قياس تأثير التحفيز الدهليزي المغناطيسي على الرأرأة وإدراك الحركة الذاتية والأداء المعرفي في التصوير بالرنين المغناطيسي 7T
Summary
في هذه المقالة ، نصف الإعداد التجريبي والمواد والإجراءات لتقييم حركات العين الانعكاسية ، وإدراك الحركة الذاتية ، والمهام المعرفية تحت التحفيز الدهليزي المغناطيسي ، بالإضافة إلى الاتجاه التشريحي للأعضاء الدهليزية ، في ماسح التصوير المقطعي بالرنين المغناطيسي 7 تسلا (7T-MRT).
Abstract
تحفز المجالات المغناطيسية القوية الدوخة والدوار والرأرأة بسبب قوى لورنتز التي تعمل على القبة في القنوات شبه الدائرية ، وهو تأثير يسمى التحفيز الدهليزي المغناطيسي (MVS). في هذه المقالة ، نقدم إعدادا تجريبيا في ماسح 7T MRT (ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي) الذي يسمح بالتحقيق في تأثير المجالات المغناطيسية القوية على الرأرأة وكذلك الاستجابات الإدراكية والمعرفية. يتم التلاعب بقوة MVS عن طريق تغيير مواقف رأس المشاركين. يتم تقييم اتجاه القنوات نصف الدائرية للمشاركين فيما يتعلق بالمجال المغناطيسي الساكن من خلال الجمع بين مقياس المغنطيسية ثلاثي الأبعاد والتداخل البناء ثلاثي الأبعاد في صور الحالة المستقرة (3D-CISS). يسمح هذا النهج بحساب الاختلافات داخل وبين الأفراد في استجابات المشاركين ل MVS. في المستقبل ، يمكن أن يكون MVS مفيدا للبحث السريري ، على سبيل المثال ، في التحقيق في العمليات التعويضية في الاضطرابات الدهليزية. علاوة على ذلك ، يمكن أن يعزز الرؤى في التفاعل بين المعلومات الدهليزية والعمليات المعرفية من حيث الإدراك المكاني وظهور إدراكات الحركة الذاتية في ظل المعلومات الحسية المتضاربة. في دراسات الرنين المغناطيسي الوظيفي ، يمكن أن يثير MVS تأثيرا مربكا محتملا ، خاصة في المهام المتأثرة بالمعلومات الدهليزية أو في الدراسات التي تقارن المرضى الدهليزي بضوابط صحية.
Introduction
من المعروف أن المجالات المغناطيسية القوية ، أي أعلى من 1 T ، تحفز الدوخة والدوار والرأرأة ، وهو تأثير يسمى التحفيز الدهليزي المغناطيسي (MVS) 1،2،3. يقع النظام الدهليزي في الأذن الداخلية ويقيس التسارع حول المحاور الدورانية (الانعراج ، الملعب ، واللفة) بثلاث قنوات نصف دائرية والتسارع على طول المحاور الانتقالية (الأنفية القذالية ، بين السمع ، والرأس الرأسي) مع عضوين من البقعة ، الرحم ، والكيس4 (انظر الشكل 1 أ). يمكن تفسير ظهور تأثير MVS من خلال قوة لورنتز التي يسببها التيار الأيوني والتي تعمل على قبة القنوات شبه الدائرية للنظام الدهليزي 1,2.
يزداد تأثير MVS مع ارتفاع شدة المجال 3,5. يحدث التحفيز بسبب مكونين مختلفين. أولا ، يؤدي تحريك المشارك إلى التجويف عبر مجال B0 لماسح التصوير بالرنين المغناطيسي إلى مجال مغناطيسي ديناميكي يثير قوى لورنتز المؤثرة على القبة. ثانيا ، يتسبب المجال المغناطيسي الثابت لماسح التصوير بالرنين المغناطيسي الذي يستلقي فيه المشاركون دون حركة أثناء التجارب أيضا في قوة لورنتز ثابتة. وهكذا ، في جميع التجارب التي تستخدم ماسحات التصوير بالرنين المغناطيسي ، يتم تحفيز النظام الدهليزي للمشارك باستمرار بواسطة المجال المغناطيسي الثابت. وهذا يشمل جميع دراسات الرنين المغناطيسي الوظيفي ، وخاصة تلك الموجودة في المجالات المغناطيسية العالية جدا (> 3 T).
