Расшифровка тмс: Что такое TMS система, на самом деле

Что такое TMS система, на самом деле

10.07.2015

Что такое TMS система ? TMS – это англоязычная аббревиатура Transportation Management System т.е. система управления транспортом.  Ключевое слово здесь — Management т.е. управление.

В одной, из наших прошлых публикаций, мы довольно подробно рассказывали о существовании 2-х принципиально различных классов информационных систем для автоматизации управления перевозками – учетных и управляющих информационных системах – ссылка. А так же, обосновывали, что значимого повышения эффективности логистики управления перевозками, можно добиться только путем внедрения – управляющих программных продуктов т.е. TMS, т.к. это единственный способ автоматизации ПРОЦЕССОВ логистики и УПРАВЛЕНИЯ логистикой, в пику учетным системам, автоматизирующим по сути только ДОКУМЕНТООБОРОТ логистики.

К сожалению, термин TMS употребляется отечественными разработчиками информационных систем очень вольно, и, большинство имеющихся на российском рынке TMS систем, на проверку являются более простыми учетными системами.

Если же рассматривать TMS системы на базе 1С Предприятие 8, то ситуация еще более удручающая – в полном объеме термину TMS соответствуют буквально единицы.

В то же время, в хорошем смысле Management систем на базе 1С Предприятия для производственных предприятий, хватает, и есть из чего выбирать.

Почему так ?

Рискнем предположить, что ответ кроется в принципиальном и важном отличии TMS систем  от информационных систем для производственных предприятий (ERP/MES), которое заключается в следующих, не очень очевидных, но важных моментах:

• 
  В производстве, как и во многих других отраслях, бизнес процессы- фиксированные, т.е. все всегда происходит одинаково в соответствии с заранее определённым и настроенным в ERP/MES системе технологическим процессом, закупаются материалы, осуществляются технологические процессы производства, товар принимается и отгружается со склада по четкому распорядку, в строго определенной последовательности. Поэтому подобного рода отрасли – автоматизируются достаточно очевидно т.к. по сути необходимо автоматизировать конечное количество процессов.

• 
  В логистике, если конечно Вы не занимаетесь узким сектором перевозок (например занимаетесь только контейнерным импортом из китая в Москву), все немного по другому – каждый заказ клиента может быть обособленным набором бизнес-процессов, в котором последовательность взаимодействия подразделений компании определяется не стандартной для всей компании схемой, а логикой конкретной перевозки. Импорт контейнера и, скажем, экспорт металлопродукции подразумевают совершенно разные схемы взаимодействия внутренних подразделений, оформления документации, организации работы с внешними поставщиками и т.п. Становится очевидно – что при классическом подходе к автоматизации придется описывать все возможные варианты логистических процессов, что мало реально, и придется реализовывать в программном продукте все эти варианты. Во многом поэтому,  в логистике так распространены учетные системы — ориентация на конечные документы позволяет избежать необходимости автоматизировать вариабельные процессы.

Подведем итог и сделаем очень важный вывод — в автоматизации логистических процессов не может быть фиксированных бизнес процессов, они динамические и зависят от конкретного заказа клиента, от конкретной перевозки. От конкретного заказ клиента зависит — какие виды транспорта и в какой последовательности используем, импорт, экспорт или внутрироссийская перевозка, каких поставщиков привлекаем и т.п.

Возможно, по этой же причине, мы видим с Вами некоторое количество ERP и MES решений, но практически не наблюдаем TMS решений на базе 1С Предприятие 8, причем именно TMS в полном смысле этой аббревиатуры а не учетных систем, в названии которых оно применяется  «для красоты».

Значит ли это, что полноценную TMS на базе 1С Предприятие 8, сложно найти ? Да сложно  – но, найти можно, присмотритесь, например, к нашим решениям DATACore: LMS и DATACore: EMS.

Они разрабатывались нами как полноценные TMS решения, для управления логистическими процессами.

В названии продуктов мы сознательно отказались от термина TMS т.к. считаем, что он, в известной мере, дискредитирован. Поэтому ограничились аббревиатурами:

Автор — Купрашевич Ю.М.

ТМС — это… Что такое ТМС?

ТМС

телемеханическая сеть

ТМС

тепловая машина специальной обработки

1. СТМ
2. ТМС

система телемеханики

в маркировке

1. СТМ

Источник: http://www.startatom.ru/prod/telemehanica/content.html

ТМС

технология и механизация строительства

кафедра строительного факультета КГАСА

образование и наука, техн.

Источник: http://www.ksaba.ru/facultet/stroit/stroit.html

ТМС

тяжёлый мачтовый ствол

винтовки

ТМС

территориальная миграционная служба

1. ТС
2. ТМС

телеметрическая система

1. ТС

Словарь: С. Фадеев. Словарь сокращений современного русского языка. — С.-Пб.: Политехника, 1997. — 527 с.

ТМС

топливо маловязкое судовое

морск., энерг.

1. ТМ
2. ТМС

технология машиностроения

кафедра ТМС

образование и наука, техн.

ТМС

технические моющие средства

техн.

ТМС

Сравнительный словарь тунгусо-маньчжурских языков

лингв.

Источник: http://toponimika.ru/?p=22

ТМС

Трансметрострой

метро, организация, строительство

Источник: http://press.rzd.ru/smi/public/press?STRUCTURE_ID=2&layer_id=5050&refererLayerId=3789&log=INFO&id=270072

ТМС

термомеханическая спектроскопия

мед.

Источник: http://dspace.nbuv.gov.ua:8080/dspace/bitstream/handle/123456789/5969/22-Baronin.pdf?sequence=1

ТМС

телематическая служба

мн. ч., связь, техн.

ТМС

«Тулпар Мунай сервис»

с 2001

ТОО

Казахстан

Источник: http://www.oilcapital.ru/news/2005/09/121005_75620.shtml

ТМС

транспозиция магистральных сосудов

мед.

Источник: http://terramedica. spb.ru/ld1_2005/gorbachev.htm

ТМС

тетраметилсилан

Источник: http://www.mbec.protres.ru/Programs/Serdyuk/8/8-6.doc

1. ТМС
2. ТКМС

транскраниальная магнитная стимуляция

1. ТМС

Источник: http://www.icdc.ru/home.nsf/AllByCode/НД%2010

Словарь сокращений и аббревиатур.
Академик.
2015.

О компании

Компания УК ООО «ТМС групп» была создана в 2005 году как база обслуживания наземного нефтепромыслового оборудования. Сегодня это холдинг с диверсифицированным бизнесом. Компания ориентирована на выпуск продукции станочного парка, в том числе, высокоточного машиностроения. В сферу её деятельности входит производство изолированной трубной продукции повышенной надежности, нефтепромыслового, глубинно-насосного и бурового оборудования. Мощности компании позволяют оказывать услуги по ремонту и обслуживанию оборудования нефтегазового сектора.

«ТМС групп» использует самые современные методы управления производством — проектный и процессный подходы, систему Бережливого производства — и занимает надёжную позицию на рынке промышленных компаний Республики Татарстан и России.

За 15 лет «ТМС групп» из небольшого сервисного предприятия трансформировалось в производителя продукции и услуг не только для нефтегазовой промышленности, но и для машиностроительного и авиационного рынков. Вся деятельность компании распределена по трем дивизионам: машиностроительному, трубному и сервисному.

Первый — изготавливает продукцию высокоточного машиностроения, нефтепромысловое, буровое, глубинно-насосное оборудование, обсадные трубы и металлоконструкции.

Второй — трубный — производит трубную продукцию и фасонные изделия в антикоррозионном исполнении с наружным и внутренним покрытием, а также изготавливает теплоизолированные трубы, фасонные изделия и полиэтиленовые трубы.

Третий дивизион — сервисный — ремонтирует и обслуживает глубинно-насосное, нефтепромысловое, буровое оборудование, занимается арендой и прокатом оборудования. В компании также функционирует собственное конструкторское бюро, которое активно разрабатывает новую продукцию и оборудование.

Ежегодно компания расширяет свое присутствие на рынке и круг партнеров. На сегодняшний день «ТМС групп» сотрудничает с более чем 270 заказчиками в Российской Федерации и за её пределами, действует почти во всех регионах страны, включая Западную и Восточную Сибирь, и наладила активное сотрудничество с компаниями Республики Казахстан. Постоянными деловыми партнерами компании являются крупные лидеры отрасли: «Сургутнефтегаз», «Лукойл», «Роснефть», «Газпром нефть» и независимые нефтяные компании.>

Как работают агентства по управлению деловыми поездками

Сколько времени вы тратите в год на бронирование билетов и отелей и организацию командировок? Как часто вы вносите в поездки изменения? Срывались ли они из-за задержки рейса, плохой погоды, стихийных бедствий, забастовок или даже из-за терактов? Требуется ли вам что-либо помимо бронирования перелетов и проживания? Такие вопросы задают клиентам при первой встрече сотрудники агентств по управлению деловыми поездками. Эти агентства называются ТМС (аббревиатура с англ. Travel Management Company). Несколько лет назад основными задачами ТМС были только бронирование и последующее сопровождение поездки, сегодня их деятельность охватывает гораздо больший спектр услуг: отчетность и анализ данных, создание мобильных приложений и других технологических решений для заказчика, организация деловых мероприятий, консультация и полное сопровождение клиента. Современное ТМС — это настоящий тревел-консьерж, способный решить почти все задачи заказчика.

Причины и следствия

Ян Лоуренсон, директор по продажам Hogg Robinson Group (HRG) — одной из ведущих ТМС Великобритании, — выделяет четыре основных причины, по которым бизнес обращается в TMC:
• соблюдение интересов клиентов, когда те находятся в поездке;
• круглосуточная поддержка и оказание помощи в случае форс-мажора;
• подбор авиабилетов и гостиничных номеров по выгодным ценам, недоступным для обычного путешественника;
• анализ и контроль расходов клиента, связанных с поездками.

Главный плюс сотрудничества с TMC — поддержка 24/7 по всем вопросам путешествия. «На всех этапах поездки бизнес-путешественнику «Аэроклуба» всегда доступна любая информация. Он может сам выбрать канал коммуникации: прямой звонок агенту, e-mail, sms, push-уведомления в мобильном приложении LINK. Есть и любимая «красная кнопка» для экстренной связи с агентом «Аэроклуба», — объясняет генеральный директор агентства делового туризма «Аэроклуб» Юлия Липатова.

«ТМС — это не колл-центр для оказания моральной поддержки, а компетентные агенты-универсалы с большим опытом решения форс-мажорных ситуаций, — отмечает Людмила Лисичкина из компании „Старлайнер“. — Из других преимуществ сотрудничества с TMC отмечу возможность пользоваться дополнительными тревел-сервисами, среди которых бесплатный трансфер, комплименты в отелях, бонусные развлечения и многое другое».

Командировки могут переноситься, планы — меняться, поездки иногда срываются из-за погодных условий, нестабильной политической обстановки и еще десятка факторов. Способность вовремя изменить маршрут и управлять ситуациями, связанными со срывами, — важный фактор при выборе партнера. По словам Юлии Липатовой, ТМС найдет выход практически из любой форс-мажорной ситуации: «С агентством не нужно думать, как в три часа ночи поменять билет шефу, который звонит в „растрепанных чувствах“, и не нужно сражаться один на один с отелем, куда того же шефа по какой-то причине не заселили. Все эти проблемы берет на себя ТМС».

Тратить, чтобы экономить

Но главные вопросы к ТМС у потенциальных клиентов связаны, конечно, с деньгами: сколько в конечном итоге придется тратить и каким образом будет взиматься плата? Обычно агентства в качестве оплаты за свои услуги берут определенный процент с каждой транзакции. Конкретная цифра зависит от объема поездок, услуг, оказываемых TMC, и некоторых других факторов, но этот сбор редко превышает 3% от расходов клиента на командировки. Как правило, если вы используете при бронировании автоматизированный онлайн-сервис, предоставленный TMC, то процент будет ниже. Если же вы предпочитаете делать заказы по старинке — через операционистов, сборы будут выше. Комиссия также зависит от того, что бронируется: отель, перелет или железнодорожный транспорт.

Теперь о том, что вы получаете за потраченные деньги. Во-первых, TMC заключают договоры с поставщиками, а это значит, что им доступны цены со скидками. Во-вторых, ТМС добиваются для своих клиентов гибких условий и специальных опций. Например, индивидуальный путешественник часто не может внести изменения в авиабилет, а агентство — может. Если потребуется, ТМС договорится о позднем выезде или раннем заселении в гостиницу, передвинет даты бронирования, предоставит пропуск в бизнес-зал аэропорта и т.д.

Какой объем поездок должен быть у компании, чтобы было выгодно сотрудничать с ТМС, — сказать сложно. Большинство опрошенных нами агентств сообщили, что «порога входа» не существует, хотя с точки зрения здравого смысла, вряд ли кто-нибудь будет обращаться в ТМС ради пары десятков командировок в год.

«Если за год набирается не более ста бизнес-поездок, а их география прогнозируема и понятна, организацией командировок вполне можно заниматься самостоятельно», — говорит Юлия Липатова («Аэроклуб»).

«Наша практика показывает, что с ТМС имеет смысл работать, если у компании от двухсот поездок в год, а также в тех случаях, когда их немного — до ста, но они сложные и ответственные», — комментирует Людмила Лисичкина («Старлайнер»).

Далеко не все компании — даже крупные, с многомиллионным оборотом, — пользуются услугами ТМС. По разным причинам: одни не решаются, у других сложилась практика, «удобная» бухгалтерии. «При больших объемах — это уже прямой разговор об упущенной экономии и очевидном отсутствии даже минимального контроля», — считает Юлия Липатова.

Количество поездок — важная, но не определяющая причина для обращения компании в агентство. По мере роста числа деловых поездок у предпринимателя приходит понимание того, что командировка — это не просто бронирование билетов. А вместе с пониманием — и потребность в таких дополнительных сервисах, таких как круглосуточная поддержка и администрирование. Вот тут-то на помощь и приходит ТМС.

Если учесть все риски самостоятельных бронирований (налоговые и финансовые) и расходы на дополнительные сервисы, (уведомления об изменениях рейсов, внесение изменений в бронирование, дорогие возвраты и обмены и т.д.), которые ТМС снимает с плеч клиента, речь идет о 25-45% от средней стоимости услуги. И это не беря в расчет эффект, который дают инструменты контроля и автоматизация…

Муки выбора

Агентств корпоративного туризма — десятки, если не сотни. Почти все предоставляют сходный пакет услуг. Так как же выбрать?

