av stimulering över hela hjärnan med hög rumslig upplösning 13-19. I framtiden kan dessa undersökningar kompletteras med kombinerade EEG-TFF studier, för att utnyttja den överlägsna temporal upplösning av den senare tekniken. Dessutom kan intrascanner stimulering verifiering av korrekt placering av elektroderna i hårbotten (t.ex. med hjälp av T-vikt...

Transkraniell likström stimulering (TFF) är en icke-invasiv metod för hjärnstimulering i vilket kortikal funktion moduleras med hjälp av en svag elektrisk ström (typiskt 1-2 mA) projiceras mellan två hårbotten-anbringat elektroder. Fysiologiskt, TFF inducerar en polaritet beroende förskjutning i neuronal vila membranpotential (RMP) i den riktade kortikala regionen genom manipulation av natrium-och kalciumkanaler och därigenom främja förändringar i kortikala retbarhet 1. Specifikt har anodstimuleringen (atDCS) visats öka kortikal aktivitet via depolarisering av nerv RMP medan katodstimulering (ctDCS) minskar kortikal retbarhet 2. Jämfört med andra typer av hjärnstimulering (t.ex. transkraniell magnetisk stimulering) säkerheten har väl etablerade och hittills inga allvarliga biverkningar har rapporterats även i utsatta befolknings 3, 4. Dessutom, åtminstone för lower stimuleringsnivåer (upp till 1 mA), en effektiv placebo (&quot;bluff&quot;) stimuleringstillstånd före 5, vilket gör effektiv förblinda deltagare och utredare till stimuleringsförhållanden, vilket gör TFF ett attraktivt verktyg i experimentell och klinisk forskning inställningar. Ett flertal studier har hittills visat att dessa förändringar i kortikala retbarhet kan resultera i beteende modulationer. I motorsystemet, har konsekvent polaritet beroende effekter rapporterats 1, 6 för både atDCS och ctDCS. I kognitiva studier, de flesta studier som anställd atDCS att förbättra kognitiva funktioner rapporterade positiva effekter på prestanda 7, medan ctDCS ofta inte ledde till försämrad kognitiv behandling. Det senare kan förklaras av ökad redundans av neurala resurser bearbetnings underliggande kognition 6. Majoriteten av TFF studier har sysselsatt cross-over design för att studerade omedelbara effekterna av stimulering, som räcker längre än de avslutande av ström endast under korta tidsperioder 1. Det har dock föreslagits att upprepad stimulering effekter på proteinsyntes, dvs den neurala mekanism underliggande skicklighet förvärv 8. I själva verket kan motor eller kognitiv träning framgång förbättras när det kombineras med upprepade TFF sessioner och långsiktig stabilitet av dessa förbättringar har rapporterats att pågå i upp till flera månader hos friska vuxna 8-10. Sådana fynd har också väckt ett intresse för användning av TFF i kliniska sammanhang och preliminära data tyder på att det även kan vara användbara som en primär eller tilläggsbehandling förhållningssätt i olika kliniska populationer 3. Men medan ett relativt stort antal studier behandlas neurofysiologiska effekterna av TFF i motorsystemet, lite är känt om de underliggande neurala mekanismerna för TFF effekter på kognitiva hjärnfunktioner i hälsa och sjukdom.En bättre förståelse för verkningsmekanismen för TFF är en nödvändig förutsättning för mer riktade tillämpningar av TFF inom forskning och kliniska situationer. Det här problemet kan lösas genom att kombinera TFF med funktionell hjärnavbildningstekniker som elektroencefalografi (EEG) och funktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI). De flesta studier som undersöker de neurala mekanismerna bakom kognition och motorik har valt att anställa fMRI 11. I synnerhet är fMRI den mest använda hjärnavbildningsteknik för att undersöka de neurala mekanismer som ligger bakom