מחקר זה נתמך על ידי מענק (A101901) מן R טכנולוגיה בריאות קוריאה ופיתוח הפרויקט, משרד הבריאות והרווחה, הרפובליקה של קוריאה. אנו מודים ד&quot;ר ג&#39;י-יאנג לי למתן סיוע טכני לאורך כל ההליך.

הצהרת אתיקה: מחקר זה אושר על ידי דירקטוריון הסקירה המוסדי של חולים עיוורים. 1. חומרים הכנת (טבלה 1) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בציוד TMS עם תפוקה מקסימלית של 3.0 טסלה ספק כוח של 5A 200-240 Vac 50/60 הרץ ברוחב הדופק של 350 μsec. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רוכשת נח סף מנוע (RMT) בכל מקצוע ידי אלקטרומיוגרפיה (EMG) כדי לקבוע את המנוע עורר (MEP) פוטנציאל באמצעות מערכת TMS לבין אלקטרודה הפעילה (ראה שלב 3.1 לפרטים נוספים). הגדר את RMT כמו עוצמת הפרט עבור פרוטוקול המחקר TMS בפועל (איור 1). הערה: מערכת neuronavigational כוללת מסך מחשב, גשש סובייקטיבית, גשש סליל, מצביע, בלוק כיול, מצלמה, ואת כיסא TMS מערכת ישיבה. (איורים 2 - 4) </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בתוכנית Superlab להקים את התמונה שמות משימה ולהציג הגירוי לנושאים לבחון את מידת Virtu המושרהאפזיה al. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שיא זמן תגובה עבור כל תמונה באמצעות מערכת הקלטת קול, מתוארת בפירוט רב יותר בשלב 4. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנתח חביון ומשך תגובת שמות תמונה על ידי מערכת ניתוח קול, מתוארת בפירוט רב יותר בשלב 4. </li></ol> 2. בדיקת מערך המחקר <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש rTMS כדי לגרום אפזיה וירטואלי. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שאל את הנושא כדי לבצע את המשימה שמות תמונה, מתוארים בפירוט רב יותר במשימה שמות בשלב 4. תמונה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל משני rTMS מונחה neuronavigation (nTMS) או rTMS קונבנציונאלי (cTMS) במהלך המשימה שמות תמונה. הפרטים של cTMS מתוארים שלבי 5.3.2 ו -5.5. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדוד את זמן תגובה ואת שיעור שגיאה עבור תמונת שמות ולהשוות את התוצאות בתנאי שניהם, כפי שמתואר בפירוט רב יותר בשלב 4. </li></ol> 3. הכנת פרוטוקול TMS <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקבוע RMT <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את האלקטרודה פעילה על הגב הראשון שמאלשריר terosseous (FDI). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לספק 10 גירויים רצופים לאזור M1 התקין במרווח 4-6 שניות interstimulus, בדיקת ההתכווצות של שריר FDI עזב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקבוע הנושא של RMT באמצעות עוצמת TMS המינימלי שבו משרעת MEP שיא-לשיא של יותר מ 50 UV מיוצר לפחות חמש פעמים. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מיפוי TMS <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השג תהודה מגנטית T1-weighted ברזולוציה גבוהה (MR) תמונות אנטומי באמצעות סורק MR 3-T של הנושא עבור השימוש במערכת neuronavigational. הפרמטרים עבור סריקת MRI מסוכמים בטבלה 1. הערה: מעביר את תמונות MR המוח לתכנית neuronavigation, שבונה מחדש את curvilinear המוח והעור של כל אדם באמצעות הדרכה האנטומי של השליך הקדמי (AC) ו השליך אחורי (PC), כפי שמוצג באיור 5. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> משחזר את מבנה העור <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השג את הקובץ של MR המוח של הנבדקתמונת ההדמיה הדיגיטלית רגילה ותקשורת ברפואה (DICOM). פוּרמָט. המר את התמונה MR על ידי בחירת &quot;המחקר להמיר&quot;. בחר את תיקיית החיפוש שממנו הקובץ מועבר למחשב neuronavigation. סוג המרה צריך להיבחר על ידי סוג DICOM לשמש בתכנית neuronavigation. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעביר את קובץ DICOM למחשב שבו תכנית neuronavigation מותקנת. ליישם את תכנית הניווט. סמל ברירת המחדל הוא &quot;אנטומי&quot;. עבור שיא חולה חדש, בחר באחת קבצי תמונת DICOM. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על &quot;רווחי אטלס&quot;. שלב זה הוא להגדיר את נקודת ההתייחסות לשחזר כל תמונה. לחץ &quot;חדש&quot; ב dropbox ולהגדיר את המבנה האנטומי התייחסות ידי לחיצה על &quot;ידני (תיבת AC-PC)&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מצא את AC של המטופל של כפיס המוח, רק קו האמצע של שתי ההמיספרות להציב מול העמודים של fornix. מארק AC על התמונה MR ולחץ על &quot;להגדיר AC&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מצא את המחשב של המטופל, את קו האמצע של שתי ההמיספרות בהיבט הגבי של הקצה העליון של אמת המוחין. מארק PC על התמונה MR ולחץ &quot;PC להגדיר&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על &quot;שחזור&quot; על מנת להפוך את מבנה העור. לחץ &quot;חדש&quot; ב dropbox לבחור &quot;עור&quot;. הגדר את טווח לשיקום על תמונות MR. הקפד לכלול את הגולגולת כולה עם קצה האף בשתי האוזניים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על &quot;עור מחשוב&quot; במבנה החדש. המתן עד לסיום התהליך מתבצע. בתום תקופת בניית עור, מורפולוגיה העור אמורה להיות מוצגת. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר &quot;curvilinear המוח מלא&quot; בסעיף &quot;שחזור&quot; כדי לשחזר את הבאה curvilinear המוח 3.2.1.1. בדומה לשלב הקודם, מגדיר את הטווח לשיקום על תמונות MR המכילות את קצה האף. לחץ &quot;curvilinear המחשוב&quot;. curvilinear מוח מלא אמור להיות מוצג לאחר השלמת הבנייה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סמן את nasion, קצה האף, ושניהם tragus לרשום את ציוני דרך אנטומיים. צעד זה הוא להתאים את נקודת אנטומיים בין המטופל לבין מבנה העור המשוחזר לתצורה של המיקום היחסי של היעד על קליפת המוח (איור 6). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על הסמל &quot;לנדמרק&quot;. כדי להגדיר את ציון הדרך, לסמן את nasion (נקודה בין האף והמצח, בצומת של עצמות אף) על מבנה העור הממוחשב. רשמו אותה על ידי לחיצה על &quot;חדש&quot; ולאחסן אותו כ- &quot;1 לנדמרק&quot; </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סמן את האף עצה לאחר ההרשמה nasion כמו ציון דרך 1. לרשום את קצה האף על ידי לחיצה על &quot;חדש&quot; ולאחסן אותו כמו &quot;לנדמרק 2&quot; </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סמן כל tragus על מבנה העור. Tragus הוא הרוממות הקטנה והמחודדת של האוזן החיצונית, ממוקמת מול קונצ&#39;ה. הירשם כל tragus לאחר סימון ולחיצה ציוני דרך &quot;חדש&quot;. עבור פרוטוקול זה, tragus הנכונה היא registered כמו &quot;3 לנדמרק&quot; והשמאל רשום &quot;4 לנדמרק&quot;. