Birincil Motor Cortex Metabolizması Üzerindeki Bi-hemisferik Transkraniyal Elektrik Stimülasyon Etkileri Ölçüm Aracı Olarak Manyetik Rezonans Spektroskopisi Kullanımı
Summary
This article aims to describe a basic protocol for combining transcranial direct current stimulation (tDCS) with proton magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS) measurements to investigate the effects of bilateral stimulation on primary motor cortex metabolism.
Abstract
Transkraniyal akım stimülasyonu (TDC'ler), artan bir şekilde inme ve depresyon gibi nörolojik ve psikiyatrik bozuklukların tedavisinde son on yıl içinde kullanılan bir nöromodülasyon tekniktir. Ancak, klinik semptomları iyileştirmek için beyin eksitabilitesini modüle kabiliyetini altında yatan mekanizmalar yeterince 33 anlaşılamamıştır. Böyle bir bölgeye spesifik bir şekilde 41 γ-aminobutirik asit (GABA) ve glutamat gibi beyin metabolitleri, in vivo ölçümü sağlar olarak anlaşılmasına yardımcı için, proton manyetik rezonans spektroskopi (1H-MRS) kullanılabilir. Aslında, yeni bir çalışma 1H-MRS gerçekten iyi nörotransmitter konsantrasyonu 34 TEKMER etkilerini anlamak için güçlü bir araç olduğunu göstermiştir. Bu makalede, bir MEGA-PRESS seq kullanılarak 3 T 1 H-MRS ile TEKMER (NeuroConn MR uyumlu uyarıcı) birleştirilmesi için tam bir protokol açıklar hedefliyorbolluk,. Biz primer motor kortekslerin 27,30,31 ikili stimülasyonu oluşur inme sonrası motor bozukluklarının tedavisi için büyük umut göstermiştir protokol etkisini anlatacağız. Metodolojik faktörler dikkate ve protokole olası değişiklikler de ele alınmıştır.
Introduction
Aktivitesini modüle etmek için, insan beyni elektrik tatbik etmek sureti fikri çok eski zamanlardan beri incelenmiştir. Aslında, en erken 11. yüzyıl kadar yazıları epileptik nöbetler 1 tedavisinde torpido elektrikli balıkların kullanımını tarif ettiği bulunmuştur. Ancak, yakın bir zamanda kognitif fonksiyon ve motor tepkisi 2 düzenleyici etkileri üretmek için görüldüğü gibi non-invaziv beyin stimülasyonu bilimsel topluluk içinde yaygın bir ilgi aldığını kadar değil. Transkranial manyetik stimülasyon (TMS) yaygın erken 1980 3 yana çalışılmaktadır iken şimdi nöropatolojilerin geniş bir yelpazede için uygun bir tedavi seçeneği olarak kabul edildiği, transkranial doğru akım uyarımı (TEKMER) son faiz, örneğin inme 4 gibi, artmıştır alkol bağımlılığı 5 ve kronik ağrı 6. TEKMER Örneğin, TMS gibi nörostimülasyon teknikleri üzerinde birçok avantajı vardır,nispeten ucuz, ağrısız olduğu, iyi ve böylece yatak 7 de tatbik edilmesi mümkün kılar, hastalar tarafından iyi tolere edilen ve taşınabilir. Aslında, hastaların sadece küçük bir yüzdesi stimülasyon 8 sırasında hafif bir karıncalanma hissi yaşıyorsanız. Ancak, bu hissi genelde bir kaç saniye sonra 9 kaybolur. Sonuç olarak, TEKMER gerçek stimülasyon 9,10 dan sahte uyarımı ayırt edemez katılanların çoğunluğu beri sağlam çift-kör, plasebo-kontrollü çalışmalar sağlar.