يتم استنباط الرأرأة عن طريق تحريكها أو تحريكها ، وكذلك عن طريق الراحة بشكل ثابت في مجال مغناطيسي قوي. تسبب القوى المرتبطة بالحركة رأرأة قوية ، والتي تتحلل بعد بضع دقائق6. الرأرأة المستحثة تحت المجالات المغناطيسية الساكنة أضعف وتتناقص تدريجيا بمرور الوقت ولكنها لا تختفي تماما أثناء التعرض. يعتمد اتجاه الرأرأة على قطبية المجال المغناطيسي وينعكس عند الانسحاب من المجال المغناطيسي6،7،8. يعمل MVS في الغالب على القنوات الأفقية والعليا ، مما يؤدي إلى حركات العين الانعكاسية ، أي الرأرأة الأفقية والالتوائية في الغالب ، وبدرجة أقل ، الرأرأة العمودية9. في المرضى الدهليزي الثنائي ، لا يمكن ملاحظة رأرأة1 ، وفي المرضى الدهليزي من جانب واحد ، توجد مكونات رأرأة عمودية أكثر وضوحا10. نظرا لأن الرأرأة لا إرادية ، فهي مقياس مناسب تماما لقوة التحفيز الدهليزي. يمكن قمع الرأرأة عن طريق التثبيت البصري ؛ لذلك ، يجب تقييم حركات العين في الظلام الدامس.
غالبا ما يصف المشاركون إدراك الحركة الذاتية غير الحقيقية والدوخة والدوار أثناء نقلهم داخل أو خارج التجويف ، خاصة في شدة المجال فوق 3 T. تم وصف إدراكات الحركة الذاتية في الغالب على أنها دورات في لفة ، وبدرجة أقل ، في مستوى الانعراجوالملعب 7 (انظر الشكل 1 أ). بينما تستمر الرأرأة على طول فترة التعرض ، عادة ما يختفي إدراك الحركة الذاتية بعد 1-3 دقائق7. الجزء الثابت من MVS هو في حد ذاته تحفيز مثير للاهتمام لأنه يسمح بالإدخال الدهليزي لفترات طويلة غير مصحوب بإدراك واعي للحركة الذاتية.
من الدراسات التي تستخدم التحفيز الدهليزي للسعرات الحرارية أو الجلفانية أو الحركة السلبية أو الجاذبية الصغرى ، من المعروف أن المعلومات الدهليزية يمكن أن تؤثر على الأداء في المهام المكانية 11,12 وارتباطاتها العصبية13. تم الإبلاغ عن أن التحرك أو التحرك داخل المجالات المغناطيسية القوية يؤثر على الأداء المعرفي14,15. وجدت إحدى الدراسات أن MVS يمكن أن يؤدي إلى أعراض التحرر من الواقع بسبب إدراك الحركة الذاتية غير الحقيقية16. ومع ذلك ، فإن الدراسات التي تبحث في تأثير الراحة بشكل ثابت في المجالات المغناطيسية لم تظهر نتائج قاطعة فيما يتعلق بالمهام النفسية العصبية ، باستثناء التدهور المتكرر في دقة الرؤية17،18،19،20. في الآونة الأخيرة ، تم العثور على أول دليل على أن MVS يمكن أن يغير الانتباه المكاني عن طريق إحداث تحيز يشبه الإهمال21. هذا يثير مسألة ما إذا كان MVS يمكن أن يؤثر على الأداء في المهام السلوكية قياس الوظائف المعرفية العليا. على سبيل المثال ، من غير الواضح إلى أي مدى يؤثر MVS على التفكير المكاني ، أي القدرة على عقلية الأشياء ودوران الجسم.
