Cortical finger representations to tactile and proprioceptive stimulation in MEG
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Perustieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Authors
Date
2019-08-19
Department
Major/Subject
Complex Systems
Mcode
SCI3060
Degree programme
Master’s Programme in Life Science Technologies
Language
en
Pages
52 + 15
Series
Abstract
The aim of this study was to examine differences in brain responses to tactile and proprioceptive stimulation of different fingers. In this thesis, 22 healthy adults were recorded with MEG during tactile and proprioceptive stimulation of the four fingers (D2--D5) of the right hand. The tactile stimulation was produced by a pneumatic stimulator at the fingertips and proprioceptive stimulation was produced with a passive extension of a finger by a stimulator using pneumatic artificial muscles (PAM). The cortical responses to the stimuli were modelled on the source space with dSPM inversion algorithm. According to the results, the first main evoked response to tactile stimulation peaked on average at 59 ms while for proprioceptive stimulation the peak was on average at 76 ms. In addition, tactile stimulation generated a clear second response around 135 ms. The sources of the first main response were in accordance with the established somatotopic map; the little finger was represented more dorsal compared to the index finger in almost all subjects. The results suggest the possibility to separate cortical activations to tactile and proprioceptive stimulation of the different fingers from MEG data.Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli tarkastella eroja eri sormien kosketus- ja liikutusärsykkeiden välillä mitatuista aivovasteista. Työssä kuvattiin 22 tervettä aikuista MEG-aivokuvantamismenetelmällä samalla kun heidän oikean kätensä neljään sormeen (D2--D5) kohdistettiin kosketus- ja liikutusärsykettä. Kosketusärsytys tuotettiin sormenpäähän kiinnitetyllä paineilmakoskettimella ja liikutusärsyke tuotettiin liikuttamalla sormea paineilmalla toimivalla liikuttimella. Saadut aivovasteet mallinnettin lähdeavaruuteen käyttämällä dSPM-inversiomenetelmää. Tulosten perusteella sormien kosketusärsyke tuottaa ensimmäisen päävasteen keskimäärin 59 ms kohdalla kun taas liikutusärsykkeen ensimmäinen päävaste nähdään keskimäärin 76 ms annetun ärsykkeen jälkeen. Kosketusärsyke tuottaa lisäksi toisen selvän päävasteen noin 135 ms kohdalla. Vasteiden sijainnit ensimmäisen päävasteen aikana vastaavat aiemmissa tutkimuksissa löydettyä somatotopista järjestystä: lähes kaikilla koehenkilöillä pikkusormi esiintyi lähempänä aivojen yläosaa kuin etusormi. Saatujen tuloksien perusteella on mahdollista erottaa kosketus- ja liikutusärsykkeiden sekä eri sormien ärsytyksen tuottamat kortikaaliset lähteet MEG-datasta.Description
Supervisor
Parkkonen, LauriThesis advisor
Piitulainen, HarriKeywords
MEG, MRI, somatosensory cortex, tactile stimulation