प्राथमिक मोटर कॉर्टेक्स, न्यूरोविगेशन पर एकल-नाड़ी ट्रांसक्रैनियल चुंबकीय उत्तेजना, और हाथ की मांसपेशियों की इलेक्ट्रोमायोग्राफिक गतिविधि के पंजीकरण का उपयोग इस अध्ययन में कॉर्टिकोस्पाइनल उत्तेजना का पता लगाने के लिए किया गया था जबकि प्रतिभागी एक्शन दृश्यों को देख रहे थे।
इस अध्ययन में ट्रांसक्रैनियल चुंबकीय उत्तेजना/मोटर पैदा क्षमता (टीएमएस/एमईपी) तकनीक का उपयोग तब इंगित करने के लिए किया गया जब किसी और की कार्रवाई को दर्पण करने की स्वत प्रवृत्ति एक पूरक अधिनियम का अग्रिम अनुकरण बन जाती है । टीएमएस को अपहरणकर्ता डिजि मिनीमी (एडीएम; मांसपेशी सेवारत छोटी उंगली अपहरण) के साथ-साथ पहले पृष्ठीय इंटरोसियस (एफडीआई; मांसपेशी सेवारत सूचकांक फिंगर फ्लेक्सियन/एक्सटेंशन) मांसपेशियों से एमईपी गतिविधि के उच्चतम स्तर को प्रेरित करने के लिए हाथ के अनुरूप बाएं प्राथमिक मोटर कॉर्टेक्स को दिया गया था । टीएमएस कॉइल की स्थिति को बनाए रखने के लिए एक न्यूरोनैविगेशन सिस्टम का उपयोग किया गया था, और सही एडीएम और एफडीआई मांसपेशियों से इलेक्ट्रोमायोग्राफिक (ईएमजी) गतिविधि दर्ज की गई थी। मोटर प्रतिध्वनि के संबंध में मूल आंकड़ों का उत्पादन करते हुए, संयुक्त टीएमएस/एमईपी तकनीक ने धारणा-कार्रवाई युग्मन तंत्र पर एक कदम आगे अनुसंधान किया है । विशेष रूप से, इसने इस सवालों के जवाब दिए हैं कि किसी अन्य व्यक्ति के कार्यों को देखना दर्शक की संबंधित मांसपेशियों में मोटर सुविधा पैदा करता है और किस तरह से कॉर्टिकोस्पिनल उत्तेजना को सामाजिक संदर्भों में संग्राहक किया जाता है।
पिछले दस वर्षों में तंत्रिका विज्ञान अनुसंधान काफी हद तक मोटर प्रणाली के पारंपरिक दृष्टिकोण को संशोधित किया गया है । काफी मात्रा में डेटा से पता चलता है कि किसी और के शरीर की गतिविधियों को देखने से दर्शक के मस्तिष्क में मोटर अभ्यावेदन सक्रिय हो जातेहैं (उदाहरण के लिए1-3)। इन अध्ययनों से पता चला है कि एक पर्यवेक्षक के मोटर प्रांतस्था गतिशील रूप से कार्रवाई की नकल के रूप में अगर उन दर्शक द्वारा खुद को मार डाला जा रहा था । ट्रांसक्रैनियल चुंबकीय उत्तेजना (टीएमएस) अपेक्षाकृत उच्च लौकिक संकल्प के साथ कॉर्टिकोस्पिनल (सीएस) उत्तेजना का आकलन करने के लिए उपयोगी है ताकि उत्तेजना में परिवर्तन को ट्रैक किया जा सके, जबकि कोई किसी और को कार्रवाई करने के लिए देखता है।
टीएमएस कार्य करने का मूल सिद्धांत यह है कि उत्तेजना कुंडली में एक बदलते प्राथमिक विद्युत प्रवाह एक बदलते चुंबकीय क्षेत्र का उत्पादन करता है, जो बदले में पास के कंडक्टरों में विद्युत प्रवाह के माध्यमिक प्रवाह को प्रेरित करता है- इस मामले में, कॉर्टिकल ऊतक- जैसा कि फैराडे के कानून द्वारा निर्धारितहै। मस्तिष्क एक असंगत कंडक्टर है जिसमें सफेद पदार्थ, ग्रे मैटर और सेरेब्रल स्पाइनल फ्लूइड शामिल है, जिसमें क्रमशः 0.48, 0.7 और 1.79 एस/एम है। विश्लेषण से पता चलता है कि चुंबकीय उत्तेजना के प्रयोजनों के लिए, मस्तिष्क को एक समरूप कंडक्टर5के रूप में माना जा सकता है। प्रेरित धारा के आधार पर न्यूरॉन्स का ध्रुवीकरण किया जाता है। प्रक्रिया के दिल में 30-40 एमवी के बारे