أظهرت دراسات التصوير العصبي التي تحلل نشاط حالة الراحة أن MVS يمكن أن تحفز تغييرات في شبكات الوضع الافتراضي 3,22 ، والتي يمكن تفسيرها من خلال التوجه التشريحي الخاص بالموضوع للأعضاء الدهليزية بالنسبة لاتجاه المجال المغناطيسي 23. فيما يتعلق بتجارب الرنين المغناطيسي الوظيفي ، يجب النظر بعناية في آثار MVS في تصميم الدراسة. علاوة على ذلك ، يمكن أن يتداخل MVS مع التحفيز الجلفاني أو الدهليزي المستخدم في تجارب التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي. يمكن أن يكون بمثابة مربك في دراسات التصوير العصبي التي تقارن المشاركين بأنظمة دهليزية سليمة ومختلة وظيفيا ، حيث أن تأثيرات MVS غائبة في المرضى الدهليزيين الثنائيين1.
لتقييم تأثيرات MVS ومقارنة نقاط القوة المختلفة ل MVS داخل المشاركين ، نصف هنا إعدادا تجريبيا وتقنيا لقياس الرأرأة ، وإدراك الحركة الذاتية ، والأداء المعرفي ، والموقع التشريحي للقنوات داخل ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي 7 T (انظر الشكل 2). يمكن تكييف الإعداد الموصوف واستخدامه للتجارب للتحقيق على وجه التحديد في الوظائف الدهليزية والمعرفية العليا تحت MVS أو لتقييم ومراقبة الآثار المربكة المحتملة ل MVS في دراسات الرنين المغناطيسي الوظيفي.
ومن المثير للاهتمام ، يمكن تعديل قوة MVS عن طريق تغيير موضع الرأس ، وبالتالي تغيير اتجاه أعضاء الطرف الدهليزي فيما يتعلق باتجاه المجال المغناطيسي. يمكن تقليل تأثير MVS لدى معظم المشاركين عن طريق إمالة الرأس للأمام نحو الجسم (الذقن إلى الصدر)1,24. وبالتالي ، فإن تغيير موضع الرأس في محور الملعب يسمح بمقارنة تأثيرات MVS القابلة للقياس تحت قوى تحفيز مختلفة.
في هذا الإجراء ، تم التلاعب بقوة MVS داخل المشاركين من خلال مقارنة القياسات بين وضعين للرأس (انظر الشكل 1 ب). في الحالة التي يجب أن تثير MVS أقوى ، كان المشارك مستلقيا في الماسح الضوئي مع اتجاه رأسي تقريبا لمستوى ريد (وضع ضعيف). في الحالة التي يجب أن تثير MVS أضعف ، تم إمالة رأس المشارك حوالي 30 درجة في الملعب إلى الأمام (وضع مائل). من الممكن نظريا مقارنة موضع الاستلقاء بموضع فارغ حيث لا توجد رأرأة1. ومع ذلك ، فإن إمالة درجة الصوت المطلوبة للموضع الفارغ تختلف من شخص لآخر وتستغرق وقتا طويلا لتحديدها ، حيث يتطلب ذلك عدة حالات من إعادة وضع المشارك وتحريكه داخل وخارج الماسح الضوئي لاختبار الموضع. قد لا يكون هذا ممكنا لمعظم تصميمات الدراسة. يسمح وضعا الرأس ، المستلق والمائل ، بمقارنة مقاييس مختلفة ، على سبيل المثال ، إدراك الحركة الذاتية أو الأداء في المهام بين المشاركين وداخلهم.
