文摘

电动机与经颅磁刺激(TMS)地图获得进化的生物标志物监测疾病进展或治疗干预的影响。高这两次试验法的可靠性技术长期观察时间因此需要区分每日或每周的波动和稳定的塑料重组皮质脊髓的连通性。在这项研究中,一种新的投影、插值和coregistration技术,认为个人旋转的解剖学,应用在健康受试者两周一次的经颅磁刺激运动地图在一段时间内获得的12周。组内相关系数显示电机的长期可靠性地图有关两半球间的差异。感觉运动皮层和非基本汽车领域的优势半球显示更多的扩展和更稳定的皮质脊髓的连通性。长期刺激MEP振幅在每个网站的相关性显示mosaic-like集群的皮质脊髓兴奋性一致。休息运动阈值、重心和意味着议员在所有经颅磁刺激网站,作为高度可靠皮质地图参数,可以从多变量解MEP面积和体积等参数。皮质TMS电动机地图提供高两次试验法的可靠性对长期监测分析与精制技术。他们可能指导恢复干预为neurorehabilitation目标休眠皮质脊髓的连通性。

1。介绍

皮质地图自适应重组后大脑损伤被称为可塑性和被认为是有关在恢复和补偿通过反射神经电路架构的改变和突触连接(1]。然而,这些神经元网络的连通性,还被use-dependent不断修改机制独立于任何伤害或复苏。当学习地图皮质可塑性的变化在疾病进展或治疗干预措施,因此有必要解决稳定和变量映射参数。在这种情况下,大脑刺激技术尤其适用于监测皮质地图,例如,皮质脊髓的连接通过测量探头有效寿命及其运动诱发电位(MEP)目标肌肉。动物研究中应用的技术和人类研究,例如,皮层microstimulation或epicortical电刺激,对于不同的侵袭性和空间精度(2- - - - - -7]。

经颅磁刺激(TMS)应该是空间分辨率显著低于手术映射技术建立了作为一个强大的临床和研究替代映射工具的应用程序(8]。当应用,例如,在中风患者的上下文中,TMS映射显示减少兴奋性和减少皮质受损运动的代表(9,10]。短期治疗后,大脑皮层的运动映射和手灵巧度增加至少暂时11]。后不再干预,临床收益被招聘平行影响脑皮层运动表象的初级运动皮层(外9,12,13]。

然而,最近的研究挑战这些先前的发现揭示皮质脊髓的连接在健康受试者的初级运动皮层外(14),以及通过展示空间的相关变化运动地图独立于任何干预的程度(15]。这种模糊性可能与方法论的差异;近年来,个人磁共振图像(核磁共振成像)与导航一起使用经颅磁刺激(特种加工)。这种技术监视线圈位置,方向,和倾斜,从而增加两个线圈位置的可重复性(16,17)和方向(18]。经颅磁刺激线圈时一致的基础上,个体中央沟的形状,主要运动中的somatotopy手部可以捕获(19]。导航TMS可能因此更精确的比标准的经颅磁刺激,例如,在捕捉非基本运动皮质皮质脊髓的连接(14),但也许还不够精确区分自然每日或每周的波动程度的运动映射(15)和持久的皮层可塑性的疾病或干预。这样的分化将需要稳定的皮质地图参数对这样的自然波动。

在这种背景下,仿真研究表明,个体对TMS-induced旋转的解剖学有重大影响电场分布(20.- - - - - -25]。电机的可靠性地图可能因此提高当大脑解剖学占个人间的差异。结合特种加工地图与单个核磁共振成像facilitated-as第一步在归一化空间多少组数据的分析(15,26,27]。以前的特种加工方法,然而,仍然预计目标点的经颅磁刺激线圈的职位是一个网格对大脑表面,类似于一个平面,脑回和脑沟,和不占皮层形态学的差异(15,17- - - - - -19,28- - - - - -30.]。为了克服这个限制,我们最近提出了一个新颖的投影,内插,和coregistration估算特种加工技术网站上个人解剖学,即遵循表面曲率的脑回31日]。因此这种方法的新颖性是与应用程序无关的neuronavigation TMS映射过程本身,就像在以前的特种加工研究,而是在于立体定向的应用特种加工可视化刺激所提供的信息的发现与特定的解剖学(31日]。刺激特定的可视化的网站,获得的雏鸟他们旋转的曲率,一个数学插值的补充,后者被认为是所有邻近distance-weighted时尚刺激的结果。该技术实现了低变异性的皮质电动机比标准经颅磁刺激在标准化的空间对象之间的映射的映射(31日]。