TEKMER sabit düşük amper elektrik akımı (1-2 mA) indüksiyon konunun kafa derisi üzerinde konumlandırılmış yüzeysel elektrotlar aracılığıyla korteks uygulanan içerir. Elektrotlar genellikle tuzlu batırılmış sünger ya da doğrudan bir EEG-tipi hamurlu kafa derisi üzerine yerleştirilir. Bir TEKMER çalışma yürütmek için, dört ana parametreleri deneyci tarafından kontrol edilmesi gerekir: stimülasyon 1) süresi; 2) stimülasyon yoğunluğu; 3) elektrot boyutu; ve 4) elektrot montaj. Referans elektrotu genellikle deliğinin üstünde bölge üzerinde yerleştirilir ise, standart protokollere olarak, "aktif" elektrot ilgi bölgesi üzerine yerleştirilir. Mevcut negatif yüklü katot doğru pozitif yüklü anot akar. Anot uyarımı nöron popülasyonunun uyarılabilirliğini artırır ve katodal uyarımı 11 azaltır burada primer motor korteks (M + -1) hakkında TDC'ler etkisi uyarım polaritelerine göre belirlenir. TMS farklı olarak, indüklenen akım kortikal nöronlarda aksiyon potansiyeli üretmek için yetersizdir. Kortikal uyarılmada değişiklikler membran potansiyellerinin hiperpolarizasyonuna veya akım akışının 8,11 yönüne bağlı nöronların depolarizasyon kolaylaştırılması ya da yol açan membran nöronal eşik modülasyonundan ötürü olduğuna inanılmaktadır. Ofset sonra uyarılma değişikliklerin süresi, en fazla 90 dakika boyunca devam edebilirstimülasyon, stimülasyon süresi 11,12 bağlı.
TEKMER ve Motor Rehabilitasyon
Motor tek darbe TMS 3 tarafından uyarılan potansiyeller (MEP) uyarılmış içinden TEKMER tarafından ortaya heyecanlanma değişiklikler sayılabilir olabilir çünkü M1 yoğun stimülasyon bir hedef olarak kullanılır olmuştur. TEKMER tarafından uyarılan kutup özgü heyecanlanma değişiklikleri ölçme imkanı gösteren Erken çalışmalar stimülasyon 11,12 bir hedef olarak M1 kullandık. O zamandan beri, M1 klinik popülasyonları ve çünkü motor fonksiyon, hafıza oluşumunda önemi sağlıklı gönüllü, ve motor becerileri 12 konsolidasyonu hem de içeren çalışmalarda TEKMER birincil hedeflerinden birini kalmıştır.
Beyin hareketi 14 gerçekleştirmek için her iki yarımkürede motor bölgeleri arasındaki karmaşık bir etkileşim dayanır. Bir alan hasar gördüğünde, örneğin inme sonrasında, interhemisferik etkileşimleri değişmiş. Beynin esnekliği ile ilgili çalışmalar, beyin motor alanlar farklı şekillerde 15 bu versiyonda, uyum göstermiştir. Içi hemisferik inhibisyonu olarak anılan bir işlemde – İlk olarak, zarar gören alanın, sağlam, çevre bölgeler hasarlı alanın inhibisyonuna yol overactived olabilir. İkincisi, hasarlı alanın homolog bölgesi aşırı aktive olur ve yaralı yarımkürede inhibisyonu uygulamayın – interhemisferik inhibisyon denilen bir süreç. Etkilenen M1 nedenle iki kez cezalandırılmış olabilir: İlk lezyon tarafından ve ikinci etkilenmemiş M1 ve etkilenen M1 16 çevreleyen bölgede hem gelen inhibe ederek. Yeni yapılan bir çalışmada uyumsuz interhemisferik yarışma 18 olarak tarif edilmiştir yavaş rehabilitasyon, 17 bağlantılı etkilenmemiş yarımkürede heyecanlanma arttığını göstermiştir.
Sonra meydana plastikliğini AnlamakBir inme hemisferlerarası etkileşimleri 19 geri yükleyebilirsiniz nöromodülasyonu protokollerin gelişmesine neden olabilir. Üç ana TEKMER tedavi inme 20,21 aşağıdaki motor açıkları olan hastalarda önerilmiştir. İlk tedavi tek taraflı anot uyarımı (a-TEKMER) tarafından yaralanan, motor korteksi etkinleştirmek amaçlamaktadır. Bu durumda, uyarım doğrudan geri kazanım için gerekli olduğuna inanılmaktadır lezyon çevresindeki alanda, aktiviteyi arttırmayı amaçlamaktadır. Aslında, çalışmalar bu tedavinin 22-26 aşağıdaki parestetik üst veya alt ekstremite iyileşme göstermiştir. İkinci tedavi sağlam M1 üzerinde tek taraflı bir katot TDC'ler (Cı-TDC'ler) kullanılarak contralesional yarıkürenin aşırı aktivasyonu azaltmak amacı ile geliştirilmiştir. Burada, stimülasyon dolaylı interhemispehric etkileşim yoluyla Perilezyonel alanlarında faaliyet artırmayı hedeflemektedir. Bu çalışmalardan elde edilen sonuçlar, motor functi iyileşme göstermiştirc-TEKMER 4,27-29 sonra. Son olarak, üçüncü tedavi ikili TEKMER kullanarak etkilenmemiş M1 üzerinde c-TEKMER engelleyici etkileri ile yaralı M1 üzerinde-TEKMER uyarıcı etkilerini birleştirerek amaçlamaktadır. Sonuçlar ikili TEKMER 27,30,31 sonra, motor fonksiyonda iyileşme göstermiştir. Ayrıca, bir çalışma hem tek taraflı yöntemlere 32 oranla ikili TEKMER aşağıdaki büyük iyileşmeler gösterdi.
