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 takk.

denne protokollen ble godkjent av den lokale etikk, og eksperimenter er i tråd med erklæringen av Helsinki (1964).
 1. etiske godkjenning og emnet instruksjon <ol><li>før du starter målingen, ber alle deltakerne om mulige risikofaktorer og formålet med undersøkelsen. Gir ikke informasjon om attentional fokuspunktene, som dette kan påvirke resultatene. Sikre at retningslinjene for sikkerhet for anvendelse av TMS i forskning innstillingene 30 følges. 
	Me...

Denne protokollen viser to mulige metoder å undersøke aktiviteten til hemmende kretser i M1 bruker TMS. Mer presist, har disse to protokollene blitt brukt i denne studien for å undersøke virkningen av attentional fokus på aktiviteten hemmende kretser i M1.
En begrensning av presentert metoden er at det ikke er alltid mulig å føre en subTMS-indusert EMG undertrykkelse uten en tilrettelegging før. I denne studien, for eksempel hadde fire fag å bli fjernet fra den endelige analysen, som ...

Det er nå generelt akseptert at vedta en EF sammenlignet en hvis eller nøytral fokus for oppmerksomhet fremmer motor, er ytelsen og læring i mange innstillinger1. Det har vist, for eksempel at vedta en EF fører til ytelser i nøyaktighet2,3, balansere4,5,6, tvinge produksjon7,8, hoppe ytelse 7 , 9 , 10 , 11, bevegelse hastighet12, oksygen forbruk13,14og slitsomt oppgaver15,16.
På den andre siden, siden hjernen aktivisering er grunnlaget for alle bevegelser, har flere aspekter av nevrale kontroll av bevegelsen blitt undersøkt. For eksempel har nivået og muligheten til å modulate intracortical hemming innen M1 vist å ha en sterk innflytelse på funksjon, som interlimb koordinering17, postural kontroll18og fingerferdighet19. Videre viser populasjoner med dårligere motorstyring evner enn unge voksne, for eksempel eldre fag eller barn (født premature20), vanligvis mindre uttalt hemmende kontroll. Dermed, selv om rollen hemmende prosesser ikke ennå godt forstått, hemmende prosesser likevel synes å være viktig for kvaliteten på motor kjøring generelt.
En mulighet til å undersøke intracortical hemmende circuitries er å bruke ikke-invasiv Transkraniell magnetisk stimulering (TMS). Mest brukte stimulering protokollen gjelder sammen-puls TMS (ppTMS) å indusere SICI. Denne protokollen bruker en condition stimulans under motor terskelen for å redusere amplituden av suprathreshold kontroll stimulans respons skapte ved en interstimulus 1-5 ms21,22,23 , 24. deretter rapportert som prosent kontroll stimulans, amplituder de motor-utløste potensialene (parlamentet) kan sammenlignes over forhold, gi informasjon om kortikale hemmende aktivitet og modulering i M1.
En annen stimulering protokoll å vurdere aktiviteten til intractortical hemmende kretser gjelder enkelt pulser, der alle stimuli leveres på intensiteter under motor terskelen (dvs. subTMS). Denne protokollen induserer undertrykkelse i den pågående EMG aktivitet18,25,26. Denne såkalte subTMS-indusert EMG undertrykkelse kan sammenlignes beløp og varighet. Selv om denne protokollen ikke brukes så ofte, har visse fordeler sammenlignet med standard SICI-protokoll. Denne protokollen forstyrrer ikke motor kjøring, som det ikke få suprathreshold stimuli. Begge metodene teste responsen til intracortical gamma - aminobutyric acid (GABA) hemmende interneurons23,27.
Til tross for de velkjente fordelene med å bruke en EF sammenlignet en hvis motor, er ytelsen1, forblir underliggende nevrale prosessene hovedsakelig ukjent. I en tidligere fMRI studier28, ble det vist at blod oksygen nivå-avhengige (fet) aktivisering ble forbedret i M1, primær somatosensory, og isolerte halvdelene når fag henrettet en finger sekvens og vedtatt en EF sammenlignet en hvis. Som eksitatoriske og hemmende ikke differensieres av fMRI29, fastsatt en nylig studie16 at forbedret aktiviteten i M1 tilknyttet en EF kan faktisk skyldes forbedret aktiviteten til intracortical hemmende kretser. Mer presist, viste denne studien at excitability av hemmende GABAergic neurons kan være modulert umiddelbart etter attentional fokus i en og samme person.
Hovedformålet med den nåværende protokollen er å vise to mulige måter å sammenligne den umiddelbare effekten av kognitiv manipulasjon (dvs. fokus for oppmerksomhet instruksjoner) på aktiviteten i intracortical hemmende kretser i M1. SubTMS og ppTMS brukes både. I tillegg viser denne protokollen en mulig måte å utforske påvirkning av attentional fokus på motor atferd i en veldig kontrollert måte ved å undersøke TTF av submaximal isometrisk vedvarende sammentrekning av 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

