Messung des Einflusses der magnetischen vestibulären Stimulation auf Nystagmus, Selbstbewegungswahrnehmung und kognitive Leistung in einem 7T-MRT
Summary
In diesem Artikel beschreiben wir den Versuchsaufbau, das Material und die Verfahren zur Beurteilung reflexiver Augenbewegungen, der Selbstbewegungswahrnehmung und kognitiver Aufgaben unter magnetischer vestibulärer Stimulation sowie der anatomischen Orientierung der vestibulären Organe in einem 7-Tesla-Magnetresonanztomographen (7T-MRT).
Abstract
Starke Magnetfelder induzieren Schwindel, Schwindel und Nystagmus aufgrund von Lorentzkräften, die auf die Cupula in den Bogengängen wirken, ein Effekt, der als magnetische vestibuläre Stimulation (MVS) bezeichnet wird. In diesem Artikel stellen wir einen Versuchsaufbau in einem 7T MRT-Scanner (MRT-Scanner) vor, der es ermöglicht, den Einfluss starker Magnetfelder auf Nystagmus sowie auf Wahrnehmungs- und kognitive Reaktionen zu untersuchen. Die Stärke von MVS wird manipuliert, indem die Kopfpositionen der Teilnehmer verändert werden. Die Orientierung der Bogengänge der Probanden in Bezug auf das statische Magnetfeld wird durch die Kombination eines 3D-Magnetometers und 3D-konstruktiver Interferenz in stationären (3D-CISS) Bildern beurteilt. Dieser Ansatz ermöglicht es, intra- und interindividuelle Unterschiede in der Reaktion der Teilnehmer auf MVS zu berücksichtigen. In Zukunft kann MVS für die klinische Forschung nützlich sein, zum Beispiel bei der Untersuchung von Kompensationsprozessen bei vestibulären Störungen. Darüber hinaus könnte es Einblicke in das Zusammenspiel von vestibulären Informationen und kognitiven Prozessen in Bezug auf räumliche Kognition und die Entstehung von Selbstbewegungswahrnehmungen unter widersprüchlichen sensorischen Informationen ermöglichen. In fMRT-Studien kann MVS einen möglichen Störeffekt hervorrufen, insbesondere bei Aufgaben, die von vestibulären Informationen beeinflusst werden, oder in Studien, in denen vestibuläre Patienten mit gesunden Kontrollen verglichen werden.
Introduction
Es ist bekannt, dass starke Magnetfelder, d. h. über 1 T, Schwindel, Schwindel und Nystagmus hervorrufen, ein Effekt, der als magnetische vestibuläre Stimulation (MVS) bezeichnet wird1,2,3. Das vestibuläre System befindet sich im Innenohr und misst die Beschleunigung um die Rotationsachsen (Gieren, Nicken und Rollen) mit drei halbkreisförmigen Kanälen und die Beschleunigung entlang der Translationsachsen (naso-okzipitaler, interauraler und kopfvertikaler) mit zwei Makulaorganen, dem Utricula und dem Sacculus4 (siehe Abbildung 1A). Die Entstehung des MVS-Effekts kann durch eine durch Ionenstrom induzierte Lorentzkraft erklärt werden, die auf die Cupula der Bogengänge des vestibulären Systems wirkt 1,2.
Die Wirkung von MVS nimmt mit höheren Feldstärken 3,5 zu. Die Stimulation wird durch zwei verschiedene Komponenten verursacht. Bewegt man den Teilnehmer zunächst durch das B0-Feld des MRT-Scanners in die Bohrung, entsteht ein dynamisches Magnetfeld, das Lorentzkräfte auslöst, die auf die Cupula wirken. Zum anderen bewirkt auch das statische Magnetfeld des Kernspintomographen, in dem die Teilnehmer während der Experimente bewegungslos liegen, eine konstante Lorentzkraft. So wird bei allen Experimenten mit Kernspintomographen das vestibuläre System des Probanden ständig durch das statische Magnetfeld stimuliert. Dazu gehören alle fMRT-Untersuchungen, insbesondere solche in ultrahohen Magnetfeldern (> 3 T).