Во-первых, обратите внимание на специализацию агентства. У некоторых ТМС лучше получается работать с юридическими или финансовыми компании. Такие агентства знают всё о Санкт-Петербургском экономическом форуме, возят клиентов на международные конгрессы в Давос, Женеву и Брюссель. Другие ТМС обслуживают отрасли со специфическими потребностями — например, возят газовиков и нефтяников в отдаленные регионы страны и на вышки в море.

Во-вторых, узнайте у агентства, предоставляет ли оно возможность отсрочки платежей. Кредитовать клиента под большие проекты и при этом работать открыто и честно могут далеко не все игроки на рынке.

В-третьих, обратите внимание на опыт TMC в интеграционных решениях и на то, насколько оно технологично. Наличие у агентства OBT (Online Booking Tool) сегодня уже никого не удивит, но функциональность может сильно отличаться. Некоторые ТМС предлагают собственные ИТ-продукты — например, у «Аэроклуба» есть своя онлайн-платформа TIME. Другие агентства работают с решениями, разработка и поддержка которых осуществляется третьей стороной, и это порождает определенные риски для клиента.

Если вам нужна какая-то специальная технология, выясните, есть ли она у агентства, и готово ли оно в случае необходимости ее разработать. Есть ли у ТМС мобильное приложение? Проверьте инструментарий онлайн-бронирования: всё ли отображается корректно, устраивает ли вас скорость работы сайта или приложения, довольны ли вы контентом, есть ли возможность получать отчеты и т. д. ТМС часто дают новым клиентам бесплатный пробный период или демодоступ к своему инструментарию. Выясните, предоставит ли вам агентство персонального менеджера, и каким образом осуществляется общение с ним — например, есть ли у ТМС чат для оперативной связи. Если вам нужный качественный офлайн-сервис, познакомьтесь с командой, которая будет с вами работать.

Еще один фактор при выборе ТМС — это его клиентская база. Спросите, с какими партнерами агентство работает, каким образом гарантирует лучшие цены на отели, прокат автомобилей и авиабилеты? Каким образом собирается экономить ваше время и затраты на путешествие?

Дмитрий Марьин, директор по стратегическому развитию Unifest, советует обратить внимание на ценности компании: «Постарайтесь получить от ТМС ответ на вопрос: „Зачем вы, как компания, существуете на этом рынке?“ Сопоставьте ответы на вопросы с вашими собственными ценностями или ценностями вашего работодателя — и после этого принимайте решение».

Павел Васин, генеральный директор компании Business Travel Management, считает, что выбирать подходящее агентство нужно именно опытным путем, проверяя сотрудничество ежедневной работой: «Я не считаю что выбор — это свадьба на всю жизнь. Даже в государственных тендерах игроки разыгрывают двух, а то и трех победителей, чтобы не остаться у разбитого корыта».

Фокус на технологии

Для индивидуальных путешественников существует немало сервисов по планированию поездки и покупке билетов и гостиничных номеров. Мы настолько к ним привыкли, что уже с трудом представляем себе, как раньше жили без удобных и быстрых «Авиасейлз», «Скайсканера» и «Букинга».

Инструментарий TMC, как отмечают многие корпоративные клиенты, сильно отстает от популярных агрегаторов и ОТА (аббревиатура, англ. Online Travel Agency) как в технологическом плане, так и с точки зрения удобства для пользователя. Причина в том, что ИТ-платформы ТМС решают не одну задачу, как OTA, а сразу несколько. Эти платформы представляют собой целую экосистему, в которую можно встроить всё что угодно, в том числе и ОТА. Так, например, поступила компания Unifest, представившая собственный инструмент UFLEX: с его помощью клиенты компании могут бронировать Booking. com напрямую.

У хорошего ТМС ИТ-линейка состоит из нескольких продуктов. Как правило, это собственный инструмент онлайн-бронирования; мобильное приложение, обеспечивающее мгновенный доступ к заказам по командировке и полное информационное сопровождение; интеграционное решение для обмена данными, автоматизации и выгрузки в 1С, Oracle и другие системы; портал визового сервиса и многое другое. Всё это оптимизирует процесс заказа услуг, помогает в оперативности принятия решений. Потому что самое важное для делового путешественника — время. Новые технологии открыли двери корпоративных агентств даже малому бизнесу. Клиенты, которые не часто отправляют своих сотрудников в командировки, тоже имеют теперь корпоративные скидки и привилегии (пусть и в меньшем объеме, чем крупные заказчики), а ТМС компенсируют свои затраты через цепочку поставщиков, например, взимая комиссию с отелей и авиакомпаний.

Крупные ТМС, не забывая о новых технологиях, по-прежнему делают ставку на качество предоставляемых услуг. Так, международная компания Egencia, входящая в холдинг Expedia Inc., запустила сервис Egencia Advantage, который предлагает широкий спектр услуг для деловых путешественников. Это и доступ в лаунж-зоны аэропортов, и визовые услуги, и управление рисками пассажира, и помощь в получении компенсации за задержанные или отмененные рейсы.

Как будет развиваться рынок, покажет будущее. Многое зависит от того, насколько успешно ОТА будут привлекать бизнес. Ведь большинство B2B-клиентов таких порталов, как anywayanyday.com, — это их же клиенты-физлица, вернувшиеся к привычному сервису уже в качестве представителя бизнеса. У подобных платформ много возможностей для развития и увеличения ценности для клиента. Но там, где требуется сервис «с человеческим лицом», ОТА уже не может конкурировать с ТМС, в том числе, потому что ТМС предлагает не только операционные сервисы («выписать билет»), но и технологические корпоративные решения, консалтинг, что не является ни специализацией ОТА, ни фокусом их развития. По крайней мере, сейчас и в обозримом будущем.

Мы поинтересовались в крупных компаниях, с какими ТМС они работают и почему

Анастасия Дульнева, WABCO
«Наш тревел-партнер — Zelenski Corporate Travel Solutions (ZCTS). На выбор повлияло то, что агентство оперативно реагирует на все наши запросы, а также то, что ZCTS — официальный представитель Egencia, международного лидера в области корпоративного туризма».

Светлана Ликарпенкова, ПАО «МегаФон»

«Наше агентство — „Аэроклуб“. ТМС нам экономит, как минимум, человеческие ресурсы: один человек не справится с таким объемом. Поскольку „МегаФон“ изначально создавался при сотрудничестве с иностранными инвесторами, в компании рано переняли опыт работы с ТМС. Мы работаем с ТМС более 18 лет, политика по командировкам существует почти 15 лет. Для нас это норма, каждый должен заниматься своим делом»

Екатерина Саморукова, Amway

«Мы работаем с Carlson Wagonlit Travel (в России это „Випсервис“). При выборе поставщика смотрели в основном на ценовое предложение, ассортимент услуг, технологии (наличие онлайн-системы бронирования, продвинутой системы отчетности и аналитики и пр.) и условия оплаты (постоплата — минимум 30 дней). Carlson Wagonlit Travel был выбран на глобальном уровне. Думаю, решающим критерием стало то, что он смог покрыть все 80 стран, где представлен Amway и предложить наиболее выгодные условия».

Источник: Business Traveller

Расшифровка RDS-TMC (канал автодорожных сообщений) — «Хакер»

Финский хакер Уна Райсанен (Oona Räisänen) опубликовала отчет о взломе местного канала автодорожных сообщений (TMC). Ее опыт можно использовать и на других каналах RDS-TMC.

Канал автодорожных сообщений (Traffic Message Channel или TMC) — это цифровой радиоканал с закодированной служебной информацией о пробках и инцидентах на дорогах. В общем, весьма ценная информация, которую используют различные платные и бесплатные навигационные сервисы. Источником дорожной информации, как правило, являются полицейские службы, камеры слежения на дорогах, данные с устройств контроля дорожного трафика и другие. В каждой стране действуют свои собственные коды местоположения и таблицы TMC, сертифицированные в международном сертифицирующем органе.

Сообщения TMC передаются в виде цифровых кодов, с использованием радиосистемы оповещения (FM-RDS). Radio Data System (RDS) — многоцелевой стандарт, который используется для передачи различных информационных сообщений, в том числе на обычные FM-приемники. Например, по RDS передаются названия FM-радиостанций.

Сообщения RDS-TMC можно принять, но нельзя расшифровать обычным приемником, они слегка закодированы. Именно «слегка». В апреле 2007 года на конференции CanSecWest два итальянских хакера, Андреа Баризани (Andrea Barisani) и Даниэле Бьянко (Daniele Bianco) продемонстрировали, как можно легко посылать ложные сообщения в навигационные системы, принимающих по FM-каналу информацию о дорожном движении (доклад в pdf).

Уна Райсанен поставила перед собой более простую задачу: расшифровать сообщения на своем компьютере, используя обычный FM-приемник, не покупая специальный навигатор, не оформляя платную подписку и даже не имея автомобиля (она предпочитает мотоциклы). И у девушки получилось.

Сообщения TMC шифруются с помощью статичного ключа, которые меняется раз в сутки, при этом содержимое сообщений тоже предсказуемо и содержит стандартную структуру с указанием кодов из таблиц TMC, которые находятся в открытом доступе. Каждую ночь выбирается новый ключ из 31-го предварительно сгенерированного варианта, по сети передается только идентификатор ключа: ID (1-31).

Адресное пространство для генерации ключа составляет 2¹⁶, а алгоритм состоит из трех операций перестановки.

Он настолько прост, что все необходимые операции можно выполнить на листике бумаге.

Чтобы подобрать ключ, можно использовать простой трюк. Многие сообщения повторяются несколько дней и даже недель с одинаковыми координатами и кодом события. Таким образом, содержимое сообщения остается прежним, меняется лишь ключ. К тому же, адресное пространство ключей можно еще больше ограничить, учитывая конкретный регион в радиусе передачи сообщения.

В итоге остается только ждать, когда удастся подобрать один ключ. В дальнейшем подбор ключа на следующий день становится тривиальной задачей, зная текст расшифрованного сообщения.

Вот некоторые зашифрованные данные с FM-приемника.

И простенький Perl-скрипт для расшифровки информации и рендеринга событий на карте.

Виды топлива

Системы погружной телеметрии

Скважинные датчики измеряют и передают информацию от установки ЭЦН на поверхность, где она контролируется и анализируется в целях оптимизации  производительности и увеличения наработок системы.

область применения

• Мониторинг состояния ЭЦН
• Измерение расхода на выкиде насоса
• Источник данных для алгоритмов защиты, управления установками ЭЦН и систем интеллектуальной добычи нефти

возможности

• Система ТМС в стандартной комплектации измеряет  сопротивление изоляции, давление и температуру на входе в насос, температуру обмоток двигателя и вибрацию
• Система ТМС в расширенной комплектации дополнительно позволяет измерять давление и температуру на выкиде насоса.
• ТМС в максимальной комплектации также измеряет вибрацию, давление, температуру и расход жидкости на выходе насоса

особенности

• Высокоточные датчики обеспечивают надежную передачу данных с высокой разрешающей способностью
• Расширенный набор датчиков обеспечивает контроль параметров на выходе насоса, в т.ч. расход жидкости

Наши системы погружной телеметрии могут работать с установками ЭЦН, независимо от того, какой тип двигателя на них установлен — асинхронный или вентильный. Они измеряют эксплуатационные параметры и отправляют данные на поверхность, где они могут быть использованы для расчета и усовершенствования алгоритмов защиты, повышения производительности ЭЦН, управления системами интеллектуальной добычи и обновления оценки извлекаемых запасов.

Стандартное исполнение

Расширенное исполнение (параметры, измеряемые дополнительно к стандартному исполнению)

ТМС в стандартном исполнении измеряет данные на входе в насос. Она измеряет температуру и давление пластовой жидкости; температуру и вибрацию двигателя; общее суммарное сопротивление изоляции двигателя, кабеля и трансформатора. Опционально вы можете измерять давление на выходе насоса.

Расширенное исполнение также позволяет измерять данные на выходе насоса, а также включает в себя расходомер. Системы телеметрии в расширенном исполнении измеряют все параметры, включенные в базовую комплектацию, и дополнительно считывают показатели давления, температуры, расхода пластовой жидкости  на выходе насоса, а так же его вибрацию.

Расшифровка эмоциональной просодии: устранение различий в функциональной нейроанатомии от фМРТ и исследований повреждений с использованием TMS

Задний план:

Просодия передает информацию об эмоциональном состоянии и намерениях окружающих. Исследования повреждений показали, что повреждение правой задней височной области связано с дефицитом декодирования просодии. В отличие от результатов исследований поражений, данные нейровизуализации показывают существенную двустороннюю перисильвиевую активацию.

Цель:

Это исследование было направлено на изучение участия левой и правой верхней височной извилины (STG) в просодической и семантической обработке с использованием транскраниальной магнитной стимуляции (TMS). Эти две области интереса были выбраны из-за их соответствия области Вернике в левом полушарии и ее аналогу в правом.

Методы:

Автономная ТМС с частотой стимуляции 1 Гц и интенсивностью 60% мощности стимулятора (примерно 1.1 Тесла) с одним импульсом, подаваемым в секунду в течение 10 минут (600 импульсов). Непосредственно после TMS на правом STG, левом STG или мнимой стимуляции участники завершили задание на декодирование просодии или семантическое суждение (был ли тон / значение счастливым или грустным).

Полученные результаты:

Время реакции (RT) для просодической задачи было значительно меньше, когда TMS применялась в правой STG по сравнению с левой STG и ложными условиями.TMS над правым и левым STG задерживает RT в семантической задаче, особенно когда тон голоса не соответствует значению.

Выводы:

Наши данные убедительно свидетельствуют о том, что левые височные области не являются решающими для основной задачи декодирования просодии как таковой; однако аналогичная область справа есть. Следовательно, участие левой STG в просодическом декодировании, выявленное в предыдущих данных визуализации, является случайным.

Страница не найдена 404

Страница не найдена 404

Одна лицензия разработчика позволяет 1 разработчику использовать компоненты для разработки, получать бесплатные обновления и поддержку для полного цикла версий продукта. Лицензия не подлежит передаче.

Одна лицензия разработчика позволяет 1 разработчику использовать компоненты для разработки, получать бесплатные обновления и поддержку в течение 1 года. Лицензия не подлежит передаче.

Одна лицензия разработчика позволяет 1 разработчику использовать компоненты для разработки, получать бесплатные обновления и поддержку в течение 2 лет. Лицензия не подлежит передаче.

Небольшая командная лицензия позволяет 2 разработчикам в компании использовать компоненты для разработки, получать бесплатные обновления и поддержку для полного цикла версий продукта. Лицензия не подлежит передаче.

Маленькая командная лицензия позволяет 2 разработчикам в компании использовать компоненты для разработки, получать бесплатные обновления и поддержку в течение 1 года.Лицензия не подлежит передаче.