الشكل 1: محاور ومستويات موضع الرأس في المجال المغناطيسي . (أ) محور الرأس الرأسي (HV) وداخل السمع (IA) والمحور الأنفي القذالي (NO) للرأس. يحاذي اتجاه المجال المغناطيسي (B0) المحور الرأسي للرأس (HV) عندما يستلقي المشاركون داخل التجويف في وضع ضعيف31. (ب) وضعا الرأس أثناء التجربة ، مع وضع الاستلقاء (الاستلقاء بشكل مستقيم) المعروف أنه يثير MVS أقوى في معظم المشاركين من الوضع المائل (يميل الرأس لأعلى في مستوى الملعب عند حوالي 30 درجة). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
لتحديد كيفية توجيه الأعضاء الدهليزية أثناء التشغيل التجريبي دون تصوير ، قمنا بتوصيل مقياس مغناطيسي ثلاثي الأبعاد برؤوس المشاركين وقياس اتجاه المسبار فيما يتعلق بالمحور Z للمجال المغناطيسي (الشكل 3B). تم تقييم اتجاه الأعضاء الدهليزية في المجال المغناطيسي مع تسلسل تشريحي عالي الدقة 3D-CISS. أثناء الحصول على الصورة ، تم استبدال مقياس المغنطيسية بماصة مائية (الشكل 3D). سمح ذلك باستخراج اتجاه مقياس المغنطيسية بالنسبة لاتجاه المحور Z للمجال المغناطيسي ومواءمته مع هياكل الأذن الداخلية. يمكننا بعد ذلك استخلاص استنتاجات حول اتجاه الأعضاء الدهليزية طوال مدة التجربة.
تم تتبع الرأرأة باستخدام نظارات التصوير بالرنين المغناطيسي المناسبة (الشكل 3C). MVS لا يثير فقط الأفقي وأحيانا الرأسي ولكن أيضا الرأرأة الالتوائية. لذلك ، يوصى باستخدام برنامج يتيح أيضا تتبع حركات العين الالتوائية 9,25.
يمكن تقييم إدراكات الحركة الذاتية أثناء الإدراك7 (أثناء الدخول والخروج من التجويف) وبعد اختفاء إدراكات الحركة الذاتية ، على سبيل المثال ، مع الاستبيانات. من المهم إرشاد المشاركين جيدا ، لأن الإبلاغ اللفظي عن الحركة الذاتية غير الحقيقية غالبا ما يكون صعبا على المشاركين. نشير في البروتوكول إلى المكان الذي يمكن فيه قياس إدراك الحركة الذاتية والأداء المعرفي ولكن لا نحدد المهام أو الاستبيانات ، لأنها تعتمد بشدة على سؤال البحث. ومع ذلك ، فإننا نقدم أمثلة على الاستبيانات والنماذج26.
الشكل 2: الإعداد الفني للتجربة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
باختصار ، يمكن استخدام MVS للتحقيق في تأثير التحفيز الدهليزي على الرأرأة والإدراك والعمليات المعرفية ، وكذلك لدراسة عمليات التعود في المرضى الذين يعانون من خلل وظيفي دهليزي. يظل تأثير المجال المغناطيسي الساكن على القبة ثابتا طوال فترة التعرض للمجال المغناطيسي. نظرا لأن هذا يحاكي تسارعا دورانيا ثابتا ، فإن MVS هي طريقة مثيرة للاهتمام ومناسبة للتحقيق في الوظيفة الدهليزية وتأثيرها على الإدراك والإدراك27,28. يمكن استخدامه لمعالجة أسئلة البحث المتعلقة بتأثير المعلومات الدهليزية على الوظائف المعرفية العليا ، مثل التفكير المكاني. إنه بمثابة نموذج غير جراحي مناسب للفشل الأحادي الجانب للنظام الدهليزي ، والذي يتيح دراسة العمليات التعويضية التي قد تنشأ في المرضى الدهليزي28. علاوة على ذلك ، من المهم مراعاة التأثيرات المربكة ل MVS في دراسات الرنين المغناطيسي الوظيفي ، حيث يمكن تغيير الارتباطات السلوكية والعصبية عن طريق التحفيز الدهليزي والتدخل أيضا عند التحقيق في المرضى الدهليزي في مجال مغناطيسي ثابت قوي.
