Transcranial के प्रभाव बारी वर्तमान उत्तेजना प्राथमिक मोटर प्रांतस्था पर ऑनलाइन संयुक्त दृष्टिकोण द्वारा Transcranial चुंबकीय उत्तेजना के साथ
Summary
Transcranial बारी वर्तमान उत्तेजना (tACS) एक आवृत्ति विशेष फैशन में cortical उत्तेजित का मॉडुलन की अनुमति देता है । यहां हम एक अनूठा तरीका है जो एक पल्स Transcranial चुंबकीय उत्तेजना (tACS) के साथ ऑनलाइन जोड़ती है दिखाने के क्रम में “जांच” मोटर के माध्यम से cortical उत्तेजित क्षमता पैदा की ।
Abstract
Transcranial बारी वर्तमान उत्तेजना (tACS) एक neuromodulatory तकनीक एक विशिष्ट आवृत्ति में sinusoidal विद्युत waveforms के माध्यम से कार्य करने में सक्षम है और बारी में चल रही cortical थरथरानवाला गतिविधि मॉडुलन । इस neurotool अंतर्जात थरथरानवाला गतिविधि और व्यवहार के बीच एक कारण लिंक की स्थापना की अनुमति देता है । tACS अध्ययन के अधिकांश tACS के ऑनलाइन प्रभाव दिखाया गया है । हालांकि, थोड़ा Electroencephalography (ईईजी) संकेतों पर एसी प्रेरित कलाकृतियों की वजह से इस तकनीक के अंतर्निहित कार्रवाई तंत्र के बारे में जाना जाता है । यहां हम प्राथमिक मोटर प्रांतस्था के tACS के ऑनलाइन शारीरिक आवृत्ति विशिष्ट प्रभावों की जांच करने के लिए एक अनूठा दृष्टिकोण दिखाने के लिए (M1) एकल पल्स Transcranial चुंबकीय उत्तेजना का उपयोग करके (cortical उत्तेजक परिवर्तन की जांच करने के लिए) । हमारे सेटअप में, tACS इलेक्ट्रोड पर डाल दिया है, जबकि मोटर (MEPs) संभावितों को चालू एम 1-tACS के प्रभाव का परीक्षण करने के लिए एकत्र कर रहे हैं । अब तक, इस दृष्टिकोण मुख्य रूप से दृश्य और मोटर प्रणालियों का अध्ययन किया गया है । हालांकि, वर्तमान tACS-टीएम सेटअप संज्ञानात्मक कार्यों के भविष्य की जांच के लिए मार्ग प्रशस्त कर सकते हैं । इसलिए, हम प्रक्रिया के लिए चरण-दर-चरण मैंयुअल और वीडियो दिशानिर्देश प्रदान करते हैं ।
Introduction
Transcranial विद्युत उत्तेजना (द्वीतीय) एक neuromodulatory तकनीक है जो विभिन्न वर्तमान waveforms के माध्यम से ंयूरॉन राज्यों के संशोधन की अनुमति देता है1. द्वीतीय के विभिंन प्रकारों के अलावा, transcranial बारी वर्तमान उत्तेजना (tACS) एक विशिष्ट आवृत्ति रेंज में sinusoidal बाहरी थरथरानवाला क्षमता की डिलीवरी और शारीरिक तंत्रिका गतिविधि अंतर्निहित अवधारणात्मक के मॉडुलन सक्षम बनाता है, मोटर और संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं2. tACS का उपयोग करना, यह अंतर्जात थरथरानवाला गतिविधि और मस्तिष्क प्रक्रियाओं के बीच संभावित कारण लिंक की जांच करने के लिए संभव है.
vivo में, यह दिखाया गया है कि spiking तंत्रिका गतिविधि अलग ड्राइविंग आवृत्तियों पर सिंक्रनाइज़ किया जाता है, सुझाव है कि न्यूरॉन फायरिंग entrained द्वारा विद्युत लागू क्षेत्रों3हो सकता है. पशु मॉडलों में, कमजोर sinusoidal tACS entrains के निर्वहन आवृत्ति व्यापक cortical ंयूरॉन पूल4। मनुष्यों में, tACS ऑनलाइन Electroencephalography (ईईजी) के साथ संयुक्त तथाकथित “Entrainment” अंतर्जात थरथरानवाला गतिविधि पर एक आवृत्ति-विशिष्ट तरीके से मस्तिष्क दोलनों के साथ बातचीत के द्वारा प्रेरण की अनुमति देता है5. हालांकि, ऑनलाइन तंत्र की एक बेहतर समझ के लिए neuroimaging तरीकों के साथ tACS संयोजन अभी भी एसी प्रेरित कलाकृतियों की वजह से संदिग्ध है6। इसके अलावा, यह सीधे एक अंगूठी की तरह इलेक्ट्रोड जो एक संदिग्ध समाधान है7का उपयोग कर के बिना उत्तेजित लक्ष्य क्षेत्र पर ईईजी संकेत रिकॉर्ड करने के लिए संभव नहीं है । इस प्रकार इस विषय पर व्यवस्थित अध्ययन का अभाव है ।
