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29. Juli 2020

Muster tms

Zusätzlich zu den GLM-Analysen führten wir Multivoxel-Musteranalysen (MVPA) innerhalb der unter der Spule definierten sphärischen ROIs durch. Die MVPA-Analysen wurden an den Beta-Werten in jedem Voxel durchgeführt, die aus dem glImparaten erstellt enthoben Analysezwecken abgeleitet wurden. In Experiment 1 hatten wir insgesamt 90 Ereignisse (3 Bedingungen x 30 Ereignisse pro Bedingung). Wir verwendeten Unterstützung Svector Machine Klassifizierung mit Leave-One-Run-Out (3-fach) Schema von The Decoding Toolbox (TDT) implementiert (Hebart et al., 2015). Für jede Klassifizierungsfalte wurden Beta-Schätzungen für jede Bedingung für zwei Durchläufe als Trainingsdaten verwendet, und die Leistung wurde anhand von Daten aus dem dritten („links-aus“) Lauf getestet. Dies wurde iterativ durchgeführt, bis alle Durchläufe getestet wurden (d. h. insgesamt 3 Iterationen). Die Genauigkeit des Klassifiers wurde für jeden ROI und jedes Subjekt separat berechnet, indem die Klassifizierungsgenauigkeit über alle Falten hinweg durchschnittlich ermittelt wurde. Wir folgten einem ähnlichen Verfahren für die Analysen in Experiment 2 und wendeten einen Gaussian Naéve Bayes (GNB) Klassifier auf jede Sitzung separat an.

Wir haben die TDT-Toolbox verwendet, um die Feature-Vektoren zu generieren und die Analyse in der Waikato Environment for Knowledge Analysis (WEKA) Software (Frank et al., 2016) durchgeführt. Wir untersuchten weiter, ob ein Klassifier, der auf einem Frequenzpaar trainiert wird, verwendet werden kann, um ein anderes Frequenzpaar zu klassifizieren. Insbesondere haben wir einen Klassifier trainiert, um zwischen 5 und 25 Hz TMS mit den Voxeln im 20-mm-ROI zu unterscheiden, und die Fähigkeit dieses Klassifiierers untersucht, zwischen 8,33 und 12,5 Hz TMS zu unterscheiden. Differentialmuster von MT, CMCT und SP wurden durch Stimulierung über beide Hemisphären mit der betroffenen Hemisphäre erhalten, die signifikant reduzierte MT und verlängerte CMCT impliziert eine frühe Beeinträchtigung der kortikalen und subkortikalen Strukturen impliziert, wodurch die mögliche Anwendung von TMS auf neuartige Weise für die Früherkennung und Prognose bei CBD-Syndromen verwendet wird. Trauma bewirkt eine Veränderung des Gehirnmusters, und transkranielle magnetische Stimulation (TMS) verwendet magnetische Impulse, um das Gehirn wieder zu gesunden Mustern zu verschieben. Diese magnetischen Impulse können eine positive Wirkung auf die Neurotransmitter-Ebenen des Gehirns haben, so dass langfristige Remission von PTSD möglich. Der Mangel an konsistenter Zunahme der BOLD-Aktivität unter der TMS-Spule wirft die Frage auf, ob mit fMRI überhaupt IRGENDWELCHE TMS-Effekte unter der Spule erkannt werden können. Um diese Frage zu beantworten, untersuchten wir die verteilten Aktivitätsmuster und bauten einen MVPA-Klassifier, der versuchte, die verschiedenen TMS-Bedingungen zu unterscheiden. Wir haben für jede der vier ROI-Größen (Radien von 8, 12, 16 und 20 mm) einen separaten Klassifier gebaut und die 3-fache Kreuzvalidierung verwendet, indem wir den Klassifier auf zwei TMS-Läufen trainiert und auf der verbleibenden Strecke getestet wurde. Hier untersuchten wir die Wirkung von TMS auf Hirnbereiche unter der Spule, wenn sie auf den dorsolateralen präfrontalen Kortex (DLPFC) angewendet wurden, während wir die oben genannten Einschränkungen vermieden, indem die stimulierte Stelle präzise lokalisiert wurde, einschließlich unterschiedlicher Kontrollbedingungen, und eine große Anzahl von Impulsen lieferten. DLPFC wurde ausgewählt, weil es im MRT-Scanner leicht zugänglich ist und es stimuliert, was zu keinen motorischen oder visuellen Reaktionen führt.

In Experiment 1 verglichen wir die Aktivierungen, die durch 10 Impulse mit niedriger Intensität bei 1 Hz, 10 hochintensive Impulse, die bei 1 Hz abgegeben werden, und 20 hochintensive Impulse, die in Bursts von 4 Impulsen bei 0,5 Hz abgegeben werden, erzeugt werden. In Experiment 2 haben wir die Aktivierungen von Zügen von 30 Impulsen verglichen, die mit vier verschiedenen Frequenzen (5, 8,33, 12,5 und 25 Hz) geliefert werden. Trotz der großen Anzahl von Impulsen, die in beiden Experimenten abgegeben wurden, fanden wir keine Beweise dafür, dass TMS die BOLD-Aktivität in den Hirnregionen direkt unter der Spule erhöhte.