Protocol
Representative Results
Discussion
الإعداد المبلغ عنه مناسب للتحقيق في جوانب مختلفة من تأثيرات MVS على الرأرأة ، وإدراك الحركة الذاتية ، والأداء في المهام المعرفية. يمكن أن يؤدي الجمع بين مقاييس استجابة MVS المستنبطة إلى إعطاء رؤى مثل كيفية معالجة الدماغ للمعلومات الدهليزية المتضاربة وإظهار كيف تؤثر المعلومات الدهليزية على العمليات الإدراكية والمعرفية على المستوى بين الأفراد وداخلها. على عكس طرق التحفيز الدهليزي الأخرى ، مثل الكراسي الدورانية ، يثير MVS محفزا تسارعا ثابتا ، مما يجعله مناسبا للدراسات السلوكية طويلة الأمد واستخدامه كنموذج غير جراحي للفشل من جانب واحد 8,28. لذلك ، يمكن أن يوفر هذا النهج نظرة ثاقبة للتفاعل بين المعلومات الدهليزية والعمليات المعرفية من حيث الإدراك المكاني وظهور إدراكات الحركة الذاتية في ظل المعلومات الحسية المتضاربة. في المستقبل ، يمكن استغلال استخدام MVS في الأبحاث السريرية ، على سبيل المثال ، للتحقيق في المرحلة الحادة من التعويض المبكر عن عدم التوازن الدهليزي أثناء التعرض ل MVS. يمكن بعد ذلك ربط هذه النتائج بآليات التعويض بعد الآفات الدهليزية. يمكن أن تؤدي مقارنة المشاركين بالأعضاء الدهليزية الطبيعية والمختلة وظيفيا إلى تعزيز المعرفة حول عمليات التكيف في المرضى الدهليزي مع المعلومات الدهليزية الواردة المتغيرة.
يتضمن الإجراء الموصوف خطوات حاسمة للحصول على البيانات بشكل آمن ودقيق في ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي 7 T. أولا ، تشكل بيئة التصوير بالرنين المغناطيسي العديد من الصعوبات. يجب أن يكون الإعداد التجريبي آمنا للتصوير بالرنين المغناطيسي ، الأمر الذي قد يتطلب تغييرات في نظارات تتبع العين أو توصيلات الكابلات مقارنة بإعداد غير التصوير بالرنين المغناطيسي. هذا يمكن أن يؤدي إلى تنازلات في جودة البيانات. أيضا ، يجب على المشاركين تلبية معايير تضمين التصوير بالرنين المغناطيسي ويجب أن يتحملوا إزعاج العملية (على سبيل المثال ، إمالة الرأس أثناء الاستلقاء في ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي لعدة دقائق). ثانيا ، يعد تتبع العين في الماسح الضوئي ، وخاصة اكتساب الرأرأة الالتوائية ، أمرا صعبا ويتطلب برامج متخصصة25. بالنسبة للالتواء ، يتم استخدام نمط القزحية للتتبع ، الأمر الذي يتطلب صورا عالية الجودة ويتأثر أيضا بالاختلافات في أنماط القزحية الفردية. هناك طريقة أخرى يمكن أن تكون استخدام علامات الصباغ الاصطناعي على الصلبة3 ، والتي يمكن أن تكون غير سارة للمشارك. ثالثا ، إدراكات الحركة الذاتية بسبب MVS غير حقيقية ، وبالتالي ، تنطوي على صراعات داخل الدهليزي وكذلك متعددة الحواس28. لذلك ، غالبا ما يصعب وصف تجارب تناوب الرأس و / أو الجسم والترجمة هذه للمشاركين. التعليمات الواضحة التي تتكيف مع سؤال البحث لها أهمية حاسمة. نوصي باستخدام مصطلحات التناوب والترجمة المعروفة التي يمكن للمشاركين الارتباط بها ، وبالتالي تمكينهم من وصف تجربتهم الإدراكية بشكل أفضل. لتقييم معلمات حركة محددة ، يمكن استخدام طرق أكثر دقة ، مثل تصنيفات سرعة الدوران بمرور الوقت7.