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שים את רצועת הראש עם גשש סובייקטיבי על ראשו של המשתתף. כייל את גשש סליל עם בלוק כיול של מערכת ישיבה ניווט בכל מפגש לכל נושא. ודא מזהה מצלמת הניווט והצגת כל מערכת המעקב של הנושא, הכיסא, הסליל, ואת המצביע על מסך המחשב לפני שתמשיך. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כיול הסליל עם מערכת הישיבה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כייל את גשש סליל לפני כל גירוי nTMS. בתפריט המחשב הראשי, בחר &quot;חלון&quot;. לחץ על &quot;כיול סליל TMS&quot; ב Dropbox. לחץ על &quot;כיול חדש&quot;. בפגישה השנייה, בחר בשם הסליל בשימוש לראשונה ולחץ על &quot;לכייל מחדש&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניח את סליל TMS על אחורי נקודת רמה לחסום כיול. הקפד הסליל הוא אופקי להציב. בדוק כימצלמה מזהה הן בלוק כיול גשש סליל (מוצג ירוק). לאחר מכן, לחץ על &quot;התחל ספירה לאחור כיול&quot;, וכן 5 שניות של ספירה לאחור תחלנה. החזק את הסליל עדיין במהלך הספירה לאחור. </li></ol></li></ol></li></ol></li></ol> 4. תמונה Naming משימות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את תוכנית שמות תמונה להציג כל גירוי עבור 3,000 msec לפני המעבר באופן אוטומטי על התמונה הבאה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שאל את המשתתף שם את התמונה כפי שהוצגה בדייקנות ובמהירות אפשרית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זמן תגובה מדוד (חביון מ pop up של הגירוי על המסך לקול הראשון שנעשה על ידי המשתתף) עבור כל תמונה על ידי איתור לקול שמשמיע הנושא דרך מיקרופון האוזניות באמצעות תכנית ניתוח קול החופשית. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תמונות ארבעים שבמסע שם אורך ומגזרי של שתיים עד שלוש ממסד נתוני התמונה של הגרסה הקוריאנית של בוסטון Naming מבחן (K-BNT) מוצגות על המסךגירוי לפני ואחרי, כמו במחקר על ידי קים et al., (2014). </li></ol></li></ol> 5. TMS מיפוי פרוטוקול <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Deliver1 גירוי הרץ בעצימות של 90% של RMT במשך 10 דקות, עם סך של 600 פולסים TMS. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החזק את tangentially סליל דמות ושמונה לגולגולת עם סליל אוריינטציה בניצב אל המטרה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מיפוי TMS (איור 7) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זהה את gyrus חזיתית הנחה אנטומיים (IFG) מבוססת על פני השטח של המוח המנורמל עבור nTMS. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רשום את הממשלה העתידית כיעד nTMS. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על &quot;יעד&quot; ולחץ על &quot;מטרות גדר&quot;. סמן את הממשלה העתידית על חלון המציג את curvilinear המוח. להציב מטרות מפורטות מושג על ידי מיקוד כל תמונות MR רוחביות sagittal. שמור את הנקודות כמו &quot;מסלול&quot;. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הירשם ציונים עם קרקפת הנושאים. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ &quot;Sessions&quot; למיפוי. לִיצוֹרהפעלה חדשה על ידי בחירה &quot;מפגש מקוון&quot; ב dropbox החדש. חלון &quot;מושב 1&quot; נוצר, שבתוכה סמל ברירת המחדל הוא &quot;מיקוד&quot;. בחר את שם היעד ששמרת בשלב 3.2.2.2. (בחר &quot;מסלול 1&quot;). לחץ על הכפתור &quot;הוסף&quot;, ולעבור לשלב הבא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על &quot;רישום&quot;. צעד זה הוא להתאים את curvilinear המוח המשוחזר עם הנושא. ציון הדרך הרשום בשלב 3.2.2.1. משמש להתאמת נקודת אנטומי עם המבנה האנטומי של ממש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא שהמצלמה מזהה הן לפוינטר, גשש הנושא, מוצגים בצבע ירוק. צבע על nasion של הנושא עם המצביע. לחץ &quot;% לדוגמא ועבור לבאה לנדמרק&quot;. צבע על קצה האף של הנושא לטעום אותו. חזור על הפעולה עד שכל ארבעת ציוני דרך הם מתאימים. </li></ol></li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניח את הסליל על F3 של 10-20 מערכת EEG הבינלאומי 7 עבור cTMS. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl">תסתכל על המסך כדי להבטיח את הסליל הוא על היעד הרצוי נשמר לאורך כל הליך nTMS. המסך צריך להציג את פני שטח המוח של הנבדק, ליעד מיועד, ואת הסליל, כמו גם מגוון השגיאה כמו הסליל מתרחק מהיעד שמוצג על ידי העין של השור (איור 8). בהתייחסו המסך, המפעיל מתאים את הסליל על היעד כפי שהוא התרחק. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע nTMS מעל למטרה הרשומה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על &quot;בצע&quot; על המסך לאחר ההרשמה מציוני הדרך של הנושא כפי שמתואר בשלב 5.3.1.1. כדי לשנות את הגדרת ברירת המחדל של המצלמה לזהות את המצביע, לבחור את שם הסליל שנשמר במהלך שלב 3.2.3.1. בתחתית ה- dropbox &quot;נהג&quot;. ודא שהמצלמה מזהה הן גשש נושא גשש סליל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק כי המסך מציג את המרחק היחסי ואת הזווית של סליל TMS מהיעד הרשום (IFG). אם הסליל מתרחק היעד,המרחק מסומן באדום, ואילו זה מסומן בירוק כאשר הסליל נמצא בטווח היעד שלהם. נסו להשיג את הזווית בין סליל ואת היעד כמו עין של שור ככל האפשר. </li></ol></li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סובב את המסך במרחק ממפעיל עבור הליך cTMS כדי לספק את TMS בעיוורון. הסליל נשמר כפי שהיה בתחילת הפגישה. </li></ol> 6. קליטת נתוני Topograhic <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שמור מיקום סליל לכל גירוי על ידי לחיצה על כפתור &quot;הקלט&quot; ידני בשלט רחוק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר קלטת כל גירוי, רוכש Taliarach קואורדינטות x, y, z עבור הקרבן המיועד ומצוי באזור המגורה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מתארים את הקואורדינטות על מוח מנורמל אחת באמצעות תוכנית עיבוד תמונה חופשית (MRIcro, http://www.mccauslandcenter.sc.edu/mricro/mricro/index.html). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רוכשת מקבילה אזורים במוח אנטומיים, כולל באזור ברודמן, גרםyrus, האונה, ותוויות האונה באזור אל talairach קואורדינטות באמצעות תוכנית תיוג freeware (Talairachclient, http://www.talairach.org/client.html). </li></ol>

