Empregando estimulação magnética transcraniana em um ambiente limitado de recursos para estabelecer relações cérebro-comportamento

Summary

Estimulação Magnética Transcranial (TMS) e TMS de baixa frequência (lfTMS) têm sido demonstrados como principais contribuintes para a literatura cerebral. Aqui destacamos os métodos para investigar os correlatos corticais do autoengano usando TMS.

Abstract

Neuroimagem é tipicamente percebida como um recurso que exige disciplina. Embora este seja o caso em certas circunstâncias, instituições com recursos limitados historicamente contribuíram significativamente para o campo da neurociência, incluindo a neuroimagem. No estudo da auto-decepção, temos conseguido um TMS de pulso único para determinar as correlações cerebrais de habilidades, incluindo sobre-advertência e auto-aprimoramento. Mesmo sem o uso da neuro-navegação, os métodos aqui fornecidos levam a resultados bem sucedidos. Por exemplo, descobriu-se que a diminuição da resposta auto-enganosa leva a uma diminuição do afeto. Esses métodos fornecem dados confiáveis e válidos, e tais métodos fornecem oportunidades de pesquisa de outra forma indisponíveis. Através do uso desses métodos, a base global de conhecimento no campo da neurociência é expandida, proporcionando oportunidades de pesquisa para estudantes como os da nossa instituição (Montclair State University é um Instituto hispânico de serviço) que muitas vezes são negadas tais experiências de pesquisa.

Introduction

Há uma série de desafios para investigar o comportamento cerebral correlacionados em instituições de pesquisa com recursos limitados (muitas vezes chamados de “universidades de ensino”). De acordo com dados fornecidos pela National Science Foundation (NSF), quase todas as pesquisas acadêmicas são concluídas por uma pequena porcentagem de instituições de ensino superior nos Estados Unidos. Ao examinar mais de 4.400 instituições pós-graduação, as 115 melhores universidades/institutos realizam e publicam 75% de toda a pesquisa¹. Nos Estados Unidos, existem 131 pesquisas 1 (R1: O nível mais alto que uma universidade pode alcançar em termos de ranking de pesquisa) universidades que recebem a maior parte do financiamento federal.

Essa disparidade de financiamento de alto nível limita as opções de pesquisa para muitos pesquisadores principais, bem como para os alunos; por exemplo, apenas 1,9% das universidades R1 são institutos hispânicos. Além disso, os institutos não R1 são limitados em termos de espaço de pesquisa, bolsas concedidas e tempo disponibilizado para pesquisa, e essas escolas muitas vezes não têm afiliações na faculdade de medicina². Diante desses obstáculos, fornecemos os métodos que permitiram com sucesso a investigação de relações cérebro-comportamento em engano em um ambiente limitado de recursos. Embora esses métodos sejam adequados para qualquer instituto, acreditamos que aqueles em universidades intensivas de ensino menor receberão o máximo benefício desses métodos.

Nosso laboratório se concentrou principalmente nas regiões cerebrais responsáveis pela produção de autoengano e auto-aprimoramento. O estabelecimento da causalidade em termos das regiões corticais subjacentes é alcançável por uma série de técnicas, e esses dados ajudam a confirmar métodos correlativos de neuroimagem e ensaios experimentais^de pacientes ^3,4,5.

Para investigar a autoconcepção com técnicas de neuroimagem causal, foram empregados diversos métodos inovadores, principalmente com estimulação magnética transcraniana de pulso único (TMS) e TMS repetitivo (rTMS⁶; Figura 1). Embora o TDCS (Estimulação Cortical Direta Transcraniana) tenha sido empregado com sucesso⁷ e possa ser modificado para replicar os métodos, procedimentos e resultados aqui apresentados, a flexibilidade do TMS ainda o torna a escolha ideal para a neuromodulação da auto-decepção. Em sua implementação mais comum, os pesquisadores inibem, excitam, interrompem ou medem a excitabilidade cortical (não está aqui coberta, mas vêem referência⁸).