TEKMER fizyolojik mekanizmaları
Inme tedavisinde TDC'ler artan kullanılmasına rağmen, bunun etkisi altında yatan fizyolojik mekanizması bilinmemektedir 33 kalır. Fizyolojik etkilerinin daha iyi anlaşılması daha iyi tedavi seçenekleri geliştirmelerine yardımcı olabilecek ve standart protokollerin yol açabilir. Daha önce belirtildiği gibi uyarılmasına 11,12 ofset sonra TDC'ler etkileri en çok 90 dakika sürebilir. Bu nedenle, hiperpolarizasyon / depolarizasyonsüreçleri tamamen uzun ömürlü etkilerini 33,34 izah edemez. Hipotezler sonrası etkileri M1 nöro-ileticinin salıverilmesine, protein sentezi, iyon kanal fonksiyonunda ya da alıcı aktivitesinin 34,35 değişiklikler de dahil olmak üzere ilgili TDC'ler altında yatan fizyolojik mekanizma ile ilgili olarak önerilmiştir. Tam tersi bir etki göstermiştir, oysa bu konuda Kavrama içine ilk glutamaterjik N-metil-D-aspartat (NMDA) reseptör antagonisti dekstrometorfan 36,37 M1 uyarılabilirliği üzerine anodal ve katodal uyarma etkileri sonra bir bastırılmasını gösteren farmakolojik çalışmalar ile elde edildi NMDA reseptör agonisti 38 kullanılmıştır. NMDA reseptörleri uzun süreli güçlenme (LTP) ve uzun vadeli depresyon (LTD), glutamaterjik gabaerjik nöronlar 39,40 aracılık hem aracılığıyla öğrenme ve hafıza fonksiyonu dahil olmak üzere düşünülmektedir. Onlar-TEKMER LTP 13 uyardığını göstermiştir gibi hayvan çalışmaları bu hipotezi ile uyumludur.
<eylem TEKMER etkileri, farmakolojik protokolleri mevcut önemli sınırlamalar altta yatan mekanizmaların anlaşılması yapılan önemli ilerlemelere rağmen p class = "jove_content">. Gerçekten de, ilaç etkileri, özellikle insan deneyleri bağlamında, TDC'ler gibi uzaysal olarak belirli olamaz, ve bunların etkilerinin etki mekanizması post-sinaptik reseptörlerine 34 çoğunlukla kaynaklanmaktadır. Bu nedenle, daha doğrudan insan beyni üzerindeki TEKMER etkilerini araştırmak için bir ihtiyaç vardır. Bu ilgi, belirli bir bölgede nörotransmiter konsantrasyonlarda in vivo tespiti non-invaziv verir proton manyetik rezonans spektroskopi (1H-MRS) iyi bir aday. Bu yöntem, beyin, her bir proton ihtiva eden nörokimyasal özel bir moleküler yapıya sahiptir ve buna bağlı olarak, 1, H-MRS 41 ile tespit edilebilen, kimyasal olarak belirli bir ses nitelikleri olduğu prensibine dayanmaktadır. Içinde beynin hacmi edinilen sinyalmenfaati arasında fark 1 ile 5 ppm arasında çınlamasına her protonlardan oluşturulur. Edinilen nörokimyasallar bir yelpaze üzerinde temsil ve bazı açıkça ayırt zirveleri ile kimyasal kayma bir fonksiyonu olarak çizilmiştir, ancak farklı nörokimyasalların birçok rezonanslarıdır örtüştüğü yerde vardır. Her bir tepe noktasının sinyal yoğunluğu neurometabolite 41 konsantrasyonu ile orantılıdır. Tayin edilebilir nörokimyasalların miktarı manyetik alan 42,43 gücüne bağlıdır. Ancak, çok güçlü rezonanslarının gizliyor düşük konsantrasyon metabolitleri, 3 T. böyle üst üste sinyalleri hakkında bilgi elde etmenin bir yolu spektral düzenleme ile güçlü rezonanslarını kaldırmaktır gibi