الإعداد المقدم محدود بسبب القيود الفنية لمعداتنا ويمكن تحسينه إذا كان من الممكن التغلب عليها. على سبيل المثال ، لتقييم ليس فقط ثابت ولكن أيضا موضع الرأس الديناميكي داخل التجويف ، يمكن أيضا مزامنة بيانات مقياس المغنطيسية مع تتبع العين والبيانات السلوكية. ستكون معايرة النظارات الواقية أفضل إذا تكررت قبل كل تشغيل. أيضا ، يعد طول كابل تتبع العين ذا أهمية ، لأن هذا يحدد ما إذا كان يمكن قياس الرأرأة التلقائية خارج غرفة الماسح الضوئي. أفضل حل هو سرير التصوير بالرنين المغناطيسي القابل للفصل ، والذي يمكن نقله خارج المجال المغناطيسي. ومع ذلك ، يجب رؤية شاشة كمبيوتر تتبع العين من داخل غرفة الماسح الضوئي لتمكين معايرة وضبط معلمات تتبع العين أثناء الوصول إلى النظارات الواقية. في حالتنا ، قمنا بحل ذلك عبر شاشة ثانية تدور نحو نافذة غرفة الماسح الضوئي.
يمكن أن يؤثر MVS على الأداء واستجابات الدماغ في دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي. في الدراسات التي تقارن المرضى الدهليزي مع الضوابط الصحية ، يمكن أن يؤدي MVS إلى اختلافات في المجموعة بسبب اختلاف في قوة التحفيز بدلا من خصائص المريض الأخرى. لغرض التحكم في تأثيرات MVS المربكة ، يعد الإعداد الحالي عملية تستغرق وقتا طويلا من الناحيتين الزمنية والمالية (المعدات). بدلا من ذلك ، يمكن أن يكون من المفيد إمالة الرأس لأعلى للزوايا الصغيرة 7,23 (إلى الحد الذي يسمح به ملف الرأس) أو تقييم المتغيرات المشتركة ، مثل اتجاه الأعضاء الدهليزية باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي كما هو موضح أعلاه23,30 و / أو رأرأة (على سبيل المثال ، نهج تتبع العين الحديث القائم على التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي 32).
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
نشكر المشاركين وفريق MR ، وكذلك المراجعين الذين أدت تعليقاتهم القيمة إلى تحسين جودة المخطوطة. ونشكر د. س. زي على نصيحته القيمة. نحن ممتنون لأن DIATEC AG قدمت جهاز كمبيوتر محمول لتتبع العين للتجربة. يتم دعم المشروع من خلال منحة دعم SITEM-Insel من جامعة برن الممنوحة ل FWM و GM.
Materials
| 3D Magnetometer | Metrolab Technology, Switzerland | THM1176-HF | Calibrated for 7 Tesla, with fibre optic cable, CE-labelled |
| AMIRA 6.3 (Software) | Thermo Fisher Scientific, USA | Medical image processing and visualization software | |
| Celeritas Fiber Optic Response Box Unit | Psychology Software Tools | Response box | |
| Celeritas Fiber Optic Response Unit | Psychology Software Tools | PST-100761 | Response buttons, 5 buttons for each hand |
| Ear plugs | |||
| EEG cap | Any MRI safe EEG cap is suitable | ||
| Elastic band | Used to fixate the Magnetometer behind the ear | ||
| Ethernet cable (crossover) | Daetwyler | Uninet 5502 flex 4P FRNC/LSOH 522830.01 | |
| Ethernet cable adapter | TP-Link | UE305 | |
| Experimental laptop | Computer with enough performance, with Response Buttons software (e.g. Celeritas), software for running paradigm (e.g. MATLAB, PsychToolBox), Ethernet cable link to eye-tracking computer | ||
| Eye-tracking Goggles (Visual Eyes) | Interacoustics | 515b | Micromedical goggles with infrared camera: Point Grey Firefly, CE-labelled, modified for 7 Tesla, shielded firewire cable |
| Eye-tracking laptop | Computer with enough performance, with eye-tracking software (e.g. OpenIris), Ethernet cable link to experimental computer | ||
| Headband | MRI safe headband | ||
| Magnetom Terra 7T MRI Scanner | Siemens Healthcare, Erlangen Germany | Located at Translational Imaging Center (TIC) in the Swiss Institute of Translational and Entrepreneurial Medicine (sitem-insel AG) in Bern, Switzerland | |