Небольшая командная лицензия позволяет 2 разработчикам в компании использовать компоненты для разработки, получать бесплатные обновления и поддержку в течение 2 лет. Лицензия не подлежит передаче.

Лицензия на сайт позволяет неограниченному количеству разработчиков в компании использовать компоненты для разработки, получать бесплатные обновления и поддержку для полного цикла версий продукта. Разработчики могут быть добавлены в любое время в течение цикла полной версии.

Лицензия на сайт позволяет неограниченному количеству разработчиков внутри компании использовать компоненты для разработки, получать бесплатные обновления и поддержку в течение 1 года. Разработчики могут быть добавлены в любое время в течение 1 года.

Лицензия на сайт позволяет неограниченному количеству разработчиков внутри компании использовать компоненты для разработки, получать бесплатные обновления и поддержку в течение 2 лет. Разработчики могут быть добавлены в любое время в течение 2-х летнего периода.

Скрыть меню

К сожалению, искомая страница не существует.

Вы можете выполнить поиск на сайте или вернуться на главную страницу.

Roeselarestraat 180
8560 Wevelgem — Бельгия

По вопросам продаж
[email protected]

Авторские права © 1995-2021 TMS Software v5.0

Расшифровка эмоциональной просодии: устранение различий в функциональной нейроанатомии от фМРТ и исследований повреждений с использованием TMS

Предпосылки

Просодия передает информацию об эмоциональном состоянии и намерениях других.Исследования повреждений показали, что повреждение правой задней височной области связано с дефицитом декодирования просодии. В отличие от результатов исследований поражений, данные нейровизуализации показывают существенную двустороннюю перисильвиевую активацию.

Цель

Это исследование было направлено на изучение участия левой и правой верхней височной извилины (STG) в просодической и семантической обработке с использованием транскраниальной магнитной стимуляции (TMS). Эти две области интереса были выбраны из-за их соответствия области Вернике в левом полушарии и ее аналогу в правом.

Методы

Была проведена автономная ТМС с частотой стимуляции 1 Гц и интенсивностью 60% выходной мощности стимулятора (приблизительно 1,1 тесла) с одним импульсом, подаваемым в секунду в течение 10 минут (600 импульсов). Непосредственно после TMS на правом STG, левом STG или мнимой стимуляции участники выполняли задачу по декодированию просодии или семантическому суждению (был ли тон / значение счастливым или грустным).

Результаты

Время реакции (RT) для просодической задачи было значительно меньше, когда TMS применялась в правой STG по сравнению с левой STG и ложными условиями.TMS над правым и левым STG задерживает RT в семантической задаче, особенно когда тон голоса не соответствует значению.

Выводы

Наши данные убедительно свидетельствуют о том, что левые височные области не являются решающими для основной задачи декодирования просодии как таковой; однако аналогичная область справа есть. Следовательно, участие левой STG в просодическом декодировании, выявленное в предыдущих данных визуализации, является случайным.

Ключевые слова

транскраниальная магнитная стимуляция

семантическая обработка

верхняя височная извилина

латерализация

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

Полный текст

Copyright © 2012 Elsevier Inc.Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

ТМС изменяет мультивоксельные паттерны при отсутствии общих изменений активности

Резюме

Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) стала одним из основных инструментов для установления причинной роли определенных областей мозга в восприятии. , двигательные и когнитивные процессы. Тем не менее, постоянным ограничением метода является отсутствие ясности в отношении его точного воздействия на нейронную динамику.Здесь мы исследовали влияние интенсивности и частоты TMS на одновременно записанные сигналы, зависящие от уровня кислорода в крови (BOLD) в месте стимуляции в дорсолатеральной префронтальной коре. В эксперименте 1 мы подавали серию импульсов с высокой (100% моторного порога) или низкой (50% моторного порога) интенсивностью, тогда как в эксперименте 2 мы всегда использовали высокую интенсивность, но обеспечивали стимуляцию с четырьмя разными частотами (5, 8,33, 12,5 и 25 Гц). Мы обнаружили, что интенсивность и частота TMS могут быть надежно декодированы с использованием методов многомерного анализа, даже несмотря на то, что TMS не влиял на общую BOLD-активность в месте стимуляции ни в одном из экспериментов.Эти результаты обеспечивают важное понимание механизмов, посредством которых ТМС влияет на нейронную активность.

Введение

Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) — один из основных инструментов, обычно используемых как при клинических вмешательствах при таких заболеваниях, как депрессия, так и в фундаментальных исследованиях функций различных областей мозга. Однако, хотя был достигнут значительный прогресс (Pasley et al., 2009; Li et al., 2017; Romero et al., 2019a), точное влияние ТМС на нервную динамику остается плохо изученным, что ограничивает прогресс как в клинической, так и в клинической практике. приложения для фундаментальных исследований.Одним из многообещающих методов, который может выявить как локальные, так и отдаленные эффекты ТМС, является применение ТМС внутри сканера МРТ при одновременном сборе данных функциональной МРТ (фМРТ) (последние обзоры см. В Bestmann and Feredoes, 2013; Bergmann et al., 2016 ; Polanía et al., 2018).

Возможность комбинирования ТМС с фМРТ была впервые показана более 20 лет назад (Bohning et al., 1997), и с тех пор метод одновременной ТМС-фМРТ приобрел еще большую популярность (Bestmann and Feredoes, 2013; Heinen et al. ., 2014а; Leitão et al., 2015; Hawco et al., 2018; Винк и др., 2018а). Большинство первоначальных исследований с использованием одновременной ТМС-фМРТ изучали эффекты ТМС, доставленные в первичную моторную кору (M1). Этот выбор был частично обусловлен тем фактом, что локализация M1 очевидна и может быть определена путем наблюдения подергивания мышц контралатеральной руки. Одним из широко распространенных результатов этих исследований является то, что ТМС вызывает повышенную активность, зависящую от уровня кислорода в крови (BOLD), в непосредственной близости от катушки для надпороговых значений (Bohning et al., 1999; Baudewig et al., 2001; Bestmann et al., 2004), но не подпороговой интенсивности стимуляции (Bohning et al., 2000b; Baudewig et al., 2001; Bestmann et al., 2003, 2004, 2005; Li et al., 2004b; Denslow et al., 2005b). Эти результаты привели исследователей к выводу, что активация, вызванная сверхпороговой интенсивностью, вероятно, является результатом афферентной обратной связи, возникающей в результате индуцированных подергиваний (Baudewig et al., 2001; Bestmann et al., 2003, 2006; Bestmann and Feredoes, 2013). Аналогичные результаты были получены при доставке ТМС по зрительной коре.В частности, активность под спиралью наблюдается только при интенсивностях, достаточно высоких, чтобы вызвать восприятие фосфена (Caparelli et al., 2010), что позволяет предположить, что наблюдаемая BOLD-активность может быть результатом обратной связи от высших областей коры, ответственных за сознательный опыт восприятия фосфены. Эти исследования подчеркивают трудности в описании локальных эффектов ТМС на нервную активность независимо от их последующих последствий (например, подергивания или восприятия фосфена).

Следовательно, понимание местных эффектов TMS независимо от нижестоящих влияний, возможно, требует, чтобы TMS применялась вне моторной и зрительной коры.Несколько исследований были нацелены на области в ассоциативной коре головного мозга, но, как правило, не были разработаны специально для изучения того, вызывает ли ТМС активацию под спиралью. Следовательно, результаты этих исследований были противоречивыми: в некоторых исследованиях сообщалось, что при отсутствии явной задачи ТМС вызывает положительные BOLD-активации в областях непосредственно под спиралью (Nahas et al., 2001; Li et al., 2004a; Bestmann et al., 2005; Vink et al., 2018b), но многие другие исследования не смогли обнаружить такую ​​активацию (Baudewig et al., 2001; Кемна и Гембрис, 2003; Ли и др., 2004b; Sack et al., 2007; Де Вейер и др., 2014; Hawco et al., 2017; Даудл и др., 2018). Эти противоречивые результаты, вероятно, связаны с ограничениями, присутствующими во многих из этих исследований. В частности, в большинстве исследований не удалось точно определить фактическое местоположение стимуляции, и поэтому неясно, действительно ли зарегистрированные активации происходили под катушкой или в близлежащих регионах. Кроме того, некоторые из этих исследований не включали контрольные условия и часто давали слишком мало импульсов.Эти ограничения увеличивают вероятность обнаружения как ложноположительных, так и ложноотрицательных результатов. Вместе взятые, остается неясным, производит ли ТМС активацию под катушкой, когда нацелены области за пределами моторной и зрительной коры.

Здесь мы исследовали влияние ТМС на области мозга под катушкой при применении к дорсолатеральной префронтальной коре (DLPFC), избегая вышеуказанных ограничений, точно локализуя стимулируемый участок, включая различные условия контроля, и доставляя большое количество импульсов.DLPFC был выбран потому, что он легко доступен внутри сканера МРТ, и его стимуляция не вызывает двигательных или зрительных реакций. В эксперименте 1 мы сравнили активации, произведенные 10 импульсами низкой интенсивности, подаваемыми с частотой 1 Гц, 10 импульсами высокой интенсивности, подаваемыми с частотой 1 Гц, и 20 импульсами высокой интенсивности, подаваемыми пакетами по 4 импульса с частотой 0,5 Гц. В эксперименте 2 мы сравнили активации, произведенные сериями из 30 импульсов, подаваемых на четырех разных частотах (5, 8,33, 12,5 и 25 Гц).Несмотря на большое количество импульсов, подаваемых в обоих экспериментах, мы не нашли доказательств того, что TMS увеличивал активность BOLD в областях мозга непосредственно под катушкой. Тем не менее, мы смогли декодировать как интенсивность (эксперимент 1), так и частоту (эксперимент 2) стимуляции, используя анализ мультивоксельного паттерна (MVPA). Эти результаты демонстрируют, что разные протоколы стимуляции TMS вызывают разные модели активности в нижележащих областях в отсутствие общего увеличения активности BOLD.

Методы

Субъекты

Пять субъектов (2 женщины, возрастной диапазон = 24-33) приняли участие в Эксперименте 1, а шесть субъектов (3 женщины, возрастной диапазон = 24-37 лет) приняли участие в Эксперименте 2. Три субъекта приняли участие в эксперименте. оба эксперимента. В отличие от многих когнитивных исследований, которые стремятся агрегировать данные по предметам, здесь нас интересовали эффекты на уровне каждого отдельного предмета. Поэтому, как это часто бывает в исследованиях этого типа (например, Rahnev et al., 2013; Huth et al., 2016), мы собрали данные у меньшего числа субъектов, но тщательно их протестировали. Все субъекты были здоровы с медицинской и неврологической точки зрения, не имели в анамнезе травм головного мозга, потери сознания или психических заболеваний. Все они были проверены на критерии исключения МРТ и ТМС и подписали документ об информированном согласии. Все процедуры были одобрены Экспертным советом Технологического института Джорджии.

Процедуры

Эксперимент 1

Чтобы определить влияние ТМС под катушкой, мы использовали три различных условия ТМС ( Рисунок 1A ).Первое условие состояло из 10 импульсов TMS низкой интенсивности (50% от моторного порога), подаваемых с частотой 1 Гц. Второе условие состояло из 10 высокоинтенсивных (100% моторного порога) импульсов TMS, подаваемых с частотой 1 Гц. Наконец, третье условие состояло из пяти пакетов из четырех высокоинтенсивных (100% моторного порога) импульсов TMS с отдельными импульсами в одном пакете, доставляемых с частотой 12,5 Гц (то есть между двумя последовательными импульсами было 80 мс), и доставляемых отдельными пакетами. при 0,5 Гц (т.е., последовательные всплески начинались с интервалом в 2 секунды). Эти условия были созданы так, чтобы каждое длилось 10 секунд. Мы называем 10-секундный период презентации TMS «испытанием». Таким образом, каждое испытание состояло из 10 импульсов TMS для условий 1 и 2 и 20 импульсов TMS для условия 3. Субъекты выполнили три цикла, в которых эти три условия чередовались, и после каждого испытания TMS давались 10-секундные перерывы. Каждый запуск был разбит на 10 блоков, каждый из которых состоял из трех испытаний (по одному от каждого условия в рандомизированном порядке).В целом, каждый запуск состоял из 30 попыток, и весь период стимуляции длился 600 секунд (10 блоков по 60 секунд на блок). Мы получили дополнительные 10 секунд сканирования в начале и 5 секунд сканирования в конце каждого прогона, в результате чего каждый блок TMS длился в общей сложности 615 секунд. Каждый запуск включал доставку 400 импульсов TMS, всего 1200 импульсов TMS в течение эксперимента. На протяжении всего эксперимента испытуемых просили зафиксировать белый крест фиксации на сером экране.

Рисунок 1. Доставка TMS в экспериментах 1 и 2.

(A) В эксперименте 1 чередовались три условия: низкая интенсивность 1 Гц, высокая интенсивность 1 Гц и всплески высокой интенсивности. Каждый пакет в состоянии высокоинтенсивных пакетов состоял из 4 импульсов с интервалом 80 мс (см. Вставку). Оба условия с частотой 1 Гц выдавали 10 импульсов с 1 секундой между последовательными импульсами, тогда как условие высокой интенсивности пакетов состояло из 5 пакетов (с 2 секундами между последовательными импульсами). Вертикальные линии обозначают отдельные импульсы TMS, а их высота указывает интенсивность.(B) В эксперименте 2 чередовались четыре условия: стимуляция 5, 8,33, 12,5 и 25 Гц. Одно испытание для каждого условия состояло из 30 импульсов, а начальная асинхронность между последовательными испытаниями составляла 31 секунду. Черные прямоугольники указывают период стимуляции для каждого испытания. (C) Оценка места стимуляции. Изображение показывает анатомическое изображение одного предмета. Яркие точки за пределами мозга — это капсулы с витамином Е, прикрепленные к катушке TMS. Оранжевая линия — это предполагаемое направление импульсов TMS, основанное на расположении капсул с витамином Е, а оранжевый кружок указывает на точку стимуляции, расположенную в головном мозге.

В дополнение к сканированию TMS мы собрали два анатомических изображения, прогон с постукиванием пальцем и прогон в состоянии покоя. Анатомические изображения были получены как в начале, так и в конце сеанса, чтобы гарантировать, что движение субъекта не привело к существенному изменению положения катушки TMS во время эксперимента. Данные сканирования состояния покоя не анализировались для целей данной статьи. Постукивание пальцем было задумано как контрольная задача, которую можно использовать для оценки мощности нашей установки для обнаружения активации мозга, как это было сделано в предыдущих параллельных исследованиях TMS-fMRI (Bestmann et al., 2003, 2005; Наварро де Лара и др., 2017a; Винк и др., 2018b). Во время этого пробега испытуемых просили постукивать указательным пальцем правой руки каждую секунду в течение 10 секунд, после чего делался 10-секундный перерыв без движения пальца. Сигналом к ​​постукиванию пальцем был крестик фиксации, меняющий цвет с черного на белый. Таким образом, задача постукивания пальцем имела те же параметры, что и условия 1 и 2 прогона TMS. Цикл постукивания пальцами состоял из 15 изменений постукивания и отдыха пальцами (а также 10-секундного дополнительного отдыха в конце цикла) в общей сложности 310 секунд.