在目前的研究中,我们认为,这种精致的经颅磁刺激技术也将提供两次试验法的高可靠性的皮质运动地图,虽然经颅磁刺激的固有变异性指标,像其他指标代表人体生理学,可能与许多生物的原因。我们测试了特种加工的长期稳定健康的主题,而不是几天或几周内,测试之前几个月,和六而不是只有两个或三个不同的测量时间点。因为这些先前的研究应用标准的经颅磁刺激映射approach-revealed重新测试可靠性低甚至为这些短观测时间,这个标准的重复过程更长时间随访期将不会提供任何进一步的信息。因此我们考试我们长期关注最近引入的新方法(31日]。值得注意的是,前面研究中观察到的有限的可靠性并不是与焦映射等参数有关重心或热点但是映射参数捕获皮质运动地图的程度,如地图区域。我们也因此解决这些经典的参数和应用互补措施描述了大脑皮层的运动映射,如电机的地图意味着空间重叠,意味着MEP波幅,组内相关性的议员振幅在目前的研究。

我们发现扩展感觉运动功能重叠对象高的地区,在映射会话。因此,长期稳定的地图区域可能是分的更波动的包围。在每个刺激网站,MEP振幅显示mosaic-like集群的组内相关一致的皮质脊髓的感觉运动皮质兴奋性生成分布区域。此外,有些意外,有关两半球间的差异更稳定的非基本运动区皮质脊髓的连接优势半球被瓦解,反映use-dependent可塑性。

2。材料和方法

2.1。主题

十二个右撇子对象(男性平均年龄24岁范围19-28 8)与验证右利(EHS > 70)根据爱丁堡偏手性库存(32]研究了六个实验过程中实验之间的平均14.7天。在所有科目中,大脑皮层运动非惯用的地图,右半球被抓获;六个参与者,额外的电机主要的地图,也就是说,左半球可能被收购。在三个主题,一个额外的第六第七测量了~ 1.5年后会话。所有测量同时进行。然而,参与者被故意不要求改变他们的日常工作。我们因此希望尽可能模拟临床实践的现实条件。所有参与者发出书面知情同意和没有禁忌经颅磁刺激(33]或任何神经或精神疾病的历史。研究经当地伦理委员会批准,并按照《赫尔辛基宣言》。

2.2。映射协议

皮层映射是由同一个人在所有实验(DK)如前所述31日]:我们使用导航TMS刺激器(eXimia®, Nexstim,赫尔辛基芬兰)和两相的以线圈(Nexstim,芬兰赫尔辛基)的平均直径50毫米,估计focality 0.68厘米²(eXimia焦Bipulse,芬兰赫尔辛基)。neuronavigation系统控制的位置、方向和倾角的经颅磁刺激线圈。映射前,个体解剖t1加权磁共振图像3-Tesla收购西门子蒂姆三核磁共振成像系统(西门子公司(Siemens AG)、埃朗根、德国)使用t1-MPRAGE梯度回波,一个视野(FOV) 256毫米和176矢状切片,立体像素大小为1×1×1毫米³重复时间2300毫秒(TR),和一个回波时间(TE)的2.98毫秒。单个核磁共振成像是加载到coregistration eXimia系统使用三个解剖标志与主题的头(鼻根+关键螺旋)和9个附加点头皮(登记错误< 2毫米)。肌电图(EMG)信号的普通的伸肌肌腱牵向前的双臂被记录(EDC)集成EMG eXimia系统的设备(3千赫采样率,带通滤波器的10 - 500 Hz)使用Ag / AgCl AmbuNeuroline 720湿凝胶表面电极(德国Ambu GmbH)。欧洲议会议员获得从放松肌肉。EDC被选在这项研究中,因为这肌肉是主要的目标在brain-robot基于接口的干预措施(34- - - - - -36)用于中风康复(37,38]。电极放置2厘米除了彼此在前臂的肌腹(39),不同于整个过程通常申请手的肌肉。

