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

המחברים לא תודות לך

פרוטוקול זה אושרה על ידי ועדת האתיקה המקומית, ואת הניסויים הם בהתאם הצהרת הלסינקי (1964).
 1-אישור מוסרי והדרכה בנושא <ol><li>לפני שמתחילים את המדידה, להורות לכל המשתתפים על גורמי הסיכון הפוטנציאלי, מטרת המחקר. אל תיתן מידע אודות מוקדים כל מעסיק, כמו זה עלול להשפיע על התוצאות. להבט...

פרוטוקול זה מציג שתי שיטות אפשריות לחקור את פעילות המעכבת מעגלים בתוך M1 באמצעות TMS. ליתר דיוק, פרוטוקולים שני אלה שימשו במחקר זה לחקור את ההשפעה של כל מעסיק מוקדים על הפעילות של מעגלים מעכבות בתוך M1.
מגבלה אחת של השיטה הציג היא שזה לא תמיד אפשרי לגרום של דיכוי EMG subTMS-induced ללא הה...

בדרך כלל מקובל לחשוב כעת כי אימוץ EF בהשוואה ל- IF או נייטרלי למוקד תשומת הלב מקדמת למידה הגדרות רבות1וביצועים מנוע. הוכח, לדוגמה, כי אימוץ של EF מוביל הטבות דיוק2,3, איזון4,5,6, כוח הייצור7,8, קופץ ביצועים 7 , 9 , 10 , 11, מהירות תנועה12,13,של צריכת חמצן14ו משימות מעייפת15,16.
בצד השני, מאז הפעלת המוח היא הבסיס של כל התנועות, מספר היבטים של שליטה עצבית של התנועה נחקרו. לדוגמה, הרמה ואת היכולת לווסת את עיכוב intracortical בתוך M1 הוכח יש השפעה חזקה על תפקוד מוטורי, כגון תיאום interlimb17, שליטה בתנוחה18מיומנות19. יתר על כן, אוכלוסיות עם יכולות השליטה המוטורית עניים מאשר צעירים, כגון נושאים מבוגרים או ילדים (נולד ב לידה מוקדמת20), מראים בדרך כלל שפחות מודגשת שליטה המעכבת. לכן, למרות התפקיד של תהליכים מעכבות אינו עדיין מובן היטב, מעכבות תהליכים בכל זאת נראה חשוב לאיכות ביצוע מנוע באופן כללי.
אפשרות לחקור intracortical circuitries מעכבות היא להשתמש גירוי מגנטי טראנס לא פולשנית (אלקטרואנספלוגרם). הפרוטוקול הנפוץ ביותר לגירוי מחיל את הדופק-לזווג TMS (ppTMS) כדי לגרום SICI. פרוטוקול זה משתמש גירוי מיזוג מתחת לסף מנוע כדי להפחית את משרעת של התגובה לגירוי שליטה suprathreshold elicited במרווח interstimulus של 1-5 ms21,22,23 , 24. לאחר מכן, דיווחו האחוז של הגירוי שליטה, amplitudes של הפוטנציאליות עורר מנוע (פיגל) ניתן להשוות על פני תנאי, נותן מידע על פעילות המעכבת קורטיקליים ו אפנון בתוך M1.
פרוטוקול גירוי אחר כדי להעריך את הפעילות של מעגלים מעכבות intractortical מחיל פולסים יחיד, שבו כל הגירויים נמסרות על עוצמות מתחת לסף מוטוריים (קרי: subTMS). פרוטוקול זה גורם לדיכוי שוטף EMG לפעילות18,25,26. זה מה שנקרא subTMS-induced EMG דיכוי ניתן להשוות מבחינת הסכום ומשך. למרות פרוטוקול זה לא כל כך נפוץ, יש לו יתרונות מסוימים לעומת הפרוטוקול הסטנדרטי SICI. פרוטוקול זה לא יפריע ביצוע מנוע, כמו זה לא לגרום לגירויים suprathreshold. שתי השיטות לבחון את ההיענות של23,interneurons מעכבות intracortical גאמא אמינו בוטירית (GABA)27.
למרות היתרונות הידועים של שימוש של EF בהשוואה ל- IF על ביצועי מנוע1, תהליכים עצביים המשמש כבסיס נשאר ברובו לא ידוע. מחקר ה-fMRI לשעבר28, זה היה הוכיח כי הפעלה (מודגש) תלויי-רמת החמצן בדם שופרה ב- M1, המגע, ראשי, cortices המבודדת כאשר נושאים להורג אצבע רצף ואימץ EF בהשוואה ל- IF. כמו פעילות סינאפסות אינו יכול להיות מבודלים באמצעות fMRI29, עוד מחקר האחרונות16 כאמור כי הפעילות משופרת M1 המשויך EF יכול, למעשה, להיות עקב פעילות משופרת של intracortical מעגלים מעכבות. ליתר דיוק, מחקר זה הראה כי דעתנית של נוירונים GABAergic מעכבות יכול להיות מאופנן באופן מיידי לפי סוג המוקד כל מעסיק בפרשה אותו אדם.
המטרה העיקרית של הפרוטוקול הנוכחי היא להציג שתי הדרכים האפשריות כדי להשוות את ההשפעות של מניפולציה קוגניטיבית (קרי, מוקד תשומת לב להוראות) על הפעילות של intracortical מעכבות מעגלים בתוך M1. SubTMS ו- ppTMS הן שימוש. בנוסף, פרוטוקול זה מציג דרך אפשרית. אחת כדי לחקור את ההשפעה של כל מעסיק מוקדים על התנהגות מוטורית בצורה מאוד מבוקרת על ידי חקירת TTF את ההתכווצות מתמשכת איזומטרי submaximal של 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

