经颅磁刺激(TMS)和低频TMS(lfTMS)已被证明是脑学文献的主要贡献者。在这里,我们重点介绍使用TMS研究自我欺骗的皮质相关性的方法。
神经影像学通常被认为是一门需要资源的学科。虽然在某些情况下确实如此,但资源有限的机构历来对神经科学领域做出了重大贡献,包括神经影像学。在自我欺骗的研究中,我们已经成功地利用单脉冲TMS来确定大脑与能力的相关性,包括过度使用和自我增强。即使不使用神经导航,这里提供的方法也能带来成功的结果。例如,人们发现自我欺骗反应的减少会导致情感的减少。这些方法提供可靠和有效的数据,这些方法提供了否则无法获得的研究机会。通过使用这些方法,神经科学领域的整体知识库得到了扩展,为诸如我们机构(蒙特克莱尔州立大学是西班牙裔服务研究所)的学生提供研究机会,这些学生经常被剥夺了这样的研究经验。
在资源有限的研究机构(通常称为“教学大学”)中,研究大脑行为相关性存在许多挑战。根据美国国家科学基金会(NSF)提供的数据,几乎所有的学术研究都是由美国一小部分高等教育机构完成的。在审查超过4,400个高等教育学位授予机构时,排名前115位的大学/研究所执行并发表了所有研究的75%1。在美国,有131所研究1(R1:大学在研究排名方面可以达到的最高地位水平)大学获得大部分联邦资金。
这种头重脚轻的资金差距限制了许多主要研究人员和学生的研究选择;例如,只有1.9%的R1大学是西班牙裔服务机构。此外,非R1机构在研究空间,授予的赠款和可用于研究的时间方面受到限制,这些学校通常没有医学院的从属关系2。鉴于这些障碍,我们提供了成功允许在资源有限的环境中研究欺骗中的大脑行为关系的方法。虽然这些方法适用于任何机构,但我们相信那些在规模较小/教学密集的大学的人将从这些方法中获得最大的好处。
我们的实验室主要关注负责产生自我欺骗和自我增强的大脑区域。通过多种技术可以确定潜在皮质区域的因果关系,这些数据有助于确认相关的神经影像学方法和实验患者试验3,4,5。
为了研究因果神经影像学技术的自欺欺人,已经采用了许多创新方法,主要是单脉冲经颅磁刺激(TMS)和重复TMS(rTMS6;图 1)。虽然tDCS(经颅直接皮质刺激)已成功采用7 ,并且可以修改以复制此处介绍的方法,程序和结果,但TMS的灵活性仍然使其成为自我欺骗神经调节的最佳选择。在其最常见的实现中,研究人员抑制,兴奋,破坏或测量皮质兴奋性(此处未涉及,但见参考文献8)。
内侧前额叶皮层(MPFC)似乎与自我欺骗反应有关9.鉴于皮质中线结构(CMS)在一般10中的自我意识方面的作用,自我欺骗与MPFC活性相关也就不足为奇了。为了根据额叶区域确定因果关系,依靠TMS来产生“虚拟病变”,同时测量自我欺骗的发作11。测量自我欺骗 是通过 两种主要方法实现的:自我增强和过度使用6。
我们发现,MPFC的破坏导致自我欺骗的减少6,8,11,12,13。此外,我们发现这种减少(即降低自我欺骗)与一个人的影响减少有关(即消极情绪增加,积极情绪减少)。
由于没有使用神经导航/单个MRI(由于费用,大多数实验室没有这些资源),因此可能会对TMS靶向的定位和准确性提出担忧。我们通过偶尔进行基准程序来弥补这一点,其中将造影剂靶标(例如,维生素E片剂)放在盖子上,然后/在结构MRI11,12中扫描参与者。这些方法已经证实了这里概述的方法的准确性,我们将MPFC的内侧方面定位在BA 10/9的边界,该边界位于内侧额叶回(0,~40,~30)上方。
显然,可以使用其他方法(例如神经导航)获得更高的空间分辨率,但是,这些方法并非没有缺点,包括参与者辍学,参与者排除,实验持续时间增加,额外的培训和筛选,增加的费用以及参与者的多次现场访问。因此,在许多情况下,这里介绍的方法为神经导航提供了极好的替代方案。
这里概述的协议(及其变体)已在蒙特克莱尔州立大学的50多项研究中使用。整个设置可以以低于15,000美元(美国)的价格创建。此外,我们发现我们的坐标与使用基准程序的底层大脑结构非常匹配。
经常使用此方法的变体。例如,控制条件可以包括刺激不同的大脑区域,应用TMS不同的时间(即,在应该没有效果的时间应用TMS),使用假线圈,使用不同水平的机器总输出等?…
The authors have nothing to disclose.
LSAMP(Louis Stokes Alliance for Minority Participation)、Wehner和The Crawford Foundation、Kessler Foundation都感谢他们的支持。
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