資源の限られた環境における経頭蓋磁気刺激の活用による脳と行動の関係の確立
Summary
経頭蓋磁気刺激(TMS)および低周波TMS(lfTMS)は、脳文献への主要な貢献者であることが実証されている。ここでは、TMSを用いて自己欺瞞の皮質相関を調査する方法を強調する。
Abstract
ニューロイメージングは、通常、リソースを要求する分野として認識されます。これは特定の状況では当てはまりますが、限られたリソースを持つ機関は、歴史的にニューロイメージングを含む神経科学の分野に大きく貢献してきました。自己欺瞞の研究において、我々はシングルパルスTMSを用いて、過大主張や自己増強を含む能力の脳相関を決定することに成功しました。ニューロナビゲーションを使用しなくても、ここで提供される方法は成功した結果につながります。例えば、自己欺瞞的反応の低下が影響の減少につながることが発見された。これらの方法は、信頼性が高く有効なデータを提供し、そのような方法は、他の方法では利用できない研究機会を提供する。これらの方法を使用することにより、神経科学分野の全体的な知識ベースが拡大され、私たちの機関(モントクレア州立大学はヒスパニック系の研究所です)のような研究経験をしばしば否定される学生に研究機会を提供します。
Introduction
限られたリソースを持つ研究機関(しばしば「教育大学」と呼ばれる)で脳行動相関を研究することには多くの課題があります。国立科学財団(NSF)が提供するデータによると、ほとんどすべての学術研究は、米国の高等教育機関のごく一部によって完了しています。4,400以上の中等後学位授与機関を調査すると、上位115の大学/機関がすべての研究の75%を実行し、公開しています1。米国では、131の研究1(R1:研究ランキングの面で大学が達成できる最高のステータスレベル)の大学があり、連邦政府の資金の大部分を受けています。
このトップヘビーな資金格差は、多くの主任研究者と学生にとって研究の選択肢を制限します。例えば、R1大学のわずか1.9%がヒスパニック系の教育機関です。さらに、R1以外の機関は、研究スペース、授与される助成金、および研究に利用できる時間の面で制限されており、これらの学校はしばしば医学部に所属していません2。これらの障害を考慮して、我々は、リソースが限られた環境で欺瞞における脳と行動の関係の調査を首尾よく可能にした方法を提供する。これらの方法はあらゆる機関に適していますが、小規模/教育集約型の大学の学生は、これらの方法から最大の利益を得ると信じています。
私たちの研究室では、主に自己欺瞞と自己強化を生み出す脳領域に焦点を当てています。基礎となる皮質領域に関して因果関係を確立することは、多くの技術によって達成可能であり、これらのデータは、相関的神経画像化法および実験的患者試験を確認するのに役立つ3、4、5。
因果神経イメージング技術による自己欺瞞を調査するために、主にシングルパルス経頭蓋磁気刺激(TMS)および反復TMS(rTMS6;図1)。tDCS(経頭蓋直接皮質刺激)は成功裏に採用されており7 、ここで提示された方法、手順、および結果を再現するように修正することができますが、TMSの柔軟性は依然として自己欺瞞の神経調節に最適な選択肢です。その最も一般的な実施では、研究者は皮質興奮性を阻害、興奮、破壊、または測定する(ここではカバーしていないが、参考文献8を参照)。
内側前頭前野(MPFC)は、自己欺瞞的な反応に関与しているようです9。皮質正中線構造(CMS)が一般的な自己認識の観点から10の役割を考えると、自己欺瞞がMPFC活性と相関していることは驚くことではありません。前頭領域の観点から因果関係を決定するために、TMSは自己欺瞞の発作を測定しながら「仮想病変」を作り出すことに依存していました11。自己欺瞞の測定は、主に2つの方法 、 すなわち自己強化と過大評価6によって達成されています。
我々は、MPFCの混乱が自己欺瞞の減少につながることを発見しました6,8,11,12,13。さらに、そのような減少(すなわち、自己欺瞞の低下)は、人の影響の減少(すなわち、否定的な気分の増加および肯定的な気分の減少)に関連していることを我々は発見した。
ニューロナビゲーション/個々のMRIは採用されていないため(費用のために、ほとんどの研究室にはこれらのリソースがないため)、TMSターゲティングにおける位置決めと精度について懸念が生じる可能性があります。我々は、コントラストターゲット(例えば、ビタミンE錠剤)がキャップ上に置かれ、参加者がその後、構造MRI11,12でスキャンされる/その後にスキャンされる基準的な手順を時折行うことによってこれを補った。これらの方法は、ここで概説した方法の正確性を確認しており、内側前頭前頭ギラス(0,~40,~30)の上にあるBA 10/9の境界にあるMPFCの内側の側面をターゲットにしています。
明らかに、ニューロナビゲーションなどの他の方法を使用してより高い空間分解能を得ることができるが、これらの方法は、参加者のドロップアウト、参加者の排除、実験期間の長さの増加、追加のトレーニングおよびスクリーニング、追加の費用および参加者のためのしばしば複数回のサイト訪問を含む欠点なしには採用されない。したがって、ここで提示された方法は、多くの状況においてニューロナビゲーションの優れた代替手段を提供する。
Protocol
Representative Results
Discussion
ここで概説したプロトコル(およびそのバリエーション)は、モントクレア州立大学の50以上の研究で使用されています。セットアップ全体は、$ 15,000(米国)未満で作成できます。さらに、我々の座標は、基準的手順を用いて、基礎となる脳構造とよく一致することを発見しました。
この方法のバリエーションがしばしば使用される。例えば、制御条件には、異なる脳領域を…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
LSAMP(Louis Stokes Alliance for Minority Participation)、Wehner、The Crawford Foundation、Kessler Foundationは、彼らの支援に感謝しています。
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 |
References
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