<ol>
	<li>Barker, A. T., Jalinous, R., Freeston, I. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-invasive+magnetic+stimulation+of+human+motor+cortex.">Non-invasive magnetic stimulation of human motor cortex.</a> Lancet. 11 (1), 1106-1107 (1985).</li><li>Pape, T. L., Rosenow, J., Lewis, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+magnetic+stimulation:+a+possible+treatment+for+TBI.">Transcranial magnetic stimulation: a possible treatment for TBI.</a> J Head Trauma Rehabil. 21 (5), 437-451 (2006).</li><li>Ruohonen, J., Karhu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Navigated+transcranial+magnetic+stimulation.">Navigated transcranial magnetic stimulation.</a> Neurophysiol Clin. 40 (1), 7-17 (2010).</li><li>Dell'Osso, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Augmentative+repetitive+navigated+transcranial+magnetic+stimulation+(rTMS)+in+drug-resistant+bipolar+depression.">Augmentative repetitive navigated transcranial magnetic stimulation (rTMS) in drug-resistant bipolar depression.</a> Bipolar Disord. 11 (1), 76-81 (2009).</li><li>Herbsman, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=More+lateral+and+anterior+prefrontal+coil+location+is+associated+with+better+repetitive+transcranial+magnetic+stimulation+antidepressant+response.">More lateral and anterior prefrontal coil location is associated with better repetitive transcranial magnetic stimulation antidepressant response.</a> Biol Psychiatry. 66 (5), 509-515 (2009).</li><li>Schuhmann, T., Schiller, N. O., Goebel, R., Sack, A. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+temporal+characteristics+of+functional+activation+in+Broca's+area+during+overt+picture+naming.">The temporal characteristics of functional activation in Broca's area during overt picture naming.</a> Cortex. 45 (9), 1111-1116 (2009).</li><li>Danner, N., Julkunen, P., Kononen, M., Saisanen, L., Nurkkala, J., Karhu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Navigated+transcranial+magnetic+stimulation+and+computed+electric+field+strength+reduce+stimulator-dependent+differences+in+the+motor+threshold.">Navigated transcranial magnetic stimulation and computed electric field strength reduce stimulator-dependent differences in the motor threshold.</a> J Neurosci Methods. 174 (1), 116-122 (2008).</li><li>Bashir, S., Edwards, D., Pascual-Leone, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronavigation+increases+the+physiologic+and+behavioral+effects+of+low-frequency+rTMS+of+primary+motor+cortex+in+healthy+subjects.">Neuronavigation increases the physiologic and behavioral effects of low-frequency rTMS of primary motor cortex in healthy subjects.</a> Brain Topogr. 24 (1), 54-64 (2011).</li><li>Kim, W. J., Min, Y. S., Yang, E. J., Paik, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronavigated+vs.+conventional+repetitive+transcranial+magnetic+stimulation+method+for+virtual+lesioning+on+the+Broca's+area.">Neuronavigated vs. conventional repetitive transcranial magnetic stimulation method for virtual lesioning on the Broca's area.</a> Neuromodulation. 17 (1), 16-21 (2014).</li><li>Lioumis, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+approach+for+documenting+naming+errors+induced+by+navigated+transcranial+magnetic+stimulation.">A novel approach for documenting naming errors induced by navigated transcranial magnetic stimulation.</a> J Neurosci Methods. 204 (2), 349-354 (2012).</li><li>Hamilton, R. H., Chrysikou, E. G., Coslett, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+aphasia+recovery+after+stroke+and+the+role+of+noninvasive+brain+stimulation.">Mechanisms of aphasia recovery after stroke and the role of noninvasive brain stimulation.</a> Brain Lang. 118 (1-2), 40-50 (2011).</li><li>Pascual-Leone, A., Walsh, V., Rothwell, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+magnetic+stimulation+in+cognitive+neuroscience--virtual+lesion,+chronometry,+and+functional+connectivity.">Transcranial magnetic stimulation in cognitive neuroscience--virtual lesion, chronometry, and functional connectivity.</a> Curr Opin Neurobiol. 10 (2), 232-237 (2000).</li><li>Julkunen, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+navigated+and+non-navigated+transcranial+magnetic+stimulation+for+motor+cortex+mapping,+motor+threshold+and+motor+evoked+potentials.">Comparison of navigated and non-navigated transcranial magnetic stimulation for motor cortex mapping, motor threshold and motor evoked potentials.</a> Neuroimage. 44 (3), 790-795 (2009).</li><li>Chrysikou, E. G., Hamilton, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+brain+stimulation+in+the+treatment+of+aphasia:+exploring+interhemispheric+relationships+and+their+implications+for+neurorehabilitation.">Noninvasive brain stimulation in the treatment of aphasia: exploring interhemispheric relationships and their implications for neurorehabilitation.</a> Restor Neurol Neurosci. 29 (6), 375-394 (2011).</li></ol>

All authors declare no conflict of interest.