对于每个主题,EDC肌肉的皮质表示决心使用40%的最大刺激器输出在解剖学上定义的“把手”初级运动皮层(M1)作为起始位置。如果最初的刺激器输出并不足以引起欧洲议会议员,在步骤增加5%。刺激器的电流波形是两相的。感应电流的方向在大脑中经历了第一阶段和第二阶段的前后刺激规定的制造商。电场的方向,计算的基础上,每个主体的个人MRI eXimia软件,保持垂直于中央沟,最高的位置被选为议员反应刺激点。已经确定了“热点”与大约30刺激通过移动周围的线圈把手,我们不同的线圈在一个角的方向大约90°的步骤大概10°和3刺激在每个角度,在原来的方向。使用这种方法,我们可以确定最高的方向响应在这个位置。这个方向是经历在所有情况下只有轻微(±20°)个人间的差异。休息运动阈值(RMT)确定使用相对频率的方法,即选择的最小刺激强度(通过改变刺激器输出在2%的最大刺激器输出步骤(美索)),导致议员> 50μ振幅在至少5 V的峰的连续试验(40,41]。

皮质地图表示在收购110% RMT相同的线圈定位应用热点。这张地图是扩展在热点与均匀分布随机顺序刺激直到EDC议员们可能不再被唤起。尽管有一些个人间的变化,这个过程足以覆盖整个EDC的皮质表示在所有科目31日]。可视化网格(5毫米×5毫米×5毫米),预定义的导航软件,用于指导在映射过程中,应用2 - 3每细胞刺激,导致平均每1厘米10刺激²。具体地说,两个刺激应用每个细胞;当其中一个没有导致一个响应,第三个刺激应用。实际的导航坐标的刺激被用于数据分析,导致间距约3毫米,由于小刺激网站在每个细胞的变化。刺激网站可视化表面20毫米的深度以确保刺激位于皮层在所有科目(头皮皮层距离范围:13 - 18.5毫米)。这个过程被选中是因为制造商允许调整在步骤5毫米,也就是说,在15毫米,20毫米和25毫米。这经颅磁刺激协议从而导致刺激网站20毫米以下头皮和间距为约3毫米坐标位于单独的MRI空间。

2.3。数据处理

数据分析使用Matlab R2010b (MathWorks GmbH, Ismaning,德国),定制的代码,工具箱SPM8(维康基金会神经造影中心、伦敦、英国),FreeSurfer软件套件(Martinos中心生物医学成像、查尔斯顿、美国),和SPSS V21 (IBM GmbH, Ehningen,德国)。

进行数据分析,然后使用实际的导航坐标(即。,MRI coordinates within the reference frame of the eXimia system) of each stimulus, resulting in an interstimulus spacing of approximately 3 mm. Finally, these spots were interpolated for visualization, sampled on a 1 × 1 × 1 mm grid to close the gap between stimulation sites, and then projected onto the gyral anatomy following the procedure described below [31日]。重要的是,这种插值技术增加了每一个刺激的可靠性通过考虑其所有邻国distance-weighted方式刺激的结果。这项技术还提供了一个更高层次的focality比常规方法治疗每个刺激作为离散事件。focality水平是高于实际的脉冲刺激激活的区域。