kognition och motoriska funktioner 11. Dessutom i kombination med samtidig tillämpning av TFF, låter fMRI undersökning av de neurala mekanismerna bakom beteende TFF effekter med högre rumslig upplösning över hela hjärnan jämfört med EEG (för nya beskrivningar av kombinerad TFF-EEG ser Schestatsky et al. 12). Den nuvarande manuskriptet beskriver the kombinerad användning av TFF under samtidig fMRI. Denna nya teknik har framgångsrikt använts för att studera de neurala mekanismerna bakom TFF-inducerade modulationer av motoriska och kognitiva funktioner 13-19. I framtiden kommer denna kombinerade protokoll ger nya insikter i de mekanismer för TFF insatser inom hälsa och sjukdom. Förstå effekterna av TFF på storskaliga neurala nätverk som bedömt med denna teknik kan lägga grunden för en mer målinriktad tillämpning av TFF i forskning och kliniska situationer. Manuskriptet kommer att fokusera på skillnader mellan beteende TFF experiment och den kombinerade användningen av TFF under samtidig fMRI, med en särskild betoning på hårdvarukrav, genomförande av tekniken, och säkerhetsaspekter. Som ett exempel, en enda session av TFF administreras till vänster underlägsna frontal gyrus (IFG) under uppgifts frånvarande vilo-tillstånd (RS) fMRI och under en språkuppgift 14, 15 Wsjuk beskrivas, även om många andra tillämpningar är möjliga 16, 19. Detaljer om experimentell design, deltagare egenskaper och fMRI dataanalys förfaranden har beskrivits i detalj i de ursprungliga publikationerna 14,15 och är utanför ramen för föreliggande manuskriptet. Dessutom i dessa studier ytterligare fMRI skanna den som är involverad sham TFF förvärvades och jämfördes med resultaten av atDCS sessionen (se &quot;Representativa resultat&quot; för detaljer). Denna session var identisk med den som beskrivs i detta manuskript, förutom att stimuleringen avbröts före starten av skanningssessionen (se figur 1 för detaljer). Det nuvarande förfarandet har genomförts framgångsrikt i en 3-Tesla Siemens Trio magnetkamera på Berlin Centre for Advanced Imaging (Charité University Medicine, Berlin, Tyskland), och bör i princip tillämpas på andra skannrar och 13.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="662">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">DC-Stimulator Plus</td>
			<td style="width:147px;">NeuroConn, Illmenau, Germany</td>
			<td align="right" style="width:133px;">21</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="126">
			<td height="126" style="height:126px;width:216px;">Hardware extension DC-Stimulator MR (2 MRI compatible rubber electrodes, electrode and box cable and inner filter box; outer filter box and stimulator cable)</td>
			<td style="width:147px;">NeuroConn, Illmenau, Germany</td>
			<td style="width:133px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">2 sponge pads for rubber electrodes (7x5 and 10x10 ccm)</td>
			<td style="width:147px;">NeuroConn, Illmenau, Germany</td>
			<td style="width:133px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Rubber head band</td>
			<td style="width:147px;"></td>
			<td style="width:133px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">NaCL solution</td>
			<td style="width:147px;"></td>
			<td style="width:133px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Measurement tape</td>
			<td style="width:147px;"></td>
			<td style="width:133px;"></td>
			<td>To determine electrode position using the EEG 10-20 system</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Pen</td>
			<td style="width:147px;"></td>
			<td style="width:133px;"></td>
			<td>Used during electrode positioning</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

