Name: online transcranial magnetic stimulation protocol for measuring cortical physiology associated with response inhibition
Uploaded: 2018-02-08T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Online Transcranial Magnetic Stimulation Protocol for Measuring Cortical Physiology Associated with Response Inhibition at JoVE.com

מחקר זה מומן על ידי נבחרת המכון לבריאות הנפש (R01MH095014).

פרוטוקול זה אושרה על ידי המרכז הרפואי של בית החולים לילדים בסינסינטי וללמוד ג'ונס הופקינס מוסדיים לוחות סקירה כמו סיכון מינימלי אצל ילדים ומבוגרים. TMS יחיד, לזווג-דופק נחשב בטוח אצל ילדים שנתיים ומעלה לכל הסכמה מומחה בינלאומי. 24 הסביר את הסיכונים הפוטנציאליים של TMS ההורה/אפוטר...

פרוטוקול זה היא שיטה ידידותיים הרומן של שילוב של TMS לבחון עיכוב קורטיקלית הקשור לאירוע של פעילות אות התחנה. תצפיות קליניות של גירעונות מעכבות מנוע וביצועים המסכן במשימות אות עצירה הוכחו בתנאים מנוטלי רבים. 3 חוקרים מעטים יחסית השתמשו fTMS מקוון כדי לבחון דעתנית קורטיקלית וניגו?...

