Name: online transcranial magnetic stimulation protocol for measuring cortical physiology associated with response inhibition
Uploaded: 2018-02-08T13:00:00
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यह अध्ययन राष्ट्रीय मानसिक स्वास्थ्य संस्थान (R01MH095014) द्वारा वित्त पोषित किया गया.

इस प्रोटोकॉल सिनसिनाटी बच्चों के अस्पताल के मेडिकल सेंटर और जॉंस हॉपकिंस संस्थागत समीक्षा बोर्डों द्वारा बच्चों और वयस्कों में एक ंयूनतम जोखिम अध्ययन के रूप में अनुमोदित किया गया था । सिंगल और मीन्स...

इस प्रोटोकॉल एक उपंयास बच्चे को रोकने के एक संकेत कार्य और के संयोजन के अनुकूल विधि है घटना से संबंधित cortical अवरोध की जांच करें । मोटर निरोधात्मक घाटे और स्टॉप सिग्नल कार्यों में खराब प्रदर्शन के नैदानिक...

प्रतिक्रिया निषेध चुनिंदा कार्यात्मक लक्ष्यों के साथ हस्तक्षेप कर सकते हैं कि उन अवांछित कार्रवाई को रोकने के लिए की क्षमता है. 1 cortico-striatal नेटवर्क गंभीर प्रतिक्रिया बाधा है, जो उत्तरोत्तर अधिक बच्चों के रूप में परिपक्व हो जाता है में शामिल है, लेकिन इस तरह ध्यान घाटे सक्रियता विकार के रूप में कई neuropsychiatric स्थितियों में ख़राब है ( एडीएचडी), सीखने विकारों, जुनूनी बाध्यकारी विकार, और एक प्रकार का पागलपन । 2 , 3 मोटर प्रतिक्रिया निषेध जैसे Go/NoGo (GNG) और स्टॉप सिग्नल कार्य (एसएसटी) के रूप में अलग व्यवहार मानदंड के साथ जांच की जा सकती है । 1 , 4 व्यवहार डेटा अकेले संभावित परिवर्तनीय, quantifiable जैविक तंत्र के बारे में जानकारी प्रदान नहीं करता है । वर्तमान अध्ययन में व्यापक लक्ष्य के लिए एक बच्चे के अनुकूल विधि के लिए प्रतिक्रिया अवरोध के निष्पादन के दौरान मोटर प्रांतस्था फिजियोलॉजी का मूल्यांकन विकसित करने के लिए किया गया था, ताकि एक मस्तिष्क इस कार्य के तंत्रिका सब्सट्रेट के मात्रात्मक पर आधारित अंकन विकसित करने के लिए. इस तरह के neurobehavioral रोग का निदान या उपचार के पूर्वानुमान के अध्ययन में व्यापक आवेदन हो सकता है ।
इस प्रयोजन के लिए, जांचकर्ताओं ने Slater-Hammel (S-H) कार्य5का चयन किया और संशोधित किया । यह एक बंद संकेत कार्य है कि प्रतिभागियों को एक आंतरिक रूप से उत्पंन पूर्व क्रमादेशित कार्रवाई को बाधित करने की आवश्यकता है । इस स्व-पुस्तक कार्य दोनों जाओ और रोकने के परीक्षणों के होते हैं । जाओ परीक्षण विषय दबाकर शुरू कर रहे है और एक बटन पर दबाव बनाए रखने के अनुदेश के साथ बटन से उंगली उठा (यानी कार्रवाई जाओ) के रूप में करीब के रूप में लेकिन ८०० ms लक्ष्य से पहले । मूल प्रतिमान में, समय एक तेजी से घूर्णन हाथ के साथ एक घड़ी पर संकेत दिया है । बंद करो परीक्षण बेतरतीब ढंग से interspersed के बीच परीक्षण के दौरान जो व्यक्ति को रोकना चाहिए पूर्व की योजना बनाई जाओ कार्रवाई (यानी रोकना उंगली लिफ्ट) । stop संकेत कार्य और अधिक कठिन है क्योंकि विषयों के लिए एक पूर्व क्रमादेशित जाओ संकेत के संदर्भ में एक प्रतिक्रिया को रोकना है, जबकि GNG कार्य में, निर्णय है कि या शुरू करने के लिए कोई पूर्व आज्ञाओं के साथ एक कार्रवाई शुरू नहीं है । 6 इसके अलावा, यह और अधिक सटीक हो सकता है क्योंकि GNG कार्य में, संकेत और प्रतिक्रियाओं के बीच लगातार सहसंबंधों स्वत: निषेध में परिणाम हो सकता है, क्योंकि stop संकेत कार्यों का उपयोग करके प्रतिक्रिया अवरोध की जांच । 7 स्वचालित निषेध सिद्धांत है कि संकेत और प्रतिक्रिया के बीच लगातार मानचित्रण (यानी जाने संकेत हमेशा एक जाने की प्रतिक्रिया में परिणाम और इसके विपरीत) प्रयोग के पाठ्यक्रम में एक स्वत: प्रसंस्करण की ओर जाता है ऐसी है कि रोक परीक्षण कर रहे है आंशिक रूप से स्मृति के माध्यम से संसाधित है़ और कुछ कार्यकारी नियंत्रणों को दरकिनार. 8 , 9