Эксперимент 2

Эксперимент 1 включал большое количество испытаний, каждое испытание состояло из большего количества импульсов ТМС, чем большинство предыдущих исследований. Однако, чтобы еще больше увеличить мощность, в Эксперимент 2 мы включили две сессии тестирования и еще больше увеличили количество импульсов на испытание. Два сеанса были собраны в разные дни с интервалом менее одной недели, при этом каждый сеанс состоял из трех прогонов TMS. Мы чередовали четыре различных условия, которые различались по частоте стимуляции.В каждом состоянии подавалось 30 импульсов TMS с частотой 5, 8,33, 12,5 или 25 Гц соответственно. Эти частоты были выбраны на основе времени, необходимого для получения одного среза фМРТ, которое в нашем протоколе составляло 40 мс (см. Ниже). Мы доставляли каждый импульс TMS, чтобы затронуть один срез. Четыре различных условия доставляли импульсы TMS каждые 1, 2, 3 или 5 срезов, что приводило к частотам 25, 12,5, 8,33 и 5 Гц соответственно. Интенсивность ТМС была установлена ​​на уровне 100% моторного порога для всех условий.Каждый запуск был разбит на 5 блоков, каждый из которых состоял из четырех испытаний (по одному от каждого условия в рандомизированном порядке). Мы установили расстояние между началом последовательных испытаний на 31 секунду (то есть ровно 25 объемов фМРТ). Таким образом, каждый запуск длился 682 секунды. Каждый сеанс состоял из получения анатомических изображений (как в начале, так и в конце каждого сеанса) и трех прогонов TMS.

Доставка и время ТМС

ТМС была доставлена ​​с помощью магнитного стимулятора (MagPro R100, MagVenture) с использованием МРТ-совместимой катушки в форме восьмерки (MRI-B90).Мы определили моторный порог покоя (RMT) непосредственно перед началом основного эксперимента, как и в нашей предыдущей работе (Rahnev et al., 2016; Shekhar, Rahnev, 2018; Bang et al., 2019). Сначала мы локализовали моторную кору, применяя сверхпороговые одиночные импульсы, и определили местоположение правой моторной коры как области, вызывающей максимальные подергивания пальцев левой руки. Затем моторный порог покоя (RMT) был определен как интенсивность, которая приводит к подергиванию контралатеральных мышц в 5 из 10 испытаний.Среднее значение RMT было 59,20 (SD = 10,06) в эксперименте 1 и 60,67 (SD = 2,42) в эксперименте 2.

При доставке TMS во время фМРТ важно гарантировать, что данные фМРТ не скомпрометированы. Каждый импульс TMS длится всего долю миллисекунды (около 200 мкс), но в некоторых случаях он может вызывать артефакты, которые длятся многие сотни миллисекунд или даже несколько секунд. Обычно это происходит, когда импульс TMS совпадает с радиочастотным (RF) импульсом, который возникает в начале каждого среза фМРТ.Следовательно, очень важно, чтобы импульсы TMS были синхронизированы так, чтобы они не совпадали с RF-импульсом для любого среза. Чтобы гарантировать, что наша установка избегает подобных инцидентов, мы протестировали нашу установку с использованием фантома перед сбором любых данных. Мы систематически меняли время импульса TMS относительно начала среза и определили, с какой задержкой после начала среза должен быть доставлен импульс TMS, чтобы никогда не возникали артефакты, выходящие за пределы целевого среза. Эта процедура позволила нам избежать вмешательства в радиочастотный импульс отдельных срезов и гарантировать загрязнение только одного среза, что значительно упрощает очистку данных (см. Предварительную обработку МРТ ниже).

Тем не менее, наша процедура все равно приводила к тому, что каждый импульс TMS создавал большой артефакт в одном срезе. Чтобы свести к минимуму потерю данных, в эксперименте 1 мы подавали импульсы TMS во время срезов, которые оказали минимальное влияние на последующие анализы. В частности, в условиях 1 и 2, которые состояли из последовательностей одиночных импульсов с частотой 1 Гц, мы доставили импульс TMS во время захвата самого нижнего среза мозга (25 ^-й срез в нашей нисходящей последовательности). Точно так же в Условии 3, которое состояло из пакета из 4 импульсов с частотой 80 Гц с интервалом в 2 секунды, мы выдавали импульсы TMS при получении 19 ^-го , 21 ^-го , 23 ^-го и 25 ^-го срезов. мозг.Мы отмечаем, что эти глубокие срезы никогда не использовались в текущем анализе, поэтому созданные там артефакты не повлияли на наши результаты в эксперименте 1. Однако такая схема была невозможна в эксперименте 2, где 30 срезов были доставлены в близкой временной последовательности. Вместо этого, чтобы облегчить очистку данных, в эксперименте 2 мы гарантировали, что конкретный срез никогда не был нацелен на два последовательных тома фМРТ. Это было достигнуто путем создания каждого объема фМРТ с 31 срезом и запуска последовательности во всех условиях с среза 1.Таким образом, условие 25 Гц нацелено на срезы 1, 2,…, 30 из одного тома, условие 12,5 Гц нацелено на срезы 1, 3, 5,…, 31 в первом томе и срезы 2, 4, 6,…, 28 в второй том и т. д.

нацеливание на TMS

В эксперименте 1 мы нацелены на левый DLPFC, поместив катушку TMS на левую дорсальную фронтальную область головного мозга человека. В эксперименте 2 мы нацелились на сайт в левом DLPFC, который был идентифицирован для каждого отдельного субъекта в результате предыдущего сканирования. В частности, сайт стимуляции был определен как область в левой средней лобной извилине с наибольшей отрицательной связью с субгенным ядром.Мы отметили эту область в анатомическом пространстве испытуемых и использовали МРТ-совместимый навигатор Localite TMS Navigator и подставку для камеры, чтобы расположить катушку над идентифицированным местом. В обоих экспериментах мы убедились, что наш сайт TMS не вызывает подергивания мышц, сначала доставив несколько импульсов TMS сразу после размещения катушки и внимательно наблюдая за контралатеральной частью тела пациента.

Независимо от используемого метода нацеливания, мы хотели независимо проверить точное местоположение стимуляции в обоих экспериментах.Поэтому мы разработали процедуру, в которой мы прикрепили семь капсул витамина Е на поверхность спирали TMS, чтобы помочь нам определить точное расположение спирали. Шесть капсул с витамином Е были размещены на нижней поверхности спирали в форме шестиугольника с центром в середине спирали ТМС. Усреднение местоположения всех шести капсул витамина E дало нам центр шестиугольника, что позволяет нам определить точное местоположение центра катушки TMS. Чтобы определить точную ось стимуляции, мы использовали последнюю капсулу витамина Е, которая была прикреплена в центре спирали, но на ее верхней поверхности.Затем вычисляли ось стимуляции (или входную линию) путем нахождения уравнения линии, которая проходит через седьмую капсулу витамина Е и перпендикулярна плоскости, созданной первыми шестью капсулами.

Процедура дополнительно позволила нам оценить, насколько изменилось место входа в мозг в ходе каждого эксперимента. Для этого мы сопоставляли анатомические изображения, собранные в начале и в конце каждого сеанса, определяли точку стимуляции отдельно для каждого из них.Наконец, мы рассчитали смещение катушки в ходе эксперимента как расстояние между этими двумя точками.

Сбор данных МРТ

Сбор данных производился на сканере Siemens 3T Trio. Поскольку катушка TMS слишком велика, чтобы поместиться в стандартные катушки МРТ, мы использовали установку, которая состоит из нижней части 12-канальной катушки вместе с 4-канальной катушкой FLEX, которая наматывается на верхнюю часть объекта. Эта установка позволила нам получить полное покрытие мозга с очень высоким SNR по сравнению с обычными установками, состоящими либо из одноканальной катушки в виде птичьей клетки, либо из специальной катушки, которая не обеспечивает полное покрытие мозга (Triantafyllou et al., 2011; Наварро де Лара и др., 2017b; Wang et al., 2017). Анатомические изображения высокого разрешения, взвешенные по T1, были получены с помощью импульсной последовательности MPRAGE (FoV = 256 мм; TR = 2250 мс; TE = 3,98 мс; 176 срезов; угол поворота = 9 °; размер вокселя = 1,0 × 1,0 × 1,0 мм ³ ). Функциональные изображения были получены с использованием T2 * -взвешенной градиентной эхо-планарной последовательности визуализации. Чтобы усилить наш сигнал рядом с местом стимуляции, в эксперименте 1 мы использовали TR в 1000 мс и 25 нисходящих срезов (40 мс на срез), расположенных рядом с макушкой головы.С другой стороны, эксперимент 2 был нацелен на полное покрытие мозга и использовал TR 1240 мс и 31 нисходящий срез (40 мс на срез). Все остальные параметры были эквивалентны между двумя экспериментами (FoV = 220 мм; TE = 30 мс; угол поворота = 50 °; размер вокселя = 3,0 × 3,0 × 3,5 мм ³ ).

Предварительная обработка МРТ

Все этапы анализа выполнялись в SPM12. Сначала мы преобразовали исходные изображения DICOM в формат NIFTI и удалили все артефакты, связанные с TMS, следующим образом.В эксперименте 1, поскольку самый глубокий срез мозга (25 ^-й срез) был загрязнен во всех условиях стимуляции, мы удалили этот срез из дальнейшего анализа во всем наборе данных для всех субъектов. Кроме того, для условия 3 эксперимента 1 и для всех условий эксперимента 2 мы удалили каждый целевой срез и заменили его интерполяцией первого порядка (то есть средним) того же номера среза из предыдущего и следующего томов. Наконец, чтобы убедиться, что данные не содержат каких-либо дополнительных потерь сигнала, мы проверили артефакты в каждом отдельном срезе, исследуя среднюю амплитуду сигнала в каждом срезе за время каждого запуска обоих экспериментов.Отклонения более чем на четыре стандартных отклонения были помечены как выбросы (менее 0,05% в эксперименте 1 и менее 0,5% в эксперименте 2) и удалены с помощью интерполяции первого порядка того же номера срезов из предыдущего и следующего объемов. Если какой-либо из срезов, используемых в интерполяции, также был отмечен как выбросы, мы удалили оба среза и использовали интерполяцию первого порядка для ближайших срезов, не отмеченных как выбросы.

После удаления артефактов, связанных с TMS, мы реализовали стандартную предварительную обработку.Сначала мы выполнили дополнительное удаление с помощью функции 3dDespike в AFNI. Затем изображения фМРТ были скорректированы по времени среза, повторно выровнены по первому объему прогона, сопоставлены с анатомическим изображением, полученным в начале сеанса (эталонное изображение), нормализованы к анатомическому стандартному пространству MNI и пространственно сглажены с полным размером 6 мм. ширина полувысоты (FWHM) ядра Гаусса. Те же шаги предварительной обработки, за исключением удаления артефакта TMS, также были выполнены для прогона постукивания пальцем в эксперименте 1.

Анализ GLM

В обоих экспериментах мы построили общую линейную модель (GLM). В эксперименте 1 GLM состоял из 10 регрессоров для каждого прогона. Первые три регрессора моделировали зависимые от уровня кислорода в крови (жирным шрифтом) ответы, относящиеся к каждому 10-секундному испытанию TMS для Условия 1 (одиночный импульс низкой интенсивности), Условия 2 (одиночный импульс высокой интенсивности) и Условия 3 (импульс высокой интенсивности). импульсов). В эксперименте 2 GLM состоял из 11 регрессоров для каждого прогона. Первые четыре регрессора смоделировали ЖИРНЫЕ ответы, относящиеся к каждому испытанию TMS для четырех условий TMS.Мы включили шесть регрессоров, связанных с движением головы (три регрессора перевода и три регрессора вращения), и постоянный член. Во всех случаях BOLD-ответ был смоделирован с помощью функции канонического гемодинамического ответа (HRF). Карты активации для каждого субъекта были получены путем применения t-критерия к оценкам параметров GLM, полученным для каждого условия.

Для дальнейшего изучения влияния TMS, в частности, на область непосредственно под катушкой с более высокой статистической мощностью, мы определили сферические области интереса (ROI) под катушкой TMS с радиусами 8, 12, 16 и 20 мм с помощью MarsBar ( Brett et al., 2002). Центры этих сфер были размещены на линии входа TMS и были установлены так, чтобы вся область интереса попадала в мозг. Те же GLM, определенные выше, использовались для оценки значений бета для каждого условия в каждой области инвестиций в обоих экспериментах.

MVPA

В дополнение к анализу GLM, мы выполнили анализ многовоксельных паттернов (MVPA) в сферических областях интереса, определенных под катушкой. Анализ MVPA был выполнен для значений бета в каждом вокселе, полученном из GLM, созданного для целей одномерного анализа.В эксперименте 1 у нас было всего 90 событий (3 условия x 30 событий на условие). Мы использовали опорную векторно-машинную классификацию с трехкратной схемой оставления-одного-выхода (3-кратной), реализованной The Decoding Toolbox (TDT) (Hebart et al., 2015). Для каждой кратной классификации бета-оценки для каждого условия для двух прогонов использовались в качестве обучающих данных, а производительность была проверена на данных из третьего («не включенного») прогона. Это выполнялось итеративно до тех пор, пока все прогоны не были протестированы (т.е. всего 3 итерации).Точность классификатора вычислялась отдельно для каждой области интереса и каждого субъекта путем усреднения точности классификации по всем кратным областям. Мы выполнили аналогичную процедуру для анализа в эксперименте 2 и применили классификатор Gaussian Naïve Bayes (GNB) к каждому сеансу отдельно. Мы использовали набор инструментов TDT для создания векторов признаков и выполнили анализ в программном обеспечении Waikato Environment for Knowledge analysis (WEKA) (Frank et al., 2016). Мы также исследовали, можно ли использовать классификатор, обученный на одной паре частот, для классификации другой пары частот.В частности, мы обучили классификатор различать TMS с частотой 5 и 25 Гц, используя вокселы в 20-мм области интереса, и исследовали способность этого классификатора различать TMS с частотой 8,33 и 12,5 Гц.