Nystagmus wird durch Bewegung oder Bewegung sowie durch statisches Ruhen in einem starken Magnetfeld hervorgerufen. Die bewegungsbedingten Kräfte verursachen einen starken Nystagmus, der nach wenigen Minuten abklingt6. Der Nystagmus, der unter statischen Magnetfeldern hervorgerufen wird, ist schwächer und nimmt mit der Zeit allmählich ab, verschwindet aber während der Exposition nicht vollständig. Die Richtung des Nystagmus hängt von der Polarität des Magnetfeldes ab und kehrt sich beim Zurückziehen aus dem Magnetfeldum 6,7,8. MVS wirkt vorwiegend auf die horizontalen und oberen Kanäle, was zu reflexiven Augenbewegungen führt, d.h. meist horizontalem und torsionalem Nystagmus und in geringerem Maße vertikalem Nystagmus9. Bei beidseitigen vestibulären Patienten kann kein Nystagmus beobachtet werden1, bei einseitig vestibulären Patienten sind ausgeprägtere vertikale Nystagmuskomponentenvorhanden 10. Da der Nystagmus unwillkürlich ist, ist er ein gut geeignetes Maß für die Stärke der vestibulären Stimulation. Der Nystagmus kann durch visuelle Fixation unterdrückt werden; Daher müssen Augenbewegungen in völliger Dunkelheit beurteilt werden.
Nicht-veridische Selbstbewegungswahrnehmung, Schwindel und Schwindel werden häufig von Teilnehmern beschrieben, während sie in die Bohrung hinein oder aus der Bohrung heraus bewegt werden, insbesondere bei Feldstärken über 3 T. Die Wahrnehmungen der Eigenbewegung wurden meist als Rotationen in der Roll- und in geringerem Maße in der Gier- und Nickebene7 beschrieben (siehe Abbildung 1A). Während der Nystagmus über die Dauer der Exposition bestehen bleibt, verschwindet die Selbstbewegungswahrnehmung in der Regel nach 1-3 min7. Der konstante Teil des MVS ist per se eine interessante Stimulation, da er einen längeren vestibulären Input ermöglicht, der nicht von einer bewussten Selbstbewegungswahrnehmung begleitet wird.
Aus Studien mit kalorischer oder galvanischer vestibulärer Stimulation, passiver Bewegung oder Mikrogravitation ist bekannt, dass vestibuläre Informationen die Leistung bei räumlichen Aufgaben beeinflussen können 11,12 und ihre neuronalen Korrelate13. Es wurde berichtet, dass Bewegung oder Bewegung in starken Magnetfeldern die kognitive Leistungsfähigkeit beeinflusst14,15. Eine Studie ergab, dass MVS möglicherweise zu Symptomen der Derealisation aufgrund einer nicht-veridischen Selbstbewegungswahrnehmung führen könnte16. Studien, die den Einfluss des statischen Ruhens in Magnetfeldern untersuchten, haben jedoch keine schlüssigen Ergebnisse in Bezug auf neuropsychologische Aufgaben gezeigt, außer einer replizierten Verschlechterung der visuellen Genauigkeit17,18,19,20. Kürzlich wurden erste Hinweise darauf gefunden, dass MVS die räumliche Aufmerksamkeit verändern kann, indem es eine vernachlässigungsähnliche Verzerrung induziert21. Dies wirft die Frage auf, ob MVS die Leistung bei Verhaltensaufgaben, die höhere kognitive Funktionen messen, beeinflussen kann. So ist beispielsweise unklar, inwiefern MVS das räumliche Denken, also die Fähigkeit zur Mentalisierung von Objekten und Rotationen des eigenen Körpers, beeinflusst.
Neuroimaging-Studien, die die Ruhezustandsaktivität analysieren, haben gezeigt, dass MVS Veränderungen in Default-Mode-Netzwerkeninduzieren kann 3,22, was durch die subjektspezifische anatomische Ausrichtung der vestibulären Organe relativ zur Magnetfeldrichtung 23 erklärt werden kann. Bei fMRT-Experimenten müssen die Auswirkungen von MVS im Studiendesign sorgfältig berücksichtigt werden. Darüber hinaus könnte MVS die galvanische oder vestibuläre Stimulation stören, die in fMRT-Experimenten verwendet wird. Es könnte in Neuroimaging-Studien, in denen Teilnehmer mit intakten und dysfunktionalen vestibulären Systemen verglichen werden, als Störfaktor wirken, da die Auswirkungen von MVS bei bilateralen vestibulären Patienten nicht vorhanden sind1.