Transcranial चुंबकीय उत्तेजना (ए. ए.) एक गैर इनवेसिव तकनीक है कि cortical शरीर क्रिया विज्ञान को मापने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । एकल और युग्मित पल्स उत्तेजना मानदंड का प्रयोग, एक cortical उत्तेजित और संकोच यों तो कर सकते हैं । हालांकि सबसे प्रकाशित cortical आराम में शरीर क्रिया विज्ञान की जांच, कुछ समूहों cortical उत्तेजित/कार्रवाई के लिए मानसिक तैयारी के दौरान10 और अलग संज्ञानात्मक राज्यों है कि मोटर में परिलक्षित हो सकता है के दौरान की जांच की है प्रांतस्था फिजियोलॉजी । 11 , 12 , 13 , 14 इस कार्यात्मक पज (fTMS) दृष्टिकोण ऑनलाइन की आवश्यकता है, जबकि प्रतिभागियों व्यवहार कार्य प्रदर्शन कर रहे हैं, इस प्रकार एक cortical परिवर्तन है कि उच्च लौकिक संकल्प के साथ राज्य पर निर्भर कर रहे है जांच करने की अनुमति । इस तरह के एक तरीके में neurophysiologic परिवर्तन पर वास्तविक समय की जानकारी उपलब्ध कराने के मोटर नियंत्रण के शारीरिक जांच15,16 और neuropsychiatric शर्तों17,18, 19,20.
पूर्व fTMS अध्ययन स्वस्थ वयस्कों में प्रतिक्रिया निषेध के cortical तंत्र का पता लगाया है GNG14 और एसएसटी कार्य15,16,21। इसके अलावा, एक अध्ययन से पता चला कि methylphenidate की एक खुराक एक fTMS/GNG प्रयोग के दौरान स्वस्थ वयस्कों के मोटर cortical फिजियोलॉजी बदल दिया है । 22 तारीख को, वहां दो समूहों है कि बाल चिकित्सा fTMS GNG कार्य का उपयोग करने के लिए एडीएचडी23 और Tourette सिंड्रोम17के cortical फिजियोलॉजी विशेषताएं अध्ययन प्रकाशित किया है । वर्तमान में बाल चिकित्सा जनसंख्या में एसएसटी का उपयोग नहीं प्रकाशित fTMS अध्ययन है ।
fTMS अध्ययन में एक महत्वपूर्ण मुद्दा है, आराम से अकेले में एक बहुत अधिक हद तक के लिए मानकीकृत सतह electromyography (ईएमजी) आयाम और मोटर पैदा क्षमता (एमईपी) से विलंबता के उपाय मांसपेशी विरूपण साक्ष्य से दूषित नहीं होना चाहिए । तो, उदाहरण के लिए, एक प्रतिक्रिया समय के अध्ययन में एक आंदोलन के लिए तैयार करने में cortical परिवर्तन का अध्ययन करने के लिए, एक जाने के संकेत के बाद लेकिन एक व्यक्ति की प्रतिक्रिया समय से पहले, के लिए ठीक हो सकता है । इस प्रकार किसी भी कार्य में, यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि एक समय में जब मोटर प्रतिक्रिया अभी तक शुरू नहीं हुई है, और यह कि भागीदार आरामदायक है और आराम से प्रासंगिक मांसपेशी बनाए रखने में सक्षम है । यह hyperkinetic बच्चों को जो स्वाभाविक रूप से बाहरी आंदोलनों है और जो अपने हाथ और हाथ रख सकते है के साथ असाधारण समस्याग्रस्त किया जा सकता है एक प्रतिक्रिया समय खेल भर में परेशान ।
वर्तमान अध्ययन का उद्देश्य Slater-Hammel एसएसटी का एक संस्करण विकसित करना है जो प्राथमिक मोटर प्रांतस्था (M1) फिजियोलॉजी के अध्ययन के लिए बाल-अनुकूल और उपयुक्त है । यह कार्य 1) बच्चों के लिए आसानी से समझ में आ जाना चाहिए, 2) अपेक्षाकृत आसान बच्चों और 3) ऑनलाइन के साथ संगत के लिए पूरा करें ।