В отдельном анализе мы исследовали, были ли вокселы, наиболее информативные для классификации, расположены рядом с катушкой TMS. Мы выполнили снижение размерности 20-миллиметровой области интереса, чтобы идентифицировать наиболее информативные воксели (то есть воксели с наибольшей информацией по классам; среднее количество выбранных вокселей = 83.75 вокселей, SD = 8,76 вокселей). Мы использовали уменьшение размерности получения информации на основе индекса примеси Джини (Langs et al., 2011). Учитывая быстрое уменьшение магнитного поля от катушки TMS, мы предположили, что информативные воксели должны попадать в основном в верхнее полушарие ROI. Одна из потенциальных проблем этого анализа заключается в том, что верхнее полушарие может содержать больше вокселей серого вещества, что делает любые сравнения тривиальными. Чтобы проверить, действительно ли это так, мы определили количество вокселов серого вещества в верхнем и нижнем полушариях и убедились, что эти числа не различаются.

Статистический анализ был выполнен путем подбора смешанных моделей с использованием библиотеки нелинейных моделей со смешанными эффектами ( nlme ) (Pinheiro et al., 2019) в R (R Core Team (2019). R: язык и среда для статистических вычислений .R Foundation for Statistical Computing, Вена, Австрия. URL https://www.R-project.org/.) Модели соответствовали точности классификации для каждого испытания или доле вокселей серого вещества в верхнем полусфера 20-миллиметровой области интереса для каждого испытуемого.В анализе эксперимента 1 субъект был определен как случайный эффект. В анализе эксперимента 2 и субъект, и сеанс были определены как случайные эффекты. Во всех случаях перехват сравнивался с уровнем вероятности.

Данные и код

Обработанные данные, включая бета-значения и классификацию для каждого предмета и легкий ROI, а также коды для анализа этих данных находятся в свободном доступе на osf.io/z5jtg.

Результаты

Мы исследовали влияние TMS на активность BOLD под катушкой при нацеливании на DLPFC с использованием новой параллельной установки TMS-fMRI.В эксперименте 1 мы использовали три типа протоколов ТМС, которые различались как по интенсивности (50% против 100% моторного порога), так и по частоте стимуляции (, рис. 1А, ). В эксперименте 2 мы использовали только импульсы высокой интенсивности (100% моторного порога), но систематически меняли частоту стимуляции (5, 8,33, 12,5 и 25 Гц). Чтобы понять влияние TMS, мы выполнили обычный одномерный анализ, а также многомерное декодирование.

Эксперимент 1

Проверка установки

Мы использовали новую параллельную установку TMS-fMRI, в которой изображения МРТ были собраны с использованием комбинации нижней половины стандартной 12-канальной катушки вместе с 4-канальной катушкой FLEX, расположенной над объектами. ‘ лоб.Экспериментальные данные показали, что эта установка обеспечивает более высокое временное отношение сигнал / шум (tSNR), чем обычные катушки для птичьей клетки, при этом обеспечивая полное покрытие мозга в отличие от более новых установок (Navarro De Lara et al., 2015; Navarro de Lara et al., 2017b ). Тем не менее, мы хотели подтвердить, что наша новая установка может обнаруживать изменения в BOLD-сигнале в задаче, разработанной с той же структурой, что и наш протокол TMS. Поэтому мы использовали задачу постукивания пальцем, которая ранее использовалась в параллельных исследованиях TMS-fMRI в качестве точки отсчета для эффектов TMS, примененных к M1 (Boecker et al., 1994; Baudewig et al., 2001; Бестманн и др., 2003; Dechent and Frahm, 2003). Субъекты нажимали блок кнопок с помощью указательного пальца правой руки всякий раз, когда визуальная подсказка представлялась на экране, причем представление визуальной подсказки было идентично условиям стимуляции TMS с частотой 1 Гц, так что 10 реплик, представленных с частотой 1 Гц, чередовались с 10-секундными блоками отдых.

Несмотря на то, что задача постукивания пальцами была значительно короче, чем задача TMS (5 минут против 30 минут в целом), мы обнаружили, что по сравнению с периодами отдыха периоды постукивания пальцами давали значительное увеличение сигнала BOLD (при p <.05 FWE) в левой M1 и дополнительной моторной области (SMA) для всех испытуемых ( Рисунок 2 ). Эти активации соответствуют ранее описанным паттернам активности, вызванным заданием постукивания пальцами (Boecker et al., 1994; Baudewig et al., 2001; Bestmann et al., 2003; Dechent and Frahm, 2003). Эти результаты показывают, что наша новая установка позволяет нам надежно обнаруживать корковые активации в дорсальных областях мозга, тем самым демонстрируя, что ее можно использовать для обнаружения связанных с TMS активаций в близлежащих областях мозга.

Рис. 2. Карты активации, полученные в результате 5-минутного касания пальцем.

Задание постукивания пальцем произвело устойчивую активацию как в первичной моторной коре (M1), так и в дополнительной моторной области (SMA) для каждого из пяти субъектов. Эти результаты демонстрируют способность нашей новой параллельной установки TMS-fMRI обнаруживать активность на дорсальной поверхности мозга. Для отображения карты активации генерируются с использованием p <.001, без исправлений. Цвета указывают t-значения.

Далее мы проверили, оставалось ли положение катушки ТМС стабильным в ходе эксперимента. Мы обнаружили, что среднее смещение у испытуемых составило 2,32 мм (диапазон: 1,9–2,8 мм). Таким образом, положение катушки оставалось довольно стабильным в ходе эксперимента и перемещалось меньше, чем длина одного воксела.

От TMS к DLPFC не происходит активации под катушкой

После проверки нашей настройки мы обратили наше внимание на вопрос, производит ли TMS to DLPFC активную активность под катушкой.Чтобы конкретно исследовать прямые нейронные эффекты TMS, мы сгенерировали контраст для высокой интенсивности 1 Гц> низкой интенсивности 1 Гц, а также контраст для вспышек высокой интенсивности> низкой интенсивности 1 Гц. Мы использовали стимуляцию низкой интенсивности в качестве контроля для учета косвенных эффектов ТМС, таких как слуховые и тактильные ощущения, связанные со стимуляцией. Мы обнаружили, что оба сравнения не показали явного увеличения активности под катушкой для ТМС с высокой> низкой интенсивностью даже при либеральном пороге p <.001 без исправлений (, рисунок 3, ). В частности, испытуемые 1 и 2 показали намёки на положительную и отрицательную активацию под катушкой, соответственно, тогда как остальные испытуемые не показали никаких положительных или отрицательных активаций вблизи катушки.

Рис. 3. От TMS к DLPFC не происходит активации под катушкой.

Мы сравнили каждое из двух условий ТМС высокой интенсивности с условиями ТМС низкой интенсивности. (A) Высокая интенсивность 1 Гц> Низкая интенсивность контраста 1 Гц. (B) Всплески высокой интенсивности> Низкая интенсивность контраста 1 Гц.Для обеих панелей сагиттальные срезы центрированы в месте стимуляции (средний столбец), а также на срезах на 5 мм слева и справа (левый и правый столбцы). Карты активации показывают отсутствие систематической активации непосредственно под катушкой и предполагают наличие большой вариабельности в отдаленных областях у разных субъектов. Карты активации сгенерированы с использованием p <.001, без исправлений; цвета указывают t-значения.

Тем не менее, можно утверждать, что p <.001, нескорректированный, по-прежнему является довольно консервативным порогом, который может маскировать наличие небольших, но постоянных срабатываний под катушкой. Поэтому мы исследовали те же самые карты активации мозга на p <0,05, без коррекции ( Дополнительный рисунок 1 ) и обнаружили, что картина результатов осталась прежней. Чтобы дополнительно изучить влияние ТМС на область непосредственно под катушкой, мы определили сферические области интереса с радиусами 8, 12, 16 и 20 мм и исследовали ЖИРНОЕ изменение сигнала в этих областях интереса.Мы не обнаружили последовательной картины положительных или отрицательных активаций для любого из контрастов между тремя различными условиями TMS (, рис. 4, ). В частности, два контраста, сравнивающих TMS с высокой и низкой интенсивностью («Высокая интенсивность 1 Гц> Низкая интенсивность 1 Гц» и «Всплески высокой интенсивности> Низкая интенсивность 1 Гц») показали в общей сложности 20 положительных и 20 отрицательных оценок контраста. В целом оценки параметров незначительно отличались от нуля для любого из 12 сравнений (3 контраста X 4 размера ROI; все p ’s>.2). Наконец, при изучении каждого отдельного предмета в отдельности мы обнаружили, что всего три из 60 возможных сравнений (3 контраста X 4 размера ROI X 5 субъектов) были значительно выше нуля на уровне 0,05. Это количество значимо положительных активаций (3/60 = 5% от всех сравнений) аналогично тому, что можно было бы ожидать случайно при отсутствии каких-либо истинных различий между условиями. Эти результаты ясно показывают, что не было достоверной разницы в уровне изменения BOLD-сигнала под катушкой между тремя условиями TMS, несмотря на большие различия в интенсивности стимуляции и количестве импульсов.

Рис. 4. Оценки параметров для сравнения трех различных условий TMS в ROI разного размера.

Мы нанесли оценки параметров для каждого контраста в направлении ожидаемых активаций (высокая минус низкая интенсивность и больше импульсов минус меньше импульсов). Далее мы исследовали области интереса непосредственно под катушкой четырех разных размеров с радиусами 8, 12, 16 и 20 мм. (A) Высокая интенсивность 1 Гц> Низкая интенсивность контраста 1 Гц. (B) Всплески высокой интенсивности> Низкая интенсивность контраста 1 Гц.(C) Всплески высокой интенсивности> Высокая контрастность 1 Гц. Мы не обнаружили последовательной схемы положительных или отрицательных активаций для любого из трех контрастов и любого размера ROI. Планки погрешностей представляют собой SEM, цвета представляют уникальные предметы.

Состояние TMS может быть декодировано под катушкой

Отсутствие последовательного увеличения активности BOLD под катушкой TMS поднимает вопрос о том, можно ли вообще обнаружить какие-либо эффекты TMS под катушкой с помощью фМРТ. Чтобы ответить на этот вопрос, мы изучили распределенные паттерны активности и построили классификатор MVPA, который попытался различить различные состояния TMS.Мы построили отдельный классификатор для каждого из четырех размеров ROI (радиусы 8, 12, 16 и 20 мм) и использовали трехкратную перекрестную проверку, обучив классификатор на двух прогонах TMS и протестировав оставшийся прогон.

В первом анализе мы выполнили трехкомпонентную классификацию для трех условий TMS (низкая интенсивность 1 Гц, высокая интенсивность 1 Гц и всплески высокой интенсивности). По всем четырем размерам рентабельности инвестиций 17 из 20 классификаций были выше случайного уровня, два — ниже случайного уровня и одна — точно на уровне вероятности.Чтобы количественно оценить точность классификации для каждого ROI, мы выполнили анализ смешанной модели на отдельных испытаниях TMS для классификации с субъектом как случайным эффектом и точностью классификации как зависимой переменной. Мы обнаружили, что значение точки пересечения, указывающее на точность классификации в группе, было значительно выше, чем значение точки пересечения, ожидаемое классификацией на уровне случайности для всех четырех размеров области интереса (8-миллиметровая область интереса: t (445) = 2,03, p = 0,04; ROI 12 мм: t (445) = 4,07, p = 5 × 10 ⁻⁵ ; ROI 16 мм: t (445) = 3.03, p. = 0,0026; ROI 20 мм: t (445) = 4.09, p = 5 × 10 ⁻⁵ ; Рисунок 5A ). Больший размер области интереса обычно приводит к более высоким перехватам, что указывает на лучшую производительность классификации, вероятно, из-за большего количества включенных вокселей. Эти результаты показывают, что MVPA успешно распознал ЖИРНЫЕ паттерны активности, вызванные различными условиями TMS, несмотря на отсутствие последовательных одномерных активаций.

Рис. 5. Расшифровка состояния TMS с использованием MVPA с разными размерами ROI под катушкой.

(A) Характеристики трехкомпонентной классификации для различных условий TMS (всплески высокой интенсивности, 1 Гц высокой интенсивности и 1 Гц низкой интенсивности). (B-D) Производительность двусторонней классификации для каждого попарного сравнения различных условий TMS. Пунктирные линии показывают уровень вероятности (33,33% на панели A, 50% на панелях B-D). Планки погрешностей представляют собой SEM, цвета представляют уникальные предметы.

Кроме того, мы исследовали, была ли эффективность классификации выше шансов в трехсторонней классификации результатом какой-либо конкретной пары условий.Для этого мы создаем дополнительные двусторонние классификаторы MVPA, чтобы различать все пары условий, взятых из трех условий TMS. Сначала мы исследовали эффективность классификации в 20-миллиметровой области интереса, поскольку она обеспечивает наилучшую эффективность трехсторонней классификации. Мы обнаружили, что точность классификации объединенных данных с использованием анализа смешанной модели была численно самой высокой при сравнении всплесков высокой интенсивности с условиями низкой интенсивности 1 Гц (точность = 60,7%, уровень вероятности = 50%, t (295) = 2.87, p. = 0,0042; Рисунок 5B ) и немного ниже для двух других сравнений (всплески высокой интенсивности против высокой интенсивности 1 Гц: точность = 56,3%, t (295) = 2,21, p = 0,0280; высокая интенсивность 1 Гц против низкой интенсивность 1 Гц: точность = 55,3%, t (295) = 1,25, p = 0,2116; , рис. 5C, D ), но разница в точности классификации существенно не различалась между тремя сравнениями (все три p ‘s> .1, Z тесты на пропорции).Мы обнаружили качественно аналогичные результаты для областей интереса 16, 12 и 8 мм (, рис. 5B-D ), причем классификация в целом выше случайности, но точность классификации существенно не различается между тремя сравнениями. Эти результаты предполагают, что успешная трехсторонняя классификация, вероятно, не была обусловлена ​​каким-либо одним конкретным условием.

Эксперимент 2

Эксперимент 1 продемонстрировал, что условия ТМС, которые различаются по интенсивности стимуляции и количеству подаваемых импульсов, не приводят к дифференциальной активации под катушкой, но могут быть успешно определены с помощью MVPA.В эксперименте 2 мы стремились расширить эти результаты, исследуя, можно ли получить такую ​​же картину результатов при изменении частоты ТМС, сохраняя при этом как интенсивность стимуляции (100% моторного порога), так и количество импульсов (30 на серию) одинаковыми. в разных условиях. Мы снова выбрали DLPFC, но использовали четыре разных частоты — 5, 8,33, 12,5 и 25 Гц — и проанализировали характер активности под катушкой, используя как одномерные, так и многомерные методы. Как и в эксперименте 1, мы вычислили смещение катушки TMS от начала до конца эксперимента и обнаружили, что движение катушки было относительно небольшим (среднее значение = 2.23 мм, диапазон: 1-3,7 мм).