में अपनी इंट्रासेलुलर क्षमता बढ़ाने के अनुरूप तंत्रिका झिल्ली में चार्ज का हस्तांतरण है। इस बिंदु पर कि सकारात्मक आयनों को तंत्रिका कोशिका में संचालित किया जाता है, इसकी इंट्रासेलुलर क्षमता बढ़ जाएगी, और यदि वृद्धि पर्याप्त है, तो एक कार्रवाई संभावित परिणाम5। प्राथमिकताओं और सहयोगियों6 पहले दिखाने के लिए कि एक कमजोर वर्तमान मानव मोटर प्रांतस्था की उत्तेजना मिलाना सकता था, के रूप में मोटर के आयाम द्वारा मापा-टीएमएस से क्षमता पैदा (MEP) । मानव मोटर प्रांतस्था के चुंबकीय उत्तेजना से जुड़े अधिकांश काम, वास्तव में, आंतरिक हाथ की मांसपेशियों में ईएमजी प्रतिक्रियाओं पर केंद्रित है7। 2004 में Uozomi और सहयोगियों8 खुला है कि क्षेत्र 44 से अधिक spTMS आसानी से लक्ष्य उन्मुख हाथ आंदोलनों को बाधित कर सकता है और हाथ की मांसपेशियों से मोटर पैदा क्षमता पैदा का उत्पादन किया. मानव क्षेत्र 44 में टॉनिक और फेसिक फिंगर आंदोलनों9-10दोनों पर सुविधाजनक और निरोधात्मक प्रभाव है, और इसमें सीधे तेजी से चलने वाले कॉर्टिकोस्पाइनल अनुमान हैं।
पहला प्रमाण कि सीएस की उत्तेजना को न केवल स्वैच्छिक आंदोलनों के दौरान बल्कि कार्रवाई अवलोकन के दौरान भी संयोजित किया जाता है , 19953में फडिगा और उनके सहयोगियों द्वारा प्रस्तुत किया गया था । टीएमएस प्राथमिक मोटर कोर्टिस (एम 1) के हाथ क्षेत्रों के लिए लागू किया गया था और एमईपी को कॉन्ट्रालेटरल हाथ की मांसपेशियों से दर्ज किया गया था जबकि एक स्वयंसेवक को क्षणभंगुर और अंतरण आंदोलनों को देखने का निर्देश दिया गया था (पूर्व निर्देशित लक्ष्य हैं, बाद नहीं हैं)। नियंत्रण स्थितियों में पंजीकृत ओपोनेन्स पोलिकिस (ओपी) और एफडीआई मांसपेशियों से दर्ज एमईपी के आयाम को नियंत्रण स्थितियों में पंजीकृत होने के संबंध में लोभी कार्रवाइयों के अवलोकन के दौरान बढ़ाया गया था । इस प्रकार सवाल उठा: क्या कार्रवाई अवलोकन के दौरान उन मांसपेशियों की सुविधा है जो कार्रवाई निष्पादन के दौरान उपयोग की जाती हैं? हाथ की मांसपेशियों में ईएमजी प्रतिक्रियाएं दर्ज की गईं जबकि एक वस्तु को समझा जा रहा था और हाथ उठाने के आंदोलनों के दौरान सभी को कार्रवाई अवलोकन के दौरान टीएमएस द्वारा प्राप्त एमईपी के पैटर्न को बिल्कुल दोहराने के लिए पाया गया था। कुछ शोध समूह इन प्रयोगों को दोहराने में सफल रहे हैं और दूसरों को11-16से डिजाइन किया है ।
कार्रवाई अवलोकन के दौरान, अभ्यास में पर्यवेक्षक की मोटर प्रणाली मनाया आंदोलनों के साथ “प्रतिध्वनित” और एक कड़ाई से अनुकूल फैशन में उन कार्यों दहलीज के तहत अनुकरण । चूंकि पर्यवेक्षक में शामिल मांसपेशियां कार्रवाई करने वाले व्यक्ति द्वारा उपयोग की जा रही हैं, इसलिए वे देखी गई कार्रवाई की गतिशीलता के साथ अस्थायी रूप से युग्मित होती हैं। 2001 में गंगितानो और उनके सहयोगियों ने दिखा दिया कि निष्पादन-अवलोकन मिलान प्रणाली17को अस्थायी कोडिंग के संदर्भ में भी देखी गई कार्रवाई से जुड़ी हुई है। एमईपी आयाम बड़ा हो जाता है क्योंकि उंगली एपर्चर बढ़ जाती है और बंद चरण के दौरान छोटी होती है। क्लार्क एट अल। 18 बाहर सेट कोर्टिकोस्पिनल (सीएस) सुविधा की विशिष्टता का आकलन करने के लिए, जबकि प्रतिभागियों को देखा, कल्पना करने के लिए कहा गया था, या कार्रवाई है कि वे कहा गया था कि वे बाद में बाहर ले जाना होगा मनाया । उन जांचकर्ताओं ने बताया कि इन तीन स्थितियों में कोई सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण अंतर नहीं लग रहा था ।