TMS נעשה שימוש נרחב הן בקליניקה ומחקר בסיסי. 10 השפעות טיפוליות וליובל מוצעות על ידי השפעתו הפיזיולוגית של rTMS, כולל השפעה neuromodulatory מעכבות על רגישות קליפת המוח עם rTMS בתדירות נמוכה לטיפול אפזיה. 11 שיבוש חלוף של עיבוד עצביים או וירטואלי lesioning המושרה על ידי rTMS יכול לשנות את הביצועים התנהגותיות. 12 עם זאת, את האפקט הרצוי של rTMS עשויים להיות מדולל או אפילו לא להתרחש עם סליל במקומה על היעד. Mis-המיקוד בין היעד המיועד במקור ואזור קליפת המוח המגורה בפועל יכול מתרחש עקב הבדלים קלים בהשמת סליל וכיוון; ומכאן, באופן משמעותי המשפיע על השדה המגנטי הנוצר במוח. 7 לכן, מקורות של השתנות כזה צריך להיות ממוזערים כאשר פונה TMS, לבין מתן פולסים מגנטיים במדויק לאזור הרצוי של קליפת המוח הוא חובה כדי לספק את EF rTMS הקליני המקסימאליfect. כדי לפתור בעיה זו קריטית של מיקום סליל בעייתי על האזור בקליפת מוח היעד, אימוץ rTMS במעקב האופטי באמצעות מערכת neuronavigational מייעל יציבות סליל. 13 תכנית neuronavigation מנצלת תמונות MR בודדות, ובכך לספק משוב חזותי המקוון של מיצוב הסליל ביחס ליעד באזור, לאפשר ביצוע התאמות בזמן אמת במצב סליל על ידי תיקון יחסי סליל-הראש השגוי. 13 התמקד גירוי שדה מגנטי בטווח של כמה מילימטרים מושגים בשל דיוק הרב של neuronavigation, מה שמאפשר פולסים rTMS החזק יותר כדי להגיע אנטומיים ספציפיים מבנים. פרוטוקול זה בודק את ההשפעות של TMS מונחה neuronavigation על תפקודי שפה במונחים של זמן תגובה לדמיין שיום ידי גרימת אפזיה ווירטואלי בנבדקים בריאים ומשווה את התוצאות עם אלו המתקבלות משיטת TMS הקונבנציונלית באמצעות E<html> ציון דרך EG, והתייחסות התוצאות עם אזור מגורה בפועל של המוח על ידי כל שיטה. קביעת היעד מדויקת היא קריטית משום גירוי מדויק של היעד מובטח פעם השימוש במערכת הניווט יוחלט. בפרוטוקול זה, מטרות לגירוי של הממשלה העתידית רשומות מבוססות על מיפוי אנטומי של משטחי קליפת מוח מוח הבודד, וזה יכול להיות שונה מזה של F3 של 10-20 מערכת EEG, מתאים לאזור ברודמן 44 ו -45, 6 שבו F3 הוא אחורי יותר ביחס עדיף על הממשלה העתידית, ממגר את הממשלה העתידית מיוצרים אפזיה ווירטואלי משמעותי, ואילו גירוי עיוור של F3 לא 9 העקביויות של גירוי על האזור במוח הספציפי מוגדלות עם מערכת הניווט.; וכך, מגביר את ההשפעות הפיזיולוגיות של rTMS. תוצאות אלו נתמכות על ידי השינויים הדרמטיים בביצועי TMS הנגרמת עקב שינויים קטנים במיקום הגירוי. 14 ילדה = &quot;jove_content&quot;&gt; עם זאת, הממצאים ופרשנויות של פרוטוקול nTMS שמוצג קים et al. (2014) יש מגבלות. זה חשף בפניו השפעה מעכבת יותר בנבדקים בריאים ידי גרימת lesioning וירטואלי משמעותי, אבל אם יש לו את אותו אפקט facilitative בחולים עם אפזיה לא נבדק. זה יכול להיות מאושר על ידי ביצוע בפרוטוקול זה בחולים בפועל עם אפזיה, כגון אלה עם אפזיה שלאחר השבץ. פונקצית דיבור מדוכאת באופן מלאכותי באנשים רגילים עבור הפרוטוקול שלנו, ואילו זה חייב להיות הקל עם תדרים שונים עבור חולים עם אפזיה שאצלם פונקצית דיבור כבר מדוכאת. כמו כן, הכרת IFG על פני שטח המוח על בסיסים אנטומיים יכולה להיות מאתגרת למדי כמיקום וקווי מתאר עשוי להיות שונה בקרב נבדקים. אופטי במעקב מערכת neuronavigational מעוררת נגעים וירטואליים עמוקים יותר מאלה של שיטה בלתי neuronavigated הקונבנציונלי. הדגמת פרוטוקול זהnstrates ששימוש nTMS, לעומת cTMS, יכול לייצר neuromodulation חזקים יותר של אזור ברוקה שהוא קריטי לטיפול בחולים אפאזיים שלאחר שבץ.

גירוי מגנטי חוזרים transcranial (rTMS) הלא פולשני מפעיל מעגלים עצביים במערכת העצבים המרכזית ואת הפריפריה. 1 rTMS מודולציה לרגשנות המוח 2 ויש לו השפעות טיפוליות פוטנציאליים בכמה תנאים פסיכיאטריות ונוירולוגיות, כגון חולשה מוטורית, אפזיה, הזנחה, וכאב . 3 אתרי היעד עבור rTMS מלבד הקורטקס המוטורי מזוהים כמקובל באמצעות המערכת הבינלאומית 10-20 EEG או על ידי מדידת מרחקים מן ציוני דרך חיצוניות מסוימות. עם זאת, בין פרט הבדלים בגודל, אנטומיה, ומורפולוגיה של קליפת המוח אינם נלקחים בחשבון, מה שהופכים יעד אופטימלי לוקליזציה מאתגרת. 3 סוגיה נוספת קריטית עבור יישומי rTMS היא הצרימה בין המיקום של הסליל המגנטי באזור קליפת המוח של גירוי מיועד. אופטית במעקב נוירוכירורגיה ניווט יש expיישומים זה anded להקיף בתחום מדעי המוח הקוגניטיביים כולל rTMS להדרכה של הסליל המגנטי. מערכת neuronavigational מסייעת בזיהוי מבני היעד האופטימלי עבור rTMS. 4,5 סטייה כזו במיצוב סליל על אזור היעד מתרחשת לעתים קרובות עם השיטה המקובלת אימוץ מערכת EEG 10-20, וזה צפוי להיות להתגבר על ידי neuronavigation. פרוטוקול מחקר זה מדגים שיטה לגרום אפזיה וירטואלי בנבדקים בריאים ידי rTMS neuronavigational מיקוד אזור ברוקה, באמצעות מיפוי אנטומי הפרט. מידת אפזיה וירטואלית במונחים של שינוי זמן תגובת שמות תמונה נמדדת בהשוואה לאלו משיטת הגירוי הקונבנציונלית. השיטה מונחה neuronavigation יש דיוק גבוה להעברת פולסים מגנטיים למוח, ולכן היא צפויה להפגין שינוי קליני גדול יותר מזה של השיטה המקובלת. מטרת הרבעה זוy היה להציג שיטה מדויקת ויעילה יותר של גירוי עבור חולים עם אפזיה הגדרה קלינית.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="804">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Medtronic MagPro X100</td>
			<td style="width:183px;">MagVenture</td>
			<td style="width:159px;">9016E0711</td>
			<td style="width:247px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">MCF-B65 Butterfly coil</td>
			<td>MagVenture</td>
			<td>9016E042</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:29px;">Brainsight TMS Navigation</td>
			<td>Rogue Research</td>
			<td style="width:159px;"> 
			KITBSF1003&#160;</td>
			<td style="width:247px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

