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

De auteurs hebben geen bevestigingen.

dit protocol is goedgekeurd door de lokale ethische Commissie, en de experimenten zijn in overeenstemming met de verklaring van Helsinki (1964).
 1. ethische goedkeuring en onderwerp instructie <ol><li>instrueren voordat u begint de meting, alle deelnemers over de potentiële risicofactoren en het doel van de studie. Geven geen informatie over de attentional foci, zoals dit van invloed kan zijn op de resultaten. Zorgen dat de richtlijnen van de veiligheid voor de toepassing van TMS in onder...

Dit protocol toont kan op twee manieren de activiteiten van remmende circuits binnen de M1 met behulp van TMS te onderzoeken. Meer precies, hebben deze twee protocollen is gebruikt in deze studie te onderzoeken van het effect van attentional foci op de activiteit van remmende circuits binnen de M1.
Een beperking van de onderhavige methode is dat het is niet altijd mogelijk om te veroorzaken een EMG subTMS-geïnduceerde onderdrukking zonder een versoepeling voorafgaand aan het. In deze studie, ...

Het is nu algemeen aanvaard dat een EF nemen ten opzichte van een IF of neutrale aandachtspunt motor prestaties en leren in talrijke instellingen1 bevordert. Is gebleken, bijvoorbeeld dat het aannemen van een EF tot voordelen in nauwkeurigheid,2,3 leidt,4,5,6evenwicht, kracht productie7,8, springen prestaties 7 , 9 , 10 , 11verkeer snelheid12, zuurstof verbruik13,14en vermoeiend taken15,16.
Aan de andere kant, aangezien de activering van de hersenen de basis van alle bewegingen is, zijn verscheidene aspecten van de neurale controle van de beweging onderzocht. Bijvoorbeeld, is het niveau en de mogelijkheid om het moduleren van de remming van de intracortical binnen de M1 aangetoond dat een sterke invloed op motorische functie, zoals de coördinatie van de interlimb17, posturale controle18en beweeglijkheid19. Bovendien tonen populaties met armere motorische controle vaardigheden dan jongvolwassenen, zoals oudere onderwerpen of kinderen (geboren te vroeg geboren20), meestal dat minder uitgesproken remmende controle. Dus, hoewel de rol van remmende processen niet nog goed begrepen, remmende processen toch lijken te zijn belangrijk om de kwaliteit van de uitvoering van de motor in het algemeen.
Een mogelijkheid te onderzoeken van intracortical remmende circuitries is het gebruik van niet-invasieve Transcraniële magnetische stimulatie (TMS). Het meest gebruikte stimulatie-protocol is gekoppeld-pulse TMS (ppTMS) om SICI van toepassing. Dit protocol maakt gebruik van een stimulans van de conditionering onder de drempel van de motor waardoor de amplitude van de suprathreshold controle stimulus-respons ontlokte een interstimulus tussenpoos van 1-5 ms21,22,23 , 24. vervolgens gerapporteerd als het percentage van de prikkel van de controle, de amplitudes van de motor-evoked potentials (Europarlementariërs) kunnen worden vergeleken over voorwaarden, geven informatie over corticale inhiberende activiteit en modulatie binnen de M1.
Een ander protocol van de stimulatie te beoordelen van de activiteit van intractortical remmende circuits geldt één pulsen, waar alle prikkels worden afgeleverd bij intensiteiten de drempel motor (bijvoorbeeld subTMS). Dit protocol induceert neerslaan in de lopende EMG activiteit18,25,26. Deze zogenaamde subTMS-geïnduceerde EMG onderdrukking kan vergeleken worden qua bedrag en looptijd. Hoewel dit protocol niet zo vaak gebruikt is, zijn er bepaalde voordelen ten opzichte van het standaardprotocol van SICI. Dit protocol worden niet gestoord motor uitvoering, als het niet toe suprathreshold prikkels brengt er. Beide methoden test het reactievermogen van de intracortical gamma - aminoboterzuur (GABA) remmende interneuronen23,27.
Ondanks de bekende voordelen van het gebruik van een EF in vergelijking met een IF op de prestaties van de motor1, blijven de onderliggende neurale processen grotendeels onbekend. In een voormalige fMRI studie28, werd aangetoond dat bloed-zuurstof niveau-afhankelijke (BOLD) activering in de M1, primaire somatosensorische, was verbeterd en insulaire cortices wanneer onderwerpen uitgevoerd een vinger volgnummer vastgesteld op een EF in vergelijking met een IF. Zoals excitatory en inhiberende activiteit niet kan worden gedifferentieerd door fMRI29, bepaald een andere recente studie16 dat de activiteit in de M1 die gepaard met een EF, in feite, zou als gevolg van de verbeterde activiteit van intracortical remmende circuits. Meer precies, is deze studie toonde aan dat de prikkelbaarheid van de remmende neuronen van de GABAergic direct door het type van attentional focus in één en dezelfde persoon aangenomen kan worden gedifferentieerd.
Het hoofddoel van dit protocol is te laten zien van de twee mogelijke manieren om te vergelijken van de onmiddellijke gevolgen van cognitieve manipulatie (dat wil zeggen, de focus van aandacht instructies) op de activiteit van intracortical remmende circuits binnen de M1. SubTMS en ppTMS zijn beide gebruikt. Bovendien, toont dit protocol een mogelijke manier om te verkennen de invloed van attentional foci op motor gedrag op een zeer gecontroleerde manier met het onderzoeken van de TTF van submaximal isometrische contractie van de aanhoudende van de FDI.

