Transkraniell magnetisk stimulering (TMS) och lågfrekvent TMS (lfTMS) har visat sig vara viktiga bidragsgivare till hjärnlitteratur. Här lyfter vi fram metoderna för att undersöka de kortikala korrelaten av självbedrägeri med hjälp av TMS.
Neuroimaging uppfattas vanligtvis som en resurskrävande disciplin. Även om detta är fallet under vissa omständigheter har institutioner med begränsade resurser historiskt bidragit avsevärt till neurovetenskapen, inklusive neuroimaging. I studien av självbedrägeri har vi framgångsrikt använt single-pulse TMS för att bestämma hjärnans korrelat av förmågor inklusive överkrav och självförbättring. Även utan användning av neuronavigering leder metoder som tillhandahålls här till framgångsrika resultat. Till exempel upptäcktes att minskningar av självbedrägerier leder till en minskning av påverkan. Dessa metoder ger data som är tillförlitliga och giltiga, och sådana metoder ger forskningsmöjligheter som annars inte är tillgängliga. Genom att använda dessa metoder utökas den övergripande kunskapsbasen inom neurovetenskap, vilket ger forskningsmöjligheter till studenter som de vid vår institution (Montclair State University är ett spansktalande institut) som ofta nekas sådana forskningsupplevelser.
Det finns ett antal utmaningar med att undersöka hjärnbeteendekorrelat vid forskningsinstitutioner med begränsade resurser (ofta kallade “undervisningsuniversitet”). Enligt uppgifter från National Science Foundation (NSF) kompletteras nästan all akademisk forskning av en liten andel av högskolorna i USA. Vid granskning av över 4 400 institutioner som beviljar eftergymnasial examen utför och publicerar de 115 bästa universiteten / instituten 75% av all forskning1. I USA finns det 131 forskning 1 (R1: Den högsta statusnivån ett universitet kan uppnå när det gäller forskningsrankning) universitet som får huvuddelen av federal finansiering.
Denna topptunga finansieringsskillnad begränsar forskningsalternativen för många huvudutredare såväl som studenter; till exempel är endast 1,9% av R1-universiteten latinamerikanska tjänstgörande institut. Vidare är icke-R1-institut begränsade när det gäller forskningsutrymme, beviljade bidrag och tid som görs tillgänglig för forskning, och dessa skolor har ofta inte medicinska skolanslutningar2. Med tanke på dessa hinder tillhandahåller vi de metoder som framgångsrikt har möjliggjort undersökning av hjärnbeteenderelationer i bedrägeri i en resursbegränsad miljö. Även om dessa metoder är lämpliga för alla institut, tror vi att de vid mindre / undervisningsintensiva universitet kommer att få maximal nytta av dessa metoder.
Vårt laboratorium har främst fokuserat på hjärnregionerna som är ansvariga för att producera självbedrägeri och självförbättring. Att fastställa orsakssamband i termer av de underliggande kortikala regionerna kan uppnås med ett antal tekniker, och dessa data hjälper till att bekräfta korrelativa neuroimaging-metoder och experimentella patientförsök 3,4,5.
För att undersöka självbedrägeri med kausala neuroimaging-tekniker har ett antal innovativa metoder använts, främst med single pulse Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) och repetitiv TMS (rTMS6; Figur 1). Medan tDCS (transkraniell direkt kortikal stimulering) har använts framgångsrikt7 och kan modifieras för att replikera de metoder, procedurer och resultat som presenteras här, gör flexibiliteten hos TMS det fortfarande till det optimala valet för neuromodulering av självbedrägeri. Vid sin vanligaste implementering hämmar, exciterar, stör eller mäter forskare kortikal excitabilitet (behandlas inte här, men se referens8).
Den mediala prefrontala cortexen (MPFC) verkar vara involverad i självbedrägeri9. Med tanke på rollen för de kortikala midlinestrukturerna (CMS) när det gäller självmedvetenhet i allmänhet10 är det inte förvånande att självbedrägeri är korrelerat med MPFC-aktivitet. För att bestämma orsakssamband i termer av frontala regioner förlitade man sig på TMS för att skapa “virtuella lesioner” medan man mätte anfall av självbedrägeri11. Mätning av självbedrägeri har uppnåtts via två huvudmetoder: Självförbättring och överkrav6.
Vi har funnit att störningar i MPFC leder till minskning av självbedrägeri 6,8,11,12,13. Dessutom har vi upptäckt att en sådan minskning (dvs. sänkning av självbedrägeri) är relaterad till en minskning av en persons påverkan (dvs negativt humör ökar och positivt humör minskar).
Eftersom neuronavigering/individuella MR-undersökningar inte används (på grund av kostnader har de flesta laboratorier inte dessa resurser) kan oro uppstå över positionering och noggrannhet i TMS-inriktning. Vi har kompenserat för detta genom att ibland göra fiduciella ingrepp där ett kontrastmål (t.ex. en E-vitamintablett) placeras på locket och deltagaren/deltagarna därefter skannas i en strukturell MR11,12. Dessa metoder har bekräftat noggrannheten hos de metoder som beskrivs här, och vi riktar in oss på den mediala aspekten av MPFC vid gränsen till BA 10/9 som ligger ovanför den mediala frontalgyrusen (0, ~ 40, ~ 30).
Det är uppenbart att högre rumslig upplösning kan erhållas med andra metoder som neuronavigering, men dessa metoder används inte utan nackdelar som inkluderar deltagares avhopp, deltagaruteslutning, ökad experimenttid, ytterligare utbildning och screening, extra kostnad och ofta flera platsbesök för deltagare. Därför erbjuder de metoder som presenteras här ett utmärkt alternativ till neuronavigering under många omständigheter.
Protokollet (och variationerna av) som beskrivs här har använts i över 50 studier vid Montclair State University. Hela installationen kan skapas för under $ 15,000 (US). Vidare har vi funnit att våra koordinater matchar bra med underliggande hjärnstrukturer med hjälp av fiduciella procedurer.
Variationer av denna metod används ofta. Till exempel kan kontrollförhållanden inkludera att stimulera olika hjärnområden, tillämpa TMS olika tidpunkter (dvs. applicera TMS vid en tidpunkt so…
The authors have nothing to disclose.
LSAMP (Louis Stokes Alliance for Minority Participation), Wehner och Crawford Foundation, Kessler Foundation tackas alla för sitt stöd.
Android Samsung Tablet (for MEPs) | Samsung | SM-T500NZSAXAR | |
Cloth Measuring Tape | GDMINLO | B08TWNCDNS(AMZ) | |
Figure of 8 Copper TMS Coil | Magstim | 4150-00 | This is the current model |
Lenovo T490 Laptop | Lenovo | 20RY0002US | |
Magstim 200 Single Pulse | MagStim | Magstim200/2 | This is the current model |
Magstim Standard Coil Holder | MagStim | AFC/SS | This is the current model |
Speedo Swim Caps | Speedo | 751104-100 | |
Testable.Org Account and Software | Testable | NA | |
Trigno 2 Lead Sensor (for MEPs) | DelSys | SP-W06-018B | |
Trigno Base and Plot Software (for MEPs) | DelSys | DS-203-D00 |