neuronavigation-guided repetitive transcranial magnetic stimulation for aphasia

גירוי המגנטי transcranial חוזר (rTMS) נעשה שימוש נרחב עבור מספר תנאי נוירולוגיות, כפי שהוא צבר הכרה על ההשפעות הטיפוליות הפוטנציאל שלה. רגישות המוח הוא הלא פולשני מווסתת על ידי rTMS, ו rTMS לאזורי השפה הוכיח מבחינת השלכותיה על הטיפול של אפזיה. בפרוטוקול שלנו, אנו שואפים לגרום אפזיה וירטואלי מלאכותי בנבדקים בריאים ידי עיכוב אזור ברודמן 44 ו -45 באמצעות TMS neuronavigational (nTMS), ו F3 של מערכת EEG הבינלאומי 10-20 עבור קונבנציונאלי TMS (cTMS). כדי למדוד את מידת אפזיה, שינויים בזמן כתגובה מראש משימת שמות תמונה ופוסט גירוי נמדדים ולהשוות עיכוב זמן תגובה בין nTMS ו cTMS. דיוק של שיטות גירוי השנייה TMS מושווה על ידי חישוב ממוצע Talairach הקואורדינטות של היעד לבין הגירוי בפועל. עקביות של הגירוי באה לידי ביטוי בטווח השגיאה מהיעד. מטרת סטו זהdy היא להדגים שימוש nTMS ולתאר את היתרונות והמגבלות של nTMS בהשוואה לאלו של cTMS.

קים et al. הפגינה השפעה מעולה יותר של TMS עם הדרכת מערכת neuronavigational לעומת השיטה המקובלת הלא לנווט באמצעות פיזור פחות גירוי וגירוי מוקדי יותר לאזור M1 התקין, 8 כפי שמוצגת באיור 9. עדות נוספת לתמיכת שילוב מערכת neuronavigational עם TMS מודגם על ידי ניסוי מוצלב אקראי לגרום אפזיה וירטואלי בנבדקים בריאים ידי מיקוד אזור ברודמן 44 ו -45 עבור nTMS ו F3 של מערכת EEG הבינלאומי 10-20 עבור cTMS. 9 קים ואח cTMS ו nTMS לעומת ב -16 נבדקים בריאים על ידי ביצוע צעדים.; זמני תגובת תמונה שיום משימה נמדדים לפני ואחרי כל פגישה של גירוי, את קואורדינטות שטח Talairach הממוצעות של לוקליזציה של גירוי, ואת יחסי טווח שגיאה אל המטרה ( <stro<html> ng&gt; דמוי 10 -. 12) איור 10 מציג רק את nTMS מושרה עיכוב משמעותי בזמן תגובה בהשוואה לנקודת התחלה, ועקבי יותר של לוקליזציה של גירוי עם היעד ב הפגין איור 11 איור 12 מראה יחסית טווח שגיאה צר אל. היעד שנקבע nTMS בהשוואה לזה של cTMS. הבדלים משמעותיים אלה בקבוצת nTMS היו מושרה על ידי הדיוק הגבוה של הלידה הדופקת TMS אל היעד המיועד ידי צמצום המרחק בין היעד לבין הסליל כאשר מונחה על ידי neuronavigation, ובכך לייצר תוצאות משמעותיות יותר בהשוואה לאלו של השיטה המקובלת. מיקום מדויק של הסליל על היעד הוא קריטי להפקת תוצאות אפקטיביות קליני. תוצאות מעל לתמיכת שימוש הדרכת neuronavigational בעת החלת rTMS. <html> .within-page = &quot;1&quot;&gt; <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/53345/53345fig1.jpg" /> איור 1: גירוי מגנטי Transcranial (TMS) מערכת Electromyography (EMG) מכונת רוכשת סף מנוחה מוטורי (RMT) האזור הנכון M1 מגורה עם אלקטרודה הפעיל על שריר interosseous הגבה הראשון השמאלי כדי לקבוע RMT <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53345/53345fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/53345/53345fig2.jpg" /> איור 2:.. ציוד הגדרה עבור מערכת ניווט גירוי מגנטי Transcranial (TMS) כיסא, מצלמה ניידת, ומסך מחשב עם ציוד TMS כלולים <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53345/53345fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> &quot;Jove_content&quot; FO: keep-together.within-page = &quot;1&quot;&gt; <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/53345/53345fig3.jpg" /> איור 3:.. הכנת חומרי תמונה של גשש סליל, מצביע, וכל גשש סובייקטיבית <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53345/53345fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/53345/53345fig4.jpg" /> איור 4:. כיול בלוק עם סליל Tracker זה מאפשר לתוכנית כדי לאתר את המיקום היחסי של גירוי מגנטי transcranial (TMS) סליל. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53345/53345fig4large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 5" src="/files/ftp_upload/53345/53345fig5.jpg" /> איור 5: Reconstruc<html> טד המוח Curvilinear ידי תכנית Neuronavigation. לאחר התהודה המגנטית למוח תמונות MR מועברות לתכנית neuronavigation, את curvilinear ועור המוח משוחזר באמצעות השליכה קדמית (AC) ו השליך אחורי (PC). <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53345/53345fig5large.jpg" target="_blank">נא ללחוץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של נתון זה.</a> <img alt="איור 6" src="/files/ftp_upload/53345/53345fig6.jpg" /> איור 6:.. האנטומי ציוני דרך עבור ניווט Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) ציוני דרך אנטומיים, nasion, קצה האף, ושניהם tragus מסומנים באמצעות המצביע <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53345/53345fig6large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <html> 45 / 53345fig7.jpg &quot;/&gt; איור 7:.. גירוי מגנטי Transcranial (TMS) מיפוי gyrus חזיתית נחות TMS הניווט מונחה (משמאל) F3 של המערכת הבינלאומית 10-20 עבור קונבנציונאלי TMS (מימין) מוגדרים כדי לעורר את היעד <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53345/53345fig7large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן לצפייה גרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="הספרה 8" src="/files/ftp_upload/53345/53345fig8.jpg" /> איור 8:. תצוגה Neuronavigation במהלך גירוי מגנטי Transcranial ניווט מונחה (nTMS) משטח המוח של הנבדק מציג מסך, מיועד היעד, סליל, וטווח שגיאה. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53345/53345fig8large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> ftp_upload / 53,345 / 53345fig9.jpg &quot;/&gt; איור 9:. פחות נפיץ של גירוי גירוי מיקוד נוסף עם ניווט ההשוואה של השיטה המקובלת הלא בקש (משמאל) עם הדרכת ניווט (מימין) מדגים פיזור פחות של הגירוי וגירוי מוקדי יותר של אזור M1 הנכון באמצעות ניווט גירוי מגנטי transcranial -guided (nTMS). שונה מן ההתייחסות 9. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53345/53345fig9large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 10" src="/files/ftp_upload/53345/53345fig10.jpg" /> איור 10:. השוואה בין יכולתו להשפיע על אפזיה וירטואלי בין גירוי מגנטי Transcranial ניווט מונחה (nTMS), הקונבנציונלית TMS (cTMS) ב -16 נבדקים בריאים Mean התמונה הזמן שמות (ב msec) הוא גדל באופן משמעותי (p &lt;<html> /em&gt;&lt;0.001) עם nTMS ואילו ללא שינוי הוא עשה עם cTMS (p = 0.179) ברים מייצגים זמן תגובה ממוצע עם מקביל סטיות התקן. שונה מן ההתייחסות 9. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53345/53345fig10large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 11" src="/files/ftp_upload/53345/53345fig11.jpg" /> איור 11: ציור של מיפוי שטח גירוי (n = 16). האזורים המגורים בשיטה הרגילה (הירוקה) מופצים באופן נרחב יותר עם הקואורדינטות המפוזרות יותר ביחס כלפי מעלה אל המטרה (אדום) בהשוואה לאלו של שיטת הניווט (הסגולה). שונה מן ההתייחסות 9. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53345/53345fig11large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> p-together.within-page = &quot;1&quot;&gt; <img alt="איור 12" src="/files/ftp_upload/53345/53345fig12.jpg" /> איור 12: השגיאה הממוצעת טווחים עבור גירוי מגנטי Transcranial ניווט מונחה (nTMS), הקונבנציונלית TMS (cTMS) (n = 16) המרחק מן הקרוב באתר גירוי בפועל ליעד קרוב יותר עם ​​nTMS מ cTMS.. טווח טעות הדגימה הוא צר nTMS מזה עבור cTMS. ברים לייצג הפירוש ואת סטיות התקן. שונה מן ההתייחסות 9. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53345/53345fig12large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="שולחן 1" src="/files/ftp_upload/53345/53345table1.jpg" /> טבלה 1: תלת ממדי-T1 משוקלל תהודה מגנטית הדמיה פרמטרים (MRI) לצורך מחקר זה

