この研究は、韓国の医療技術のR＆Dプロジェクト、保健福祉省、韓国からの助成金（A101901）によってサポートされていました。私たちは、処置を通して技術支援を提供するための博士・ジヨンリーに感謝します。

倫理の声明：この研究は盲検病院の施設内倫理委員会によって承認されました。 1.準備する材料（表1） <ol><li>最大3.0テスラの出力と350マイクロ秒のパルス幅で200から240 Vacの50/60 Hzの5Aの電源とTMS装置を使用してください。 </li><li>モーターを決定するために、電（EMG）により、各被験者に運動閾値（RMT）を休んで取得する（詳細については、ステップ3.1を参照）TMS方式とアクティブ電極を用いて電位（MEP）を誘発。実際のTMSの研究プロトコルのための個々の強度（ 図1）のようにRMTを設定します。 注：neuronavigationalシステムは、コンピュータ画面、主観的なトラッカー、コイルトラッカー、ポインタ、キャリブレーション・ブロック、カメラ、およびTMSの椅子の座席システムを含みます。 （ 図2から4） </li><li>タスクの命名、画像を設定し、誘導された美術品の程度をテストするために、被験者に刺激を提示するSuperlabプログラムを使用しますアル失語症。 </li><li>ステップ4においてより詳細に記載の音声記録システムを使用して各画像のレコードの反応時間。 </li><li>ステップ4で詳細に説明した音声分析システムによる画像の命名応答の待ち時間と持続時間を分析します。 </li></ol> 2.研究デザインをチェック<ol><li>仮想失語症を誘導するためのrTMSを使用してください。 <ol><li>ステップ4.ピクチャー命名タスクで詳細に説明した画像の命名タスクを実行するために被写体を確認して下さい。 </li><li>ニューロガイド下のrTMS（非関税措置）、または従来のrTMS（CTMS）のいずれかがタスクの命名絵の間に適用されます。 CTMSの詳細は、ステップ5.3.2および5.5に記載されています。 </li></ol></li><li>ステップ4においてより詳細に記載されるように、画像の命名のための反応時間とエラー率を測定し、両方の条件の下での結果を比較します。 </li></ol> TMSプロトコルの調製<ol><li> RMTを決定<ol><li>左側の最初の背側での活性電極を配置terosseous（FDI）筋肉。 </li><li>左FDI筋の収縮をチェックし、4-6秒刺激間間隔で右M1領域に10個の連続刺激を提供します。 </li><li> 50 UVより大きいピーク・ツー・ピークMEP振幅が少なくとも5回生産される最小のTMSの強度を用いて対象者のRMTを決定します。 </li></ol></li><li> TMSマッピング<ol><li> neuronavigationalシステムの使用のために対象の3-TのMRスキャナを使用して、高解像度のT1強調磁気共鳴（MR）の解剖学的画像を得ます。 MRIスキャンのためのパラメータを表1にまとめます。 注： 図5に示すように、前交連（AC）と後交連（PC）の解剖学的なガイダンスを使用して、各個々の脳の曲線状と肌を再構築ニューロプログラムに脳MR画像を転送します。 <ol><li>皮膚構造を再構築します<ol><li>被験者の脳のMRのファイルを入手医療における標準的なデジタル画像と通信（DICOM）の画像。フォーマット。 MR画像は「研究を変換」を選択して変換します。ファイルはニューロコンピュータに転送された検索ディレクトリを設定します。変換タイプは、ニューロプログラムで使用するDICOMの種類によって選択されるべきです。 </li><li>ニューロプログラムがインストールされたコンピュータにDICOMファイルを転送します。ナビゲーションプログラムを実装します。デフォルトのアイコンは、「解剖学」です。新しい患者の記録のために、DICOM画像ファイルのいずれかを選択します。 </li><li> 「アトラス空間」をクリックしてください。このステップは、各画像を再構成するために基準点を設定することです。ドロップボックスで「新しい」を押して、「手動（AC-PCボックス）」をクリックして参照解剖学的構造を設定します。 </li><li>脳梁の患者の交流、円蓋の列の前に置かれた2つの半球のちょうど正中線を探します。マークMR画像上のACおよび「ACを設定」をクリックします。 </li><li>患者のPC、中脳水道の上端の背側面にある2つの半球の正中線を探します。マークPCのMR画像上と「PC設定」をクリックします。 </li><li>皮膚構造を作るために「再建」をクリックしてください。 「スキン」を選択するためのドロップボックスで「新しい」を押します。 MR画像上の再構成のための範囲を設定します。鼻の先端と両耳で全体の頭蓋骨を必ず含めてください。 </li><li>新体制で「計算肌 &quot;をクリックしてください。プロセスが完了するまでお待ちください。皮膚構築が完了した後、皮膚の形態は、表示されるべきです。 </li></ol></li><li>脳曲線の次の3.2.1.1を再構築するために、「復興」の項に「フル脳の曲線状」を選択します。前のステップと同様に、鼻の先端を含むMR画像に再構成のために範囲を設定します。 「計算曲線状」をクリックしてください。工事が完了した後、完全な脳の曲線状が表示されるはずです。 </li></ol></li><li>マークナジオン、鼻の先端、および解剖学的ランドマークを登録するには、両方の耳珠。このステップは、患者や脳皮質上のターゲットの相対位置を設定するための再生皮膚構造（ 図6）との間の解剖学的な点を一致させることです。 <ol><li> 「ランドマーク」アイコンをクリックします。ランドマークを設定するには、計算された皮膚の構造上（鼻の骨の接合部で額の鼻の間の点、）ナジオンをマーク。 &quot;新しい&quot;クリックして登録し、「ランドマーク1」として保存</li><li> 「新しい」をクリックするだけで、鼻の先端を登録し、「ランドマーク2」として保存1.ランドマークとしてナジオンを登録した後、マーク鼻先端</li><li>マーク皮膚構造上の各耳珠。耳珠は甲介の正面に位置する外部の耳の小さな尖った隆起、です。マーキングおよび「新しい」のランドマークをクリックした後、各耳珠を登録します。このプロトコルのために、右耳珠はregがありますisteredは「ランドマーク3」と​​、左のように「ランドマーク4」として登録されています。 </li></ol></li><li>参加者の頭の上に主観的なトラッカーとヘッドストラップを置きます。各被験者ごとのセッションで航行座席システムのキャリブレーション・ブロックとコイルトラッカーのキャリブレーションを行います。ナビゲーション・カメラが被写体の追跡システム、椅子、コイル、及び先に進む前に、コンピュータ画面上のポインタのすべてを検出し、表示されていることを確認します。 <ol><li>座席システムでコイルのキャリブレーション。 <ol><li>すべての非関税措置の刺激の前にコイルトラッカーのキャリブレーションを行います。メインコンピュータメニューで、「ウィンドウ」を選択します。ドロップボックスに「TMSコイルキャリブレーション」をクリックしてください。 「新しいキャリブレーション」をクリックしてください。第二セッションでは、コイル名を選択するには、最初の時間を使用し、「再較正」をクリックします。 </li><li>キャリブレーション・ブロックの基準点後方にTMSコイルを配置します。コイルが水平に配置されていることを確認してください。ことを確認してくださいカメラは、キャリブレーション・ブロックと（緑で表示）コイルトラッカーの両方を検出しています。そして、「キャリブレーションのカウントダウンを開始」をクリックして、カウントダウンの5秒を開始します。カウントダウン中に静止コイルを保持します。 </li></ol></li></ol></li></ol></li></ol>タスクの命名4.ピクチャー<ol><li>自動的に次の画像に移動する前に、3000ミリ秒ごとの刺激を提示するプログラムに名前を付ける画像を設定します。 </li><li>正確かつ迅速に可能な限り提示画像に名前を付けるために参加者を確認して下さい。 </li><li>フリーウェア音声解析プログラムを用いて、ヘッドセットのマイクを介して被験者によって作られた音を検出することにより、各画像のための反応時間（参加者によって行われた最初の音に画面上の刺激のポップアップからの待ち時間）を測定します。 <ol><li>ボストン・ネーミング・テスト（K-BNT）の韓国語バージョンの画像データベースから名前の長さと2〜3のセグメントにマッチしたフォーティ画像が画面に表示されていますKim らによる研究のように、事前・事後の刺激、。、（2014）。 </li></ol></li></ol> 5. TMSマッピングプロトコル<ol><li> 600 TMSパルスの合計で10分間RMTの90％の強度でDeliver1 Hzの刺激、。 </li><li>垂直ターゲットに向けたコイルと頭蓋骨に八の字コイル接線を保持します。 </li><li> TMSマッピング（ 図7） <ol><li>非関税措置のために、正規化された脳の表面に基づいて解剖学的下前頭回（IFG）を特定します。 <ol><li>非関税措置の対象としてIFGを登録します。 <ol><li> 「ターゲット」を押し、「設定対象」をクリックしてください。脳の曲線状を表示するウィンドウ上のマークIFG。詳細な目標設定は、それぞれの横方向とサジタルMR画像を標的化することによって達成されます。 「軌跡」としてポイントを保存します。 </li></ol></li><li>被験者の頭皮とランドマークを登録します。 <ol><li>マッピングのための「セッション」をクリックしてください。作ります新しいドロップボックスに「オンラインセッション」を選択して、新規セッション。 「セッション1」ウィンドウがデフォルトのアイコンは、「ターゲット」で、その中、作成されます。ステップ3.2.2.2に保存されたターゲット名を選択します。 （「軌跡1」を選択します）。 「追加」ボタンをクリックし、次のステップに移動します。 </li><li> 「登録」をクリックしてください。このステップは、件名で再構成された脳の曲線状を一致させることです。ステップ3.2.2.1における登録ランドマーク。実際の解剖学的構造の解剖学的点を一致させるために使用されます。 </li><li>カメラが緑色で表示され、ポインタと対象トラッカーの両方を識別していることを確認します。ポインタで、被験者のナジオンをポイントします。 「次のランドマークへのサンプル％移動」をクリックしてください。被験者の鼻先端とそれをサンプリングするポイント。すべての4つのランドマークが一致するまで繰り返します。 </li></ol></li></ol></li><li> CTMSのため10月20日の国際EEGシステム7のF3にコイルを配置します。 </li></ol></li><li>コイルが所望の標的にされ、非関税措置の手順を​​通して維持されていることを確認するには、画面を見てください。コイルはブルズアイ（ 図8）で示されるターゲットから離れるように、画面は、被験者の脳表面、目的の標的、およびコイルと同様に、誤差範囲を表示する必要があります。それが離れて移動されるように画面を参照すると、オペレータは、ターゲット上のコイルを調整します。 <ol><li>登録されたターゲット上で非関税措置を実行します<ol><li>ステップ5.3.1.1で説明したように、被験者のランドマークを登録した後、画面上の「実行」をクリックします。