Name: intracortical inhibition within the primary motor cortex can be modulated by changing the focus of attention
Uploaded: 2017-09-11T12:30:00
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Os autores têm sem agradecimentos.

este protocolo foi aprovado pelo Comitê de ética local, e as experiências estão em conformidade com a declaração de Helsinque (1964).
 1. aprovação ética e instrução de assunto <ol><li>antes de iniciar a medição, instruir todos os participantes sobre os fatores de risco potenciais e o propósito do estudo. Não dê informações sobre os focos de atenção, como isso pode afetar os resultados. Garantir que sejam seguidas as orientações de segurança para a aplicação da TMS ...

Este protocolo mostra dois métodos possíveis para investigar a atividade dos circuitos inibitórios dentro o M1 utilizando o TMS. Mais precisamente, esses dois protocolos têm sido utilizados neste estudo para investigar o impacto dos focos de atenção sobre a atividade de circuitos inibitórios dentro o M1.
Uma limitação do método apresentado é que não é sempre possível causar uma supressão de EMG induzida por subTMS sem uma facilitação precedê-lo. Neste estudo, por exemplo, qua...

É hoje geralmente aceite que adotar uma FE em comparação com um IF ou neutro foco de atenção promove o desempenho motor e a aprendizagem em inúmeras configurações1. Foi demonstrado, por exemplo, que adopta uma FE leva a benefícios em precisão2,3, equilibrar a4,5,6, forçar a produção7,8, saltando o desempenho 7 , 9 , 10 , 11, movimento velocidade12, de13,de consumo de oxigênio14e fatigante tarefas15,16.
Do outro lado, desde que a ativação cerebral é a base de todos os movimentos, têm sido investigados vários aspectos do controle neural do movimento. Por exemplo, o nível e a capacidade de modular a inibição intracortical dentro o M1 mostrou ter uma forte influência na função motora, tais como coordenação interlimb17, controle postural18e destreza19. Além disso, as populações com capacidades de controle motor mais pobres do que os adultos jovens, como idosos ou crianças (nascido pré-termo.20), geralmente mostram que menos pronunciado controle inibitório. Assim, embora o papel dos processos inibitórios não é ainda bem compreendidos, inibitórios processos, no entanto, parecem ser importante para a qualidade da execução de motor em geral.
A possibilidade de investigar intracortical circuitos inibitórios é usar a estimulação magnética transcraniana invasivo (TMS). O protocolo de estimulação mais comumente usado aplica-se emparelhado-pulso TMS (ppTMS) para induzir JCL. Este protocolo utiliza um estímulo condicionado abaixo do limiar motor para reduzir a amplitude da resposta suprathreshold controle estímulo eliciada com intervalos de 1 a 5 ms21,22,23 interstimulus , 24. em seguida, relatou como a porcentagem do estímulo controle, as amplitudes dos potenciais evocados de motor (MEPs) podem ser comparadas em condições, dando informações sobre atividade inibitória cortical e modulação dentro o M1.
Outro protocolo de estimulação para avaliar a atividade de circuitos inibitórios intractortical aplica pulsos único, onde todos os estímulos são entregues em intensidades abaixo do limiar motor (ou seja, subTMS). Este protocolo induz supressão na actividade EMG em curso18,25,26. Esta supressão de EMG induzida por subTMS so-called pode ser comparado em termos de quantidade e duração. Embora este protocolo não é tão comumente usado, ele tem algumas vantagens em comparação com o protocolo padrão do JCL. Este protocolo não perturba a execução motor, como ele não induz a estímulos suprathreshold. Ambos os métodos de testar a capacidade de resposta de intracortical ácido gama - aminobutírico (GABA) interneurônios inibitórios23,27.
Apesar dos conhecidos benefícios do uso de uma FE em comparação com um IF no desempenho motor1, os processos neurais subjacentes permanecem em grande parte desconhecidos. Em um estudo de fMRI ex28, foi mostrado que ativação de (negrito) de dependentes do nível de sangue e oxigênio foi aprimorada no M1, somatossensorial, primária e córtices insulares, quando assuntos executado um dedo de sequência e adotou uma FE em comparação com um IF. Como atividade excitatória e inibitória não pode ser diferenciada por fMRI29, outro recente estudo16 estipulava que a atividade reforçada na M1 associado com um EF poderia, de fato, ser devido a maior atividade de intracortical circuitos inibitórios. Mais precisamente, este estudo mostrou que a excitabilidade dos neurônios inibitórios de gabaérgica pode ser modulada instantaneamente pelo tipo de foco de atenção adotado em uma mesma pessoa.
O principal objectivo do presente protocolo é mostrar duas maneiras possíveis para comparar os efeitos imediatos da manipulação cognitiva (ou seja, o foco das instruções de atenção) sobre a atividade de circuitos inibitórios intracortical dentro da M1. SubTMS e ppTMS são usadas. Além disso, este protocolo mostra uma maneira de explorar a influência dos focos de atenção no comportamento motor de forma muito controlada por investigar o TTF de contração isométrica submáxima do sustentado do IDE.