| Magnetometer laptop | Computer with enough performance, with magnetometer software (e.g. EZMag3D) | ||
| MATLAB R2017b (Software) | MathWorks | Experimental paradigm can be run e.g. with PsychToolBox (Brainard, D. H., & Vision, S. (1997). The psychophysics toolbox. Spatial vision, 10(4), 433-436.) | |
| Metrolab EZMag3D v1.1.2 (Software) | Metrolab Technology, Switzerland | 3D magnetometer software: https://www.metrolab.com/resources/downloads/ | |
| MRI-Mirror | Siemens Healthcare, Erlangen Germany | ||
| OpenIris (Software) | Software to record and analyse the eye movements within the MRI-scanner. Reference: Otero-Millan, J., Roberts, D.C., Lasker, A., Zee, D.S., Kheradmand, A. Knowing what the brain is seeing in three dimensions: A novel, noninvasive, sensitive, accurate, and low-noise technique for measuring ocular torsion. Journal of Vision. 15 (14), 11, doi: 10.1167/15.14.11 (2015). | ||
| Pregnancy test | e.g. early pregnancy test stripes (10 mIU/mL) | ||
| Projector system | Hyperion Psychology Tools | ||
| Triangle Cushion | Siemens Healthcare, Erlangen Germany |
References
- Roberts, D. C., et al. MRI magnetic field stimulates rotational sensors of the brain. Current Biology. 21 (19), 1635-1640 (2011).
- Ward, B. K., Roberts, D. C., Della Santina, C. C., Carey, J. P., Zee, D. S. Vestibular stimulation by magnetic fields. Annals of the New York Academy of Sciences. 1343 (1), 69-79 (2015).
- Boegle, R., Stephan, T., Ertl, M., Glasauer, S., Dieterich, M. Magnetic vestibular stimulation modulates default mode network fluctuations. NeuroImage. 127, 409-421 (2016).
- Goldberg, J. M., et al. . The Vestibular System: A Sixth Sense. , (2012).
- Antunes, A., Glover, P. M., Li, Y., Mian, O. S., Day, B. L. Magnetic field effects on the vestibular system: Calculation of the pressure on the cupula due to ionic current-induced Lorentz force. Physics in Medicine and Biology. 57 (14), 4477-4487 (2012).
- Glover, P. M., Li, Y., Antunes, A., Mian, O. S., Day, B. L. A dynamic model of the eye nystagmus response to high magnetic fields. Physics in Medicine and Biology. 59 (3), 631-645 (2014).
- Mian, O. S., Li, Y., Antunes, A., Glover, P. M., Day, B. L. On the vertigo due to static magnetic fields. PloS One. 8 (10), 78748 (2013).
- Jareonsettasin, P., et al. Multiple time courses of vestibular set-point adaptation revealed by sustained magnetic field stimulation of the labyrinth. Current Biology. 26 (10), 1359-1366 (2016).
- Otero-Millan, J., Zee, D. S., Schubert, M. C., Roberts, D. C., Ward, B. K. Three-dimensional eye movement recordings during magnetic vestibular stimulation. Journal of Neurology. 264, 7-12 (2017).
- Ward, B. K., Roberts, D. C., Della Santina, C. C., Carey, J. P., Zee, D. S. Magnetic vestibular stimulation in subjects with unilateral labyrinthine disorders. Frontiers in Neurology. 5, 28 (2014).
- Grabherr, L., et al. Mental own-body and body-part transformations in microgravity. Journal of Vestibular Research: Equilibrium and Orientation. 17 (5-6), 279-287 (2007).
- van Elk, M., Blanke, O. Imagined own-body transformations during passive self-motion. Psychological Research. 78 (1), 18-27 (2014).
- Klaus, M. P., et al. Vestibular stimulation modulates neural correlates of own-body mental imagery. Journal of Cognitive Neuroscience. 32 (3), 484-496 (2020).