ポインタを検出するために、カメラのデフォルト設定を変更するには、ステップ3.2.3.1中に保存したコイル名を選択します。 「ドライバ」ドロップボックスの下部にあります。カメラが被写体のトラッカーとコイルトラッカーの両方を識別していることを確認します。 </li><li>画面が登録されたターゲット（IFG）からTMSコイルの相対距離と角度が表示されていることを確認してください。コイルは、ターゲットから離れて移動した場合、コイルが意図した目標範囲内にあるときには緑色にマーキングされ、一方、距離は、赤色でマークされています。できるだけブルズアイように、コイルとターゲットとの間の角度を取得してみてください。 </li></ol></li></ol></li><li> CTMS手順は盲目的にTMSを配信するためのオペレータから離れて画面をオンにします。これは、セッションの開始時にあったように、コイルが維持されます。 </li></ol> 6. Topograhicデータ集録<ol><li>手動でリモコンの「録画」ボタンを押して刺激あたりのレコードコイルの場所。 </li><li>各刺激を記録する際に、TaliarachはX、Y、指定されたターゲットのz及び実刺激領域の座標を取得します。 </li><li>フリーウェア画像処理プログラム（MRIcro、http://www.mccauslandcenter.sc.edu/mricro/mricro/index.html）を使用して、単一の正規化された脳上の座標を示しています。 </li><li>ブロードマン領域を含む対応する解剖学的な脳領域を、取得し、Gタライラッハにyrus、葉、および半球領域ラベルはフリーウェアラベリングプログラム（Talairachclient、http://www.talairach.org/client.html）を使用して調整します。 </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は広く、臨床実践と基礎研究に使用されている。10貴重な治療効果が失語症の治療のための低周波のrTMSと皮質興奮性に対する抑制神経調節効果を含むのrTMSの生理学的影響、によって提供されています。11過渡神経処理の中断または仮想rTMSにより誘発されるlesioningは、行動のパフォーマンスを変更することができます。12しかし、のrTMSの所望の効果を希釈することができる、あるいはターゲットに置き忘れたコイルでは発生しませ。コイルの配置や向きに若干の違いが原因で発生し、本来の目標と実際の刺激皮質領域の間にすることができ、誤ターゲティング;したがって、大幅にTMSを適用する場合7したがって、変動のような供給源は最小限にすべきである。脳内で作成された磁場に影響を与える、と希望の皮質領域に正確に磁気パルスを提供することが最大の臨床のrTMSのEFを提供するために必須ですfect。 ターゲット皮質領域に、問題のコイル配置のこの重要な問題を解決するために、neuronavigationalシステムを使用して光学的に追跡のrTMSを採用する最適化コイル安定性。13ニューロプログラムは、それによって標的に対するコイル位置のオンライン視覚的なフィードバックを提供する個々のMR画像を利用しますエリア、見当違いのコイルヘッドの関係を補正することにより、コイルの位置のリアルタイム調整を可能にする。13 Aは、数ミリメートルの範囲内の磁場刺激を集中は、特定の解剖学的に到達するために、より強いのrTMSパルスを可能にする、ニューロの高精度のために達成され、構造。 このプロトコルは、健常者の仮想失語症を誘導し、Eを用いた従来のTMS法から得られたものと結果を比較することによって命名ピクチャを反応時間の点で言語機能のニューロ誘導TMSの効果を試験しますEGのランドマーク、およびそれぞれの方法により脳の実際の刺激エリアで結果を関連します。 ナビゲーション・システムの使用が決定されると、ターゲットの正確な刺激が保証されているため、正確なターゲット決意は非常に重要です。 F3であり、このプロトコルでは、IFGの刺激のための目標は、個々の脳の皮質表面の解剖学的マッピングに基づいて登録されており、これは、弁蓋部45に対応し、10-20 EEGシステムのF3とは異なることができ、6 F3のブラインド刺激がなかったのに対し、より後方と優れた相対IFGに、かつIFGを刺激するには、かなりの仮想失語症を生み出し9特定の脳領域に刺激の一貫性は、ナビゲーションシステムで最大となります。従って、のrTMSの生理学的効果を高めることができます。これらの結果は、刺激による位置の小さな変化にTMSによって誘発されるパフォーマンスの劇的なシフトによってサポートされています。14 、Kimら （2014）によって使用される非関税措置プロトコルの調査結果や解釈には限界があります。これは、重要な仮想lesioningを誘導することにより、健康な被験者においてより大きな阻害効果を示したが、それは失語症の患者で同様の促進効果を持っているかどうかをテストされていません。これは、脳卒中後の失語症を有するものとして失語症実際の患者にこのプロトコルを実行することによって確認することができます。それは音声機能が既に抑制され、誰に失語症の患者さんに異なる周波数で促進されなければならないのに対し、音声機能は、人為的に、私たちのプロトコルのための正常な被験者に抑制されています。また、場所や輪郭などの非常に挑戦することができ、解剖学的拠点に脳表面にIFGを認識することは被験者間で異なる場合があります。 光学的に追跡されたneuronavigationalシステムは、従来の非neuronavigated法のものよりもより深い仮想病変を誘発します。このプロトコルのデモCTMSに比べ使用して非関税措置は、脳卒中後の失語症患者の治療のために重要であるブローカ野のより堅牢な神経調節を産生することができることをnstrates。

