Summary

Een nieuwe benadering voor het documenteren van Fosfenen geïnduceerd door Transcranial Magnetic Stimulation

Published: April 01, 2010
doi:

Summary

Fosfenen zijn van voorbijgaande aard waarneming van licht die kunnen worden veroorzaakt door de toepassing van transcraniële magnetische stimulatie (TMS) om visueel gevoelige gebieden van de cortex. Demonstreren we een standaard protocol voor het bepalen van de phosphene drempelwaarde en invoering van een nieuwe methode voor het kwantificeren en analyseren van ervaren fosfenen.

Abstract

Stimulatie van de menselijke visuele cortex produceert een tijdelijke waarneming van het licht, die bekend staat als een phosphene. Fosfenen worden veroorzaakt door invasieve elektrische stimulatie van de occipitale cortex, maar ook door niet-invasieve transcraniële magnetische stimulatie (TMS)<sup> 1</sup> Van hetzelfde corticale regio's. De intensiteit waarmee een phosphene wordt geïnduceerd (phosphene drempel) is een gevestigde mate van visuele corticale prikkelbaarheid en wordt gebruikt om cortico-corticale interacties, functionele organisatie studie<sup> 2</sup>, Gevoeligheid voor pathologie<sup> 3,4</sup> En visuele verwerking<sup> 5-7</sup>. Fosfenen worden meestal bepaald door drie kenmerken: ze zijn waargenomen in de visuele hemifield contralaterale stimulatie, ze zijn opgewekt wanneer het onderwerp de ogen open of gesloten zijn, en hun ruimtelijke ligging verandert met de richting van de blik<sup> 2</sup>. Verschillende methoden zijn gebruikt om fosfenen document, maar een gestandaardiseerde methode ontbreekt. We zien een betrouwbare procedure om phosphene drempelwaarden te verkrijgen en een nieuw systeem voor de documentatie en analyse van fosfenen te introduceren. We ontwikkelden de Laser Tracking en Schilderen systeem (LTaP), een lage kosten, eenvoudig gebouwd en geëxploiteerd systeem dat de locatie en de grootte van waargenomen fosfenen in real-time records. Het LTaP systeem zorgt voor een stabiele en aanpasbare omgeving voor kwantificering en analyse van fosfenen.

Protocol

1. Induceren van een Phosphene met stimulatie naar rechts occipitale kwab In een slecht verlichte kamer, zetel van de deelnemer in een comfortabele positie. Laat de deelnemer op een badmuts, hen te voorzien van gehoorbescherming, en pas de dop en oordopjes voor comfort. Te vinden en markeren het beginpunt van de stimulatie, eerst identificeren van de INION, en verplaats ~ 2cm rostraal en ~ 2 cm lateraal (figuur 1). Als alternatief kan een frameloze stereotaxische systeem gebruikt worden om de T…

Discussion

In deze video, hebben we aangetoond een standaard protocol voor het verkrijgen van een phosphene drempelwaarde en introduceerde een nieuwe methode voor het opnemen phosphene grootte en gezichtsveld locatie. Fosfenen werden uitgelokt door het leveren van afzonderlijke pulsen van TMS om de juiste occipitale cortex grenzend aan de achterhoofdsknobbel paal. Phosphene drempelwaarden een waardevolle indicatie van de relatieve corticale prikkelbaarheid, en werden gebruikt als uitkomstmaat en als een middel van het bepalen van …

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
TMS   Magstim Magstim 200  
Webcam   Logitech QuickCam Orbit MP  
Projector   Epson Epson PowerLite 7900p  
Projection Screen   DA LITE Da-View fast-fold deluxe screen  
Laser Pointer   Generic    

References

  1. Kammer, T., Puls, K., Strasburger, H., Hill, N. J., Wichmann, F. A. Transcranial Magnetic Stimulation in the Visual System. I. the Psychophysics of Visual Suppression. Experimental Brain Research. 160, 118-128 (2005).
  2. Afra, J., Mascia, A., Gérard, P., Maertens de Noordhout, A., Schoenen, J. Interictal cortical excitability in migraine: a study using transcranial magnetic stimulation of motor and visual cortices. Ann. Neurol. 44, 209-215 (1998).
  3. Aurora, S. K., Ahmad, B. K., Welch, K. M., Bhardhwaj, P., Ramadan, N. M. Transcranial magnetic stimulation confirms hyperexcitability of occipital cortex in migraine. Neurology. 50, 1111-1114 (1998).
  4. Silvanto, J., Pascual-Leone, A. . State-Dependency of Transcranial Magnetic Stimulation. Brain Topography. 21, 1-10 (2008).
  5. Silvanto, J., Muggleton, N., Cowey, A., Walsh, V. Neural adaptation reveals state-dependent effects of transcranial magnetic stimulation. European Journal of Neuroscience. 25, (2007).
  6. Kammer, T., Beck, S. Phosphene thresholds evoked by transcranial magnetic stimulation are insensitive to short-lasting variations in ambient light. Exp Brain Res. 145, 407-4010 (2002).
  7. Bjoertomt, O., Cowey, A., Walsh, V. Spatial neglect in near and far space investigated by repetitive transcranial magnetic stimulation. Brain. 125, 2012-2022 (2002).
  8. Gothe, J. Changes in visual cortex excitability in blind subjects as demonstrated by transcranial magnetic stimulation. Brain. 125, 479-490 (2002).
  9. Hotson, J. R., Anand, S. The selectivity and timing of motion processing in human temporo-parieto-occipital and occipital cortex: a transcranial magnetic stimulation study. Neuropsychologia. 37, 169-179 (1999).
  10. Kammer, T. Phosphenes and transient scotomas induced by magnetic stimulation of the occipital lobe: their topographic relationship. Neuropsychologia. 37, 191-198 (1998).
  11. Stewart, L., Ellison, A., Walsh, V., Cowey, A. The role of transcranial magnetic stimulation (TMS) in studies of vision, attention and cognition. Acta Psychol (Amst). , 107-275 (2001).

Play Video

Cite This Article
Elkin-Frankston, S., Fried, P. J., Pascual-Leone, A., Rushmore III, R. J., Valero-Cabré, A. A Novel Approach for Documenting Phosphenes Induced by Transcranial Magnetic Stimulation. J. Vis. Exp. (38), e1762, doi:10.3791/1762 (2010).

View Video