कार्रवाई अवलोकन द्वारा प्रेरित एमईपी सुविधा को समझाने वाले कम से कम दो परिकल्पनाएं हैं। पहले एक के अनुसार, एम 1 उत्तेजना की वृद्धि उत्तेजक कोर्टिको-कॉर्टिकल कनेक्शन के माध्यम से उत्पादित की जाती है। दूसरे के अनुसार, टीएमएस सीएस उतरते वॉलियों के माध्यम से पता चलता है, motoneurons (MNs) की एक सुविधा । एम 1 या एमएनएस उत्तेजना में भिन्नता के कारण एमईपी आयामों में मॉड्यूलेशन को प्रतिष्ठित नहीं किया जा सकता है। बाल्डिसेरा एट अल के रूप में। 19 एमईपी सुविधा से जुड़े रीढ़ की हड्डी की उत्तेजना की जांच करना चाहते थे, उन्होंने हॉफमैन रिफ्लेक्स (परिधीय नसों में अफरेंट फाइबर को उत्तेजित करके) उंगली फ्लेक्सर बांह की मांसपेशियों में, जबकि स्वयंसेवकों ने लक्ष्य-निर्देशित हाथ कार्यों का अवलोकन किया। उन्होंने बताया कि कॉर्टिकल उत्तेजना के मॉड्यूलेशन ने उन आंदोलनों की बारीकी से नकल की, जैसे कि ये पर्यवेक्षक द्वारा किए जा रहे थे/ उन जांचकर्ताओं ने प्रभाव को मनाया कार्यों के खुलकर निष्पादन को अवरुद्ध करने वाले तंत्र की अभिव्यक्ति माना । कार्रवाई अवलोकन3,20,21 के दौरान टीएमएस द्वारा पैदा की गई मोटर क्षमताओं का मॉड्यूलेशन विशिष्ट प्रतीत होता है, फिर, एक कार्रवाई3 को निष्पादित करने में शामिल मांसपेशियों के लिए और एक अग्रिम फैशन22में, एक ही अस्थायी सक्रियण पैटर्न17,23में। इन पंक्तियों के साथ, आग्रही और उनके सहयोगियों२४,२५ ने हाल ही में पाया कि शुरू और समझ कार्यों के मध्य चरणों के अवलोकन उनके अंतिम मुद्राओं को देख से काफी अधिक मोटर सुविधा पैदा की । मोटर सुविधा चल रही है लेकिन अधूरी कार्रवाई पैदा स्नैपशॉट के लिए अधिकतम था । परिणाम सम्मोहक सबूत प्रदान करते हैं कि अवलोकन-निष्पादन मिलान प्रणाली का ललाट घटक दूसरों के मोटर व्यवहारों के भविष्य कहनेवाला कोडिंग में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
हालांकि, यह निर्विवाद है कि वास्तविक दुनिया में सफल बातचीत के लिए अक्सर भावनात्मक कार्रवाई26 के बजाय पूरक की आवश्यकता होती है और यह कि नकल हमेशा कार्रवाई अवलोकन के लिए एक प्रभावी या उचित प्रतिक्रिया नहीं होती है। उन मामलों में, उदाहरण के लिए, किसी और एक मग हाथ अपने संभाल द्वारा आयोजित किया जा रहा है, हम सभी जानते है कि रिसीवर, सोच के बिना, एक पूरे हाथ इशारे के साथ मग हड़पने (केवल एक ही है कि इस स्थिति में उपयुक्त होगा) । थोड़ा कैसे अनम्य प्रवृत्ति हमारे मोटर प्रणाली पर मनाया कार्रवाई मैच के बारे में जाना जाता है गैर पहचान प्रतिक्रियाओं को तैयार करने के अनुरोध के साथ सामंजस्य किया जा सकता है । इस संबंध में, कुछ शोधकर्ताओं ने दिखाया कि दर्पण के स्वचालित प्रभाव असंगत प्रशिक्षण के बाद समाप्त किया जा सकता है: दर्पण और काउंटर दर्पण प्रतिक्रियाओं के लिए एक ही समय का पालनकरें २७,२८लगते हैं । दिलचस्प बात यह है कि पिछले अध्ययनों के विपरीत, एसपीटीएमएस द्वारा प्रेरित एमईपी का उपयोग हाल ही में सहज कोर्टिकोस्पिनल सक्रियण का आकलन करने के लिए किया गया था, जबकि वीडियो-क्लिप भावनात्मक या गैर-पहचानकारी पूरक इशारों को पैदा करते थे, बस29,30मनाया जा रहा था। परिणामों ने कॉर्टिकोस्पाइनल गतिविधि में एक भावनात्मक से संदर्भ से संबंधित कार्रवाई के लिए एक प्राकृतिक स्विच दिखाया। एक कार्रवाई अनुक्रम की शुरुआत में एक मिलान तंत्र एक पूरक में बदल गया यदि पारस्परिक कार्रवाई के लिए अनुरोध स्पष्ट हो गया।
उन परिणामों पर पूंजीकरण, वर्तमान अध्ययन विशेष रूप से निर्धारित करने के लिए डिज़ाइन किया गया था, संयुक्त टीएमएस/एमईपी तकनीक का उपयोग कर, किस स्तर पर अनुकरण से पारस्परिकता के लिए सहज बदलाव स्थानों पर लेता है जब कार्रवाई अवलोकन एक पूरक प्रतिक्रिया उदाहरण भी देते हैं । इसके बाद एफडीआई और एडीएम के हाथ की मांसपेशियों से इस क्रम के पांच अलग-अलग पलों में एमईपी दर्ज किए गए। हम परिकल्पना है कि MEPs समय पर्यवेक्षक शुरू में एक पूरे हाथ समझ अनुभव दोनों एडीएम और एफडीआई मांसपेशियों को सुविधा प्रकाश में लाना हो सकता है क्योंकि ऐसी मांसपेशियों को आम तौर पर इस तरह की पकड़ के लिए भर्ती कर रहे है पर दर्ज की गई । इसके विपरीत, जब मनाया गया इशारा पर्यवेक्षक में एक गैर-पहचानकारी पूरक इशारा(यानी एक पीजी) प्रकाश में लाना, केवल एफडीआई मांसपेशी से दर्ज MEPs सक्रियण में एक स्पष्ट वृद्धि प्रकट करना चाहिए । इसकी वजह यह है कि पीजी का मतलब एडीएम की पेशी पर भर्ती नहीं है। हम यह भी भविष्यवाणी करते हैं कि जब मनाया गया कार्य किसी भी सामाजिक अर्थ को व्यक्त नहीं करता है, तो सभी कार्रवाई अनुक्रम के दौरान सरल सममित सुविधा प्रभाव उभरने चाहिए।
कार्रवाई अवलोकन के दौरान मनुष्यों में सीएस उत्तेजना में मॉड्यूलेशन को मापने में सबसे महत्वपूर्ण कदम हैं: 1) डिजाइन/फिल्माने वाले वीडियो क्लिप जो एक पर्यवेक्षक में एक कार्रवाई की प्रवृत्ति को प्रेरित करते हैं जो भावनात्मक और पूरक दोनों प्रतिक्रियाओं की आशंका करते हैं; 2) मॉडल के कार्यों के विभिन्न चरणों को समय-लॉक टीएमएस उत्तेजना के अनुसार विशेषता वाली काइनेटिक घटनाओं का निर्धारण; 3) प्रत्येक हाथ की मांसपेशियों के लिए इष्टतम खोपड़ी की स्थिति की पहचान करना और पूरे प्रयोग में लगातार स्थिति बनाए रखना; 4) उत्तेजित मांसपेशियों से ईएमजी गतिविधि को ठीक से पंजीकृत करना।
टीएमएस/एमईपी तकनीक का उपयोग करने वाले पिछले अध्ययनों से पता चला है कि कार्रवाई अवलोकन के परिणामस्वरूप कॉर्टिकोस्पाइनल सक्रियण में निरपवाद रूप से अनुकरणीय पूर्वाग्रह नहीं होता है, लेकिन प्रासंगिक कारकों के आधार पर, पूरक कार्यों के लिए प्राइम मोटर एक्टिवेशन भी हो सकता है29,30। एकल-नाड़ी टीएमएस अध्ययनों ने दिखा दिया है कि दो-चरण कार्रवाई अनुक्रम को देखना जिसमें एक पूरक अनुरोध एम्बेडेड होता है, प्रतिभागियों की कॉर्टिकोस्पाइनल गतिविधि में अनुकरण से जवाबदेही के लिए स्विच का संकेत देता है। यह अध्ययन एक कदम आगे दिखा जब वास्तव में स्विच जगह लेता है और दर्शाता है कि मनुष्य की जरूरत