Um die Auswirkungen von MVS zu beurteilen und verschiedene Stärken von MVS bei den Teilnehmern zu vergleichen, beschreiben wir hier einen experimentellen und technischen Aufbau zur Messung von Nystagmus, Eigenbewegungswahrnehmung, kognitiver Leistung und der anatomischen Position der Kanäle in einem 7 T MRT-Scanner (siehe Abbildung 2). Der beschriebene Aufbau kann angepasst und für Experimente verwendet werden, um gezielt vestibuläre und höhere kognitive Funktionen unter MVS zu untersuchen oder die möglichen Störeffekte von MVS in fMRT-Studien zu bewerten und zu kontrollieren.
Interessanterweise kann die Stärke von MVS moduliert werden, indem die Kopfposition und damit die Ausrichtung der vestibulären Endorgane in Bezug auf die Richtung des Magnetfeldes geändert wird. Die Wirkung von MVS kann bei den meisten Teilnehmern reduziert werden, indem der Kopf nach vorne zum Körper hin geneigt wird (Kinn bis Brust)1,24. So ermöglicht die Veränderung der Kopfposition in der Pitch-Achse den Vergleich von messbaren MVS-Effekten unter unterschiedlichen Stimulationsstärken.
In diesem Verfahren wurde die Stärke des MVS innerhalb der Teilnehmer manipuliert, indem Messungen zwischen zwei Kopfpositionen verglichen wurden (siehe Abbildung 1B). In der Bedingung, die eine stärkere MVS hervorrufen sollte, lag der Teilnehmer in Rückenlage im Scanner mit einer annähernd erdvertikalen Ausrichtung von Reids Ebene (Rückenlage). In der Bedingung, die eine schwächere MVS hervorrufen sollte, wurde der Kopf des Teilnehmers in der Neigung um ca. 30° nach vorne geneigt (geneigte Position). Es ist theoretisch möglich, die Rückenlage mit einer Nullposition zu vergleichen, in der kein Nystagmus vorhanden ist1. Die erforderliche Neigung der Tonhöhe für die Nullposition ist jedoch für jeden Teilnehmer unterschiedlich und zeitaufwändig zu bestimmen, da dies mehrere Instanzen der Neupositionierung und des Bewegens des Teilnehmers in und aus dem Scanner erfordert, um die Position zu testen. Dies ist für die meisten Studiendesigns möglicherweise nicht durchführbar. Die beiden Kopfpositionen, Rückenlage und Neigung, ermöglichen den Vergleich verschiedener Messgrößen, z.B. der Selbstbewegungswahrnehmung oder der Leistung bei Aufgaben zwischen und innerhalb der Teilnehmer.
Abbildung 1: Achsen und Ebenen der Kopfposition im Magnetfeld . (A) Kopfvertikale (HV), Interaurale (IA) und Naso-Okzipitalachse (NO) des Kopfes. Die Richtung des Magnetfeldes (B0) richtet sich nach der Kopf-Vertikal-Achse (HV) aus, wenn die Teilnehmer in Rückenlage31 innerhalb der Bohrung liegen. (B) Die beiden Kopfpositionen während des Experiments, wobei die Rückenlage (gerade liegend) bei den meisten Teilnehmern eine stärkere MVS hervorruft als die geneigte Position (Kopf in der Pitchebene um ca. 30° nach oben geneigt). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.
Um festzustellen, wie die vestibulären Organe während der Versuchsläufe ohne Bildgebung ausgerichtet waren, haben wir ein 3D-Magnetometer an den Köpfen der Teilnehmer angebracht und die Ausrichtung der Sonde in Bezug auf die Z-Achse des Magnetfeldes gemessen (Abbildung 3B). Die Orientierung der vestibulären Organe im Magnetfeld wurde mit einer hochauflösenden anatomischen 3D-CISS-Sequenz beurteilt. Bei der Bildaufnahme wurde das Magnetometer durch eine Wasserpipette ersetzt (Abbildung 3D). Dies ermöglichte es, die Ausrichtung des Magnetometers relativ zur Richtung der Z-Achse des Magnetfeldes zu extrahieren und an den Innenohrstrukturen auszurichten. Wir können dann Rückschlüsse auf die Ausrichtung der Gleichgewichtsorgane während der gesamten Dauer des Experiments ziehen.
Der Nystagmus wurde mit einer MRT-geeigneten Brille verfolgt (Abbildung 3C). MVS löst nicht nur horizontale und manchmal vertikale, sondern auch torsionalen Nystagmus aus; Es wird daher empfohlen, eine Software zu verwenden, die auch die Verfolgung von Torsionsaugenbewegungenermöglicht 9,25.