<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

Ook wordt erkend dat een externe focus (EF) in vergelijking met een interne focus (IF) aandacht motorisch leren en prestaties verbetert. Studies hebben aangegeven voordelen in nauwkeurigheid, evenwicht, kracht productie, prestaties, snelheid van beweging, zuurstofverbruik springen en vermoeiend taak. Hoewel gedrags resultaten van het gebruik van een EF-strategie goed worden onderzocht, blijven de neurale mechanismen onbekend. Een recente studie van TMS ten opzichte van de activiteit van de primaire motorische cortex (M1) tussen een EF en een IF. Meer precies, bleek deze studie dat bij de vaststelling van een EF, de activiteit van intracortical remmende circuits wordt versterkt.
Op het niveau van de gedrags test dit protocol de invloed van attentional foci op de tijd taakmislukking (TTF) bij het uitvoeren van submaximal contracties van de eerste rugvin interosseous (FDI). Bovendien, beschrijft de huidige paper twee TMS protocollen voor de beoordeling van de invloed van attentional voorwaarden op de activiteit van corticale remmende circuits binnen de M1. Dus, is dit artikel wordt beschreven hoe u één-pulse TMS bij intensiteiten de drempel motor (subTMS) en gekoppeld-pulse TMS, inducerende korte-interval intracortical inhibitie (SICI) wanneer toegepast op de M1. Deze methoden worden geacht aan het reactievermogen van de remmende neuronen GABAergic, zonder wordt beïnvloed door spinale reflex circuitries, zijn ze zeer geschikt voor het meten van de activiteit van intracortical remmende circuits binnen de M1.
Uit de resultaten blijkt dat leiding extern aandacht verbetert de prestaties van de motor, zoals deelnemers waren bekwaam om te verlengen van de tijd tot falen van de taak. Bovendien, de resultaten werden begeleid door een grotere subTMS-geïnduceerde elektromyografie onderdrukking en SICI bij de vaststelling van een EF in vergelijking met een IF. Als het niveau van de corticale remming binnen de M1 werd eerder aangetoond te beïnvloeden de prestaties van de motor, de verbeterde remming met een EF kan bijdragen aan de betere efficiëntie van verkeer waargenomen in de gedragsmatige taak, aangegeven door een langdurige TTF met een EF.

De invloed van Attentional Foci op de prestaties van de Motor:
De gedrags tests in de huidige studie werden gebruikt om te bewijzen de haalbaarheid van de motor taak en identificeren van de onderwerpen die bij de toepassing van een EF positief. In lijn met eerdere onderzoeken (Zie1 herzieningsverzoek), onze resultaten tonen een langdurige TTF wanneer de deelnemers een EF in vergelijking met een IF aangenomen...

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

Dit manuscript wordt met behulp van twee verschillende Transcraniële magnetische stimulatie (TMS) protocollen, beschreven hoe om te meten en vergelijken van corticale remming binnen de primaire motorische cortex, bij de vaststelling van verschillende attentional foci.

Inhibitie van de intracortical binnen de primaire motorische Cortex kan worden gedifferentieerd door het veranderen van de Focus van aandacht

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

De 5-Keus Serial Reaction Time Taak: Een taak van aandacht en impulscontrole voor Knaagdieren

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

Compenserende Limb Gebruik en Behavioral Assessment of Motor Skill Learning Na Sensorimotor Cortex Letselschade in een muismodel van ischemische beroerte

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

Het stimuleren van de Lip Motor Cortex met transcraniële magnetische stimulatie

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

Elektrofysiologische Motor Unit Number Schatting (MUNE) Meten Compound Muscle Action Potential (CMAP) in Mouse achterbeen Spieren

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

Het meten van aandacht en visuele verwerking Speed ​​van Model-gebaseerde analyse van Temporal-order beslissingen

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-geleide ablatie van de auditieve Cortex van de Rat en de lokalisatie van de laesie in de hersenen

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

De "Motor" in impliciete Motor volgnummer leren: een voet-intensivering seriële reactie tijd taak

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

Blik in actie: Head-mounted Eye Tracking van kinder dynamische visuele aandacht tijdens naturalistische gedrag

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

Spotlights visuele aandacht van klanten op de voorraad, plank en op te slaan niveaus met de 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

De ongelijkheid van het race model gebruiken om Gedragsmultisensorische integratie-effecten te kwantificeren

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