Investigating the impact of skull vibrations on motor responses to focused ultrasound neuromodulation in small rodents and methods to mitigate them
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Objective . Focused ultrasound (FUS) neuromodulation non-invasively alters brain activity, likely via acoustic radiation force with dynamics of the pulse repetition frequency (PRF). PRF impacts neuromodulation as well as indirect auditory activation, a confound linked to skull vibrations. This study aimed to minimize these vibrations, by adjusting and randomizing PRF, and determine their impact on FUS-induced motor activity. We hypothesized that: the skull would vibrate most at a specific PRF; randomizing PRF would reduce skull vibrations without affecting motor responses; and FUS would yield motor activity while actuator-induced skull vibrations would not. Approach . Three objectives were studied in parallel using C57Bl/6 mice ( n = number of mice used per objective). First, skull vibration amplitude, measured as a percentage of maximum amplitude per treatment, was recorded via contact microphone over a range of PRFs to assess the PRF-dependency of skull vibrations ( n = 19). Vibrations were then compared between random and fixed PRFs ( n = 15). Lastly, motor responses were compared between fixed 1.5 kHz PRF FUS, random PRF FUS, air-puff stimulation, sham stimulation, and vibration induction via piezoelectric actuator ( n = 30). Main Results. The study found amplitude peaked at 1.51 kHz (88.1 ± 11.5%), significantly higher than at 0.54 kHz (75.5 ± 15.1%; p = 0.0149). Random PRF reduced amplitude by 4.2% ( p = 0.0181). Motor response rates to actuator-induced skull vibrations at the PRF (5.73 ± 6.96%) and its third harmonic (22.9 ± 22.7%) were not significantly different than sham (14.1 ± 11.6%), but lower than FUS (70.2 ± 16.3%; p < 0.0001). Significance . Based on these results, PRF near 0.5 kHz may best avoid skull vibrations, while random PRF could be utilized to slightly reduce vibration amplitude. The results also suggested that skull vibrations likely do not significantly impact motor responses to FUS neuromodulation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».