Watch this Scientific Journal Video about Neuronavigation-guided Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation for Aphasia at JoVE.com

Neuronavigation-guided Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation for Aphasia

This study is designed to test the hypothesis that neuronavigational system-guided transcranial magnetic stimulation has higher accuracy for targeting the intended target as demonstrated by eliciting a greater degree of virtual aphasia in healthy subjects, measured by delay in reaction time to picture naming.

Neuronavigation מונחה חוזר Transcranial Magnetic Stimulation עבור אפזיה

Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) is widely used for several neurological conditions, as it has gained acknowledgement for its potential ...

neuronavigation-guided-repetitive-transcranial-magnetic-stimulation

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Behavior

12.0K Views.  Inje University of Medicine, Haeundae Paik Hospital. This study is designed to test the hypothesis that neuronavigational system-guided transcranial magnetic stimulation has higher accuracy for targeting the intended target as demonstrated by eliciting a greater degree of virtual aphasia in healthy subjects, measured by delay in reaction time to picture naming.

Video: Neuronavigation-guided Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation for Aphasia

Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) with Auditory Stimulation in Songbirds

The neurobiology of birdsong, as a model for human speech, is a pronounced area of research in behavioral neuroscience. Whereas electrophysiology and molecular approaches allow the investigation of either different stimuli on few neurons, or one stimulus in large parts of the brain, blood oxygenation level dependent (BOLD) functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) allows combining both advantages, i.e. compare the neural activation induced by different stimuli in the entire brain at once. fMRI in songbirds is challenging because of the small size of their brains and because their bones and especially their skull comprise numerous air cavities, inducing important susceptibility artifacts. Gradient-echo (GE) BOLD fMRI has been successfully applied to songbirds 1-5 (for a review, see 6). These studies focused on the primary and secondary auditory brain areas, which are regions free of susceptibility artifacts. However, because processes of interest may occur beyond these regions, whole brain BOLD fMRI is required using an MRI sequence less susceptible to these artifacts. This can be achieved by using spin-echo (SE) BOLD fMRI 7,8 . In this article, we describe how to use this technique in zebra finches (Taeniopygia guttata), which are small songbirds with a bodyweight of 15-25 g extensively studied in behavioral neurosciences of birdsong. The main topic of fMRI studies on songbirds is song perception and song learning. The auditory nature of the stimuli combined with the weak BOLD sensitivity of SE (compared to GE) based fMRI sequences makes the implementation of this technique very challenging.

Functional Magnetic Resonance Imaging fMRI with Auditory Stimulation in Songbirds

This article shows an optimized procedure for imaging of the neural substrates of auditory stimulation in the songbird brain using functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI). It describes the preparation of the sound stimuli, the positioning of the subject and the acquisition and subsequent analysis of the fMRI data.

הדמיה תהודה מגנטית תפקודית (fMRI) עם גירוי שמיעתי בציפורי שיר

The neurobiology of birdsong, as a model for human speech, is a pronounced area of research in behavioral neuroscience. Whereas electrophysiology and ...

Best Current Practice for Obtaining High Quality EEG Data During Simultaneous fMRI

Simultaneous EEG-fMRI allows the excellent temporal resolution of EEG to be combined with the high spatial accuracy of fMRI. The data from these two modalities can be combined in a number of ways, but all rely on the acquisition of high quality EEG and fMRI data. EEG data acquired during simultaneous fMRI are affected by several artifacts, including the gradient artefact (due to the changing magnetic field gradients required for fMRI), the pulse artefact (linked to the cardiac cycle) and movement artifacts (resulting from movements in the strong magnetic field of the scanner, and muscle activity). Post-processing methods for successfully correcting the gradient and pulse artifacts require a number of criteria to be satisfied during data acquisition. Minimizing head motion during EEG-fMRI is also imperative for limiting the generation of artifacts.
Interactions between the radio frequency (RF) pulses required for MRI and the EEG hardware may occur and can cause heating. This is only a significant risk if safety guidelines are not satisfied. Hardware design and set-up, as well as careful selection of which MR sequences are run with the EEG hardware present must therefore be considered.
The above issues highlight the importance of the choice of the experimental protocol employed when performing a simultaneous EEG-fMRI experiment. Based on previous research we describe an optimal experimental set-up. This provides high quality EEG data during simultaneous fMRI when using commercial EEG and fMRI systems, with safety risks to the subject minimized. We demonstrate this set-up in an EEG-fMRI experiment using a simple visual stimulus. However, much more complex stimuli can be used. Here we show the EEG-fMRI set-up using a Brain Products GmbH (Gilching, Germany) MRplus, 32 channel EEG system in conjunction with a Philips Achieva (Best, Netherlands) 3T MR scanner, although many of the techniques are transferable to other systems.

Simultaneous electroencephalography (EEG) and functional Magnetic Resonance imaging (fMRI) is a powerful neuroimaging tool. However, the inside of an MRI scanner forms a difficult environment for EEG data recording and safety must be considered whenever operating EEG equipment inside a scanner. Here, we present an optimised EEG-fMRI data acquisition protocol.

הנוהג קיים הטוב ביותר לקבלת נתונים EEG באיכות גבוהה במהלך fMRI סימולטני

Simultaneous  EEG-fMRI allows the excellent temporal resolution of EEG to be combined with the  high spatial accuracy of fMRI. The data  from these two ...