反復経頭蓋磁気刺激（のrTMS）は、非侵襲的に中枢神経系および末梢神経系における神経回路を活性化させる。1のrTMSの脳の興奮2を変調して、このような運動麻痺、失語症、怠慢、および痛みなどのいくつかの精神・神経疾患の潜在的な治療効果を有しており、 3運動皮質以外のrTMSのための標的部位は、従来の国際10-20 EEGシステムを使用して同定または特定の外部ランドマークからの距離を測定することによるものです。 しかし、サイズ、解剖学、および大脳皮質の形態における個人間の違いは、最適なターゲット局在化が困難に、考慮されません。3のrTMSアプリケーションのためのもう一つの重要な問題は、磁気コイルの配置および皮質領域の間の不一致があります刺激を意図します。 光学的に追跡されたナビゲーション・脳神経外科は、EXPを持っていますそれを磁気コイルの指導のためのrTMSを含む認知神経科学分野を網羅するようにアプリケーションをAND演算。 neuronavigationalシステムは、ターゲット領域のコイル位置における4,5ような相違は、しばしば10-20 EEGシステムを採用する従来の方法で発生する。のrTMSのための最適な標的構 ​​造を同定するのに役立つ、これはニューロによって克服されることが期待されます。 この研究プロトコルは、個々の解剖学的マッピングを使用して、ブローカ野をターゲットにneuronavigationalのrTMSにより健康な被験者に仮想失語症を誘導する方法を示しています。命名の画像に反応時間の変化の点で仮想失語症の程度を測定し、従来の刺激法からのものと比較されます。ニューロ誘導方法は、脳への磁気パルスを送達するためのより高い精度を有し、したがって、従来の方法よりも高い臨床的変化を示すことが期待されます。このスタッドの目標yは、臨床現場での失語症患者のための刺激をより正確かつ効果的な方法を導入することでした。