düşük alan gücünde ölçmek zordur. Bu gibi tekniklerin bir γ-aminobütirik asit (GABA) sinyallerine 44,45 saptanmasını sağlayan bir MEGA presleme dizisidir.Sadece birkaç çalışma üzerinde TEKMER etkisi incelenmiştirMotor 34,46 ve motor olmayan bölgelerde 1H-MRS kullanarak beyin metabolizması 47. Stagg ve işbirlikçileri 34-TEKMER, c-TEKMER, ve M1 metabolizması üzerinde sahte stimülasyon etkileri değerlendirildi. Bir-TDC'ler aşağıdaki GABA konsantrasyonunun önemli bir azalma ve c-TDC'ler sonra glutamat + glutamin (G! X) ve bir GABA önemli azalma bulmuşlardır. Başka bir çalışmada, M1 üzerinde-TEKMER tarafından uyarılan GABA konsantrasyonunun değişim miktarı, motor öğrenme 46 ile ilişkili olduğu bildirilmiştir.
Bu çalışmalar motor fonksiyonunu TEKMER etkisi altında yatan fizyolojik mekanizma anlayışımızı artırmak için TEKMER ile 1H-MRS birleştirerek potansiyelini vurgulamak. Davranışsal etkileri iyi çalışılmış ve doğrudan fizyolojik sonuçlarına ilgili olabilir, çünkü ek olarak, M1 üzerinde-TEKMER ve c-TEKMER gibi klinik protokollerin kullanılması yararlıdır. Bu nedenle, bilateral TDC birleştirmek için standart bir protokolS ve 1H-MRS 3 T MR sistemi kullanılarak sağlıklı katılımcıların gösterilmiştir. Bihemispheric TEKMER tek taraflı katot ya da tek taraflı anot TEKMER motor korteks üzerinde 34 uygulanmıştır önceki MRS çalışma ile veri kontrast sunulmaktadır. Protokol MEGA-PRESS 1H-MRS yapan bir Siemens 3 T tarayıcı bir NeuroConn uyarıcı ile uyarılması için spesifik olarak tarif edilmiştir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Amaçlayan mevcut kağıt 3 T tarayıcı kullanarak birleştirerek TEKMER ve 1H-MRS için standart bir protokol tanımlamak için. Bir sonraki bölümde, metodolojik faktörler ele alınacaktır.
Kritik Adımlar
Kontrendikasyonlar Eleme
Deneyden önceki, o TEKMER ve 1 H-MRS kullanımına ilişkin herhangi bir kontrendikasyonu için ekran katılımcılara önemlidir. Aşağıdaki dışlama kriterleri kullanılması TEKMER için tav…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışmalar Sağlık Araştırma Kanadalı Enstitüleri ve Doğa Bilimleri ve Kanada'nın Mühendislik Araştırma Konseyi hibe tarafından desteklenmiştir. ST Sağlık Araştırma Kanadalı Enstitüleri bir Vanier Kanada Yüksek Lisans bursu ile desteklenmiştir. MM Biyoteknoloji Araştırma Merkezi (BTRC) hibe P41 RR008079 ve P41 EB015894 (NIBIB) ve NCC P30 NS076408 gelen destek kabul.
Biz Romain Valabrègue (Centre de NeuroImagerie de Recherche – CENIR, Paris, Fransa) kabul etmek istiyorum ve Brice TIRET (Merkezi Recherche de l'Institut Universiatire de Geriatrie (CRIUGM), Montreal, Kanada; Komiserliği à l'énergie atomique et aux Enerjileri alternatifler işleme araçları geliştirmek için (CEA), Paris, Fransa), ve Edward J. Auerbach (Manyetik Rezonans Araştırma ve Radyoloji Bölümü, Minnesota Üniversitesi Merkezi, ABD). MEGA-PRESS ve FASTESTMAP dizileri geliştirildiEdward J. Auerbach ve Małgorzata Marjańska tarafından ve bir C2P anlaşması kapsamında Minnesota Üniversitesi tarafından sağlanmıştır.