Selbstbewegungswahrnehmungen können während der Wahrnehmung7 (beim Ein- und Aussteigen aus der Bohrung) und nach dem Verschwinden der Eigenbewegungswahrnehmungen z. B. mit Fragebögen bewertet werden. Es ist wichtig, die Teilnehmer gut zu instruieren, da es für die Teilnehmer oft schwierig ist, verbal über nicht-veridische Eigenbewegungen zu berichten. Wir geben im Protokoll an, wo die Eigenbewegungswahrnehmung und die kognitive Leistung gemessen werden könnten, spezifizieren aber nicht die Aufgaben oder Fragebögen, da diese stark von der Forschungsfrage abhängen. Wir stellen jedoch Beispielfragebögen und Paradigmen zur Verfügung26.
Abbildung 2: Technischer Aufbau des Experiments. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass MVS verwendet werden kann, um den Einfluss vestibulärer Stimulation auf Nystagmus, Wahrnehmung und kognitive Prozesse zu untersuchen sowie Gewöhnungsprozesse bei Patienten mit vestibulärer Dysfunktion zu untersuchen. Die Wirkung des statischen Magnetfeldes auf die Cupula bleibt während der gesamten Exposition gegenüber dem Magnetfeld konstant. Da dabei eine konstante Rotationsbeschleunigung simuliert wird, ist MVS eine interessante und geeignete Methode, um die vestibuläre Funktion und ihren Einfluss auf Wahrnehmung und Kognition zu untersuchen27,28. Es kann verwendet werden, um gezielt Forschungsfragen zum Einfluss vestibulärer Informationen auf höhere kognitive Funktionen, wie z.B. räumliches Denken, zu bearbeiten. Es dient als geeignetes nicht-invasives Modell für einseitiges Versagen des vestibulären Systems, das die Untersuchung von Kompensationsprozessen ermöglicht, die bei vestibulären Patienten auftreten können28. Darüber hinaus ist es wichtig, die Störeffekte von MVS in fMRT-Studien zu berücksichtigen, da Verhaltens- und neuronale Korrelate durch vestibuläre Stimulation verändert werden können und auch bei der Untersuchung vestibulärer Patienten in einem starken statischen Magnetfeld stören.
Protocol
Representative Results
Discussion
Der beschriebene Aufbau eignet sich, um verschiedene Aspekte der MVS-Effekte auf Nystagmus, Selbstbewegungswahrnehmung und Leistung bei kognitiven Aufgaben zu untersuchen. Die Kombination der Messungen der hervorgerufenen MVS-Antwort könnte Aufschluss darüber geben, wie das Gehirn widersprüchliche vestibuläre Informationen verarbeitet, und zeigen, wie vestibuläre Informationen Wahrnehmungs- und kognitive Prozesse auf inter- und intraindividueller Ebene beeinflussen. Im Gegensatz zu anderen vestibulären Stimulationsmethoden, wie z. B. Rotationsstühlen, löst MVS einen konstanten Beschleunigungsreiz aus, wodurch es sich für länger andauernde Verhaltensstudien und den Einsatz als nicht-invasives Modell für einseitiges Versagen eignet 8,28. Daher könnte dieser Ansatz Einblicke in das Zusammenspiel zwischen vestibulären Informationen und kognitiven Prozessen in Bezug auf räumliche Kognition und die Entstehung von Selbstbewegungswahrnehmungen unter widersprüchlichen sensorischen Informationen liefern. In Zukunft kann der Einsatz von MVS in der klinischen Forschung genutzt werden, um beispielsweise die frühzeitige Kompensation eines vestibulären Ungleichgewichts im akuten Stadium während der Exposition gegenüber MVS zu untersuchen. Diese Befunde könnten dann mit Kompensationsmechanismen nach vestibulären Läsionen in Verbindung gebracht werden. Der Vergleich von Probanden mit normalen und dysfunktionalen vestibulären Organen könnte das Wissen über Anpassungsprozesse bei vestibulären Patienten an die veränderten eingehenden vestibulären Informationen fördern.
