Name: intracortical inhibition within the primary motor cortex can be modulated by changing the focus of attention
Uploaded: 2017-09-11T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Intracortical Inhibition Within the Primary Motor Cortex Can Be Modulated by Changing the Focus of Attention at JoVE.com

Forfatterne har ingen anerkendelser.

denne protokol blev godkendt af det lokale etiske udvalg, og forsøgene er i overensstemmelse med Helsinki-erklæringen (1964).
 1. etisk godkendelse og emne instruktion <ol><li>før du begynder målingen, instruere alle deltagere om de potentielle risikofaktorer og formålet med undersøgelsen. Ikke Giv oplysninger om de attentional foci, da dette kan påvirke resultaterne. Sikre at sikkerhedsretningslinjer for anvendelsen af TMS i forskning indstillinger 30 følge...

Denne protokol viser to mulige metoder til at undersøge aktiviteten af hæmmende kredsløb inden for M1 ved hjælp af TMS. Mere præcist har disse to protokoller været anvendt i denne undersøgelse for at undersøge virkningen af attentional foci på aktiviteten af hæmmende kredsløb inden for M1.
En begrænsning af metoden præsenteres er, at det ikke er altid muligt at forårsage en subTMS-induceret EMG undertrykkelse uden en lettelse forud for det. I denne undersøgelse, eksempelvis skul...

Det er nu generelt accepteret at vedtage et EF sammenlignet med en hvis eller neutral fokus fremmer motorisk præstation og læring i talrige indstillinger1. Det har vist sig, for eksempel at vedtage et EF fører til fordele i nøjagtighed2,3, balance4,5,6, tvinge produktionen7,8, hoppe ydeevne 7 , 9 , 10 , 11, bevægelse hastighed12, ilt forbrug13,14, og trættende opgaver15,16.
På anden siden, da hjernen aktivering er grundlaget for alle bevægelser, er flere aspekter af neurale kontrol af bevægelse blevet undersøgt. For eksempel, har niveau og evne til at modulere intracortical hæmning i M1 vist sig at have en stærk indflydelse på motorik, som interlimb koordinering17, postural kontrol18og fingerfærdighed19. Desuden viser populationer med fattigere motor control evner end unge voksne, som ældre emner eller børn (født præterm20), normalt mindre udtalt hæmmende kontrol. Således, selv om rollen, som hæmmende processer ikke er endnu godt forstået, hæmmende processer ikke desto mindre synes at være vigtigt, at kvaliteten af motoriske udførelse generelt.
En mulighed for at undersøge intracortical hæmmende circuitries er at bruge ikke-invasive transkranial magnetisk stimulation (TMS). Den hyppigst anvendte stimulation protokol gælder parret puls TMS (ppTMS) for at fremkalde SICI. Denne protokol bruger en conditioning stimulus tærsklen på motor til at reducere amplituden af den suprathreshold kontrol stimulus reaktion fremkaldt på et interstimulus interval på 1-5 ms21,22,23 , 24. derefter, rapporteret som procentdelen af kontrol stimulus, amplituder af motor evoked potentials (MEP'erne) kan sammenlignes på tværs af betingelser, at give oplysninger om kortikale hæmmende aktivitet og graduering i M1.
En anden stimulation protokol at vurdere aktiviteten af intractortical hæmmende kredsløb gælder enkelt pulser, hvor alle stimuli leveres på intensiteter motor tærsklen (dvs. subTMS). Denne protokol inducerer undertrykkelse i igangværende EMG aktivitet18,25,26. Denne såkaldte subTMS-induceret EMG undertrykkelse kan sammenlignes med hensyn til mængde og varighed. Selvom denne protokol ikke er så almindeligt anvendt, har visse fordele i forhold til den standard SICI-protokol. Denne protokol forstyrrer ikke motor udførelse, som det ikke fremkalde suprathreshold stimuli. Begge metoder teste lydhørhed af intracortical gamma - aminosmørsyre (GABA) hæmmende interneurons23,27.
Trods de kendte fordele ved at bruge et EF i forhold til en hvis på motorisk præstation1, forbliver de underliggende neurale processer stort set ukendt. I en tidligere fMRI undersøgelse28, var det vist at blodet ilt niveau-afhængige (fed) aktivering blev udvidet i M1, primære somatosensoriske, og økarakter cortex når emner henrettet en finger sekvens og vedtaget en EF i forhold til en hvis. Som excitatoriske og hæmmende aktivitet ikke kan differentieres ved fMRI29, fastsat en anden nylig undersøgelse16 , at den øget aktivitet i M1 forbundet med en EF faktisk kunne være på grund af øget aktivitet i intracortical hæmmende kredsløb. Mere præcist viste denne undersøgelse, at ophidselse af hæmmende GABAergic neuroner kan moduleres straks efter typen af attentional fokus vedtaget i én og samme person.
Hovedformålet med denne protokol er at vise to mulige måder at sammenligne de umiddelbare virkninger for kognitive manipulation (dvs. fokus for opmærksomhed instruktioner) på aktiviteten af intracortical hæmmende kredsløb inden for M1. SubTMS og ppTMS bruges både. Desuden viser denne protokol en mulig måde at udforske attentional foci indflydelse på motor adfærd i en meget kontrolleret måde ved at undersøge TTF submaximal isometrisk vedvarende sammentrækning af de direkte udenlandske investeringer.