<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

反復経頭蓋磁気刺激（のrTMS）がその潜在的な治療効果のための承認を得ているように、いくつかの神経学的条件のために広く使用されています。脳の興奮は、非侵襲的に変調のrTMSによるものであり、言語領域へのrTMSは、失語症の治療に対する潜在的な効果を証明しています。我々のプロトコルでは、我々は人工的neuronavigational TMS（非関税措置）、および従来のTMS（CTMS）のための国際10-20 EEGシステムのF3を使用して、ブロードマンエリア44と45を阻害することにより、健康な被験者における仮想失語症を誘導することを目指しています。失語症の程度を測定するために、画像の命名タスク前後の刺激に対する反応時間の変化を測定し、非関税措置とCTMS間の反応時間の遅延を比較しています。 2 TMS刺激法の精度は、目標と実際の刺激のタライラッハ座標を平均することによって比較されます。刺激の整合性は、ターゲットからの誤差範囲によって示されます。このSTUの目的dyが非関税措置の使用を実証し、CTMSのものと比較して非関税措置の利点と制限を記述することです。

図9に示すように、Kim らは、刺激の少ない分散及び右M1の領域に、より局所刺激、8により非ナビゲート従来の方法に比べneuronavigationalシステムガイダンスにTMSの多くの優れた効果を示した。組み込むサポートするさらなる証拠をTMSとneuronavigationalシステムは、非関税措置とCTMSのための国際10-20 EEGシステムのF3のためのブロードマンエリア44と45を標的にすることにより、健康な被験者における仮想失語症を誘導するために無作為化クロスオーバー実験によって実証されている。9 Kim らの措置に従うことによって、16健常者CTMSと非関税措置を比較しました。ターゲットへの刺激の各セッションの前および後に測定したタスク、刺激の局在の平均タライラッハ空間座標と誤差範囲の相対的な名前を付ける画像のための反応時間（ <stroNG&gt; 10図- 。）12を図10に示す図は、唯一の非関税措置は、ベースライン、および図11で実証中のターゲットを用いた刺激の局在をより一貫性と比較して反応時間の大幅な遅延を誘発した12図はに狭い誤差範囲の相対を示しています。 CTMSのそれと比較して非関税措置のための目標。 NTMS群におけるこれらの有意差は、これにより従来の方法に比べて、より有意な結果を生成する、ターゲットおよびニューロによって案内コイル間の距離を狭めることにより、意図する標的に対するTMSパルス送達の高精度によって誘導されました。ターゲット上のコイルの正確な配置は、臨床的に有効な結果を生成するための絶対的に重要です。 rTMSを適用する場合、上記の結果は、neuronavigational指針の使用をサポートしています。 図1：経頭蓋磁気刺激（TMS）システムと電（EMG）安静時運動閾値を取得するためのマシン（RMT） 右M1領域は、RMTを決定するために、左第一背側骨間筋の活性電極で刺激され<a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53345/53345fig1large.jpg" target="_blank">、この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図2" src="/files/ftp_upload/53345/53345fig2.jpg" /> 図2：機器は、TMSの機器と経頭蓋磁気刺激（TMS）椅子、モバイルカメラ、およびコンピュータの画面が含まれているナビゲーションシステムのために設定します。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53345/53345fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> 図3：コイルトラッカー、ポインタ、および主観的なトラッカーの材料の写真を準備する 。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53345/53345fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図4" src="/files/ftp_upload/53345/53345fig4.jpg" /> 図4：コイルトラッカーとのキャリブレーションブロックは、これは、プログラムが経頭蓋磁気刺激（TMS）コイルの相対位置を検出することを可能にする。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53345/53345fig4large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図5" src="/files/ftp_upload/53345/53345fig5.jpg" /> 図5：Reconstruc<html>ニューロプログラムによってテッド脳曲線状。脳の磁気共鳴MR画像は、ニューロプログラムに転送されると、脳の曲線状と皮膚は前交連（AC）と後交連（PC）を用いて再構築されている。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53345/53345fig5large.jpg" target="_blank">拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。この図の。</a> <img alt="図6" src="/files/ftp_upload/53345/53345fig6.jpg" /> 図6：ナビゲーション経頭蓋磁気刺激のための解剖学的ランドマーク（TMS）解剖学的ランドマーク、ナジオン、鼻の先端、両耳珠がポインタを使用してマークされている。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53345/53345fig6large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <html> 45 / 53345fig7.jpg &quot;/&gt; 図7：経頭蓋磁気刺激（TMS）のマッピングナビゲーションガイド下TMS（左）と従来のTMSのための国際10-20システムのF3（右）のための下前頭回が目標を刺激するように設定されている<a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53345/53345fig7large.jpg" target="_blank">表示するには、こちらをクリックしてください。