Materials
| DC-stimulator plus | NeuroConn | 30DCS01E | MR compatible device |
| NuPrep preparation gel | Weaver and Co. | #10-61 | |
| Ten20 conductive paste | Weaver and Co. | #10-20-4 | |
| Electrode prepping pad | Grass technologies | MD0017 | 70% isopropyl alcohol and pumice |
| Saline solution | Local drugstore sample | 0.9% sodium chloride | |
| Non permanent hydro-marker | Sharpie | SHPE20WH | |
| SYNGO MR VB17 | Siemens AG | MRI software | |
| MAGNETOM Trio A Tim System | Siemens AG | MRI scanner version | |
| Matlab 2013a (Version 8.1) | MathWorks Inc | processing and analysis software | |
| LCModel 6.3 | LC MODEL inc | see: s-provencher.com | |
| FASTESTMAP | Developers: Edward J. Auerbach and Małgorzata Marjańska | shimming sequence | |
| MEGA-PRESS | Developers: Edward J. Auerbach and Małgorzata Marjańska | MRS sequence | |
Riferimenti
- Kellaway, P. The part played by electric fish in the early history of bioelectricity and electrotherapy. Bull. Hist. Med. 20 (2), 112-137 (1946).
- Brunoni, A. R., et al. Clinical research with transcranial direct current stimulation (tDCS): Challenges and future directions. Brain Stim. 5 (3), 175-195 (2011).
- Reis, J., Fritsch, B. Modulation of motor performance and motor learning by transcranial direct current stimulation. Curr. Opin. Neurol. 24 (6), 590-596 (2011).
- Boggio, P. S., et al. Repeated sessions of noninvasive brain DC stimulation is associated with motor function improvement in stroke patients. Restor. Neurol. Neuros. 25 (2), 123-129 (2007).
- Boggio, P. S., et al. Prefrontal cortex modulation using transcranial DC stimulation reduces alcohol craving: a double-blind, sham-controlled study. Drug Alcohol. Depend. 92 (1-3), 55-60 (2008).
- Fregni, F., et al. A sham-controlled, phase II trial of transcranial direct current stimulation for the treatment of central pain in traumatic spinal cord injury. Pain. 122 (1-2), 197-209 (2006).
- Fusco, A., et al. The ABC of tDCS: Effects of Anodal, Bilateral and Cathodal Montages of Transcranial Direct Current Stimulation in Patients with Stroke-A Pilot Study. Stroke Res. Treat. , 837595 (2013).
- Nitsche, M. A., et al. Modulation of cortical excitability by weak direct current stimulation–technical, safety and functional aspects. Suppl. Clin. Neurophysiol. 56, 255-276 (2003).
- Gandiga, P. C., Hummel, F. C., Cohen, L. G. Transcranial DC stimulation (tDCS): a tool for double-blind sham-controlled clinical studies in brain stimulation. Clin. Neurophysiol. 117 (4), 845-850 (2006).
- Poreisz, C., Boros, K., Antal, A., Paulus, W. Safety aspects of transcranial direct current stimulation concerning healthy subjects and patients. Brain Res. Bull. 72 (4-6), 208-214 (2007).
- Nitsche, M. A., Paulus, W. Excitability changes induced in the human motor cortex by weak transcranial direct current stimulation. J. Physiol. 527 Pt 3, 633-639 (2000).
- Priori, A., Berardelli, A., Rona, S., Accornero, N., Manfredi, M. Polarization of the human motor cortex through the scalp. Neuroreport. 9 (10), 2257-2260 (1998).
- Fritsch, B., et al. Direct current stimulation promotes BDNF-dependent synaptic plasticity: potential implications for motor learning. Neuron. 66 (2), 198-204 (2010).
- Schulz, R., Gerloff, C., Hummel, F. C. Non-invasive brain stimulation in neurological diseases. Neuropharmacol. 64 (1), 579-587 (2013).
- Johansson, B. B. Current trends in stroke rehabilitation. A review with focus on brain plasticity. Acta Neurol. Scand. 123 (3), 147-159 (2011).
- Kandel, M., Beis, J. -. M., Le Chapelain, L., Guesdon, H., Paysant, J. Non-invasive cerebral stimulation for the upper limb rehabilitation after stroke: a review. Annals Phys. Rehab. Med. 55 (9-10), 657-680 (2012).