Det er også anerkjent som en ekstern fokus (EF) sammenlignet med en intern fokus (IF) oppmerksomhet forbedrer motor læring og ytelse. Studier har indikert fordeler i nøyaktighet, balanse, tvinge produksjon, hoppe ytelse, bevegelseshastighet, oksygenforbruk, og fatiguing oppgave. Selv om atferdsmessige resultater ved å bruke en EF-strategi er godt undersøkt, forblir underliggende nevrale mekanismer ukjent. En fersk TMS studie sammenlignet aktiviteten til primære motorisk cortex (M1) mellom en EF og en hvis. Mer presist, viste denne studien at når det gjelder en EF, aktiviteten til intracortical hemmende kretser er forbedret.
På atferdsdata nivå tester stede protokollen påvirkning av attentional foci av oppgaven feil (TTF) når du utfører submaximal sammentrekninger av den første dorsal interosseous (FDI). I tillegg beskriver dagens papir to TMS protokoller for å vurdere påvirkning av attentional på aktiviteten til kortikale hemmende kretser i M1. Derfor beskriver denne artikkel hvordan du bruker enkelt-puls TMS på intensiteter under motor terskelen (subTMS) og sammen-puls TMS inducing kort-intervall intracortical hemming (SICI) når M1. Som disse metodene antas for å gjenspeile responsen til GABAergic hemmende neurons, uten å bli berørt av spinal refleks circuitries, er de godt egnet til å måle aktiviteten til intracortical hemmende kretser i M1.
Resultatene viser at regi oppmerksomhet eksternt forbedrer motor ytelse, som deltakerne kunne forlenge aktiviteten feil. Videre ble resultatene ledsaget av en større subTMS-indusert Elektromyografi undertrykkelse og SICI når det gjelder en EF sammenlignet en hvis. Som nivået av kortikale hemming innen M1 ble tidligere vist for å påvirke motor ytelse, forbedret hemming med en EF kan bidra til bedre bevegelse effektiviteten i atferdsdata aktiviteten, angitt av en langvarig TTF med en EF.

Påvirker Attentional Foci Motor, er ytelsen:
Atferdsmessige testene i denne studien ble brukt til å bevise muligheten for aktiviteten motor og identifisere fagene som reagerte positivt når en EF. I tråd med tidligere studier (se1 for en gjennomgang), våre resultater viser en langvarig TTF når deltakerne vedtok en EF sammenlignet en hvis (se fig. 3). Dermed virker det som, ...

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 manuskriptet bruker to ulike Transkraniell magnetisk stimulering (TMS) protokoller, og beskriver hvordan å måle og sammenligne kortikale hemming i primære motorisk cortex når det gjelder forskjellige attentional foci.

Intracortical hemming i primære motorisk Cortex kan være modulert av skiftende fokus for oppmerksomhet

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

Den 5-Choice Serial Reaction Time Oppgave: En oppgave oppmerksomhet og impulskontroll for Gnagere

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 bruk og Behavioral Assessment of Motor Skill Learning Etter sensorimotorisk Cortex Injury i en musemodell med hjerneinfarkt

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

Stimulere Lip Motor Cortex med transkranial 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. ...

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

Elektro Motor Unit Number Estimering (mune) Måling forbindelse Muscle aksjonspotensial (CMAP) i Mouse bakben 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 Oppmerksomhet og Visual Processing Speed ​​av Modellbasert analyse av Temporal-order dommer

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 ablasjon rotte auditiv Cortex og lokalisering av lesjon 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

"Motoren" i implisitt Motor sekvens læring: en fot-stepping føljetong reaksjon tid oppgave

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

Se i aksjon: hode montert Eye Tracking barn dynamisk visuell oppmerksomhet under naturalistiske atferd

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

Punktbelysning til kundenes visuelle oppmerksomhet på lager, hylle og store nivåer med 3S modell

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

Bruke rase modell ulikhet å kvantifisere Behavioral Multisensor Integration Effects

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