请注意,该插值过程导致卷(正式毫米³(mm)代替传统的表面²)来描述的扩展皮质地图。自计算值(毫米³)是成正比的真正的表面积(毫米²),总是以同样的方式计算所有会话,它提供了一个合适的测量来确定两次试验法的可靠性。映射中,大约有100刺激被应用,一些subject-to-subject可变性由于个人的皮质表示EDC (31日]。最近的研究表明,可靠的电机地图可以创建大约60刺激(42]。在这项研究中,相应的地图也可以捕获不到100刺激受试者有一个小的皮质表示EDC,,而在另外一些国家,需要更多的刺激。这种可变性的个人皮质地图已经详细所示(31日]。这个过程持续了~ 15分钟,受试者被要求保持他们的肌肉放松。在肌电图数据离线分析,直观地检查和试验,发现肌肉preactivation丢弃(< 1%的试验必须移除由于EMG激活)。

2.3.1。特种加工处理

自立体定向信息提供的特种加工(eXimia Nexstim,芬兰赫尔辛基)指的是线圈位置头部外,还需要附加的计算将这些信息以外的线圈和到大脑。因此我们使用经颅磁刺激线圈的坐标映射到项目所有刺激点的皮层之间的磁场的方向两个线圈绕组(31日]。线圈坐标通过导航系统从而获得转移到个人,每个主题的深度的形象~ 20毫米(参见前面章节)。

此后,平均议员振幅和每个地图的重心(齿轮)测定。由于不确定性的刺激使用经颅磁刺激深度,计算齿轮通常只在二维空间中。此外,我们应用个人空间(而不是标准化的空间),分析齿轮的可靠性,以使我们能够比较它与文学。最大amplitude-weighted刺激点是使用以下公式计算43]: 与的议员振幅的位置(medial-lateral)和(前后),欧洲议会议员振幅的总和。

所有刺激的议员振幅被投射到一个网格和1×1×1毫米内插通过考虑所有邻国刺激结果distance-weighted。这导致了一个三维的地图区域意思是议员振幅每个网格单元。活跃的和网格细胞(欧洲议会议员> 50μV)随后导致地图面积和体积的地图(区域意味着地图MEP),即议员amplitude-weighted区域,为每个测量。请注意,这个意思是议员振幅不同于意思是地图议员振幅(表2),捕获所有的noninterpolated刺激振幅的会话。

个人MRI卷和coregistered议员地图空间归一化MNI空间,为进一步使用SPM8组分析(44]。

2.3.2。FreeSurfer处理

MNI规范化MRI图像被导入到FreeSurfer软件(31日),对齐个人中央沟,皮质表面结构重建使用内置函数(45]。大脑表面平均> 160网格点是由coregistration的皮质表面结构44]。coregistered议员地图首先投射到个人表面结构与内置函数mri_vol2surfFreeSurfer然后转移到平均表面结构mri_surf2surf。结果,所有的地图都投射到同一表面坐标系统,使我们能够获得进一步统计每个网格点的皮质表面。

这个过程使我们计算均值议员振幅对所有测量和主题,所有科目的平均重叠在实验的过程中(百分比),和组内相关(ICC)议员振幅在每个网格点的值。

2.3.3。统计分析

重复测量方差分析(rmANOVA) Greenhouse-Geisser校正进行了经颅磁刺激参数来确定差异之间的会话。组内相关应用于计算两次试验法的可靠性(46MEP)意味着地图,地图区域,地图,RMT,坐标的齿轮,和各刺激MEP振幅网站,也就是说,表面网格点。

一个双向随机平均测量()选择在SPSS McGraw和黄47映射参数)。此外,我们计算一个表面网格点值为每个使用议员振幅的坐标。ICC值通常范围从0到1,但可以成为负如果主题是高于方差方差。值高于0.75,在0.5和0.75之间,低于0.5被视为反映高,温和,和可怜的两次试验法的可靠性,分别46]。

3所示。结果

3.1。组数据经颅磁刺激参数

所有实验会话的数据和分析没有任何收购辍学生之间的经颅磁刺激参数和无显著差异rmANOVA会议公布。每个半球的原始经颅磁刺激参数总结在表组级别1和2在单一学科水平的数据1和2,分别。