संकेत/एक पूरक प्रतिक्रिया के लिए अनुरोध देख कर एक कार्रवाई के सामाजिक इरादे आशा करने में सक्षम हैं । अग्रिम आंदोलन की जानकारी, वास्तव में, एक पर्यवेक्षक के लिए इसके पीछे की मंशा के बारे में अनुमान लगाने के लिए पर्याप्त है । कार्रवाई अवलोकन अंतर्निहित तंत्र तो सामाजिक संदर्भों में एम्बेडेड जटिल अनुरोधों के प्रति निंदनीय, त्वरित और संवेदनशील प्रतीत होते हैं। भविष्य के अनुसंधान का विश्लेषण करने के लिए अगर प्रसंस्करण धारावाहिक या समानांतर है पर जाना होगा । न्यूरोइमेजिंग अध्ययन इस तरह के इस्तेमाल के रूप में प्रतिमान को रोजगार के लिए आगे इस प्रक्रिया को स्पष्ट करने में सक्षम हो जाएगा, कॉर्टिकल को अनुकरण से पारस्परिकता में बदलाव की क्षमता अंतर्निहित नेटवर्क delineating ।
ये परिणाम सीएस उत्तेजना और मोटर प्रणाली प्लास्टिसिटी का अध्ययन करने के लिए टीएमएस/ईएमजी तकनीकों के भविष्य के अनुप्रयोगों के लिए रास्ता भी इंगित करेंगे । कई अध्ययनों से पहले ही पता चला है कि मोटर कॉर्टेक्स फ़ंक्शन के टीएमएस माप नैदानिक सेटिंग40.46में सुरक्षित, विश्वसनीय और संभावित रूप से उपयोगी हैं। एमईपी आयाम की देशांतर तुलना, वास्तव में, मोटर कॉर्टिकल प्लास्टिसिटी प्रभावों का सीधा आकलन प्रदान कर सकती है।
हाल के अध्ययनों से पता चला है कि मोटर घाटे के बाद स्ट्रोक पुनर्वास पर कार्रवाई अवलोकन का सकारात्मक प्रभाव पड़ता है और मोटर नियंत्रण47के पुनर्वास की आवश्यकता वाले व्यक्तियों में मोटर क्षेत्रों को फिर से सक्रिय करने के लिए लाभप्रद रूप से उपयोग किया जा सकता है। इस प्रकार, एक पूरक कार्रवाई अवलोकन चिकित्सा रणनीति विकसित की जा सकती है जो बिगड़ा मोटर कौशल को फिर से सक्रिय करने के लिए पूरक इशारों के अवलोकन का उपयोग करती है। यदि, जैसा कि लगता है, मोटर व्यवहार दोनों आंतरिक और बाहरी कारकों का परिणाम है, कार्रवाई अवलोकन रोगी के इस प्रकार के पुनर्वास के उद्देश्य से प्रशिक्षण प्रोटोकॉल में शामिल किया जाना चाहिए । शारीरिक अभ्यास के साथ रोजमर्रा के कार्यों का अवलोकन एक अधिक प्रभावोत्पादक पुनर्वास रणनीति का मार्ग प्रशस्त कर सकता है । अब तक, इसके अलावा, नैदानिक सुधार का आकलन करने के लिए कार्यात्मक या व्यक्तिपरक तराजू जैसे केवल अप्रत्यक्ष उपायों का उपयोग किया गया है; भविष्य में टीएमएस/ईएमजी मूल्यांकन का उपयोग इन रोगियों में कार्यात्मक सुधार को मापने के लिए किया जा सकता है ।
अंत में, यह अध्ययन यह चित्रित करता है कि किसी अन्य व्यक्ति के कार्यों को देखते हुए दर्शक की संबंधित मांसपेशियों में मोटर सुविधा का उत्पादन कैसे होता है और किस तरह से कॉर्टिकोस्पिनल उत्तेजना को सामाजिक संदर्भों में संग्राहक किया जाता है। यह इस बात की भी पुष्टि करता है कि टीएमएस द्वारा पैदा की गई मोटर क्षमता कार्रवाई अवलोकन के दौरान सीएस उत्तेजना और मॉड्यूलेशन के सुरक्षित, विश्वसनीय संकेतक हैं।
The authors have nothing to disclose.
लुइसा सटोरी को यूनीवर्सिटा डेगली स्टडी डि पाडोवा, बांडो जियोवानी स्टूडियोसी 2011, एल एन.240/2010 से अनुदान द्वारा समर्थित किया गया था।
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