עיכוב התגובה היא היכולת למניעת פעולות לא רצויות האלה יכולים להפריע מטרות פונקציונלי המיועד באופן סלקטיבי. 1 הרשת cortico-striatal אנושות מעורב עיכוב תגובה, אשר בהדרגה הופך יעיל יותר בתור ילדים בוגרים אבל הוא לקוי בתנאים מנוטלי רבים כגון קשב היפראקטיביות ההפרעה ( ADHD), לקויות למידה, בהפרעה טורדנית-כפייתית, והפרעת סכיזופרניה. 2 , 3 עיכוב התגובה המנוע תוכל להיבדק עם תפיסות התנהגותיות שונות כגון פעילויות גו/NoGo (GNG) ושידור להפסיק (SST). 1 , 4 נתונים התנהגותיים לבד אינו מספק מידע אודות פוטנציאל לשינוי, הניתנות לכימות, מנגנונים ביולוגיים. המטרה הכללית במחקר הנוכחי היה לפתח שיטה ידידותית לילד כדי להעריך את הפיזיולוגיה motor cortex במהלך הביצוע של עיכוב תגובה, כדי לפתח סמן כמותי המבוסס על המוח של המצע עצבית של פעילות זו. סמנים ביולוגיים כזה יכול להיות רחב יישום מחקרים חזוי של האבחנה או הטיפול בהפרעות neurobehavioral.
למטרה זו, החוקרים שנבחרו ולשנות את הפעילות של סלייטר-Hammel (S-H)5. זהו אות עצירה שלפעילות המצריכה למשתתפים לעכב פעולה מחיישנים שנוצר באופן פנימי. משימה זו מקורסי מורכב גם ללכת וגם לעצור ניסויים. לכי ניסויים מבוצעים על ידי הנושא הקשה ושמירה על לחץ על לחצן, עם הדרכה כדי להרים את האצבע הכפתור (כלומר פעולה קדימה) ייערך בו, אבל לפני המטרה 800 ms. ב התבנית המקורית, מציינים זמן על שעון עם יד מסתובב במהירות. תחנת ניסויים הם וביניהם באופן אקראי בין קדימה ניסויים במהלכם האדם חייב לעכב את הפעולה קדימה מתוכנן מראש (כלומר למנוע הרמת אצבע). הפעילות אות התחנה קשה יותר כי נושאים יש לעכב תגובה בהקשר של אות ללכת מתוכנתים מראש, ואילו בפעילות GNG, ההחלטה היא אם ליזום או לא ליזום פעולה עם אין פקודות מוקדמת. 6 בנוסף על כך, זה עשוי להיות מדויק יותר לחקור עיכוב תגובת באמצעות משימות אות התחנה כי בפעילות GNG, עקבי מתאמים בין אותות ותגובות עלול לגרום עיכוב אוטומטית. 7 הוא עיכוב אוטומטית התיאוריה כך עקבי מיפוי בין האות לבין התגובה (דהיינו אות ללכת תמיד תוצאות בתגובה ללכת ולהיפך) מוביל בעיבוד אוטומטי במהלך הניסוי כך, המבחנים עצירה בחלקו דרך בשליפת זיכרון מעובדים עוקף פקדים מסוימים מנהלים. 8 , 9
גירוי מגנטי טראנס (אלקטרואנספלוגרם) היא טכנולוגיה לא פולשנית יכול לשמש כדי למדוד פיזיולוגיה קורטיקלית. משתמש יחיד, לזווג-דופק גירויים פרדיגמות, אחד יכול לכמת דעתנית קורטיקלית וניגוד. למרות מחקרים שפורסמו TMS ביותר לחקור פיזיולוגיה קורטיקלית במנוחה, כמה קבוצות בחנו דעתנית בקליפת המוח/עיכוב במהלך הכנה נפשית לקראת פעולה10 ובמהלך מצבים קוגניטיביים שונים אשר עשוי לבוא לידי ביטוי מנוע פיזיולוגיה של קליפת המוח. 11 , 12 , 13 , 14 גישה תפקודית זו TMS (fTMS) דורש מדידות TMS מקוון בעוד המשתתפים הם מטלות התנהגותיות, ובכך מאפשר את אחד בדיקה בקליפת המוח משתנה זה הם תלויי מדינה עם רזולוציה טמפורלית גבוהה. מתן מידע בזמן אמת על שינויים neurophysiologic באופן כזה מרחיבה החקירה הפיזיולוגיות של השליטה המוטורית15,16 ו17,התנאים מנוטלי18, 19,20.
FTMS מוקדמת מחקרים בחנו קורטיקלית מנגנוני עיכוב התגובה במבוגרים בריאים באמצעות GNG14 ו- SST משימות15,16,21. יתר על כן, מחקר אחד הראה כי מנה אחת של מתילפנידאט שונה המוטוריים בקליפת המוח הפיזיולוגיה של מבוגרים בריאים במהלך ניסוי fTMS/GNG. 22 עד כה, ישנן שתי קבוצות שפרסמו מחקרים fTMS בילדים באמצעות פעילות GNG לאפיין קורטיקלית הפיזיולוגיה של ADHD23 ו תסמונת טורט17. אין כרגע אף מחקר שפורסם fTMS ניצול SST באוכלוסיית ילדים.
נושא קריטי במחקרים fTMS, במידה רבה הרבה יותר מאשר מחקרים TMS מנוחה-לבד, הוא חפץ שריר. מדדים מתוקננים משטח אלקטרומיוגרפיה (EMG) של משרעת וזמן ההשהיה של פוטנציאל עורר מנוע (חבר הפרלמנט האירופי) בטח לא תימנעו שריר החפץ. אז, לדוגמה, ללמוד קורטיקלית שינויים לקראת תנועה במחקר זמן התגובה, TMS פולסים חייב להיות בדיוק בעיתוי להתרחש לאחר אות ללכת, אך לפני זמן התגובה של הפרט. וכך בפעילויות, חיוני להבטיח כי TMS פולסים מתרחשות באותו זמן כאשר התגובה מנוע טרם החלה, כי המשתתף הוא נוח ולא מסוגלים לשמור על השרירים הרלוונטיים במנוחה. זה יכול להיות בעייתי במיוחד עם ילדים hyperkinetic ייתכן בעלי תנועות שאינם שייכים באופן טבעי, מי יכול לשמור שלהם זרוע וכף יד מתח לאורך זמן תגובה משחק...
מטרת המחקר הנוכחי היא לפתח גרסה של SST סלייטר-Hammel ידידותיים, מתאים ללמוד פיזיולוגיה קליפת מנוע העיקרית (M1). משימה זו צריכה להיות מובנת בקלות 1) לילדים, קל יחסית 2) להשלמת לילדים, 3) תואם TMS באינטרנט.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="772">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">Precision Gamepad</td>
			<td style="width:215px;">Logitech</td>
			<td style="width:119px;">G-UG15</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">Acquisition Interface Model ACQ-16</td>
			<td style="width:215px;">Gould Instrument Systems Inc</td>
			<td>ACQ-16</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:271px;">Micro1401-3 Data Acquisition Unit</td>
			<td style="width:215px;">Cambridge Electronic Design Ltd</td>
			<td style="width:119px;">Not applicable</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:271px;">Signal version 6 software (Windows)</td>
			<td style="width:215px;">Cambridge Electronic Design Ltd</td>
			<td style="width:119px;">Not applicable</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">Power base</td>
			<td style="width:215px;">Coulbourn Instruments</td>
			<td style="width:119px;">V15-17</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">Bioamplifier with filters</td>
			<td style="width:215px;">Coulbourn Instruments</td>
			<td style="width:119px;">V75-04</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:271px;">Conductor electrode cables (for surface EMG)</td>
			<td style="width:215px;">Coulbourn Instruments</td>
			<td style="width:119px;">V91-33</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:271px;">2002 TMS device</td>
			<td style="width:215px;">The Magstim Company Ltd</td>
			<td style="width:119px;">Not applicable</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:271px;">BiStim2 module</td>
			<td style="width:215px;">The Magstim Company Ltd</td>
			<td style="width:119px;">Not applicable</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">90mm circular TMS coil</td>
			<td style="width:215px;">The Magstim Company Ltd</td>
			<td style="width:119px;">Not applicable</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">Presentation software (Windows)</td>
			<td style="width:215px;">Neurobehavioral Systems Inc</td>
			<td style="width:119px;">Not applicable</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">Windows computer</td>
			<td style="width:215px;"></td>
			<td style="width:119px;">Not applicable</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