3.2。经颅磁刺激参数的可靠性

在非惯用右脑,ICC值超过六个交易日显示RMT高可靠性(ICC = 0.989;95%置信区间CI: 0.975 - 0.996,图1(一)),medial-lateral (ICC = 0.947;95%置信区间:0.882 - 0.983,图1 (b))和前后齿轮(ICC = 0.98: 95%置信区间:0.955 - 0.933,图1 (c)),意思是地图MEP振幅,也就是说,所有议员的平均振幅的皮质地图(ICC = 0.869;95%置信区间:0.711 - 0.956,图1 (d))。地图体积(ICC = 0.695;95%置信区间:0.32 - 0.899,图1 (f))和地图区域(ICC = 0.178;95%置信区间:0.879−0.73,图1 (e)分别)显示中度和可靠性较差。

在主导,左半球,ICC值超过六个交易日披露RMT高可靠性(ICC = 0.990;95%置信区间:0.970 - 0.998,图2(一个)),medial-lateral (ICC = 0.979;95%置信区间:0.927 - 0.997,图2 (b))和前后齿轮(ICC = 0.972;95%置信区间:0.914 - 0.996,图2 (c)),意思是地图议员振幅(ICC = 0.855;95%置信区间:0.566 - 0.977,图2 (d))。地图体积(ICC = 0.152;95%置信区间:0.130−0.535,图2 (f))和地图区域(ICC =−0.056;95%:−0.173到0.403,图2 (e))显示可怜的可靠性。

在三个主题,七分之一会话(以红色突出显示,补充图(f)在网上补充材料http://dx.doi.org/10.1155/2016/7365609)可以获得非惯用的半球。伦敦的高可靠性(ICC = 0.995;95%置信区间:0.976 - 1),medial-lateral齿轮(ICC = 0.973;95%置信区间:0.878 - 0.999)和前后齿轮(ICC = 0.892;95%置信区间:0.537 - 0.997),意思是地图议员振幅(ICC = 0.928;95%置信区间:0.664 - 0.998)在前面的六个交易日可以保存在第七测量,即第六届~ 1.5年。

3.3。汽车集团数据映射

均值重叠显示百分比高空间重叠的手部M1和相应的大脑感觉(S1)面积两个半球;也就是说,在这些地区(黄色表示)至少75%的受试者面对议员> 50μ诉这个核心区域周围边缘区域(用红色表示)扩展内侧和外侧M1和S1和先前地在运动前区皮层(PM)。在这个边缘地区,不到75%的受试者面对议员> 50μV(图3)。

议员振幅均值描述比前重叠较小的激活区域地图;激活是局限于那些皮质,所有受试者意味着议员> 100μV(黄色)和> 50μV(用红色表示)(图4)。值得注意的是,该地区大部分M1和S1和扩展点皮层在左,优势半球,而它仍然相当局限于M1和相应的S1的把手,惯用的半球。这些两半球间的差异保持稳定,即使正确的皮质地图被局限于同一六受试者左侧皮质地图(补充图分析)。

3.4。电动机可靠性地图

组内相关(ICC)的议员振幅值在每个网格点确认前皮质地图(意思是议员的振幅),显示相同的两半球间的差异,揭示中度到高可靠性(> 0.75)的议员振幅的六个实验(图5)。有趣的是,这些长期刺激MEP振幅在每个网站的相关性提出了mosaic-like集群一致的皮质脊髓的感觉运动皮质兴奋性生成分布区域。

4所示。讨论

本研究介绍了补充和高度一致的措施用于捕获皮质运动地图的程度和经颅磁刺激(TMS)演示了这些地图的高两次试验法的可靠性通过考虑个人长期观察时间旋转的解剖学。我们检查了运动诱发电位(议员)的普通的肌肉伸肌肌腱牵向前健康受试者在一段12周6两周一次的收购了经颅磁刺激运动地图,而以往的研究经颅磁刺激两次试验法的可靠性张成观察时间的1到6周共有两到三只测量(15,48- - - - - -54]。获得电机的证明一致性映射参数超过几个月有资格作为生物标志物监测疾病进展或治疗干预措施的影响,例如,在neurorehabilitation的上下文。然而,这些结果需要仔细推断患者脑损伤皮质生理学因为病人可能有更多的变量。特别要注意特定的经颅磁刺激参数选择的长期监测。像先前的研究,但延长观察时间,我们能够解决高度稳定的经颅磁刺激参数,即休息运动阈值(RMT),重心(齿轮),所有经颅磁刺激和平均议员网站,更多的变量,即地图区域。因此,我们建议不转移经典运动映射参数,地图区域和体积病人,而是互补的介绍和测试在这项研究中,也就是说,马达的地图意思是空间重叠,意思是议员振幅,组内相关性的议员振幅(见下面的段落)。