- Hummel, F. C., Cohen, L. G. Non-invasive brain stimulation: a new strategy to improve neurorehabilitation after stroke. Lancet Neurol. 5 (8), 708-712 (2006).
- Murase, N., Duque, J., Mazzocchio, R., Cohen, L. G. Influence of interhemispheric interactions on motor function in chronic stroke. Annals Neurol. 55 (3), 400-409 (2004).
- Adeyemo, B. O., Simis, M., Macea, D. D., Fregni, F. Systematic review of parameters of stimulation, clinical trial design characteristics, and motor outcomes in non-invasive brain stimulation in stroke. Front. Psychiatry. 3, 88 (2012).
- Butler, A. J., et al. A meta-analysis of the efficacy of anodal transcranial direct current stimulation for upper limb motor recovery in stroke survivors. J. Hand Ther. 26 (2), 162-170 (2013).
- Marquez, J., van Vliet, P., McElduff, P., Lagopoulos, J., Parsons, M. Transcranial direct current stimulation (tDCS): Does it have merit in stroke rehabilitation? A systematic review. Int. J. Stroke. , (2013).
- Hummel, F. C., et al. Facilitating skilled right hand motor function in older subjects by anodal polarization over the left primary motor cortex. Neurobiol. Aging. 31 (12), 2160-2168 (2010).
- Reis, J., et al. Noninvasive cortical stimulation enhances motor skill acquisition over multiple days through an effect on consolidation. PNAS. 106 (5), 1590-1595 (2009).
- Hesse, S., et al. Combined transcranial direct current stimulation and robot-assisted arm training in subacute stroke patients: a pilot study. Restor. Neurol. Neuros. 25 (1), 9-15 (2007).
- Madhavan, S., Weber, K. A., Stinear, J. W. Non-invasive brain stimulation enhances fine motor control of the hemiparetic ankle: implications for rehabilitation. Exp. Brain Res. 209 (1), 9-17 (2011).
- Tanaka, S., et al. Single session of transcranial direct current stimulation transiently increases knee extensor force in patients with hemiparetic stroke. Neurorehab. Neural Rep. 25 (6), 565-569 (2011).
- Mahmoudi, H., et al. Transcranial direct current stimulation: electrode montage in stroke. Disabil. Rehabil. 33 (15-16), 1383-1388 (2011).
- Mansur, C. G., et al. A sham stimulation-controlled trial of rTMS of the unaffected hemisphere in stroke patients. Neurology. 64 (10), 1802-1804 (2005).
- Fregni, F., et al. Transcranial direct current stimulation of the unaffected hemisphere in stroke patients. Neuroreport. 16 (14), 1551-1555 (2005).
- Lindenberg, R., Renga, V., Zhu, L. L., Nair, D., Schlaug, G. Bihemispheric brain stimulation facilitates motor recovery in chronic stroke patients. Neurology. 75 (24), 2176-2184 (2010).
- Bolognini, N., et al. Neurophysiological and behavioral effects of tDCS combined with constraint-induced movement therapy in poststroke patients. Neurorehab. Neural Rep. 25 (9), 819-829 (2011).
- Vines, B. W., Cerruti, C., Schlaug, G. Dual-hemisphere tDCS facilitates greater improvements for healthy subjects’ non-dominant hand compared to uni-hemisphere stimulation. BMC Neurosci. 9, 103 (2008).
- Edwardson, M. A., Lucas, T. H., Carey, J. R., Fetz, E. E. New modalities of brain stimulation for stroke rehabilitation. Exp. Brain Res. 224 (3), 335-358 (2013).
- Stagg, C. J., et al. Polarity-sensitive modulation of cortical neurotransmitters by transcranial stimulation. J. Neurosci. 29 (16), 5202-5206 (2009).
- Clark, V. P., Coffman, B. A., Trumbo, M. C., Gasparovic, C. Transcranial direct current stimulation (tDCS) produces localized and specific alterations in neurochemistry: a H magnetic resonance spectroscopy study. Neurosci. Lett. 500 (1), 67-71 (2011).
- Liebetanz, D., Nitsche, M. A., Tergau, F., Paulus, W. Pharmacological approach to the mechanisms of transcranial DC-stimulation-induced after-effects of human motor cortex excitability. Brain. 125 (10), 2238-2247 (2002).
- Nitsche, M. A., et al. Pharmacological modulation of cortical excitability shifts induced by transcranial direct current stimulation in humans. J. Physiol. 553 (Pt 1), 293-301 (2003).