online transcranial magnetic stimulation protocol for measuring cortical physiology associated with response inhibition

אנו מתארים את התפתחות פעילות עיכוב תגובה מוטורית לשחזור ידידותיים מתאים באינטרנט גירוי מגנטי טראנס (אלקטרואנספלוגרם) אפיון של קליפת מנוע העיקרית (M1) דעתנית וניגוד. עיכוב התגובה המוטורית מונעת פעולות לא רצויות, והוא לא נורמלי בתנאים מנוטלי מספר. TMS היא טכנולוגיה לא פולשנית אשר יכולים לכמת M1 דעתנית וניגוד באמצעות פרוטוקולי יחיד - ו לזווג-הדופק יכול להיות מתוזמן בדיוק ללמוד פיזיולוגיה קורטיקלית עם רזולוציה טמפורלית גבוהה. לשנות את הפעילות אות עצירה סלייטר-Hammel (S-H) המקורית כדי ליצור גרסה "מירוצים" עם פולסים TMS נעול זמן כדי אינטרה-הניסיון אירועים. משימה זו היא מקורסי, עם כל הניסיון בייזום לאחר לדחוף כפתור כדי להזיז המרוץ לקראת המטרה 800 ms. ללכת ניסויים דרוש טרמפ-אצבע כדי לעצור את המרוץ. בדיוק לפני יעד זה. וביניהם באקראי הם ניסויים עצירה (25%) שבמהלכו האות עצירה שהותאמו באופן דינמי יבקש נושאים למניעת הרמת אצבע. לניסויים קדימה, TMS פולסים נמסרו ב 650 ms לאחר תחילת המשפט; בעוד לניסויים עצירה, הפולסים TMS אירעה 150 מילישניות לאחר האות עצירה. התזמונים של הפולסים TMS היו החליטה מבוססת על אלקטרואנצפלוגרם (EEG) מחקרים המראים שינויים הקשורים לאירוע בטווחי זמן אלה במהלך משימות אות התחנה. משימה זו נחקרה 3 רחובות בשני אתרים המחקר (n = 38) והקלטנו את התנהגות וביצועי הקשור לאירוע פוטנציאל עורר מנוע (חבר הפרלמנט האירופי). רגרסיה דגמי שימש כדי לנתח amplitudes חבר הפרלמנט האירופי באמצעות גיל כמו covariate עם מספר משתנים עצמאיים (מין, ללמוד באתר, בלוק, TMS דופק תנאי [יחיד לעומת לזווג...-דופק], ניסיון במצב [קדימה, די מוצלח, נכשל להפסיק]). ניתוח הנתונים הראה TMS. דופק תנאי (p < 0.0001) והאינטראקציה שלו עם תנאי הניסיון (p = 0.009) היו משמעותיים. יישומים עתידיים עבור זו הפרדיגמה S-H/TMS באינטרנט כוללים התוספת של רכישת EEG בו זמנית כדי למדוד את פוטנציאל EEG עורר-TMS. מגבלה פוטנציאליים נמצא כי אצל ילדים, הצליל הדופק TMS יכול להשפיע על ביצועי המשימות התנהגותית.

ניתוח רגרסיה מתבצעת באמצעות חבילת תוכנה מסחרית סטטיסטיים לניתוח נתונים התנהגותיים, neurophysiologic בנפרד. נציג הנתונים נמצא במרחק של 23 כלל פיתוח ילדים מסינסנטי ו-15 מבולטימור (25 זכר, נקבה 13). גיל לא להיות שונה בין האתר (10.3 ± 1.3 שנים סינסינטי ו- 10.4 ± 1.2 שנים בולטימור; p מבחן t = 0.74)
<p cla...