Частота стимуляции не модулирует ЖИРНУЮ активность под катушкой

Сначала мы сравнили ЖИРНОЕ изменение сигнала между каждыми двумя парами частот. Мы не обнаружили надежного одномерного эффекта: ни одна частота не давала стабильно более высокой активности под катушкой по сравнению с любой другой частотой даже при либеральном пороге p <0,001 без коррекции ( Рисунок 6 ). Как и в эксперименте 1, мы наблюдали существенную вариабельность активаций, индуцированных в отдаленных районах, между субъектами, но относительно меньшую вариабельность внутри субъекта в течение двух сеансов, выполненных каждым субъектом.

Рис. 6. Различные частоты TMS не вызывают дифференциальной активации под катушкой.

сагиттальных среза головного мозга показаны в месте расположения точки стимуляции для каждого из шести попарных сравнений между четырьмя различными частотами TMS, используемыми в эксперименте 2. Для каждого субъекта представлены данные двух сеансов TMS (день 2 и день 3). показаны отдельными строками. Ни одна частота не приводила к постоянно более высокой активности, чем любая другая частота. Карты активации сгенерированы с использованием p <.001, без исправлений; цвета указывают t-значения.

Как и в эксперименте 1, мы дополнительно исследовали активность непосредственно под катушкой, исследуя жирные эффекты в сферических областях интереса с радиусами 8, 12, 16 и 20 мм. Мы снова не обнаружили последовательного паттерна положительных или отрицательных активаций для любого из контрастов между четырьмя различными частотами TMS (, рис. 7, ). Мы провели смешанный модельный анализ оценок параметров отдельных субъектов с субъектом и днем ​​тестирования в качестве случайных эффектов.Мы обнаружили, что точка пересечения оценок параметров незначительно отличается от нуля для любого из 24 сравнений (6 пар условий X 4 размера ROI; все p ‘s> 0,05). Наконец, изучая каждое сравнение для каждого отдельного субъекта отдельно, мы обнаружили, что всего 12 из возможных 288 сравнений (6 пар условий X 4 размера ROI X 6 субъектов X 2 дня) значительно отличались от нуля при 0,05. уровень (уровень значимости = 4,17%, что аналогично уровню 5%, который можно было бы ожидать случайно).Эти результаты предполагают, что четыре разных частоты TMS не привели к достоверным различиям в вызванной BOLD-активности под катушкой.

Рис. 7. Оценки параметров для сравнения четырех разных частот TMS в областях интереса разного размера.

Мы построили оценки параметров для более высоких минус более низких частот TMS. Далее мы исследовали области интереса непосредственно под катушкой четырех разных размеров с радиусами 8, 12, 16 и 20 мм. (A) Контраст 20 Гц> 12,5 Гц. (B) 20 Гц> 8.Контраст 33 Гц. (C) 20 Гц> 5 Гц контраст. (D) 12,5 Гц> 8,33 Гц контраст. (E) 12,5 Гц> 5 Гц контраст. (F) Контраст 8,33 Гц> 5 Гц. Мы не обнаружили последовательной схемы положительных или отрицательных активаций для любого из шести контрастов и любого размера ROI. Планки погрешностей представляют собой SEM, цвета представляют уникальные субъекты с данными из дня 2, нанесенными на график в виде круга, а данные из дня 3 в виде ромба.

Частота стимуляции может быть декодирована под катушкой.

Как и в эксперименте 1, мы проверили, означает ли отсутствие устойчивых жирных различий активности между четырьмя частотами TMS, что частота TMS вообще не влияет на BOLD-активность под катушкой.Чтобы ответить на этот вопрос, мы снова построили классификатор MVPA, чтобы различать разные частоты TMS. Мы построили отдельный классификатор для каждого из четырех размеров ROI (радиусы 8, 12, 16 и 20 мм). Мы снова использовали трехкратную перекрестную проверку путем обучения на двух прогонах TMS и тестирования в оставшейся части и выполнили четырехстороннюю классификацию на четырех частотах.

Показатели всех 48 классификаторов (6 субъектов X 2 дня X 4 размера ROI) были выше случайного уровня. Как и в эксперименте 1, для количественной оценки точности классификации для каждой области инвестиций мы выполнили анализ смешанной модели с субъектом и днем ​​тестирования в качестве случайных эффектов и точностью отдельного исследования в качестве зависимой переменной.Мы обнаружили, что точка пересечения была значительно выше, чем ожидалось случайно для всех размеров ROI (ROI 8 мм: t (708) = 20,77, p = 3,4 × 10 ⁻⁷⁵ ; ROI 12 мм: t (708) = 24,33, p = 1,7 × 10 ⁻⁹⁵ ; ROI 16 мм: t (708) = 24,54, p = 9,8 × 10 ⁻⁹⁷ ; ROI 20 мм: t (708) = 22.60 , p = 1,4 × 10 ⁻⁸⁶ ; Рисунок 8 ). Точность классификации несколько повысилась для областей интереса большего размера, возможно, потому, что они содержат больше вокселов по сравнению с областями интереса меньшего размера.Эти результаты показывают, что, как и в эксперименте 1, анализ декодирования, основанный на паттерне BOLD-активаций в разных вокселях под катушкой, успешно распознал четыре разные частоты TMS даже при отсутствии последовательных одномерных различий между этими частотами.

Рис. 8. Декодирование частоты TMS с использованием MVPA в различных размерах ROI под катушкой.

Четырехсторонняя классификация для четырех различных частот TMS (5, 8,33, 12,5 и 25 Гц). Значительная точность классификации была получена для всех размеров ROI.Планки погрешностей представляют собой SEM, цвета представляют уникальных субъектов с данными из дня 2, нанесенными на график в виде кружков, и данные из дня 3 в виде треугольников. Вероятность классификации составляет 25%.

Далее мы исследовали взаимосвязь между разными частотами, проверив, можно ли использовать классификатор, обученный на одной паре частот, для классификации другой пары частот. В частности, мы обучили классификатор различать TMS с частотой 5 и 25 Гц, используя вокселы в 20-мм области интереса. Этот классификатор имел очень высокую точность перекрестной проверки (средняя точность классификации = 97.50%, t (348) = 57,65, p = 4,1 × 10 ^-180 ; Рисунок 9 ), демонстрирующий, что условия 5 и 25 Гц привели к очень разным моделям активности, несмотря на то, что ни один из них не приводил к последовательно более высоким активациям, чем другой. Важно отметить, что мы использовали тот же классификатор, чтобы различать TMS с частотой 8,33 и 12,5 Гц. Мы обнаружили, что классификатор, обученный стимуляции 5 и 25 Гц, смог надежно различить стимуляцию 8,33 и 12,5 Гц (средняя точность классификации = 80.28%, t (348) = 14,42, p = 2,8 × 10 ⁻³⁷ ; Рисунок 9 ), предполагая, что паттерны активации монотонно менялись для четырех частот.

Рисунок 9. Взаимосвязь между паттернами активации разных частот.

Мы обучили классификатор различать стимуляцию 5 и 25 Гц и проверили, может ли он различать стимуляцию 8,33 и 12,5 Гц. Классификатор имел очень высокую точность перекрестной проверки для классификации 5 и 25 Гц.Важно отметить, что он также смог различать стимуляцию 8,33 и 12,5 Гц, хотя он никогда не тренировался на этих частотах. Уровень вероятности составил 50%.

Наконец, мы проверили, расположены ли воксели, наиболее информативные для классификации, рядом с катушкой TMS. Учитывая быстрое уменьшение магнитного поля от катушки TMS, мы предположили, что TMS должен иметь меньшее влияние на вокселы в нижней половине больших размеров ROI. Чтобы проверить эту гипотезу, мы выполнили уменьшение размерности, в котором мы определили наиболее информативные воксели (то есть воксели с наибольшей информацией по классам; Langs et al., 2011). Мы обнаружили, что большинство (63,92%) этих вокселов были расположены в верхней половине 20-миллиметровой области интереса, где магнитные импульсы TMS являются самыми сильными (t (6) = 4,28, p = 0,0052). Эта кластеризация информативных вокселей в верхней половине 20-миллиметровой области интереса произошла, несмотря на тот факт, что количество вокселей серого вещества в верхней и нижней половине области интереса существенно не различались (t (6) = 0,55, p = 0,6022 ). Эти результаты показывают, что воксели, ближайшие к катушке TMS, несут наибольшую информацию о классификации.

Обсуждение

Мы исследовали влияние TMS на активность BOLD и декодируемость MVPA непосредственно под катушкой TMS. В двух экспериментах мы наблюдали, что как интенсивность, так и частота стимуляции могут быть надежно декодированы непосредственно под катушкой TMS. С другой стороны, TMS не влиял на общую активность BOLD под катушкой, даже когда использовались всплески до 30 импульсов высокой интенсивности. Эти результаты предполагают, что эффекты ТМС на подлежащую нервную ткань могут быть более сложными, чем предполагалось ранее, но что методы декодирования чувствительны к вариациям как интенсивности, так и частоты ТМС.

Многие предыдущие параллельные исследования TMS-fMRI выявляли TMS над двигательной (Bohning et al., 1999, 2000a; Baudewig et al., 2001; Bestmann et al., 2003, 2004; Denslow et al., 2005a) или зрительной корой ( Caparelli et al., 2010). Однако основная трудность в интерпретации результатов этих исследований состоит в том, что наблюдаемые активации могут быть комбинацией локальных эффектов и афферентной обратной связи, возникающей из индуцированных подергиваний или зрительных фосфенов (Bestmann et al., 2008). Поэтому, чтобы специально исследовать локальные эффекты TMS, независимо от его последующих последствий, здесь мы доставили TMS через DLPFC и исследовали его влияние на вокселы, расположенные непосредственно под катушкой.

Почему в нашем исследовании TMS не увеличивал общую активность BOLD в области мозга под катушкой? Это можно рассматривать как недоумение, учитывая, что TMS, как известно, индуцирует потенциал действия под катушкой, который затем должен стимулировать повышенную активность BOLD. Есть ряд возможных причин. Во-первых, ряд исследований продемонстрировал, что импульсы ТМС могут приводить к немедленному увеличению с последующим длительным снижением частоты возбуждения отдельных нейронов у крыс (Li et al., 2017), кошек (Moliadze et al., 2003; Козырев и др., 2014) и обезьяны (Grigsby, 2015; Romero et al., 2019b). Эти результаты означают, что при интегрировании в течение длительного периода времени общая нейронная активность после импульса TMS может фактически не показывать общего увеличения. Учитывая медленный характер BOLD-сигнала (Jezzard et al., 2001; Faro and Mohamed, 2006), вполне вероятно, что наблюдаемая активность в исследованиях фМРТ отражает общую нервную активность в течение длительного периода времени, а не только начальный всплеск. стрельбы, и, следовательно, эти исследования на животных могут объяснить отсутствие изменений в ЖИРНОМ сигнале, наблюдаемом здесь.Во-вторых, ТМС может преимущественно воздействовать на тракты белого вещества, покидающие определенную область, а не на тела клеток в этой области. Если это так, можно ожидать, что эффекты ТМС должны быть видны в нижних областях мозга, но не локально под катушкой ТМС. Наконец, TMS может иметь дополнительные эффекты, помимо возбуждения некоторых нейронов, и эти эффекты могут способствовать BOLD-ответу. Например, недавние исследования показали, что ТМС может напрямую ингибировать кортикальные дендриты (Murphy et al., 2016). Обратите внимание, что эти возможности не исключают друг друга, и некоторые из этих процессов могут способствовать тому, что TMS не дает надежных активаций под катушкой.Для проверки этих возможностей требуются исследования на животных, в которых BOLD-активность измеряется при искусственной стимуляции нейронов. Помимо раскрытия большего количества механизмов TMS, такие исследования могут пролить дополнительный свет на природу и корреляты самого BOLD-сигнала.

Наши результаты добавляют важные новые данные о локальных эффектах ТМС под катушкой вне мотора и зрительной коры при отсутствии задачи. Предыдущие исследования по этой теме показали противоречивые результаты с некоторыми исследованиями, сообщающими об увеличении активности под спиралью (Nahas et al., 2001; Ли и др., 2004а; Бестманн и др., 2005; Vink et al., 2018a), в то время как многие другие не сообщили о таком увеличении (Baudewig et al., 2001; Kemna, Gembris, 2003; Li et al., 2004b; Sack et al., 2007; De Weijer et al., 2014). ; Hawco et al., 2017; Dowdle et al., 2018). Важно отметить, что ни одно из исследований, в которых сообщалось об увеличении активности «под катушкой» при отсутствии задачи, на самом деле не имело точной оценки того, где именно была расположена катушка, или определяло область под катушкой как область интереса.Вместо этого в этих исследованиях обычно сообщалось о любых активациях в относительно большой анатомической области, которая находилась в непосредственной близости от катушки TMS, как «под катушкой». Это особенно проблематично, потому что TMS вызывает как сенсорную (слуховую и тактильную) стимуляцию, так и соответствующие когнитивные процессы, поэтому неудивительно, что активация где-то в непосредственной близости от катушки будет наблюдаться, даже если TMS не увеличивал или не уменьшал активность непосредственно под катушкой. Фактически, анализируя достаточно большую область вокруг того места, где расположена катушка TMS, было бы легко одновременно обнаружить как увеличение, так и уменьшение «под катушкой».«Путем точного определения фактического местоположения стимуляции и проведения анализа ROI мы смогли изучить эффекты ТМС непосредственно под катушкой, а не исследовать большую область коры головного мозга.

Можно утверждать, что различия между исследованиями, в которых была обнаружена активация под катушкой TMS, и исследованиями, в которых не было обнаружено таких активаций, обусловлены различиями в интенсивности стимуляции, частотах, количестве импульсов или местах стимуляции. Например, возможно, что некоторые участки стимуляции (например,g., премоторная кора) ведут себя иначе, чем другие (например, DLPFC), или что активация под катушкой будет наблюдаться только при определенных интенсивностях или частотах. Тем не менее, многие исследования, в которых сообщалось об активации под катушкой, использовали более низкие интенсивности и более низкие частоты, чем другие исследования, которые не обнаружили активации под катушкой примерно в тех же областях мозга. Поэтому мы утверждаем, что расхождения в литературе, вероятно, связаны с различиями в методах анализа, указанными выше, а не с изменчивостью параметров и местоположений стимуляции.