- Nitsche, M. A., et al. Consolidation of human motor cortical neuroplasticity by D-cycloserine). Neuropsychopharmacol. 29 (8), 1573-1578 (2004).
- Shors, T. J., Matzel, L. D. Long-term potentiation: what’s learning got to do with it. Behav. Brain Sci. 20 (4), 597-614 (1997).
- Miyamoto, E. Molecular mechanism of neuronal plasticity: induction and maintenance of long-term potentiation in the hippocampus. J. Pharmacol. Sci. 100 (5), 433-442 (2006).
- Puts, N. A. J., Edden, R. A. E. In vivo magnetic resonance spectroscopy of GABA: a methodological review. Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc. 60, 29-41 (2012).
- Tkác, I., Oz, G., Adriany, G., Ugurbil, K., Gruetter, R. In vivo 1H NMR spectroscopy of the human brain at high magnetic fields: metabolite quantification at 4T vs. 7T. Magn. Res. Med. 62 (4), 868-879 (2009).
- Marjanska, M., et al. Localized 1H NMR spectroscopy in different regions of human brain in vivo at 7 T2 relaxation times and concentrations of cerebral metabolites. NMR Biomed. 25 (2), 332-339 (2012).
- Mescher, M., Merkle, H., Kirsch, J., Garwood, M., Gruetter, R. Simultaneous in vivo spectral editing and water suppression. NMR Biomed. 11 (6), 266-272 (1998).
- Mescher, M., Tannus, A., Johnson, M. O., Garwood, M. Solvent suppression using selective echo dephasing. J. Magn. Res. Series A. 123, 226-229 (1996).
- Stagg, C. J., Bachtiar, V., Johansen-Berg, H. The role of GABA in human motor learning. Curr. Biol. 21 (6), 480-484 (2011).
- Rango, M., et al. Myoinositol content in the human brain is modified by transcranial direct current stimulation in a matter of minutes: a 1H-MRS study. Magn. Reson. Med. 60 (4), 782-789 (2008).
- Bastani, A., Jaberzadeh, S. a-tDCS Differential Modulation of Corticospinal Excitability: The Effects of Electrode Size. Brain Stim. 6 (6), 932-937 (2013).
- Yousry, T. A., et al. Localization of the motor hand area to a knob on the precentral gyrus. A new landmark. Brain. 120 (Pt 1), 141-157 (1997).
- Gruetter, R., Tkác, I. Field mapping without reference scan using asymmetric echo-planar techniques). Magn. Res. Med. 43 (2), 319-323 (2000).
- Tkác, I., Starcuk, Z., Choi, I. Y., Gruetter, R. In vivo 1H NMR spectroscopy of rat brain at 1 ms echo time. Magn. Res. Med. 41 (4), 649-656 (1999).
- Provencher, S. W. Estimation of metabolite concentrations from localized in vivo proton NMR spectra. Magn. Res. Med. 30 (6), 672-679 (1993).
- Oz, G., et al. Assessment of adrenoleukodystrophy lesions by high field MRS in non-sedated pediatric patients. Neurology. 64 (3), 434-441 (2005).
- Henry, P. -. G., et al. Brain energy metabolism and neurotransmission at near-freezing temperatures: in vivo (1)H MRS study of a hibernating mammal. J. Neurochem. 101 (6), 1505-1515 (2007).
- Westman, E., et al. In vivo 1H-magnetic resonance spectroscopy can detect metabolic changes in APP/PS1 mice after donepezil treatment. BMC Neurosci. 10, 33 (2009).
- DaSilva, A. F., Volz, M. S., Bikson, M., Fregni, F. Electrode positioning and montage in transcranial direct current stimulation. J. Vis. Exp. (51), (2011).
- Nitsche, M. A., et al. Transcranial direct current stimulation: State of the art. Brain Stim. 1 (3), (2008).
- Brunoni, A. R., et al. A systematic review on reporting and assessment of adverse effects associated with transcranial direct current stimulation. Int. J. Neuropsychopharmacol. 14 (8), 1133-1145 (2011).
- Zaitsev, M., Speck, O., Hennig, J., Büchert, M. Single-voxel MRS with prospective motion correction and retrospective frequency correction. NMR Biomed. 23, 325-332 (2010).