更具体地说,高可靠性,被组内相关(ICC), RMT和意思的地图议员振幅较短的观测时间(后证实了以前的发现49- - - - - -53]。前发现的一致性齿轮更变量(15,48,51,53)比现在的高可靠性研究的观察时间1.5年。

时的皮层代表区皮质脊髓的连接,发现更多的变量。关于经典的参数地图区域过程中,本研究证明可靠性差六个交易日。这一发现同意以前的观测的减少地图区域从温和的/高的可靠性51,52贫困/温和[]15)时增加观察期间的长度和数量的测量从两到三个。这些发现可能与受试者的个人条件随着时间的推移,即反映自然每日或每周的波动程度的运动映射(15]。区分他们从持久的皮层可塑性的疾病或干预,更稳定的皮质地图参数对这样的自然波动将是必要的。

因此,补充措施捕捉皮质运动地图的程度提出了在目前的研究和揭示空间特定区域的高可靠性在整个观察12周:电动机地图的空间重叠,意味着MEP波幅,国际刑事法庭的议员振幅使我们解开一个高度可靠的皮质脊髓的连通性的核心从周围的边缘地区。未来的研究可能测试证明这些互补的运动映射参数的可靠性是否将持续下去,获得了固定线圈的位置(例如,lateromedial,后前位的)或单相刺激。

重叠的地图目前研究揭示核心M1的手部和S1,不一致的发现扩展内侧和外侧包围的感觉运动皮层和前运动皮层(图在前面3)。这些观察证实了另外两个电动机地图,地图,意味着MEP波幅和ICC的议员振幅。然而,这两个比重叠覆盖一个较小的皮质区域的地图。值得注意的是,平均(图的地图4)和刑事法庭(图5)的议员振幅特别是透露有关两半球间的差异。在左边,优势半球,这些地图覆盖大面积的M1皮层和S1和扩展向点,而他们仍相当局限于M1和相应的S1的把手,惯用的半球。此外,国际刑事法庭地图瓦解mosaic-like皮质脊髓兴奋性生成一致的集群分布地区景点的感觉运动皮层和混合物降低可靠性。

我们解释空间重叠的地图和议员的振幅差异地图反映的高可变性古典经颅磁刺激参数地图区域。更具体地说,我们建议在地图区域代表瞬时皮质表示,也就是说,马达地图的自然每日或每周的波动程度,意味着议员振幅地图(图4)反映了一个稳定的汽车更耐这种可变性的地图。

快速功能可塑性的地图区域不同的学习过程中已被描述。比较隐式和显式电机的运动学习可以增加地图内隐学习期间,这是扭转尽快基线显性知识是获得55]。与盲文读者在另一项研究中,皮质地图面积随手的活动,也就是说,展示一个更大的地图区域在工作日比周末(56]。

相比之下,稳定的两半球间的差异意味着议员振幅地图和ICC地图在这个研究很可能与参与者的右利有关。这意味着终生更高使用右手的活动的日常生活,因此一个持久use-dependent重组和扩展(朝前运动和躯体感觉区)皮层代表区离开,这只手的优势半球[54,57]。然而,进一步的研究有更多的科目是必要的得出明确的结论。

