두 개의 다른 transcranial 자석 자극 (TMS) 프로토콜을 사용 하 여,이 원고는 측정 하 고 다른 attentional foci 채택 하는 경우 기본 모터 피 질에서 대뇌 피 질의 억제를 비교 하는 방법을 설명 합니다.
잘 인식 된다 외부 초점 (EF)가 관심의 내부 초점 (IF)에 비해 모터 학습 및 성능 향상. 연구는 정확도, 균형, 혜택 강제로 생산, 성능, 이동 속도, 산소 소비, 점프 하 고 작업을 피곤 하 게 표시 했습니다. EF 전략을 사용 하 여의 행동의 결과 잘 탐험 있지만, 근본적인 신경 메커니즘 알 수 없는 남아 있습니다. 최근 TMS 연구 활동의 기본 모터 피 질 (M1) IF와 EF 사이 비교. 더 정확 하 게,이 연구는 EF를 채택할 때 intracortical 억제 회로의 활동 강화, 나타났다.
행동 수준에 현재 프로토콜 첫 등 상호 (FDI)의 submaximal 수 축을 수행할 때 작업 실패 (TTF) 시간에 attentional foci의 영향을 테스트 합니다. 또한, 현재 종이 m 1에서 대뇌 피 질의 억제 회로의 활동에 attentional 조건의 영향을 평가 하기 위해 두 개의 TMS 프로토콜을 설명 합니다. 따라서, 현재 문서 사용 모터 임계값 (subTMS) 농도에서 단일 펄스 TM과 짝 펄스 TMS, m 1에 적용 될 때 짧은 간격 intracortical 억제 (SICI)를 유도 하는 방법을 설명 합니다. 이러한 메서드는 척추 반사 회로 의해 영향을 받지 않고 GABAergic 억제 신경의 응답을 반영 하도록 간주 됩니다, m 1 내 intracortical 억제 회로의 활동을 측정 하는 데 적합 있습니다.
결과 표시는 모터 성능 향상 주의 외부 감독 참가자 수 작업 실패 시간을 머리말을 붙이는 것 처럼. IF에 비해 EF를 채택 하는 때 또한, 결과 더 큰 subTMS 유도 전도 억제 및 SICI에 함께 했다. EF와 함께 향상 된 억제와 장기간된 TTF로 표시 행동 작업에서 더 나은 운동 효율에 기여할 수 있습니다 m 1에서 대뇌 피 질의 억제의 레벨은 이전 모터 성능에 영향을 같이, 한 EF입니다.
그것은 지금 일반적으로 수용 IF에 비해 EF 채택 또는 주의의 중립 초점 모터 성능 및 수많은 설정1에서 학습 촉진. 그것은 표시 되었습니다, 예를 들어 그 정확도2,3혜택을 리드 EF를 채택,4,,56균형, 강제로 생산7,8, 성능 점프 7 , 9 , 10 , 11, 이동 속도12, 산소 소비13,14, 그리고 피곤한 작업15,16.
다른 측면에서 뇌 활성화 이기 때문에 모든 운동의 기초 운동 신경 제어의 여러 가지 측면 있다 조사. 예를 들어 수준 및 m 1 내 intracortical 억제를 조절 하는 능력 interlimb 조정17,18, 자세 제어 등 손 재주19모터 기능에 강한 영향력을가지고 표시 되었습니다. 또한, 젊은 성인, 노인 대상 또는 어린이 (태어난된 preterm20), 등 보다 가난한 모터 제어 능력을 가진 인구는 일반적으로 덜 억제 제어 발음 표시. 따라서, 금지 프로세스의 역할은 아니지만 아직 잘 이해 하 고, 금지 프로세스 역시 것 같다 모터 실행의 품질에 중요 한 일반적.
Intracortical 억제 회로 조사할 가능성이 비-침략 적 transcranial 자석 자극 (TMS)를 사용 하는 것입니다. 가장 일반적으로 사용 되 자극 프로토콜 SICI 유도 하 쌍 펄스 TM (ppTMS)를 적용 합니다. 이 프로토콜 모터 임계값 조절 자극을 사용 하 여 1-5 ms21,,2223 interstimulus 간격 elicited suprathreshold 제어 자극 응답의 진폭을 감소 , 24. 다음, 컨트롤 자극의 백분율로 보고, 모터 되 살려 진 잠재력 (Mep)의 진폭이 비교 될 수 있다 대뇌 피 질의 억제 활동 및 m 1에 내에서 변조에 대 한 정보를 제공 하는 조건에서.