<table width="1053">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:268px;height:42px;">MC3A-100</td>
			<td style="width:255px;">Advanced Mechanical Technologies Inc., Watertown, MA, USA</td>
			<td style="width:112px;">-</td>
			<td style="width:419px;">Force transducer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">BlueSensor P</td>
			<td style="width:255px;">Ambu A/S, Bellerup, Denmark</td>
			<td>-</td>
			<td>Ag/AgCl surface electrodes for EMG</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Polaris Spectra</td>
			<td style="width:255px;">Northern Digital, Waterloo, ON, Canada</td>
			<td>-</td>
			<td>neuronavigation system, active or passive markers tracker</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Localite TMS Navigator Version 2.0.5</td>
			<td style="width:255px;">LOCALITE GmbH, Sankt Augustin, Germany</td>
			<td>-</td>
			<td>navigation system for transcranial magnetic stimulation (TMS)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">MagVenture MagPro X100</td>
			<td style="width:255px;">MagVenture A/S, Farum, Denmark</td>
			<td>9016E0711</td>
			<td>Transcranial magnetic stimulator</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">MagVenture D-B80</td>
			<td style="width:255px;">MagVenture A/S, Farum, Denmark</td>
			<td style="width:112px;">9016E0431</td>
			<td>TMS coil (figure of eight)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:268px;height:21px;">Goniometer</td>
			<td style="width:255px;">N/A</td>
			<td style="width:112px;">-</td>
			<td>Custom-made goniometer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:268px;height:21px;">Othopedic splint</td>
			<td style="width:255px;">N/A</td>
			<td style="width:112px;">-</td>
			<td>Custom-made splint</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:268px;height:21px;">Recording software</td>
			<td>LabView based</td>
			<td style="width:112px;">-</td>
			<td>Custom-made script</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

intracortical inhibition within the primary motor cortex can be modulated by changing the focus of attention

Det er almindeligt anerkendt, at en ekstern fokus (UDDRIVNINGSFRAKTION) sammenlignet med et indre fokus (IF) forbedrer ydeevnen og motoriske læring. Undersøgelser har vist fordele i præcision, balance, tvinge produktionen, jumping ydeevne, bevægelse hastighed, iltforbrug, og trættende opgave. Selv om adfærdsmæssige resultaterne af ved hjælp af en EF-strategi er godt udforsket, forbliver de underliggende neurale mekanismer ukendt. En undersøgelse for nylig TMS sammenlignet aktiviteten af den primære motor cortex (M1) mellem en EF og en hvis. Mere præcist viste denne undersøgelse, at når vi vedtager en EF, aktiviteten af intracortical hæmmende kredsløb er forbedret.
På det adfærdsmæssige niveau test denne protokol påvirkning af attentional foci på tid til opgaven fiasko (TTF), når du udfører submaximal sammentrækninger af den første dorsale interosseous (FDI). Derudover beskriver den nuværende papir to TMS protokoller for at vurdere indflydelsen af attentional betingelser på aktiviteten af kortikale hæmmende kredsløb inden for M1. Således, denne artikel beskriver, hvordan du bruger enkelt-puls TMS på intensiteter motor tærsklen (subTMS) og parret puls TMS, inducerende kort-interval intracortical hæmning (SICI), når den anvendes til M1. Som disse metoder er antages for at afspejle lydhørhed af GABAergic hæmmende neuroner, uden at blive ramt af spinal refleks circuitries, er de velegnet til måling af aktiviteten af intracortical hæmmende kredsløb inden for M1.
Resultaterne viser, at lede opmærksomheden eksternt forbedrer motorisk præstation, som deltagerne var i stand til at forlænge tiden til opgave fiasko. Endvidere, resultaterne var ledsaget af en større subTMS-induceret Elektromyografi undertrykkelse og SICI når det vedtager en EF i forhold til en hvis. Hvilket niveau af kortikale hæmning inden for M1 blev tidligere demonstreret for at påvirke motorisk præstation, forbedret hæmning med en EF kan bidrage til bedre bevægelse effektivitet observeret i den adfærdsmæssige opgave, angivet af en langvarig TTF med en EF.