O Córtex Pré-Frontal Medial (MPFC) parece estar envolvido na resposta auto-enganosa⁹. Dado o papel das Estruturas Corticais de Linha Média (CMS) em termos de autoconsciência em geral¹⁰, não é de surpreender que o autoengano esteja correlacionado com a atividade do MPFC. Para determinar a causalidade em termos de regiões frontais, a TMS foi utilizada para criar “lesões virtuais” ao medir ataques de autoengano¹¹. A medição da auto-decepção foi alcançada através de dois métodos principais: Auto-aprimoramento e sobreprodo⁶.

Constatamos que o rompimento do MPFC leva à redução do auto engano 6,8,11,12,13. Além disso, descobrimos que tal redução (ou seja, a redução da autoconcepção) está relacionada à diminuição do afeto de uma pessoa (ou seja, aumentos de humor negativos e diminuição do humor positivo).

Como as ressonâncias magnéticas neuro-navegação/individuais não são empregadas (devido às despesas, a maioria dos laboratórios não tem esses recursos), a preocupação pode ser levantada sobre o posicionamento e a precisão na segmentação de TMS. Nós compensamos isso, ocasionalmente, fazendo procedimentos fiduciários nos quais um alvo de contraste (por exemplo, um comprimido de vitamina E) é colocado na tampa e o (s) participante é/são posteriormente escaneados em uma ressonância magnética estrutural^11,12. Esses métodos confirmaram a exatidão dos métodos aqui descritos, e estamos mirando o aspecto medial do MPFC na fronteira da BA 10/9 que fica acima do Giro Frontal Medial (0, ~40, ~30).

Claramente, uma maior resolução espacial pode ser obtida usando outros métodos, como a neuro-navegação, no entanto, esses métodos não são empregados sem desvantagens que incluem desistência dos participantes, exclusão do participante, aumento da duração experimental, treinamento adicional e triagem, despesas adicionais e, muitas vezes, múltiplas visitas ao local para os participantes. Portanto, os métodos aqui apresentados oferecem uma excelente alternativa à neuro-navegação em muitas circunstâncias.

Protocol

A pesquisa aqui apresentada foi aprovada pelo Comitê do Conselho de Revisão Institucional (IRB) da Universidade Estadual de Montclair. Todos os participantes foram tratados dentro das diretrizes éticas da APA. 1. Participantes Primeiro, obter aprovação de revisão do Comitê do IRB para o protocolo (ver Discussão para instituições não-Pesquisa 1). Recomenda-se consulta com pesquisadores experientes. Obtenha formulários como formulários de triagem (…

Representative Results

A figura 2, de Taylor-Lilquist et al.14, envolveu quatro sítios cerebrais: MPFC, SMA, PZ, e um site sham. Esses locais foram utilizados para determinar os correlatos de sobre-alegação. A exclamação excessiva é um participante indicando que eles sabem uma palavra quando na verdade não é uma palavra. 12 participantes foram testados em ambientes sociais e não sociais. Os cenários sociais representavam pressão para conhecer uma palavra (alta pressão social; n=…

Discussion

O protocolo (e as variações de) aqui descritos tem sido utilizado em mais de 50 estudos na Universidade Estadual de Montclair. Toda a configuração pode ser criada por menos de US $ 15.000 (EUA). Além disso, descobrimos que nossas coordenadas combinam bem com estruturas cerebrais subjacentes usando procedimentos fiduciários.

Variações deste método são frequentemente utilizadas. Por exemplo, as condições de controle podem incluir estimular diferentes áreas cerebrais, aplicar tms dif…

Materials

Android Samsung Tablet (for MEPs)	Samsung	SM-T500NZSAXAR
Cloth Measuring Tape	GDMINLO	B08TWNCDNS(AMZ)
Figure of 8 Copper TMS Coil	Magstim	4150-00	This is the current model
Lenovo T490 Laptop	Lenovo	20RY0002US
Magstim 200 Single Pulse	MagStim	Magstim200/2	This is the current model
Magstim Standard Coil Holder	MagStim	AFC/SS	This is the current model
Speedo Swim Caps	Speedo	751104-100
Testable.Org Account and Software	Testable	NA
Trigno 2 Lead Sensor (for MEPs)	DelSys	SP-W06-018B
Trigno Base and Plot Software (for MEPs)	DelSys	DS-203-D00