Watch this Scientific Journal Video about Online Transcranial Magnetic Stimulation Protocol for Measuring Cortical Physiology Associated with Response Inhibition at JoVE.com

Online Transcranial Magnetic Stimulation Protocol for Measuring Cortical Physiology Associated with Response Inhibition

אנו מתארים תהליך ניסוי לכמת דעתנית וניגוד של קליפת מנוע העיקרית במהלך משימה עיכוב תגובה מוטורית באמצעות גירוי מגנטי טראנס לאורך כל הקורס של פעילות אות לעצור.

פרוטוקול גירוי מגנטי טראנס מקוון למדידת פיזיולוגיה בקליפת המוח הקשורים עם עיכוב התגובה

We describe the development of a reproducible, child-friendly motor response inhibition task suitable for online Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

A Novel Approach for Documenting Phosphenes Induced by Transcranial Magnetic Stimulation

גישה חדשנית עבור תיעוד Phosphenes מושרה על ידי גירוי מגנטי Transcranial

Stimulation of the human visual cortex produces a transient perception of light, known as a phosphene. Phosphenes are induced by invasive electrical ...

Combining Transcranial Magnetic Stimulation and fMRI to Examine the Default Mode Network

שילוב של גירוי מגנטי fMRI Transcranial ולבחון את רשת מצב ברירת מחדל

The default mode network is a group of brain regions that are active when an individual is not focused on the outside world and the brain is at "wakeful ...

TMS: Using the Theta-Burst Protocol to Explore Mechanism of Plasticity in Individuals with Fragile X Syndrome and Autism

TMS: שימוש בפרוטוקול תטא-Burst לחקור Mechasnism של פלסטיות של אנשים עם תסמונת X שביר אוטיזם ו

Fragile X Syndrome (FXS), also known as Martin-Bell Syndrome, is a genetic abnormality found on the X chromosome.1,2 Individuals suffering from FXS ...

The Use of Magnetic Resonance Spectroscopy as a Tool for the Measurement of Bi-hemispheric Transcranial Electric Stimulation Effects on Primary Motor Cortex Metabolism

השימוש בספקטרוסקופיה בתהודה מגנטית ככלי למדידה של השפעות דו חצי מוח Transcranial חשמלי גירוי על יסודי Motor Cortex מטבוליזם

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a neuromodulation technique that has been increasingly used over the past decade in the treatment of ...

Effects of Transcranial Alternating Current Stimulation on the Primary Motor Cortex by Online Combined Approach with Transcranial Magnetic Stimulation

ההשפעות של גירוי זרם חילופין טראנס על קליפת המוח המוטורית הראשי על-ידי גישה משולבת מקוון עם גירוי מגנטי טראנס

Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) is a neuromodulatory technique able to act through sinusoidal electrical waveforms in a specific ...

Chronic Transcranial Electrical Stimulation and Intracortical Recording in Rats

גירוי חשמלי טראנס כרונית והקלטה Intracortical בחולדות

Transcranial electrical stimulation (TES) is a powerful and relatively simple approach to diffusely influence brain activity either randomly or in a ...

Combined Transcranial Magnetic Stimulation and Electroencephalography of the Dorsolateral Prefrontal Cortex

גירוי מגנטי טראנס המשולבת ואת אלקטרואנצפלוגרם של קליפת המוח הקדם חזיתית דורסולטרלי

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive method that produces neural excitation in the cortex by means of brief, time-varying magnetic ...

Stimulation Location Determination using a 3D Digitizer with High-Definition Transcranial Direct Current Stimulation

הגדרת מיקום גירוי באמצעות התקן הדיגיטציה תלת-ממדי עם Transcranial High Definition הגדרה ישירה הגירוי הנוכחי

The abundance of neuroimaging data and rapid development of machine learning has made it possible to investigate brain activation patterns. However, ...

Measuring and Manipulating Functionally Specific Neural Pathways in the Human Motor System with Transcranial Magnetic Stimulation

מדידת ושינוי פונקציונלית מסלולים עצביים ספציפיים במערכת המנוע האנושי עם גירוי מגנטי Transcranial

Understanding interactions between brain areas is important for the study of goal-directed behavior. Functional neuroimaging of brain connectivity has ...

Conventional and Threshold-Tracking Transcranial Magnetic Stimulation Tests for Single-handed Operation

בדיקות גירוי מגנטי טרנס-תברתי קונבנציונליות ומעקב סף לפעולה עצמית

Most single-pulse transcranial magnetic stimulation (TMS) parameters (e.g., motor threshold, stimulus-response function, cortical silent period) are used ...