또 다른 자극 프로토콜 intractortical 억제 회로의 활동을 평가 하기 위해 단일 펄스, 모든 자극 농도 (즉, subTMS) 모터 임계값 아래에 전달 됩니다 적용 됩니다. 이 프로토콜은 지속적인 EMG 활동18,,2526에 억제를 유도합니다. 이 소위 subTMS 유도 EMG 억제 금액 및 기간 비교할 수 있습니다. 이 프로토콜은 너무 일반적으로 사용 되지, 표준 SICI 프로토콜에 비해 이점이 있다. Suprathreshold 자극을 유도 하지 않습니다으로이 프로토콜 모터 실행을 방해 하지 않습니다. 두 방법 모두 intracortical 감마-aminobutyric 산 (GABA) 금지 수23,27의 응답을 테스트합니다.
모터 성능1IF에 비해 EF를 사용 하 여 잘 알려진 혜택에도 불구 하 고 기본 신경 프로세스 크게 알려지지 않은 남아 있습니다. 전 fMRI 연구28, 혈액 산소 수준에 따라 다릅니다 (BOLD) 활성화 기본 somatosensory, m 1에서 향상 되었습니다 및 과목 실행 손가락 섬 외피가 시퀀스와 IF에 비해 EF 채택 보였다. 또 다른 최근 연구16 EF와 관련 된 m 1에서 향상 된 활동, 사실, 것 intracortical의 향상 된 활동으로 인해 규정으로 흥분 성의 억제 활동 fMRI29에 의해 분화 될 수 없다, 억제 회로입니다. 더 정확 하 게,이 연구는 금지 GABAergic 신경의 흥분 한 같은 사람 채택 attentional 집중의 형식에 의해 즉시 변조 수는 나타났다.
현재의 프로토콜의 주요 목표는 intracortical 억제 회로 m 1에 내에서 활동에 인지 조작 (주의 지침즉, 초점)의 즉각적인 효과 비교 하 여 두 가지 가능한 방법을 보여주는 것입니다. SubTMS와 ppTMS 모두 사용 됩니다. 또한,이 프로토콜에는 FDI의 submaximal 지속적인된 수축 isometric TTF를 조사 함으로써 매우 제어 방식에서 모터 동작에 attentional foci의 영향을 탐구 하는 한 가지 방법은 보여 줍니다.
이 프로토콜에는 TMS를 사용 하 여 m 1에 내에서 억제 회로의 활동을 조사 하기 위해 두 가지 가능한 방법을 보여 줍니다. 더 정확 하 게,이 두 프로토콜 attentional foci m 1에 내에서 억제 회로의 활동에의 영향을 조사 하기 위해이 연구에 사용 되었습니다.
제시 방법의 한 가지 한계는 아니에요 항상 그것을 선행 하는 것은 촉진 없이 subTMS 유도 EMG 억제를 일으킬 수입니다. 이 연구?…
The authors have nothing to disclose.
저자 아무 승인 있다.
MC3A-100 | Advanced Mechanical Technologies Inc., Watertown, MA, USA | – | Force transducer |
BlueSensor P | Ambu A/S, Bellerup, Denmark | – | Ag/AgCl surface electrodes for EMG |
Polaris Spectra | Northern Digital, Waterloo, ON, Canada | – | neuronavigation system, active or passive markers tracker |
Localite TMS Navigator Version 2.0.5 | LOCALITE GmbH, Sankt Augustin, Germany | – | navigation system for transcranial magnetic stimulation (TMS) |
MagVenture MagPro X100 | MagVenture A/S, Farum, Denmark | 9016E0711 | Transcranial magnetic stimulator |
MagVenture D-B80 | MagVenture A/S, Farum, Denmark | 9016E0431 | TMS coil (figure of eight) |
Goniometer | N/A | – | Custom-made goniometer |
Othopedic splint | N/A | – | Custom-made splint |
Recording software | LabView based | – | Custom-made script |