Simultaneous EEG Monitoring During Transcranial Direct Current Stimulation

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a technique that delivers weak electric currents through the scalp. This constant electric current induces shifts in neuronal membrane excitability, resulting in secondary changes in cortical activity. Although tDCS has most of its neuromodulatory effects on the underlying cortex, tDCS effects can also be observed in distant neural networks. Therefore, concomitant EEG monitoring of the effects of tDCS can provide valuable information on the mechanisms of tDCS. In addition, EEG findings can be an important surrogate marker for the effects of tDCS and thus can be used to optimize its parameters. This combined EEG-tDCS system can also be used for preventive treatment of neurological conditions characterized by abnormal peaks of cortical excitability, such as seizures. Such a system would be the basis of a non-invasive closed-loop device. In this article, we present a novel device that is capable of utilizing tDCS and EEG simultaneously. For that, we describe in a step-by-step fashion the main procedures of the application of this device using schematic figures, tables and video demonstrations. Additionally, we provide a literature review on clinical uses of tDCS and its cortical effects measured by EEG techniques.

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a non-invasive brain stimulation technique that has shown initial therapeutic effects in several neurological conditions. The main mechanism underlying these therapeutic effects is the modulation of cortical excitability. Therefore, online monitoring of cortical excitability would help guide stimulation parameters and optimize its therapeutic effects. In the present article we review the use of a novel device that combines simultaneous tDCS and EEG monitoring in real time.

ניטור EEG סימולטני במהלך גירוי מקומי ישיר Transcranial

Transcranial  direct current stimulation (tDCS) is a technique that delivers weak electric  currents through the scalp. This constant electric current ...

Stimulating the Lip Motor Cortex with Transcranial Magnetic Stimulation

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has proven to be a useful tool in investigating the role of the articulatory motor cortex in speech perception. Researchers have used single-pulse and repetitive TMS to stimulate the lip representation in the motor cortex. The excitability of the lip motor representation can be investigated by applying single TMS pulses over this cortical area and recording TMS-induced motor evoked potentials (MEPs) via electrodes attached to the lip muscles (electromyography; EMG). Larger MEPs reflect increased cortical excitability. Studies have shown that excitability increases during listening to speech as well as during&#160;viewing speech-related movements. TMS can be used also to disrupt the lip motor representation. A 15-min train of low-frequency sub-threshold repetitive stimulation has been shown to suppress motor excitability for a further 15-20 min. This TMS-induced disruption of the motor lip representation impairs subsequent performance in demanding speech perception tasks and modulates auditory-cortex responses to speech sounds. These findings are consistent with the suggestion that the motor cortex contributes to speech perception. This article describes how to localize the lip representation in the motor cortex and how to define the appropriate stimulation intensity for carrying out both single-pulse and repetitive TMS experiments.

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has proven to be a useful tool in investigating the role of the articulatory motor cortex in speech perception.&#160; This article describes how to record motor evoked potentials (MEPs) from the lip muscles and how to disrupt the motor lip representation using repetitive TMS.

מגרה את השפתיים מוטור קורטקס עם גירוי מגנטי Transcranial

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has proven to be a useful tool in investigating the role of the articulatory motor cortex in speech perception. ...

Transcranial Direct Current Stimulation and Simultaneous  Functional Magnetic Resonance Imaging

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique that uses weak electrical currents administered to the scalp to manipulate cortical excitability and, consequently, behavior and brain function. In the last decade, numerous studies have addressed short-term and long-term effects of tDCS on different measures of behavioral performance during motor and cognitive tasks, both in healthy individuals and in a number of different patient populations. So far, however, little is known about the neural underpinnings of tDCS-action in humans with regard to large-scale brain networks. This issue can be addressed by combining tDCS with functional brain imaging techniques like functional magnetic resonance imaging (fMRI) or electroencephalography (EEG).
In particular, fMRI is the most widely used brain imaging technique to investigate the neural mechanisms underlying cognition and motor functions. Application of tDCS during fMRI allows analysis of the neural mechanisms underlying behavioral tDCS effects with high spatial resolution across the entire brain. Recent studies using this technique identified stimulation induced changes in task-related functional brain activity at the stimulation site&#160;and also in more distant brain regions, which were associated with behavioral improvement. In addition, tDCS administered during resting-state fMRI allowed identification of widespread changes in whole brain functional connectivity.
Future studies using this combined protocol should yield new insights into the mechanisms of tDCS action in health and disease and new options for more targeted application of tDCS in research and clinical settings. The present manuscript describes this novel technique in a step-by-step fashion, with a focus on technical aspects of tDCS administered during fMRI.

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique. It has successfully been used in basic research and clinical settings to modulate brain function in humans. This article describes the implementation of tDCS and simultaneous functional magnetic resonance imaging (fMRI), to investigate the neural basis of tDCS effects.

Transcranial זרם ישר גירוי והדמיית תהודה מגנטית פונקציונלית בו זמנית

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique that uses weak electrical currents administered to the scalp ...

Transcranial Magnetic Stimulation for Investigating Causal Brain-behavioral Relationships and their Time Course

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a safe, non-invasive brain stimulation technique that uses a strong electromagnet in order to temporarily disrupt information processing in a brain region, generating a short-lived &#8220;virtual lesion.&#8221; Stimulation that interferes with task performance indicates that the affected brain region is necessary to perform the task normally. In other words, unlike neuroimaging methods such as functional magnetic resonance imaging (fMRI) that indicate correlations between brain and behavior, TMS can be used to demonstrate causal brain-behavior relations. Furthermore, by varying the duration and onset of the virtual lesion, TMS can also reveal the time course of normal processing. As a result, TMS has become an important tool in cognitive neuroscience. Advantages of the technique over lesion-deficit studies include better spatial-temporal precision of the disruption effect, the ability to use participants as their own control subjects, and the accessibility of participants. Limitations include concurrent auditory and somatosensory stimulation that may influence task performance, limited access to structures more than a few centimeters from the surface of the scalp, and the relatively large space of free parameters that need to be optimized in order for the experiment to work. Experimental designs that give careful consideration to appropriate control conditions help to address these concerns. This article illustrates these issues with TMS results that investigate the spatial and temporal contributions of the left supramarginal gyrus (SMG) to reading.

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a technique for non-invasively disrupting neural information processing and measuring its effect on behavior. When TMS interferes with a task, it indicates that the stimulated brain region is necessary for normal task performance, allowing one to systematically relate brain regions to cognitive functions.

גירוי מגנטי Transcranial לחקירת קשרים סיבתיים מוח התנהגותי וכמובן זמנם

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a safe, non-invasive brain stimulation technique that uses a strong electromagnet in order to temporarily ...

