Summary

기본 모드 네트워크를 검사하기 위해 Transcranial 자석 자극과 fMRI를 결합

Published: December 28, 2010
doi:

Summary

이 문서에서는, 우리는 기본 네트워크에 뇌 자극의 효과를 조사하기 위해 TMS와 fMRI의 조합과 관련된 방법론과 고려 사항을 검토하십시오.

Abstract

기본 모드 네트워크는 개인이 외부 세계에 초점과 두뇌에 있습니다 않을 때 활성화된 뇌의 영역의 그룹입니다 "반쯤 남은."1,2,3 이것은 기본 모드 네트워크가 자기 참조에 해당하는 생각입니다 또는 "내부 정신 작용."2,3

그것은 인간의 기본 모드 네트워크에서 활동이 특정 pathologies (예를 들어와 상관이며, 그 가상되었습니다 하이퍼 활성화는 정신 분열증 4,5,6과 네트워크의 7 반면 하이포 정품 인증이 가진 자폐증 스펙트럼 장애에 연결되어 있습니다 알츠하이머 병 및 기타 neurodegenerative 질병 8)에 연결되어되었습니다. 이 네트워크의 등, 비침 투 변조는 비정상적인 네트워크 활성화에 연결된 신경 및 정신과 pathologies의 여러 가지 잠재적인 치료 개입을 대표 있습니다. 이 변조를 적용하는 한 가지 도구는 Transcranial 자석 자극입니다 transiently 또는 lastingly화된 자기장 펄스의 응용을 통해 대뇌 피질의 흥분을 (중 증가 또는 감소) 변조 수있는 비침습 neurostimulatory 및 neuromodulatory 기술 9.

기본 모드 네트워크 향해 성향과 변조의 오차를 탐험하기 위해, 우리는 기능적인 자기 공명 영상 (fMRI)로 (왼쪽 하부 정수리 엽)를 TMS를​​ 결합합니다. 이 문서를 통해, 우리는 성공적으로이 두 neuroscientific 도구를 결합하는 데 필요한 프로토콜 및 고려 사항을 검토합니다.

Protocol

1. 준비 시작하려면 피사체의베이스 라인 해부 검사를 구하십시오. 이것은 실제 실험을하기 전에 며칠이 완료되어야합니다. 다음, frameless stereotactic 소프트웨어 패키지로 검사를로드합니다. 마지막으로 찾아와 자극의 좌표를 타겟팅할 수 있습니다. 이 경우, 우리는 왼쪽 열등한 정수리 lobule를 타겟팅하는 것입니다. 2. 초기 스캔 <ol clas…

Discussion

<p class="jove_content"> 오프라인 TMS / MRI 실험, 거의 틀림없이 가장 중요한 고려 사항은 자극의 사이트에서 MRI를 베이에 신속하고 손쉽게 전환을 포함을 실시하는 경우. 따라서,이 전환에 도움을 제안 상기 아이디어 몇 가지를 다시 방문 가치가있을 것입니다. 첫째 가능한 MRI 베이에 가까운 위치에 설치 휴대용 TMS 시스템을 사용합니다. 둘째, MRI 장비에 프로그래밍된 모든 자동 독립 또는 이에 상응하는 메커니즘을 우?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Materials

  • MRI Equipped for fMRI (pictured in video is a Philips)
  • TMS Device Capable of Repetitive Stimulation (pictured in video is a Magstim)
  • Frameless Stereotaxy Equipment (pictured in video is Brainsight)
  • Ear Plugs
  • Chair for Subject during Stimulation
  • Back Projection Screen or MRI Compatible Goggles
  • Blank Stimuli Screen

References

  1. Raichle, M. E., MacLeod, A. M., Snyder, A. Z., Powers, W. J., Gusnard, D. A., Shulman, G. L. A default mode of brain function. Proc. Nat. Acad. Sciences. 98 (2), 676-682 (2001).
  2. Buckner, R. L., Andrews-Hanna, J. R., Schacter, D. L. The brain’s default network: anatomy, function and relevance to disease. Ann. N.Y. Acad. Sci. 1124, 1-38 (2008).
  3. Raichle, M. E., Snyder, A. Z. A default mode of brain function: a brief history of an evolving idea. Neuroimage. 37 (4), 1083-1090 (2007).
  4. Whitfield-Gabrieli, S., Thermenos, H. W., Milanovic, S., Tsuang, M. T., Faraone, S. V., McCarley, R. W., Shenton, M. E., Green, A. I., Nieto-Castanon, A., LaViolette, P., Wojcik, J., Gabrieli, J. D., Sidman, L. J. Hyperactivity and hyperconnectivity of the default network in schizophrenia and in first-degreerelatives of persons with schizophrenia. Proc. Nat. Acad. Sciences. 106 (4), 1279-1284 (2009).
  5. Pomarol-Clotet, E., Salvardor, R., Sarro, S., Gomar, J., Vila, F., Martinez, A., Guerrrero, A., Ortiz-Gil, J., Sans-Sansa, B., Capdevila, A., Cebamanos, J. M., McKenna, P. J. Failure to deactivate the prefrontal cortex in schizophrenia: dysfunction of the default mode network?. Psychol Med. 38 (8), 1185-1193 (2008).
  6. Garrity, A. G., Pearlson, G. D., McKiernan, K., Lloyd, D., Kiehl, K. A., Calhoun, V. D. Aberrant “default mode” functional connectivity in schizophrenia. American Journal of Psychiatry. 164, 450-457 (2007).
  7. Kennedy, D. P., Redcay, E., Courchesne, E. Failing to deactivate: Resting functional abnormalities in autism. Proc. Nat. Acad. Sciences. 103 (21), 8275-8280 (2007).
  8. c Buckner, R. L., Snyder, A. Z., Shannon, B. J., LaRossa, G., Sachs, R., Fotenos, A. F., Sheline, Y. I., Klunk, W. E., Mathis, C. A., Morris, J. C., Mintun, M. A. Molecular, structural, and functional characterizations of Alzheimer’s disease: evidence for a relationship between default activity, amyloid, and memory. Journal of Neuroscience. 34, 7709-7717 (2005).
  9. Pascual-Leone, A., Davey, M., Wassermann, E. M., Rothwell, J., Puri, B. . Handbook of Transcranial Magnetic Stimulation. , (2002).
check_url/2271?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Halko, M. A., Eldaief, M. C., Horvath, J. C., Pascual-Leone, A. Combining Transcranial Magnetic Stimulation and fMRI to Examine the Default Mode Network. J. Vis. Exp. (46), e2271, doi:10.3791/2271 (2010).

View Video