<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

हम एक प्रतिलिपि के विकास का वर्णन, बच्चे के अनुकूल मोटर प्रतिक्रिया अवरोध कार्य ऑनलाइन Transcranial चुंबकीय उत्तेजना (ए. ए.) प्राथमिक मोटर प्रांतस्था (M1) के लक्षण वर्णन के लिए उपयुक्त उत्तेजित और संकोच । मोटर प्रतिक्रिया निषेध अवांछित क्रियाओं को रोकता है और कई neuropsychiatric स्थितियों में असामान्य है । एक गैर-इनवेसिव प्रौद्योगिकी है कि एम 1 की उत्तेजना और संकोच का उपयोग कर सकते है एक और युग्मित पल्स प्रोटोकॉल और ठीक करने के लिए उच्च लौकिक संकल्प के साथ cortical शरीर क्रिया विज्ञान का अध्ययन समय हो सकता है । हमने मूल Slater-Hammel (एस-एच) स्टॉप सिग्नल कार्य को एक "racecar" संस्करण बनाने के लिए संशोधित किया है, जो अंतर-परीक्षण की घटनाओं के लिए समय-लॉक किया गया है । यह कार्य आत्म है, एक बटन पुश के बाद शुरू करने के लिए ८०० एमएस लक्ष्य की ओर racecar चाल परीक्षण के साथ, स्वयं गति है । जाओ परीक्षण एक उंगली लिफ्ट की आवश्यकता है racecar बस इस लक्ष्य से पहले बंद करो । Interspersed बेतरतीब ढंग से रोक रहे हैं परीक्षण (25%) जिसके दौरान गतिशील रूप से समायोजित रोक संकेत विषयों उंगली लिफ्ट को रोकने के लिए प्रेरित करता है । जाओ परीक्षणों के लिए, के रूप में ६५० परीक्षण शुरू करने के बाद, टीएम पल्स दिया गया था ms; जबकि, रोकने के परीक्षणों के लिए, रोक संकेत के बाद, १५० electroencephalography (ईईजी) अध्ययनों के आधार पर यह निर्णय लिया गया कि इन समय सीमाओं में इवेंट संबंधी परिवर्तन दिखाकर स्टॉप सिग्नल कार्य के दौरान । यह कार्य दो अध्ययन स्थलों पर 3 ब्लॉकों में अध्ययन किया गया था (n = 38) और हम व्यवहार प्रदर्शन और घटना से संबंधित मोटर पैदा की क्षमता (एमईपी) दर्ज की गई । प्रतिगमन मॉडलिंग एकाधिक स्वतंत्र चर के साथ एक covariate के रूप में उंर का उपयोग कर एमईपी आयाम का विश्लेषण करने के लिए इस्तेमाल किया गया था (सेक्स, अध्ययन साइट, ब्लॉक,, पज नाड़ी हालत [एकल बनाम युग्मित-नाड़ी], परीक्षण हालत [जाओ, सफल बंद करो, असफल बंद करो]) । विश्लेषण से पता चला है कि, (p < 0.0001) और परीक्षण स्थिति के साथ इसकी सहभागिता (पी = 0.009), महत्वपूर्ण थे । इस ऑनलाइन S-H/के लिए भविष्य के आवेदन एक साथ ईईजी अधिग्रहण के अलावा शामिल करने के लिए उपाय करने के लिए-ईईजी क्षमता पैदा की । एक संभावित सीमा है कि बच्चों में, इस पज पल्स ध्वनि व्यवहार कार्य प्रदर्शन को प्रभावित कर सकता है ।

प्रतिगमन विश्लेषण व्यवहार और neurophysiologic डेटा अलग से विश्लेषण करने के लिए एक वाणिज्यिक सांख्यिकीय सॉफ्टवेयर पैकेज का उपयोग किया जाता है । प्रतिनिधि डेटा 23 से आम तौर पर सिनसिनाटी और 15 बाल्टीमोर (...

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

हम एक प्रयोगात्मक प्रक्रिया का वर्णन करने के लिए उत्तेजित और प्राथमिक मोटर प्रांतस्था के निषेध एक मोटर प्रतिक्रिया अवरोध कार्य के दौरान एक बंद संकेत कार्य के पाठ्यक्रम में Transcranial चुंबकीय उत्तेजना का उपयोग करके ।

ऑनलाइन Transcranial चुंबकीय उत्तेजना Cortical प्रतिक्रिया निषेध के साथ जुड़े फिजियोलॉजी को मापने के लिए प्रोटोकॉल

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

Transcranial चुंबकीय उत्तेजना से प्रेरित Phosphenes दस्तावेजीकरण के लिए एक उपन्यास दृष्टिकोण

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