- Heinrich, A., et al. Cognition and sensation in very high static magnetic fields: A randomized case-crossover study with different field strengths. Radiology. 266 (1), 236-245 (2013).
- Van Nierop, L. E., Van Slottje, Z., Kromhout, V. Effects of MRI related magnetic fields on cognitive performance. Occupational and Environmental Medicine. 70, 83 (2013).
- Martínez-Gallardo, S., Miguel-Puga, J. A., Cooper-Bribiesca, D., Bronstein, A. M., Jáuregui-Renaud, K. Derealization and motion-perception related to repeated exposure to 3T magnetic resonance image scanner in healthy adults. Journal of Vestibular Research. 31 (2), 69-80 (2021).
- Chakeres, D. W., Bornstein, R., Kangarlu, A. Randomized comparison of cognitive function in humans at 0 and 8 Tesla. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 18 (3), 342-345 (2003).
- De Vocht, F., et al. Cognitive effects of head-movements in stray fields generated by a 7 Tesla whole-body MRI magnet. Bioelectromagnetics. 28 (4), 247-255 (2007).
- Heinrich, A., et al. Effects of static magnetic fields on cognition, vital signs, and sensory perception: A meta-analysis. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 34 (4), 758-763 (2011).
- Van Nierop, L. E., Slottje, P., Van Zandvoort, M. J. E., De Vocht, F., Kromhout, H. Effects of magnetic stray fields from a 7 Tesla MRI scanner on neurocognition: A double-blind randomised crossover study. Occupational and Environmental Medicine. 69 (10), 759-766 (2012).
- Lindner, A., Wiesen, D., Karnath, H. -. O. Lying in a 3T MRI scanner induces neglect-like spatial attention bias. eLife. 10, 71076 (2021).
- Boegle, R., Ertl, M., Stephan, T., Dieterich, M. Magnetic vestibular stimulation influences resting-state fluctuations and induces visual-vestibular biases. Journal of Neurology. 264 (5), 999-1001 (2017).
- Boegle, R., Kirsch, V., Gerb, J., Dieterich, M. Modulatory effects of magnetic vestibular stimulation on resting-state networks can be explained by subject-specific orientation of inner-ear anatomy in the MR static magnetic field. Journal of Neurology. 267, 91-103 (2020).
- Mian, O. S., Li, Y., Antunes, A., Glover, P. M., Day, B. L. Effect of head pitch and roll orientations on magnetically induced vertigo. Journal of Physiology. 594 (4), 1051-1067 (2016).
- Otero-Millan, J., Roberts, D. C., Lasker, A., Zee, D. S., Kheradmand, A. Knowing what the brain is seeing in three dimensions: A novel, noninvasive, sensitive, accurate, and low-noise technique for measuring ocular torsion. Journal of Vision. 15 (14), 11 (2015).
- Wyssen, G. Measuring the influence of magnetic vestibular stimulation on reflexive eye-movements, self-motion perception, and cognitive performance in a 7T MRT. OSF. , (2022).
- Ward, B. K., et al. Magnetic vestibular stimulation (MVS) as a technique for understanding the normal and diseased labyrinth. Frontiers in Neurology. 8, 122 (2017).
- Ertl, M., Boegle, R. Investigating the vestibular system using modern imaging techniques-A review on the available stimulation and imaging methods. Journal of Neuroscience Methods. 326, 108363 (2019).
- Jacobson, G. P., Newman, C. W. The development of the dizziness handicap inventory. Archives of Otolaryngology – Head and Neck Surgery. 116 (4), 424-427 (1990).
- Go, C. C., et al. Persistent horizontal and vertical, MR-induced nystagmus in resting state Human Connectome Project data. NeuroImage. 255, 119170 (2022).
- Dmitry, L., et al. Raw data repository for the article "Spatially resolved fluorescence of caesium lead halide perovskite supercrystals reveals quasi-atomic behavior of nanocrystals" [Data set]. Zenodo. , (2022).
- Son, J., et al. Evaluating fMRI-based estimation of eye gaze during naturalistic viewing. Cerebral Cortex. 30 (3), 1171-1184 (2020).