Следует отметить, однако, что наши выводы относятся исключительно к эффектам ТМС при отсутствии задачи. Вполне возможно, что когда TMS доставляется во время задачи, которая задействует конкретную область мозга, TMS будет иметь общий одномерный эффект на BOLD-активность в этой области. Действительно, в некоторых предыдущих исследованиях использовался подход ROI и было обнаружено, что TMS изменяет активность под спиралью при наличии задачи (Feredoes et al., 2011; Heinen et al., 2014b), хотя по крайней мере одно из них предполагало, что одни и те же параметры стимуляции не имели эффекта при отсутствии задания (Heinen et al., 2014б).

Наши результаты показали, что даже несмотря на то, что TMS не влиял на одномерную активность BOLD под катушкой, различные условия TMS могли быть надежно декодированы с использованием MVPA в обоих наших экспериментах. Кроме того, мы обнаружили, что наиболее информативные воксели для классификации были расположены вблизи поверхности мозга, где сила стимуляции самая высокая. Эти результаты предполагают, что TMS действительно влияет на активность BOLD даже при отсутствии задачи, но что эффекты TMS могут различаться даже для соседних популяций нейронов, таким образом создавая сложный паттерн активации и деактивации, который можно обнаружить с помощью MVPA, но не с помощью стандартных одномерных методов.

Наконец, отметим несколько ограничений в наших экспериментах. Во-первых, в обоих наших экспериментах было всего несколько человек. Однако мы собрали большой объем данных по каждому предмету и провели анализ на индивидуальном уровне. Эта стратегия была вызвана вариабельностью фактического места стимуляции между субъектами, что не позволяет агрегировать между субъектами. Учитывая, что мы наблюдали аналогичные результаты у наших пяти субъектов в Эксперименте 1 и всех 12 индивидуальных сессий в Эксперименте 2, маловероятно, что большие выборки приведут к другим выводам.Кроме того, мы собрали два разных сеанса TMS в эксперименте 2, чтобы увеличить способность обнаруживать эффекты на индивидуальном уровне. Однако, несмотря на использование нейронавигации, фактическое место стимуляции немного отличалось между двумя сеансами, что делало невозможным объединение данных по двум сеансам, поскольку область непосредственно под катушкой сместилась. Поэтому, чтобы избежать таких проблем, мы предлагаем, чтобы в будущих параллельных экспериментах TMS-fMRI использовался один сеанс TMS.

В заключение мы обнаружили, что в двух разных экспериментах интенсивность и частота TMS могут быть декодированы с использованием MVPA, даже если TMS не увеличивал активность BOLD под катушкой. Эти данные помогают разрешить давние противоречия в литературе и дают важное представление о механизмах, посредством которых ТМС влияет на нейронную активность.

Дополнительные материалы

Дополнительный рисунок 1. TMS to DLPFC не вызывает активации под катушкой даже при p <.05, без исправлений.

Мы сравнили каждое из двух условий TMS с высокой интенсивностью с условием TMS с низкой интенсивностью, но, в отличие от рисунка 3, использовали еще более либеральный порог значимости ( p <0,05, без коррекции). (A) Высокая интенсивность 1 Гц> Низкая интенсивность контраста 1 Гц. (B) Всплески высокой интенсивности> Низкая интенсивность контраста 1 Гц. Для обеих панелей сагиттальные срезы центрированы в месте стимуляции (средний столбец) и на 5 мм слева и справа. Карты активации показывают отсутствие систематической активации непосредственно под катушкой и предполагают наличие большой вариабельности в отдаленных областях у разных субъектов.Цвета указывают t-значения.

Благодарности

Эта работа финансировалась стартапом D.R. из Технологического института Джорджии.

Помните это — Ассоциация психологической науки — APS

Натан С. Роуз, доцент кафедры психологии Университета Нотр-Дам, использует методы нейровизуализации и нейростимуляции для изучения памяти и старения у здоровых взрослых и пациентов с болезнью Альцгеймера, Паркинсона и амнезией.

Что привело к вашему интересу к использованию инструментов нейробиологии для развития психологической науки?

Это всегда было моим интересом. Я впервые получил информацию как когнитивный психолог, который интересуется как основными, так и прикладными аспектами памяти. Многие из моих исследований рабочей памяти посвящены основным процессам памяти и поддерживающим их нейрокогнитивным механизмам. Как разум и мозг активно сохраняют информацию при подготовке к предполагаемым действиям и будущим целям? В частности, как мы можем вернуть информацию в сознание после того, как она покинула фокус внимания? Представьте, что вы на коктейльной вечеринке, встречаете нового человека, затем еще нескольких новых людей, и когда вы пытаетесь вспомнить имя первого человека, вы не можете; эта информация все еще где-то находится в вашей центральной нервной системе, но вы просто не можете ее получить.

Меня также интересует, как память работает в реальном мире, особенно в предполагаемой памяти, которая важна для функциональной независимости. Я много работал над проблемами старения, пытаясь использовать методы нейробиологии, чтобы понять перспективную память. Однако сложнее использовать методы нейровизуализации в естественных условиях с высокой экологической обоснованностью. Но есть классные исследования, посвященные стимуляции мозга, пытающиеся изменить предполагаемую память как в прикладных, так и в основных условиях.Этот тип исследования может помочь нам понять, как перспективная память работает в реальном мире при определенных обстоятельствах. Например, старческий дефицит рабочей памяти может лежать в основе дефицита предполагаемой памяти, но при определенных обстоятельствах. Если можно снизить требования к объему рабочей памяти, можно потенциально улучшить предполагаемую память.

Расшифровка анализа данных нейровизуализации с использованием многомерной классификации паттернов — вот что действительно привлекло меня к использованию нейровизуализации.Применение алгоритмов искусственного интеллекта для декодирования категорий и характеристик стимулов, которые отражают мысленные представления об интересе, приближает нас к пониманию этих представлений.

И это то, что меня действительно интересует. Итак, теперь он не только выполняет транскраниальную магнитную стимуляцию (ТМС) с электроэнцефалограммой (ЭЭГ), но и выполняет ТМС с декодированием ЭЭГ, в которой алгоритмы ИИ могут научиться различать паттерны в нейронных сетях. данные, включая различные состояния активации.Например, алгоритмы могут различать различные паттерны мозговой активности, возникающие, когда кто-то думает о лице, слове или движении. Это выходит далеко за рамки того, что мы можем узнать, используя только поведенческие измерения или даже методы визуализации без анализа декодирования.

Два студента готовят сбор данных TMS-EEG в лаборатории когнитивной нейробиологии памяти и старения Натана С. Роуза. Фото Питера Рингенберга / Университет Нотр-Дам

С какими проблемами вы столкнулись при использовании методов нейровизуализации?

Я помню, как в аспирантуре узнал о таких вещах, как TMS, который обычно использовался как виртуальный «инструмент поражения», и подумал, что это звучит странно и пугающе.Во время моего постдока в Исследовательском центре Ротмана в больнице Бэйкрест в Торонто я в основном был сосредоточен на обучении и проведении фМРТ и ЭЭГ, но в Ротмане был аппарат TMS. Ближе к концу моего постдока к Ротману пришел еще один постдок, у которого был опыт работы с TMS, и он захотел провести эксперимент, так что это был первый раз, когда я увидел TMS в действии. Я поступал так с собой и с другими людьми. Тот факт, что вы можете поместить катушку ТМС на голову над коркой коры головного мозга и сделать свой переключатель, действительно усиливает представление о том, что мы «сделаны из проводов» и что мозг контролирует все.Чем больше я подвергался этому, тем больше я осознавал, насколько это было минимально инвазивным.

Когда я начинал свой второй постдоктор в PostleLabat Университета Висконсин-Мэдисон, я был очень заинтригован открытиями Джаррода Льюиса-Пикока и Брэдли Постла с анализом декодирования мозга, показывающим, что когда внимание уходит от предмета, который вы держали рабочая память, элемент вроде бы забыли. У меня была идея использовать TMS не как инструмент «виртуального поражения», а как зонд и инструмент записи, с помощью которого вы заставляете мозг проверять его состояние и видеть, что он делает в данный момент времени, измеряя его реакцию, например: путем одновременной записи ЭЭГ.Когда я начинал в Нотр-Даме, настроить TMS было непросто. Для многих это все еще звучит как странный инструмент.

В исследованиях неинвазивной стимуляции мозга есть так много вещей, которыми можно манипулировать, многие «физические вещи», и, поскольку это относительно новая область, есть много исследований, которые не показывают эффектов и не обязательно потому, что они плохо спроектированы. . И эти исследования должны быть опубликованы, потому что поле может извлечь из них уроки. Я использовал транскраниальную электростимуляцию, в частности транскраниальную стимуляцию постоянным током (tDCS), и получил только нулевые эффекты.Итак, я отошел от этой формы неинвазивной стимуляции мозга, но другие исследователи добились успеха с ней, хотя кажется, что существует множество различных переменных и параметров, которыми можно манипулировать, и, вероятно, потребуется много времени, чтобы их отобразить. Это также верно и для TMS.

Как насчет вашей работы с пациентами?

В последнее время я уделял больше внимания здоровым взрослым, но я также работал над исследованием биомаркеров Альцгеймера, используя данные продольного исследования Лаборатории развития и старения взрослых Синди Бергеман, которая отслеживала примерно 1000 человек для более 15 лет.Первоначальное исследование посвящено воздействию, а также психологической и физической реактивности на повседневные факторы стресса, и, когда я приехал в Нотр-Дам, я предложил добавить нейропсихологическое измерение, чтобы попытаться предсказать, используя предыдущие данные, кто с большой вероятностью получит умеренное когнитивное нарушение, болезнь Альцгеймера. или связанная с этим деменция. В новое пилотное исследование мы также добавляем показатели структуры и функций мозга и анализы крови, которые могут показать наличие биомаркеров болезни Альцгеймера. Благодаря этому сотрудничеству я провел какое-то клиническое исследование.Но сотрудничество может быть трудным, потому что, как младший ученый, занимающий штатную должность, вы должны продемонстрировать научную независимость. Это препятствовало сотрудничеству с людьми, с которыми я работал раньше, и моими наставниками, которые являются одними из лучших людей, с лучшими лабораториями и инструментами, проводящими исследования такого типа. Итак, я в основном сосредоточился на сборе данных в своей лаборатории с моими студентами и стажерами и помог им опубликовать свои исследования.

Натан С. Роуз готовит участника к эксперименту ТМС – ЭЭГ. Фото Питера Рингенберга / Университет Нотр-Дам

Как пандемия повлияла на вашу работу?

Мы должны делать МРТ, ЭЭГ и ТМС лично, с пожилыми людьми, которые являются уязвимой группой населения. Итак, нам пришлось остановиться. Я работал три года, чтобы получить грант NSF, и когда мы начали, разразилась пандемия, и нам практически не позволяли проводить исследования. Между тем мне еще нужно поддерживать стажеров и использовать грантовые средства. Как и все, мы были обеспокоены и пытаемся работать с администраторами.Обходной путь для этого состоял в том, чтобы поработать над предварительной регистрацией исследования — предварительно зарегистрировать дизайн и гипотезы и пройти процесс их пересмотра, прежде чем мы фактически проведем его, поскольку это очень сложное исследование, включая измерения ТМС, ЭЭГ и фМРТ.

Какой совет вы дадите начинающим психологам, планирующим карьеру в области нейробиологии?

Научитесь программировать! Этот навык очень важен для сбора и работы с данными нейровизуализации.

Решите, что вас интересует, задайте хорошие, теоретически обоснованные исследовательские вопросы и выберите методы нейробиологии, которые помогут вам ответить на вопросы. Если вы начнете с выбора и изучения только одной техники, это может закончиться сужением вопросов, которые вы задаете, из-за типа меры, которую, как вы знаете, вы можете получить с помощью этой техники.

Мне действительно интересно выяснить, как работает память, и я воспользуюсь любым доступным мне инструментом, который поможет мне ответить на мои исследовательские вопросы.В зависимости от вопроса исследования существуют различные методы, которые лучше подходят для получения ответов. Я не могу сказать, что буду защищать этот подход, но я был почти «вынужден» изучить различные инструменты и методы, которые помогут мне решать интересующие меня исследовательские вопросы. Это действительно усложняет задачу, потому что вы хотите работать с каждой техники достаточно долго, чтобы стать в ней экспертом. Конечно, научная работа и совместная работа в команде могут помочь, поэтому эксперты с разными наборами навыков могут работать вместе.

Эффект реактивации ТМС :

Активное представление элемента в WM падает до исходного уровня, когда внимание отвлекается, но транскраниальная магнитная стимуляция может вызвать кратковременное повторное появление элемента в одновременно измеряемой активности мозга. Этот эффект реактивации возникает и влияет на производительность памяти только тогда, когда элемент потенциально актуален, предполагая, что представление является динамическим и изменяемым посредством когнитивного контроля.

Какие у вас планы на будущее?

В моей статье 2020 года в Current Directionsin Psychological Science я представляю концептуальную модель рабочей памяти.Данные ТМС и нейровизуализации указывают на то, что рабочая память зависит как от устойчивых, так и от временных или периодических нейрокогнитивных процессов, которые сильно различаются в зависимости от контекста. Хотя это не формальная количественная модель; Я надеюсь, что разработчики компьютерных моделей прочитают эту и связанные с ней статьи и начнут разрабатывать реальные вычислительные модели для проверки этих идей.

Эффект реактивации, индуцированной ТМС, сложен, и нам еще очень многое предстоит узнать о нем. Сейчас меня интересует, что внешность может происходить у пожилых людей.Если нет, то это из-за какого-то аберрантного механизма краткосрочной синаптической пластичности, который может быть фундаментальным источником возрастных различий в консолидации воспоминаний. Меня также интересует фундаментальная наука, заключающаяся в том, чтобы выяснить, где в мозгу происходят эти процессы. Но если мы сможем использовать ТМС у пожилых людей в качестве инструмента для реактивации летучих скрытых воспоминаний, которые, возможно, были забыты или находятся в процессе забвения, возможно, мы сможем использовать ТМС для создания более эффективных вмешательств для улучшения эпизодической памяти у здоровых пожилых людей и пациентов. с нарушениями памяти.

Back Page демонстрирует особенно интересные работы самых разных ученых-психологов. Знаете хорошего кандидата на будущий профиль? Свяжитесь с наблюдателем по адресу [email protected].

Посмотреть все профили на задней странице

Отзыв о статье? Напишите по адресу [email protected] или оставьте комментарий.

Номер ссылки

Роуз, Н.С., ЛаРок, Дж.Дж., Риггалл, А. К., Госсерис, О., Старрет, М. Дж., Мейеринг, Е. Е., и Постл, Б. Р. (2016). Реактивация скрытых рабочих воспоминаний с помощью транскраниальной магнитной стимуляции. Наука , 354 (6316), 1136-1139.

Отзыв о статье? Электронная почта [email protected] .