Attentional Foci indflydelse på motorisk præstation:
De adfærdsmæssige test i den aktuelle undersøgelse blev brugt til at bevise gennemførligheden af opgaven motor og identificere de emner, der har reageret positivt, når du anvender en EF. I overensstemmelse med tidligere undersøgelser (Se1 for en anmeldelse), vores resultater viser en langvarig TTF da deltagerne vedtog en EF i forhold til en hvis (S...

Watch this Scientific Journal Video about Intracortical Inhibition Within the Primary Motor Cortex Can Be Modulated by Changing the Focus of Attention at JoVE.com

Intracortical Inhibition Within the Primary Motor Cortex Can Be Modulated by Changing the Focus of Attention

Dette manuskript beskriver ved hjælp af to forskellige transkranial magnetisk stimulation (TMS) protokoller, hvordan at måle og sammenligne kortikale hæmning inden for den primære motor cortex, når det vedtager forskellige attentional foci.

Intracortical hæmning inden for den primære Motor Cortex kan gradueres ved at ændre fokus for opmærksomhed

It is well recognized that an external focus (EF) compared with an internal focus (IF) of attention improves motor learning and performance. Studies have ...

Research

JoVE Journal

Behavior

The 5-Choice Serial Reaction Time Task: A Task of Attention and Impulse Control for Rodents

Det 5-valg Seriel Reaction Time Opgave: En opgave opmærksomhed og Impulse Control til Gnavere

This protocol describes the 5-choice serial reaction time task, which is an operant based task used to study attention and impulse control in rodents. ...

Compensatory Limb Use and Behavioral Assessment of Motor Skill Learning Following Sensorimotor Cortex Injury in a Mouse Model of Ischemic Stroke

Kompenserende Limb Brug og Behavioral Assessment of Motor Skill Læring Efter sensorimotorisk Cortex Injury i en musemodel for iskæmisk slagtilfælde

Mouse models have become increasingly popular in the field of behavioral neuroscience, and specifically in studies of experimental stroke. As models ...

Stimulating the Lip Motor Cortex with Transcranial Magnetic Stimulation

Stimulering af Lip Motor Cortex med Transcranial Magnetic Stimulation

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

Electrophysiological Motor Unit Number Estimation (MUNE) Measuring Compound Muscle Action Potential (CMAP) in Mouse Hindlimb Muscles

Electrophysiological Motor Unit Number Estimation MUNE Measuring Compound Muscle Action Potential CMAP in Mouse Hindlimb Muscles

Elektrofysiologisk Motor Unit Number Estimation (Mune) Måling Forbindelse muskel aktionspotentiale (CMAP) i mus bagben Muskler

Compound muscle action potential (CMAP) and motor unit number estimation (MUNE) are electrophysiological techniques that can be used to monitor the ...

Measuring Attention and Visual Processing Speed by Model-based Analysis of Temporal-order Judgments

Måling Opmærksomhed og Visual Processing Speed ​​af Modelbaseret analyse af Temporal ordens Domme

This protocol describes how to conduct temporal-order experiments to measure visual processing speed and the attentional resource distribution. The ...

Stereotactically-guided Ablation of the Rat Auditory Cortex, and Localization of the Lesion in the Brain

Stereotactically guidede Ablation af rotte auditive Cortex og lokalisering af læsion i hjernen

The rat auditory cortex (AC) is becoming popular among auditory neuroscience investigators who are interested in experience-dependence plasticity, ...

The "Motor" in Implicit Motor Sequence Learning: A Foot-stepping Serial Reaction Time Task

"Motor" i implicitte Motor sekvens læring: en mund-stepping seriel reaktion tid opgave

This protocol describes a modified serial reaction time (SRT) task used to study implicit motor sequence learning. Unlike the classic SRT task that ...

Gaze in Action: Head-mounted Eye Tracking of Children's Dynamic Visual Attention During Naturalistic Behavior

Skue i aktion: hovedmonteret Eye Tracking af børns dynamiske visuelle opmærksomhed under naturalistiske adfærd

Young children's visual environments are dynamic, changing moment-by-moment as children physically and visually explore spaces and objects and interact ...

Spotlighting Customers' Visual Attention at the Stock, Shelf and Store Levels with the 3S Model

Spotlighting kundernes visuelle opmærksomhed på lager, hylde og butik niveauer med 3S model

Several models of the in-store search process exist in the fields of retailing, marketing, and consumer-based research. The present article presents a new ...

Using the Race Model Inequality to Quantify Behavioral Multisensory Integration Effects

Brug af race model ulighed for at kvantificere adfærdsmæssige multisensoriske integrations effekter

Multisensory integration research investigates how the brain processes simultaneous sensory information. Research on animals (mainly cats and primates) ...