transcranial direct current stimulation and simultaneous  functional magnetic resonance imaging

Transkraniell likström stimulering (TFF) är en icke-invasiv hjärnstimulering teknik som använder svaga elektriska strömmar som administreras till hårbotten för att manipulera kortikal retbarhet och, följaktligen, beteende och hjärnans funktion. Under det senaste decenniet har flera studier adresserade kortsiktiga och långsiktiga effekter av TFF på olika mått på spatial förmåga under motoriska och kognitiva uppgifter, både hos friska individer och i en rad olika patientgrupper. Hittills har dock, lite är känt om de neurala grunderna för TFF-handling hos människor när det gäller storskaliga hjärnnätverk. Det här problemet kan lösas genom att kombinera TFF med funktionell hjärnavbildningstekniker som funktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI) eller elektroencefalografi (EEG). I synnerhet är fMRI den mest använda hjärnavbildningsteknik för att undersöka de neurala mekanismer som ligger bakom kognition och motoriska funktioner. Applicatipå av TFF under fMRI tillåter analys av de neurala mekanismerna bakom beteende TFF effekter med hög rumslig upplösning över hela hjärnan. Nya studier som använder denna teknik identifierade stimulering inducerade förändringar i uppgiftsrelaterat funktionell hjärnaktivitet vid stimulering webbplats och även i mer avlägsna områden i hjärnan, som var förknippade med beteende förbättring. Dessutom TFF administreras under vila-state fMRI tillåtet identifiering av omfattande förändringar i hela hjärnan funktionell uppkoppling. Framtida studier med denna kombinerade protokoll bör ge nya insikter i de mekanismer för TFF åtgärder inom hälsa och sjukdom och nya alternativ för en mer målinriktad tillämpning av TFF i forskning och kliniska situationer. Den nuvarande manuskriptet beskriver denna nya teknik i en steg-för-steg mode, med fokus på de tekniska aspekterna av TFF administrerade under fMRI.

Funktionell MRI är den mest använda funktionella avbildningsteknik för att ta itu med de underliggande neurala mekanismer för motoriska eller kognitiva funktioner. Mer nyligen har fMRI också använts för att utvärdera TFF effekter på kortikal aktivitet och anslutningsmöjligheter. Men de flesta av dessa studier administrerade TFF utanför skannern och utvärderas offline effekterna av stimulering (dvs. administrerad TFF innan du börjar skanna 22, 23). Endast ett fåtal studier som hittills h...

Watch this Scientific Journal Video about Transcranial Direct Current Stimulation and Simultaneous  Functional Magnetic Resonance Imaging at JoVE.com

Transcranial Direct Current Stimulation and Simultaneous  Functional Magnetic Resonance Imaging

Transkraniell likström stimulering (TFF) är en icke-invasiv hjärnstimulering teknik. Det har med framgång använts i grundforskning och kliniska miljöer för att modulera hjärnans funktion hos människor. Denna artikel beskriver genomförandet av TFF och samtidig funktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI), för att undersöka neurala grunden för TFF effekter.

Transkraniell likström stimulering och Samtidig Functional Magnetic Resonance Imaging

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

Research

JoVE Journal

Behavior

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

Functional Magnetic Resonance Imaging fMRI with Auditory Stimulation in Songbirds

Funktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI) med auditiv stimulering i Songbirds

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

Best Current Practice for Obtaining High Quality EEG Data During Simultaneous fMRI

Bästa kända metod för att få högkvalitativt EEG-data Under Samtidig fMRI

Simultaneous  EEG-fMRI allows the excellent temporal resolution of EEG to be combined with the  high spatial accuracy of fMRI. The data  from these two ...

Simultaneous EEG Monitoring During Transcranial Direct Current Stimulation

Samtidig EEG-övervakning Under Transkraniell likström stimulering

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

Stimulating the Lip Motor Cortex with Transcranial Magnetic Stimulation

Stimulera Lip Motor Cortex med transkraniell magnetisk stimulering

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

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

Transkraniell magnetisk stimulering för Undersöka Orsaks Brain-beteende relationer och deras Tid Kurs

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

Moduler Kognition Använda transkraniell likström Stimulering av lillhjärnan

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

Multifunktionell Setup för att studera Human motordrifter Använda transkraniell magnetisk stimulering, elektromyografi, Motion Capture och Virtual Reality

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

Neurostyrd Repetitiva transkraniell magnetisk stimulering för afasi

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)

Concurrent Electroencephalography Recording During Transcranial Alternating Current Stimulation tACS

Samtidig Elektroencefalografi Inspelning Under transkraniell Alternating Current stimulering (TAC)

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

Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation to the Unilateral Hemisphere of Rat Brain

Repetitiva transkraniell magnetisk stimulering till den ensidiga halvklotet av råtthjärna

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