अब तक उत्तेजना प्रेक्टिस के बाद tACS के स्थायी प्रभाव के बारे में कोई स्पष्ट साक्ष्य नहीं है. केवल कुछ अध्ययनों से पता चला है कमजोर और अस्पष्ट के बाद tACS के मोटर सिस्टम पर प्रभाव8. इसके अलावा, ईईजी सबूत अभी भी tACS9के बाद के प्रभाव के बारे में स्पष्ट नहीं है । दूसरी ओर, सबसे tACS अध्ययनों से पता चला प्रमुख ऑनलाइन प्रभाव10,11,12,13,14,15,16 , 17 , 18, जो तकनीकी बाधाओं की वजह से एक शारीरिक स्तर पर मापने के लिए मुश्किल हैं । इस प्रकार, हमारे विधि का समग्र लक्ष्य एक वैकल्पिक दृष्टिकोण प्रदान करने के लिए एक पल्स Transcranial चुंबकीय उत्तेजना (ए. ए.) पहुंचाने से मोटर प्रांतस्था (M1) पर tACS के ऑनलाइन और आवृत्ति पर निर्भर प्रभाव का परीक्षण करने के लिए है । प्रांतस्था “जांच” मानव मोटर के शारीरिक राज्य के लिए शोधकर्ताओं की अनुमति देता है19। इसके अलावा, मोटर रिकॉर्डिंग द्वारा इस विषय contralateral हाथ पर क्षमता (एमईपी) पैदा की, हम चल रहे tACS के प्रभाव की जांच कर सकते है11। यह दृष्टिकोण हमें सही एक विरूपण साक्ष्य मुक्त फैशन में विभिंन आवृत्तियों पर दिया ऑनलाइन विद्युत उत्तेजना के दौरान एमईपी आयाम को मापने के द्वारा corticospinal उत्तेजित में परिवर्तन की निगरानी की सुविधा देता है । इसके अलावा, इस दृष्टिकोण भी द्वीतीय के किसी भी अन्य तरंग के ऑनलाइन प्रभाव का परीक्षण कर सकते हैं.
संयुक्त tACS-पज प्रभाव का प्रदर्शन करने के लिए, हम प्राथमिक मोटर प्रांतस्था (M1) पर 20 हर्ट्ज एसी उत्तेजना लागू करने के द्वारा प्रोटोकॉल दिखाएगा, जबकि ऑनलाइन neuronavigated सिंगल पल्स यादृच्छिक अंतराल द्वारा 3 से 5 एस में दिया जाता है interspersed परीक्षण के क्रम में एम 1 cortical उत्तेजित ।
Protocol
सभी प्रतिभागियों से सहमति के साथ अर्थशास्त्र के उच्चतर विद्यालय (एचएसई), मास्को की स्थानीय अनुसंधान नैतिकता समिति द्वारा सभी प्रक्रियाओं को अनुमोदित किया गया ।
नोट: प्रतिभागियों को प्?…
Representative Results
Discussion
यह दृष्टिकोण सीधे MEPs रिकॉर्डिंग के माध्यम से corticospinal उत्पादन को मापने के द्वारा प्राथमिक मोटर प्रांतस्था के tACS के ऑनलाइन प्रभाव का परीक्षण करने के लिए एक अनूठा अवसर का प्रतिनिधित्व करता है । हालांकि, tACS इल?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस अध्ययन रूसी विज्ञान फाउंडेशन अनुदान (अनुबंध संख्या: 17-11-01273) द्वारा समर्थित किया गया था । वीडियो रिकॉर्डिंग और वीडियो संपादन के लिए टीवी टेकनीक (राष्ट्रीय अनुसंधान विश्वविद्यालय, अर्थशास्त्र के उच्च विद्यालय, मास्को, रूसी संघ) के लिए बहुआयामी नवाचार केंद्र से एंड्री Afanasov और सहकर्मियों को विशेष धन्यवाद ।
Materials
| BrainStim, high-resolution transcranial stimulator | E.M.S., Bologna, Italy | EMS-BRAINSTIM | |
| Pair of 1,5m cables for connection of conductive silicone electrodes | E.M.S., Bologna, Italy | EMS-CVBS15 | |
| Reusable conductive silicone electrodes 50x50mm | E.M.S., Bologna, Italy | FIA-PG970/2 | |
| Reusable spontex sponge for electrode 50x100mm | E.M.S., Bologna, Italy | FIA-PG916S | |
| Rubber belts – 75 cm | E.M.S., Bologna, Italy | FIA-ER-PG905/8 | |
| Plastic non traumatic button | E.M.S., Bologna, Italy | FIA-PG905/99 | |
| Brainstim | E.M.S., Bologna, Italy | ||
| MagPro X100 MagOption – transcranial magnetic stimulator | MagVenture, Farum, Denmark | 9016E0731 | |
| 8-shaped coil MC-B65-HO-2 | MagVenture, Farum, Denmark | 9016E0462 | |
| Chair with neckrest | MagVenture, Farum, Denmark | 9016B0081 | |
| Localite TMS Navigator – Navigation platform, Premium edition | Localite, GmbH, Germany | 21223 | |
| Localite TMS Navigator – MR-based software, import data for morphological MRI (DICOM, NifTi) | Localite, GmbH, Germany | 10226 | |
| MagVenture 24.8 coil tracker, Geom 1 | Localite, GmbH, Germany | 5221 | |
| Electrode wires for surface EMG | EBNeuro, Italy | 6515 | |
| Surface Electrodes for EEG/EMG | EBNeuro, Italy | 6515 | |
| BrainAmp ExG amplifier – bipolar amplifier | Brain Products, GmbH, Germany | ||
| BrainVision Recorder 1.21.0004 | Brain Products, GmbH, Germany | ||
| Nuprep Skin Prep Gel | Weaver and Company, USA | ||
| Syringes | |||
| Sticky tape | |||
| NaCl solution |
Referências
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