目前的研究证实了早期动物实验(58- - - - - -61年和人类研究14,39,62年- - - - - -64年),这表明皮质脊髓的关系并不仅限于初级运动皮层,但扩展到不同地区的感觉运动系统。大约一半的灵长类动物大脑锥体束神经元位于中央后地区,例如,初级躯体感觉皮层,共享功能性质对刺激的活动和放电模式的函数肌肉力量与中央前锥体束神经元(31日,65年- - - - - -67年]。在目前的研究中,我们证实了这个扩展呈现出躯体感觉皮质和皮质脊髓的连接两半球间的差异,也就是说,高可靠议员引起从左边S1的优势半球,在健康受试者。然而,由于相当nonfocal经颅磁刺激的性质,这些发现可能的补充解释。即使经颅磁刺激线圈的中心是在初级躯体感觉皮层,这并不一定意味着躯体感觉皮层刺激产生下行凌空抽射。它可能意味着运动皮层神经元位于相反后,但仍前躯体感觉皮质,由磁刺激激活了S1 (39]。因此,我们明确承认,是不可能让这种类型的研究得出结论关于精确的皮质刺激。另一方面,术中在人类使用mono和电刺激双焦刺激的运动和躯体感觉皮质也引起欧洲议会议员(39,63年),支持假说的直接皮质脊髓的非基本运动皮层区域的连通性。

尽管他们有空间分辨率大大低于手术映射技术,经颅磁刺激地图瓦解mosaic-like集群的皮质脊髓兴奋性一致。这符合皮层microstimulation在非人灵长类动物的研究结果表明,相同的运动是由多个非连续的刺激引起的网站(39,60]。尽管先前的研究已经表明,TMS地图是适合繁殖这些实验microstimulation发现在人类15,52),目前的考试是第一个证明这个特定的长期可靠性皮质模式和扩展的地形分布特征斑点的感觉运动皮层在降低可靠性。我们认为这种模式是特定的证据神经池在各自的皮质的激活,例如,S1或点,因此呈现另一种解释,那就是,当前传播到遥远的领域,比如M1和锥体束,不太可能。因此这些发现强调本文提供的经颅磁刺激技术作为一个强大的和精确的临床和研究应用程序映射工具。

有趣的是,这项研究首次证明了长期测试的可靠性皮质脊髓的前运动皮层的连接,左,尤其是占主导地位的半球。右边,非惯用半球皮质脊髓的显示更大的波动的点连接,表明这是条赔偿激活休眠储备,例如,当更频繁地使用非惯用手或者当病变的M1皮质脊髓的连接,例如,中风后,需要替代途径。同时,最近的neurofeedback干预探索非惯用的可塑性,右半球在健康39和大脑损伤37,68年]。这些发现表明,结合电机传递β乐队与事件相关去同步化与本体感受的反馈在brain-robot界面环境(69年,70年)足以揭露潜在皮质脊髓的连接(37),重新分配感觉运动连接模式,增强皮质脊髓的通路的皮层(S1和点39,71年]。此外,试验数据应用这个概念证明操作性条件反射有针对性的大脑状态,并提供了一个直接的思维关系(72年卒中后)与功能性利益,具体训练任务(68年]。

5。结论

我们演示了应用经颅磁刺激映射的两次试验法的高可靠性技术长期观察时间。本研究显示运动地图有关的长期可靠性两半球间的差异,也就是说,更多的扩展和稳定的感觉运动皮层的皮质脊髓的连通性和非基本的运动区,优势半球。不同皮层映射允许稳定大脑皮层重组的理清更快塑料波动。Mosaic-like集群一致的皮质脊髓的感觉运动皮层的兴奋性跨越分布式区域显示功能和空间精确激活特定的神经池通过经颅磁刺激。此外,这些发现可能指导恢复干预解决休眠neurorehabilitation皮质脊髓的连通性。

相互竞争的利益

作者报告没有利益冲突。

确认

多米尼克·克劳斯是神经科学研究生培训中心的支持下,国际马克斯·普朗克研究学校认知神经科学和系统,德国图宾根。作者感谢罗伯特·鲍尔博士统计建议和赛义德a Nicksirat帮助数据。此前Gharabaghi支持由德国研究委员会(DFG GH 94/2-1 DFG EC 307)和从联邦教育部与研究[BFNT 01 gq0761, BMBF 16 sv3783 BMBF 0316064 b,和BMBF 16 sv5824]。

补充材料