Modulating Cognition Using Transcranial Direct Current Stimulation of the Cerebellum

Numerous studies have emerged recently that demonstrate the possibility of modulating, and in some cases enhancing, cognitive processes by exciting brain regions involved in working memory and attention using transcranial electrical brain stimulation. Some researchers now believe the cerebellum supports cognition, possibly via a remote neuromodulatory effect on the prefrontal cortex. This paper describes a procedure for investigating a role for the cerebellum in cognition using transcranial direct current stimulation (tDCS), and a selection of information-processing tasks of varying task difficulty, which have previously been shown to involve working memory, attention and cerebellar functioning. One task is called the Paced Auditory Serial Addition Task (PASAT) and the other a novel variant of this task called the Paced Auditory Serial Subtraction Task (PASST). A verb generation task and its two controls (noun and verb reading) were also investigated. All five tasks were performed by three separate groups of participants, before and after the modulation of cortico-cerebellar connectivity using anodal, cathodal or sham tDCS over the right cerebellar cortex. The procedure demonstrates how performance (accuracy, verbal response latency and variability) could be selectively improved after cathodal stimulation, but only during tasks that the participants rated as difficult, and not easy. Performance was unchanged by anodal or sham stimulation. These findings demonstrate a role for the cerebellum in cognition, whereby activity in the left prefrontal cortex is likely dis-inhibited by cathodal tDCS over the right cerebellar cortex. Transcranial brain stimulation is growing in popularity in various labs and clinics. However, the after-effects of tDCS are inconsistent between individuals and not always polarity-specific, and may even be task- or load-specific, all of which requires further study. Future efforts might also be guided towards neuro-enhancement in cerebellar patients presenting with cognitive impairment once a better understanding of brain stimulation mechanisms has emerged.

Transcranial direct current stimulation (tDCS) over the cerebellum exerts a remote effect on the prefrontal cortex, which can modulate cognition and performance. This was demonstrated using two information-processing tasks of varying complexity, whereby only cathodal tDCS improved performance when the task was difficult, but not easy.

קוגניציה ויסות שימוש Transcranial ישיר נוכחי גירוי של המוח הקטן

Numerous studies have emerged recently that demonstrate the possibility of modulating, and in some cases enhancing, cognitive processes by exciting brain ...

Multifunctional Setup for Studying Human Motor Control Using Transcranial Magnetic Stimulation, Electromyography, Motion Capture, and Virtual Reality

The study of neuromuscular control of movement in humans is accomplished with numerous technologies. Non-invasive methods for investigating neuromuscular function include transcranial magnetic stimulation, electromyography, and three-dimensional motion capture. The advent of readily available and cost-effective virtual reality solutions has expanded the capabilities of researchers in recreating &#8220;real-world&#8221; environments and movements in a laboratory setting. Naturalistic movement analysis will not only garner a greater understanding of motor control in healthy individuals, but also permit the design of experiments and rehabilitation strategies that target specific motor impairments (e.g. stroke). The combined use of these tools will lead to increasingly deeper understanding of neural mechanisms of motor control. A key requirement when combining these data acquisition systems is fine temporal correspondence between the various data streams. This protocol describes a multifunctional system&#8217;s overall connectivity, intersystem signaling, and the temporal synchronization of recorded data. Synchronization of the component systems is primarily accomplished through the use of a customizable circuit, readily made with off the shelf components and minimal electronics assembly skills.

Transcranial magnetic stimulation, electromyography, and 3D motion capture are commonly used non-invasive techniques for investigating neuromuscular function in humans. In this paper, we describe a protocol that synchronously samples data generated by all three of these tools along with the unique addition of virtual reality stimulus presentation and feedback.

הגדרה רב-תכליתית ללימוד אדם בקרת מנוע באמצעות גירוי מגנטי Transcranial, Electromyography, לכידת תנועה, ומציאות וירטואלית

The study of neuromuscular control of movement in humans is accomplished with numerous technologies. Non-invasive methods for investigating neuromuscular ...

Concurrent Electroencephalography Recording During Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS)

Oscillatory brain activities are considered to reflect the basis of rhythmic changes in transmission efficacy across brain networks and are assumed to integrate cognitive neural processes. Transcranial alternating current stimulation (tACS) holds the promise to elucidate the causal link between specific frequencies of oscillatory brain activity and cognitive processes. Simultaneous electroencephalography (EEG) recording during tACS would offer an opportunity to directly explore immediate neurophysiological effects of tACS. However, it is not trivial to measure EEG signals during tACS, as tACS creates a huge artifact in EEG data. Here we explain how to set up concurrent tACS-EEG experiments. Two necessary considerations for successful EEG recording while applying tACS are highlighted. First, bridging of the tACS and EEG electrodes via leaking EEG gel immediately saturates the EEG amplifier. To avoid bridging via gel, the viscosity of the EEG gel is the most important parameter. The EEG gel must be viscous to avoid bridging, but at the same time sufficiently fluid to create contact between the tACS electrode and the scalp. Second, due to the large amplitude of the tACS artifact, it is important to consider using an EEG system with a high resolution analog-to-digital (A/D) converter. In particular, the magnitude of the tACS artifact can exceed 100 mV at the vicinity of a stimulation electrode when 1 mA tACS is applied. The resolution of the A/D converter is of importance to measure good quality EEG data from the vicinity of the stimulation site. By following these guidelines for the procedures and technical considerations, successful concurrent EEG recording during tACS will be realized.

Concurrent Electroencephalography Recording During Transcranial Alternating Current Stimulation tACS

In this article we explain how to set up a concurrent transcranial alternating current stimulation and EEG experiment.

Electroencephalography הקלטה במקביל במהלך Transcranial זרם חילופין גירוי (TACs)

Oscillatory brain activities are considered to reflect the basis of rhythmic changes in transmission efficacy across brain networks and are assumed to ...

Treating Clinical Depression with Repetitive Deep Transcranial Magnetic Stimulation Using the Brainsway H1-coil

Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) is an emerging non-pharmacological approach to treating many brain-based disorders. rTMS uses electromagnetic coils to stimulate areas of the brain non-invasively. Deep transcranial magnetic stimulation (dTMS) with the Brainsway H1-coil system specifically is a type of rTMS indicated for treating patients with major depressive disorder (MDD) who are resistant to medication. The unique H1-coil design of this device is able to stimulate neuronal pathways that lie deeper in the targeted brain areas than those reached by conventional rTMS coils. dTMS is considered to be low-risk and well tolerated, making it a viable treatment option for people who have not responded to medication or psychotherapy trials for their depression.
Randomized, sham-control studies have demonstrated that dTMS produces significantly greater improvement in depressive symptoms than sham dTMS treatment in patients with major depression that has not responded to antidepressant medication. In this paper, we will review the methodology for treating major depression with dTMS using an H1-coil.

Here we present a protocol outlining the methodology for treatment of Major Depressive Disorder using the deep Transcranial Magnetic Stimulation (dTMS) system.