Das beschriebene Verfahren beinhaltet kritische Schritte für eine sichere und genaue Datenerfassung in einem 7 T MRT-Scanner. Erstens birgt die MRT-Umgebung mehrere Schwierigkeiten. Der Versuchsaufbau muss MRT-sicher sein, was im Vergleich zu einem Nicht-MRT-Aufbau Änderungen an der Eye-Tracking-Brille oder den Kabelverbindungen erfordern kann. Dies kann zu Kompromissen bei der Datenqualität führen. Außerdem müssen die Teilnehmer die MRT-Einschlusskriterien erfüllen und sollten die Unannehmlichkeiten des Prozesses tolerieren (z. B. das Neigen des Kopfes während des Liegens im MRT-Scanner für mehrere Minuten). Zweitens ist das Eye-Tracking im Scanner, insbesondere die Erfassung eines Torsionsnystagmus, schwierig und erfordert eine spezielle Software25. Bei der Torsion wird das Muster der Iris für die Nachführung verwendet, was qualitativ hochwertige Bilder erfordert und auch durch Unterschiede in den einzelnen Irismustern beeinflusst wird. Ein anderer Ansatz könnte die Verwendung von künstlichen Pigmentmarkern auf der Sklera3 sein, was für den Teilnehmer unangenehm sein kann. Drittens sind Selbstbewegungswahrnehmungen aufgrund von MVS nicht-veridisch und implizieren daher sowohl intravestibuläre als auch multisensorische Konflikte28. Daher ist die Verbalisierung dieser Kopf- und/oder Körperrotation und Übersetzungserfahrungen für die Teilnehmenden oft schwer zu beschreiben. Klare Anweisungen, die an die Forschungsfrage angepasst sind, sind von entscheidender Bedeutung. Wir empfehlen, bekannte Rotations- und Übersetzungsbegriffe zu verwenden, mit denen sich die Teilnehmer identifizieren können, damit sie ihre Wahrnehmungserfahrung besser beschreiben können. Für die Beurteilung spezifischer Bewegungsparameter können feinere Methoden verwendet werden, wie z. B. die Bewertung der Rotationsgeschwindigkeit über die Zeit7.
Das vorgestellte Setup ist durch die technischen Einschränkungen unserer Geräte begrenzt und könnte verbessert werden, wenn diese überwunden werden könnten. Um beispielsweise nicht nur die statische, sondern auch die dynamische Kopfposition innerhalb der Bohrung zu beurteilen, könnten die Magnetometerdaten auch mit Eye-Tracking- und Verhaltensdaten synchronisiert werden. Die Kalibrierung der Brille wäre besser, wenn sie vor jedem Lauf wiederholt würde. Auch die Länge des Eye-Tracking-Kabels ist von Bedeutung, da diese definiert, ob ein spontaner Nystagmus außerhalb des Scannerraums gemessen werden kann. Die beste Lösung wäre ein abnehmbares MRT-Bett, das außerhalb des Magnetfeldes bewegt werden kann. Der Bildschirm des Eye-Tracking-Computers muss jedoch vom Inneren des Scannerraums aus gesehen werden, um die Kalibrierung und Feinabstimmung der Eye-Tracking-Parameter zu ermöglichen, während der Zugriff auf die Brille besteht. In unserem Fall haben wir das über einen zweiten Bildschirm gelöst, der in Richtung des Fensters des Scannerraums gedreht wurde.
MVS könnte die Leistung und die Gehirnreaktionen in fMRT-Studien beeinflussen. In Studien, in denen vestibuläre Patienten mit gesunden Kontrollen verglichen wurden, konnte MVS aufgrund eines Unterschieds in der Stimulationsstärke anstelle anderer Patientenmerkmale zu Gruppenunterschieden führen. Um Störeffekte zu kontrollieren, ist das aktuelle Setup sowohl zeitlich als auch finanziell (Ausrüstung) ein zeitaufwändiger Prozess. Alternativ könnte es hilfreich sein, den Kopf für kleine Winkel7,23 nach oben zu neigen (soweit es die Kopfspule zulässt) oder Kovariaten, wie z.B. die Orientierung der Gleichgewichtsorgane mit MRT wie obenbeschrieben 23,30 und/oder Nystagmus (z. B. neuere fMRT-basierte Eye-Tracking-Ansätze 32).
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Wir danken den Teilnehmern und dem MR-Team sowie den Gutachtern, deren wertvolle Kommentare die Qualität des Manuskripts verbessert haben. Wir danken D. S. Zee für seine wertvollen Ratschläge. Wir sind dankbar, dass die DIATEC AG für das Experiment einen Eye-Tracking-Laptop zur Verfügung gestellt hat. Das Projekt wird durch einen SITEM-Insel-Förderbeitrag der Universität Bern unterstützt, der an FWM und GM vergeben wird.
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).