הוא מוכר היטב מוקד חיצוני (EF) בהשוואה עם מיקוד פנימי (אם) של תשומת לב משפר ביצועים ולמידה מוטורית. מחקרים הראו יתרונות בדיוק, איזון בכוח הייצור, קופץ ביצועים, מהירות התנועה, צריכת חמצן, פעילות בית בלק האצילי והעתיק. למרות תוצאות התנהגותיות של שימוש אסטרטגיית EF נידונות טוב, המנגנונים העצביים העומדים המשמש כבסיס נשאר לא ידוע. מחקר שנערך לאחרונה TMS לעומת הפעילות של קליפת מנוע ראשי (M1) בין EF של IF. ליתר דיוק, מחקר זה הראה כי בעת אימוץ של EF, הפעילות של מעגלים מעכבות intracortical מוגברת.
ברובד ההתנהגותי, בפרוטוקול הנוכחי בדיקות השפעת foci כל מעסיק על הזמן על מכשל במשימה (TTF) בעת ביצוע התכווצויות submaximal של הראשון הגבי interosseous (FDI). בנוסף, הנייר הנוכחי מתאר שני פרוטוקולים TMS כדי להעריך את ההשפעה של תנאי כל מעסיק על פעילות קורטיקלית מעכבות מעגלים בתוך M1. לפיכך, המאמר הנוכחי מתאר כיצד להשתמש יחיד-הדופק TMS על עוצמות מתחת לסף מוטוריים (subTMS) ו TMS לזווג...-דופק, גרימת עיכוב קצר-מרווח intracortical (SICI) כאשר חל על M1. שיטות אלה מטופלות כדי לשקף את יכולת התגובה של נוירונים מעכבות GABAergic, מבלי להיות מושפעים circuitries רפלקס השדרה, הם מתאימים היטב מדידת הפעילות של intracortical מעכבות מעגלים בתוך M1.
התוצאות מציגות כי הפניית תשומת הלב חיצונית משפר את ביצועי המנוע, כל המשתתפים הצליחו להאריך את זמן הפעילות לכשל. יתר על כן, התוצאות היו מלוות דיכוי אלקטרומיוגרפיה הנוצרות על-ידי subTMS גדול יותר ו- SICI בעת אימוץ של EF בהשוואה ל- IF. כפי הרמה של עיכוב קורטיקלית בתוך M1 הודגם קודם לכן כדי להשפיע על ביצועי המנוע, עיכוב משופרת עם EF עשוי לתרום יעילות התנועה יותר נצפתה הפעילות התנהגותית, המצוין על-ידי TTF ממושך עם EF.

השפעת Foci כל מעסיק על ביצועי המנוע:
הבדיקות התנהגותית במחקר הנוכחי שימשו כדי להוכיח את הכדאיות של פעילות מוטורית, לזהות את הנושאים אשר הגיבו באופן חיובי בשעת החלת EF. בקו מחקרים קודמים (ראה1 לסקירה), התוצאות שלנו להראות TTF ממושך כא...

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

באמצעות שני פרוטוקולים גירוי מגנטי (אלקטרואנספלוגרם) טראנס שונים, כתב יד זה מתאר כיצד למדוד ולהשוות עיכוב קורטיקלית בתוך קליפת המוח המוטורית הראשי בעת אימוץ foci כל מעסיק אחר.

עיכוב intracortical בתוך קליפת המוח המוטורית ראשי יכול להיות מווסת על ידי שינוי המוקד של תשומת לב

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

תגובת 5-Choice הסידורי זמן משימה: משימה של תשומת לב ודחף בקרה למכרסמים

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

ימב שימוש מפצה והתנהגות הערכה של למידה מיומנות מוטורית בעקבות הסנסורית Cortex פגיעה במודל של עכברים של שבץ איסכמי

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

מגרה את השפתיים מוטור קורטקס עם גירוי מגנטי Transcranial

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

אלקטרו מנוע יחידת מספר הערכה (mune) מדידת פוטנציאל פעולה שרירים מתחם (מבנה מפת צבעים) בשרירי העכבר Hindlimb

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

מדידת קשב מהירות עיבוד חזותי על ידי ניתוח מבוסס-דגם של פסקי דין Temporal מסדר

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 מונחה אבלציה של קליפת השמיעה עכברוש, וכן לוקליזציה של הנגע במוח

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

"מנוע" במנוע מרומזת רצף למידה: תגובת טורי צועד ברגל זמן פעילות

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

נצפה בפעולה: מעקב רכוב ראש העין של תשומת לב ויזואלית דינאמית לילדים במהלך התנהגות נטורליסטי

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

ספוטיתטיפול ויזואלי של הלקוחות במלאי, במדף ובחנויות עם מודל 3S

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

שימוש שוויון מודל הגזע לכמת התנהגות מרובת חושים השפעות אינטגרציה

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