この図の拡大版。</a> <img alt="図8" src="/files/ftp_upload/53345/53345fig8.jpg" /> 図8：ナビゲーションガイド下経頭蓋磁気刺激時のニューロディスプレイ（非関税措置）画面が表示され、被験者の脳表面、意図されたターゲット、コイル、および誤差範囲。。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53345/53345fig8large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> ftp_upload / 53345 / 53345fig9.jpg &quot;/&gt; 図9：。あまり刺激の分散やナビゲーションとのより多くの焦点刺激は 、ナビゲーションガイダンスに非ナビゲート従来の方法（左）（右）の比較は、ナビゲーションを使用して、刺激の少ない分散、右M1領域のより多くの焦点刺激を実証します-guided経頭蓋磁気刺激（非関税措置）。参照9から修正された。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53345/53345fig9large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図10" src="/files/ftp_upload/53345/53345fig10.jpg" /> 図10：16健常者のナビゲーションガイド下経頭蓋磁気刺激（NTMS）と従来TMS（CTMS）との間で仮想失語症を誘導する能力の比較 （有意に増加されたpを （ミリ秒で）絵の命名時間平均&lt;/em&gt;&lt;0.001）変更はCTMSで作られていないのに対し、非関税措置とは（P = 0.179）バーは標準誤差を対応する平均反応時間を表します。参照9から修正された。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53345/53345fig10large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図11" src="/files/ftp_upload/53345/53345fig11.jpg" /> 図11：マッピングエリアと刺激の描画 （N = 16）。従来の方法（緑）刺激領域がより広くナビゲーション方法（紫）のものと比較して、ターゲット（赤）に対してより上方の相対散乱座標と一緒に配布されています。参照9から修正された。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53345/53345fig11large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> 図12：平均誤差は、ナビゲーションガイド下経頭蓋磁気刺激（NTMS）と従来TMS（CTMS）（N = 16）ターゲットへの実際の刺激部位の相対からの距離が近いCTMSよりも非関税措置であるための範囲 。誤差範囲はCTMSに比べ非関税措置のために狭くなっています。バーは平均と標準誤差を表します。参照9から修正された。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53345/53345fig12large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="表1" src="/files/ftp_upload/53345/53345table1.jpg" /> 表1：この研究のための三次元T1強調磁気共鳴画像（MRI）パラメータ

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.

失語症のためのニューロガイド下反復経頭蓋磁気刺激

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 ビュー.  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.

ビデオ: 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.

鳴禽類における聴覚刺激と機能的磁気共鳴画像法（fMRI）

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

行動学

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.

同時fMRIの中の高品質脳波データの取得のための最も良い現在の習慣

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.

経頭蓋直流刺激中同時脳波モニタリング

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.

経頭蓋磁気刺激とリップモーター皮質を刺激する

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.

経頭蓋直流電気刺激と同時機能的磁気共鳴画像

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.

因果脳行動の関係とその経時変化を調査するための経頭蓋磁気刺激

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.

小脳の経頭蓋直流電流刺激を使用して変調する認知

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.

経頭蓋磁気刺激、電、モーションキャプチャ、およびバーチャルリアリティを用いたヒトモータ制御研究のための多機能のセットアップ

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.

経頭蓋交流電流刺激中に同時脳波記録（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.