<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

É bem reconhecido que um foco externo (EF) em comparação com um foco interno (IF) de atenção melhora o desempenho e a aprendizagem motora. Estudos têm indicado benefícios em precisão, equilíbrio, força de produção, saltando de desempenho, velocidade de movimento, consumo de oxigênio e cansativa tarefa. Apesar de resultados comportamentais de usar uma estratégia EF são bem explorados, os mecanismos neurais subjacentes permanecem desconhecidos. Um estudo recente da TMS em comparação a atividade do córtex motor primário (M1) entre a Fe e um IF. Mais precisamente, este estudo mostrou que, ao adotar um EF, a atividade de circuitos inibitórios intracortical é reforçada.
A nível comportamental, o presente protocolo testa a influência dos focos de atenção no tempo para falha de tarefa (TTF) ao realizar contrações submáximas do interósseo dorsal primeiro (FDI). Além disso, o papel atual descreve dois protocolos TMS para avaliar a influência das condições de atenção sobre a atividade de circuitos inibitórios corticais dentro o M1. Assim, o presente artigo descreve como usar single-pulso TMS em intensidades abaixo do limiar motor (subTMS) e TMS emparelhado-pulso, induzindo a inibição intracortical do curto intervalo (JCL) quando aplicado a M1. Como esses métodos são assumidos como refletem a capacidade de resposta dos neurônios inibitórios gabaérgica, sem ser afetado por circuitos reflexos da coluna vertebral, eles são adequados para medir a atividade de circuitos inibitórios intracortical dentro da M1.
Os resultados mostram que dirigir atenção externamente melhora o desempenho do motor, como os participantes foram capazes de prolongar o tempo de falha da tarefa. Além disso, os resultados foram acompanhados por uma maior supressão de eletromiografia induzida por subTMS e JCL aquando da adopção de uma FE em comparação com um IF. Como o nível de inibição cortical dentro o M1 foi demonstrado anteriormente para influenciar o desempenho motor, a inibição reforçada com um EF pode contribuir para a melhor eficiência de movimento observada na tarefa comportamental, indicada por um TTF prolongado com um EF.

A influência dos focos de atenção no desempenho do Motor:
Os testes comportamentais no estudo atual foram usados para provar a viabilidade da tarefa motor e identificar os temas que reagiram positivamente ao aplicar um EF. Em consonância com estudos anteriores (ver1 para uma revisão), nossos resultados mostram um TTF prolongada quando os participantes adotaram uma FE em comparação com um IF (ver <stro...

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

Usando dois transcraniana diferentes protocolos de estimulação magnética (TMS), este manuscrito descreve como medir e comparar a inibição cortical dentro o córtex motor primário, aquando da adopção de diferentes focos de atenção.

Inibição intracortical dentro o córtex Motor primário pode ser modulada, alterando o foco de atenção

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

A reação de série 5-Choice Tempo Tarefa: A tarefa de atenção e controle de impulso para Roedores

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. ...

Comportamento

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

Compensatória Limb Uso e Avaliação Comportamental de Habilidade Aprendizagem Motora Após Lesão Sensorimotor Cortex em um modelo do rato de Acidente Vascular Cerebral Isquêmico

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

Estimular o Lip Motor Cortex com Estimulação Magnética Transcraniana

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

Eletrofisiológico Unidade Motor Número Estimação (MUNE) Medição Potencial Composto Muscle Ação (CMAP) nos músculos dos membros posteriores Rato

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

Medindo atenção e velocidade de processamento Visual pela análise baseada no modelo de decisões de ordem temporal

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

Guiada por estereotaxia ablação do córtex auditivo de ratos e localização da lesão no cérebro

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

O "Motor" em Motor implícita sequência de aprendizagem: uma reação Serial depuração pé tempo tarefa

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

Olhar em ação: capacetes Eye Tracking da atenção Visual dinâmico de crianças durante o comportamento naturalista

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

Atenção Visual dos clientes de spotlighting nos níveis do estoque, da prateleira e da loja com o modelo 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

Usando a desigualdade de modelo de corrida para quantificar efeitos de integração multissensorial comportamental

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