RME Техническая информация — TMS: Поддержка маркеров следа

TMS: Поддержка маркеров

»Техническая информация
Индекс

CD Track / DAT Start ID Transfer и распознавание акцента

* Примечание: TMS не поддерживается серией RME DIGI32,
DIGI9652 или DIGI9636

Звуковые карты

RME обладают рядом уникальных функций, которые доступны во всем мире,
среди них возможность передавать все биты статуса канала в запись
программное обеспечение.Эти дополнительные данные предлагают множество полезных функций, продемонстрированных
от DIGICheck ^{& reg} , нашей (уникальной во всем мире …) утилиты для тестирования,
измерение и анализ потока цифровых данных. Наивысший интерес
возможность получить полезную информацию от так называемого пользователя
биты. Эту задачу выполняет TMS, служба поддержки маркеров трека RME.
линейка звуковой карты. TMS позволяет любому программному обеспечению для записи, независимо от платформы,
например, для определения номеров треков компакт-диска и начальных идентификаторов DAT во время записи,
и установить маркер в нужном месте.

Эта ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ описывает принцип передачи
дополнительные данные. Все карты RME поддерживают TMS, за исключением
DIGI32, DIGI9652 и DIGI9636. Карты других производителей
наличие на борту DSP, как правило, позволяет также реализовать TMS. Следовательно
мы ожидаем, что этот метод появится и на других карточках, тем более, что мы не
запрашивать лицензионные сборы. Мы запрашиваем только уведомление об авторских правах в соответствующем
продукт, чтобы четко указать, что TMS — это технология от RME.

Техническая подготовка: 32-битная технология

Насколько нам известно, звуковые карты RME являются первыми
и только аудиокарты для записи полного 32-битного цифрового звука
поток данных. Помимо обычных 24 звуковых битов, также используются биты P, C, U и V.
передан. Это 28? Правильно, первые 4 бита образуют преамбулу. Этот
сигнал синхронизации больше не нужен после успешного получения
и декодирование сигнала. Чтобы использовать данные битов PCUV, начало
блок должен быть известен.Следовательно, поток данных со звуковой карты
в программу записи также входит сигнал CBL (начало блока канала).

Звуковые карты

RME передают
данные в следующем формате в программу записи:

X = Аудиоданные
0 = не используется B = CBL P = четность C = канал
Состояние U = бит пользователя V = бит действительности

Преимущества этого метода

Этот метод имеет несколько преимуществ. Современные карты почти
используйте исключительно Crystal Receiver CS8412 / 8414, которые делают все вышеперечисленное
доступных сигналов (нужно добавить задержку только в 2 отсчета, если все
сигналы берутся прямо с микросхемы.) Доступен режим 4 байта / с.
почти в каждом профессиональном программном обеспечении для записи. Грубое обнаружение
Возможность TMS может быть реализована уже в этом режиме, в отличие от дешевых звуковых карт.
поддерживает 4-байтовый режим и, конечно же, не будет этого делать в ближайшем будущем.

Поскольку декодирование пользовательских битов (для TMS) осуществляется через запись
программное обеспечение TMS можно использовать без ограничений. Прямое декодирование в карточке
аппаратное обеспечение во многих случаях было бы невозможно, и это намного сложнее
как программное решение, использующее центральный процессор компьютера.Накладные расходы ЦП вызвали
путем декодирования настолько мал, что это не имеет значения, тем более что TMS будет только
используется с 2-трековыми записями.

Но самый главный аргумент в том, что передача дополнительных данных
выполняется в «нормальном» формате. Ни программного, ни аппаратного обеспечения
вынуждены реализовать новый и / или несовместимый способ передачи данных в
свою продукцию.

Недостатки этого метода

Как уже упоминалось, декодирование пользовательских битов для обнаружения
CD-трека или DAT start-ID выполняется в соответствующей программе записи.Основная причина, по которой такой метод, как TMS, не был введен ранее, вероятно,
что большинство программистов и инженеров не знают, как извлечь полезные
информация из потока данных. Чтобы ТМС не родилась мертвой
RME предоставляет бесплатный исходный код всем компаниям-разработчикам программного обеспечения, включая
процедуры, продемонстрированные в DIGICheck. На основе этого примерного кода реализована
больше не проблема и делается менее чем за день.

Дополнительные биты могут быть измерены как шум при выполнении 32-битной записи
— на отметке -164 дБ полной шкалы.Но для такого измерения понадобится специальный 32
программное обеспечение для анализа битов, которое вычисляет данные внутри как минимум с 64
немного. В практике записи обычно все биты состояния исчезают — в большинстве случаев
доступное программное обеспечение использует внутреннее разрешение не более 24 бит, что
позволяет записывать сигналы до -144 дБ полной шкалы. Все сигналы ниже повернутся
к цифровому нулю. В общем, мы рекомендуем (и так было
сделано до сих пор) в режиме TMS для записи на диск только 16- или 24-битных файлов и
удалить все дополнительные биты после декодирования.

TMS на практике

Для успешной интеграции TMS в записывающее программное обеспечение,
а для создания эффективного и удобного интерфейса некоторые основные идеи
и методы должны быть приняты во внимание.

• Активация TMS
  Для активации TMS дополнительная кнопка проверки (или меню
  entry), который должен называться «TMS» или «Track Marker Support».
  Эта кнопка активирует автоматическое создание маркеров. Он также должен активировать
  режим 4 байта / с (нет необходимости информировать пользователя об этом режиме.)
• бит Разрешение
  Следует отметить, что пользователь должен иметь возможность
  выбор между записью в 16-битном или 24-битном разрешении. Хотя все
  CD-плееры и почти все DAT-файлы ограничены 16-битными первыми 24-битными DAT-файлами.
  уже вышла на рынок. Из-за этого 24-битная запись должна быть
  возможный.
• Возможность TMS
  Проверка возможностей TMS используемой цифровой карты
  а подключенное устройство является основным условием успешного использования.В
  Первый шаг — открыть волновое устройство в режиме 4 байта / с. Если это не удается,
  использованная карта четко определена как не способная к TMS. В этом случае
  должно появиться сообщение об ошибке со следующим утверждением: ‘The
  используемое в настоящее время записывающее устройство не поддерживает маркеры дорожек ».

  Если режим 4 байта / с был успешно активирован, следующим шагом будет
  проверить, можно ли получить пользовательские биты. Должна быть проверка, есть ли
  записывающее устройство вообще поддерживает TMS и проверяет, DAT или CD-плеер
  прилагается ко входу карт.Эта проверка является частью предоставленного исходного кода.
  пользователя RME. В случае, если DAT или CD не могут быть обнаружены, должно появиться сообщение об ошибке.
  показано, представляя следующее утверждение: ‘Используемое в настоящее время записывающее устройство
  либо не предлагает поддержки маркеров дорожек, либо CD-проигрыватель / DAT не используется в качестве сигнала
  источник’.

  С этими двумя сообщениями об ошибках TMS может использоваться без проблем, ошибок
  или неисправности объяснены и представлены пользователю в легком для понимания
  способ.

• Ошибки декодирования
  Исходный код второго поколения, предоставленный RME
  включает специальные процедуры, позволяющие избежать ошибок (ошибки чтения компакт-диска, выпадение DAT-файлов,
  установите действительный бит, чтобы гарантировать стабильную и безопасную работу.

Акцент

В связи с тем, что мы постоянно получаем запросы от наших
клиенты об обнаружении акцента во время записи RME теперь также предлагает
Обнаружение акцента, включая исходный код TMS. После подачи сигнала
В этом бите записывающее программное обеспечение в принципе имеет два варианта:

• Сохранение информации об акцентах
  во внутренней базе данных, внутри файла и / или отображение предупреждения
  сообщение пользователю.

• Активация цифрового
  (Де-акцент)
  фильтр в программе, который исправляет частотную характеристику почти
  без потерь и ошибок в реальном времени во время записи.

Метод 1 имеет большой недостаток: при нормальном воспроизведении
автоматическое управление невозможно, поэтому пользователь должен вручную установить Акцент
бит в диалоге настроек карты RME. Дополнительная записанная волна
файл не может быть четко помечен как «предварительное выделение», что может привести к более позднему
обработка без деактивации.Метод 2 устраняет все проблемы, которые могут
происходят с материалом Pre-Emphasis, так как после записи аудиоматериала
больше не акцентируется, а превращается в «нормальный» материал, который больше не
требует особого обращения.

Сводка

TMS — это простая в использовании технология для прямой передачи
Номер дорожки компакт-диска и начальные идентификаторы DAT, а также обнаружение выделенного звука
материал. Функции, востребованные (не только) профессионалами.

TMS уже реализована в Samplitude от SEK’D (начиная с версии 5.21)
и WaveLab от Steinberg (начиная с версии 3.0). Мы поддерживаем связь с другими
производителя программного обеспечения, чтобы эта полезная функция была доступна
всем пользователям.

Авторские права © Маттиас Карстенс, 1999 г.

Однако все записи в этой технической информации были тщательно проверены.
никаких гарантий правильности дать нельзя. RME не несет ответственности
за любую вводящую в заблуждение или неверную информацию, представленную в этом документе.Предоставление или копирование любой части или всего документа или его содержимого является
возможно только с письменного разрешения RME.

CNS 2020 — Общество когнитивной неврологии — Стендовая сессия A81

Дивергентное мышление и построение будущих событий: отделение старого от новых идей

Влияние усиления и подавления сигналов на долговременную память
Реализация стратегии и обработка обратной связи у здоровых молодых людей
Послеполуденный сон усиливает повторную заправку и противозачаточную обработку
Является ли нейронное концептуальное пространство сферическим? Внутренние свойства vs.артефакты в многомерном масштабировании
Роль левого DLPFC во взаимосвязи между мониторингом метапамяти и контролем
Индивидуальные различия в скорости обучения отражаются в интеграции информации о величине обратной связи
Исследование тета-колебаний в интермодальном избирательном внимании
DeepMedic для автоматизированной сегментации поражений при хроническом инсульте
Оральные противозачаточные таблетки уменьшают толщину коры головного мозга в нижней лобной гирусе
Увеличение внеклеточной свободной воды связано с измененной когнитивной функцией при системной красной волчанке
Расшифровка интенсивности и частоты ТМС: одновременное исследование ТМС-фМРТ
Характеристика социального взаимодействия с помощью диадических методов гиперсканирования
Сравнение байесовских моделей позволяет проводить эффективное сравнение моделей: Изучение простой задачи на время реакции
Фокусная нейростимуляция сетей внимания
Анализ мультивоксельных паттернов структуры мозга для классификации дислексии
Действие лекарственного средства f злоупотребление и лечебный статус по нейробиологии тяги: метаанализ нейровизуализационных исследований
Краткий когнитивный скрининг молодежи с риском психоза
Мезоскопические функциональные взаимодействия в коре головного мозга человека во время сна и бодрствования

Слуховые сенсорные блокировки: эффекты шума

Звучит хорошо! Реафференции с препятствиями и чечеткой обрабатываются мозгом по-разному
Индивидуальная изменчивость функциональной организации слуховой коры человека и обезьяны
Оценка предрасположенности к обучению музыке: белое вещество в младенчестве связано со способностями к музыкальным способностям в дошкольном учреждении
Bouncing the Network: Моделирование слухово-вестибулярных взаимодействий, лежащих в основе восприятия младенцами музыкального ритма
Привыкание к непроизвольным образам в зависимости от угрозы и частоты стимулов
Способность к ритмической ресинхронизации позволяет прогнозировать эффективность мелодической интонационной терапии и беглость чтения
Чувствительность к пустым интервалам в мультимодальном исследовании стимуляции: зрительноактильное исследование восприятие времени
Влияние повторяющегося тактильного интерфейса мозг-компьютер на поведенческие реакции пациентов с расстройством сознания
Иерархическое статистическое обучение: исследования поведения, нейровизуализации и моделирования нейронных сетей
Идентификация сетей с общим каналом ges в репрезентативном сходстве с течением времени с использованием повторной выборки складного ножа
Психометрическая и электрофизиологическая характеристика обработки изображений в 22q11.2 Синдром делеции
Диссоциативные корковые сети для динамической и статической обработки лица возникают в раннем детстве
Связность белого вещества в веретенообразной извилине связана с дефицитом восприятия лица при прозопагнозии в процессе развития Информационный эффект
Типичное распознавание выражения лица без моторной симуляции
Быстрые двигательные реакции, основанные на воспринимаемой яркости, а не на локальном контрасте
Многофакторное МРТ свидетельство противоположной латеральности и смещения контрполя для слов и лиц
Полиморфизм DRD2 и чувствительность к потерям во время принятия решений на основе ценностей
Нейронная связь коррелирует с базовой обработкой пространственной и социальной навигационной дистанции.
Электрофизиологические индексы снижения стандартов
Нюансы норадреналина: роль альфа-амилазы в слюне как биомаркера в принятии решений и вынесении решений на основе tDCS генерации способствует оптимальный уровень ограничения мышления
Снижение предпочтения определенности после решения проблем с пониманием, чем решение с помощью анализа
Крупномасштабное интернет-исследование способностей к рассуждению населения в целом
Исследование функциональной сетевой связности во время абстрактного рассуждения с помощью фМРТ
Подразделения передней поясной коры головного мозга, связанные с интуитивной психологией и дихотомией интуитивной физики

Тематическая область: ДОЛГОВРЕМЕННАЯ ПАМЯТЬ: Эпизодическая

Тематическая область: ДОЛГОСРОЧНАЯ ПАМЯТЬ: Прайминг

Тематическая область: ДОЛГОСРОЧНАЯ

Тематическая область: ДОЛГОСРОЧНАЯ ПАМЯТЬ

Тематическая область: ДОЛГОСРОЧНАЯ ПАМЯТЬ: обучение навыкам

90 002 Тематическая область: МЕТОДЫ: Электрофизиология

Тематическая область: МЕТОДЫ: Нейровизуализация

Тематическая область: НЕЙРОАНАТОМИЯ

Тематическая область: ВОСПРИЯТИЕ И ДЕЙСТВИЯ: Audition

Тематическая область: ВОСПРИЯТИЕ и ДЕЙСТВИЯ: Развитие и старение

ERC

Тематическая область ДЕЙСТВИЕ: Управление моторикой

Тематическая область: ВОСПРИЯТИЕ И ДЕЙСТВИЕ: Мультисенсорное

Тематическая область: ВОСПРИЯТИЕ И ДЕЙСТВИЕ: Видение

Тематическая область: МЫШЛЕНИЕ: Принятие решений

Тематическая область: МЫШЛЕНИЕ: Решение проблем

Тематическая область: МЫШЛЕНИЕ: Рассуждение

Авторы несут исключительную ответственность за опубликованное здесь содержание.