Summary

La combinazione di stimolazione magnetica transcranica e fMRI per esaminare il modo predefinito della rete

Published: December 28, 2010
doi:

Summary

In questo articolo prendiamo in esame la metodologia e le considerazioni rilevanti per la combinazione di TMS e fMRI per esaminare gli effetti della stimolazione cerebrale sulla rete di default.

Abstract

La rete di modalità di default è un gruppo di regioni del cervello che si attiva quando un individuo non è focalizzata sul mondo esterno e il cervello è in "riposo vigile." 1,2,3 Si pensa alla rete in modalità di default corrisponde alla auto-referenziale o "attuazione interna". 2,3

E 'stato ipotizzato che, negli esseri umani, l'attività all'interno della rete modalità di default è correlata con alcune patologie (per esempio, iper-attivazione è stato collegato alla schizofrenia 4,5,6 e disturbi dello spettro autistico 7 mentre ipo-attivazione della rete ha stati collegati al morbo di Alzheimer e altre malattie neurodegenerative 8). Come tale, la modulazione non invasiva di questa rete può rappresentare un intervento terapeutico potenziale per un certo numero di patologie neurologiche e psichiatriche legate alla attivazione della rete anormale. Uno strumento possibile per effetto di questa modulazione è Stimolazione Magnetica Transcranica: un non-invasiva e tecnica neurostimulatory neuromodulatori che possono transitoriamente o durevolmente modulare l'eccitabilità corticale (sia aumentando o diminuendo esso) attraverso l'applicazione localizzata di impulsi di campo magnetico 9.

Al fine di esplorare la propensione alla rete in modalità di default e la tolleranza nei confronti di modulazione, saremo combinando TMS (al lobo parietale inferiore sinistra) con la risonanza magnetica funzionale (fMRI). Attraverso questo articolo prenderemo in esame il protocollo e le considerazioni necessarie per coniugare con successo questi due strumenti neuroscientifiche.

Protocol

1. Preparazione Per iniziare, ottenere una scansione di base anatomica del soggetto. Questo dovrebbe essere fatto diversi giorni prima che l'esperimento vero e proprio. Quindi, caricare la scansione nel pacchetto software senza cornice stereotassica. Infine, individuare e indirizzare i tuoi coordinate stimolazione. In questo caso, ci saranno intese a promuovere l'lobo parietale inferiore sinistra. 2. La scansione iniziale <ol clas…

Discussion

<p class="jove_content"> Quando si esegue uno TMS offline / esperimento di risonanza magnetica, forse la considerazione più importante riguarda il passaggio rapido e senza sforzo dal sito di stimolazione alla baia risonanza magnetica. Come tale, essa varrebbe la pena di rivisitare molte delle idee di cui sopra suggerito di aiuto in questa transizione. Primo: utilizzare una macchina portatile TMS istituita in un luogo più vicino alla baia MRI possibile. Due: eludere qualsiasi meccanismo automatico di stand-by o equivalente programmato le ap…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Materials

  • MRI Equipped for fMRI (pictured in video is a Philips)
  • TMS Device Capable of Repetitive Stimulation (pictured in video is a Magstim)
  • Frameless Stereotaxy Equipment (pictured in video is Brainsight)
  • Ear Plugs
  • Chair for Subject during Stimulation
  • Back Projection Screen or MRI Compatible Goggles
  • Blank Stimuli Screen

Referencias

  1. Raichle, M. E., MacLeod, A. M., Snyder, A. Z., Powers, W. J., Gusnard, D. A., Shulman, G. L. A default mode of brain function. Proc. Nat. Acad. Sciences. 98 (2), 676-682 (2001).
  2. Buckner, R. L., Andrews-Hanna, J. R., Schacter, D. L. The brain’s default network: anatomy, function and relevance to disease. Ann. N.Y. Acad. Sci. 1124, 1-38 (2008).
  3. Raichle, M. E., Snyder, A. Z. A default mode of brain function: a brief history of an evolving idea. Neuroimage. 37 (4), 1083-1090 (2007).
  4. Whitfield-Gabrieli, S., Thermenos, H. W., Milanovic, S., Tsuang, M. T., Faraone, S. V., McCarley, R. W., Shenton, M. E., Green, A. I., Nieto-Castanon, A., LaViolette, P., Wojcik, J., Gabrieli, J. D., Sidman, L. J. Hyperactivity and hyperconnectivity of the default network in schizophrenia and in first-degreerelatives of persons with schizophrenia. Proc. Nat. Acad. Sciences. 106 (4), 1279-1284 (2009).
  5. Pomarol-Clotet, E., Salvardor, R., Sarro, S., Gomar, J., Vila, F., Martinez, A., Guerrrero, A., Ortiz-Gil, J., Sans-Sansa, B., Capdevila, A., Cebamanos, J. M., McKenna, P. J. Failure to deactivate the prefrontal cortex in schizophrenia: dysfunction of the default mode network?. Psychol Med. 38 (8), 1185-1193 (2008).
  6. Garrity, A. G., Pearlson, G. D., McKiernan, K., Lloyd, D., Kiehl, K. A., Calhoun, V. D. Aberrant “default mode” functional connectivity in schizophrenia. American Journal of Psychiatry. 164, 450-457 (2007).
  7. Kennedy, D. P., Redcay, E., Courchesne, E. Failing to deactivate: Resting functional abnormalities in autism. Proc. Nat. Acad. Sciences. 103 (21), 8275-8280 (2007).
  8. c Buckner, R. L., Snyder, A. Z., Shannon, B. J., LaRossa, G., Sachs, R., Fotenos, A. F., Sheline, Y. I., Klunk, W. E., Mathis, C. A., Morris, J. C., Mintun, M. A. Molecular, structural, and functional characterizations of Alzheimer’s disease: evidence for a relationship between default activity, amyloid, and memory. Journal of Neuroscience. 34, 7709-7717 (2005).
  9. Pascual-Leone, A., Davey, M., Wassermann, E. M., Rothwell, J., Puri, B. . Handbook of Transcranial Magnetic Stimulation. , (2002).

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Citar este artículo
Halko, M. A., Eldaief, M. C., Horvath, J. C., Pascual-Leone, A. Combining Transcranial Magnetic Stimulation and fMRI to Examine the Default Mode Network. J. Vis. Exp. (46), e2271, doi:10.3791/2271 (2010).

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