- Henry, P. -. G., et al. Proton-observed carbon-edited NMR spectroscopy in strongly coupled second-order spin systems. Magn. Res. Med. 55 (2), 250-257 (2006).
- Govindaraju, V., Young, K., Maudsley, A. A. Proton NMR chemical shifts and coupling constants for brain metabolites. NMR Biomed. 13 (3), 129-153 (2000).
- Pfeuffer, J., Tkác, I., Provencher, S. W., Gruetter, R. Toward an in vivo neurochemical profile: quantification of 18 metabolites in short-echo-time (1)H NMR spectra of the rat brain. J. Magn. Res. 141 (1), 104-120 (1999).
- Adler, C. M., et al. Neurochemical effects of quetiapine in patients with bipolar mania: a proton magnetic resonance spectroscopy study. J. Clin. Psychopharmacol. 33 (4), 528-532 (2013).
- Aoki, Y., Inokuchi, R., Suwa, H. Reduced N-acetylaspartate in the hippocampus in patients with fibromyalgia: A meta-analysis. Psychiatry Res. 213 (3), 242-248 (2013).
- Zahr, N. M., et al. In glutamate measured with magnetic resonance spectroscopy: behavioral correlates in aging. Neurobiol. Aging. 34 (4), 1265-1276 (2013).
- Reyngoudt, H., et al. Does visual cortex lactate increase following photic stimulation in migraine without aura patients? A functional (1)H-MRS study. J. Headache Pain. 12 (3), 295-302 (2011).
- Nenadic, I., et al. Superior temporal metabolic changes related to auditory hallucinations: a (31)P-MR spectroscopy study in antipsychotic-free schizophrenia patients. Brain Struct. Funct. , (2013).
- Currie, S., et al. Magnetic resonance spectroscopy of the brain. Postgrad. Med. J. 89 (1048), 94-106 (2013).
- Stagg, C. J. Magnetic Resonance Spectroscopy as a tool to study the role of GABA in motor-cortical plasticity. NeuroImage. , (2013).
- Bottomley, P. A. Spatial localization in NMR spectroscopy in vivo. Ann. N. Y. Acad. Sci. , 333-348 (1987).
- Frahm, J., et al. Localized high-resolution proton NMR spectroscopy using stimulated echoes: initial applications to human brain in vivo. Magn. Res. Med. 9 (1), 79-93 (1989).
- Gussew, A., et al. Absolute quantitation of brain metabolites with respect to heterogeneous tissue compositions in (1)H-MR spectroscopic volumes. Mag. Res. Mat. Phys. 25 (5), 321-333 (2012).
- Gasparovic, C., et al. Use of tissue water as a concentration reference for proton spectroscopic imaging. Magn. Res. Med. 55 (6), 1219-1226 (2006).
- Nitsche, M. A., et al. MRI study of human brain exposed to weak direct current stimulation of the frontal cortex. Clin. Neurophysiol. 115 (10), 2419-2423 (2004).
- Miranda, P. C., Faria, P., Hallett, M. What does the ratio of injected current to electrode area tell us about current density in the brain during tDCS?. Clin. Neurophysiol. 120 (6), 1183-1187 (2009).
- Faria, P., Leal, A., Miranda, P. C. Comparing different electrode configurations using the 10-10 international system in tDCS: a finite element model analysis. IEEE Engineering Med. Biol. Soc. 2009, 1596-1599 (2009).
- Schestatsky, P., Morales-Quezada, L., Fregni, F. Simultaneous EEG monitoring during transcranial direct current stimulation. J. Vis. Exp. (76), 1-11 (2013).
- Reidler, J. S., Zaghi, S., Fregni, F., Coben, R., Evans, J. R. Chapter 12. Neurophysiological Effects of Transcranial Direct Current Stimulation. Neurofeedback and neuromodulation techniques and applications. , (2011).
- Zheng, X., Alsop, D. C., Schlaug, G. Effects of transcranial direct current stimulation (tDCS) on human regional cerebral blood flow. NeuroImage. 58 (1), 26-33 (2011).
- Antal, A., Polanía, R., Schmidt-Samoa, C., Dechent, P., Paulus, W. Transcranial direct current stimulation over the primary motor cortex during fMRI. NeuroImage. 55 (2), 590-596 (2011).
- Brunoni, A. R., et al. The sertraline vs. electrical current therapy for treating depression clinical study: results from a factorial, randomized, controlled trial. JAMA Psychiatry. 70, 383-391 (2013).
