EPG di Psicobiologia II A.A Prof. Annalisa Tosoni

EPG di Psicobiologia II A.A. 2017-2018 Prof. Annalisa Tosoni

Parte #1: Articoli Scientifici

Parte #2:Visita Laboratori Risonanza Magnetica TMS

Articolo #1 La risonanza magnetica funzionale (functional magnetic resonance, fmri) è tecnica non invasiva di neuroimaging che permette di individuare i cambiamenti dell attività neuronale in maniera indiretta attraverso i cambiamenti emodinamici. La fmri visualizza quindi le aree del cervello che sono attive durante l esecuzione di compiti cognitivi. Con il termine Connettivita Funzionale a riposo (resting state Functional Connectivity, FC) si indica qualsiasi studio volto ad indagare le correlazioni inter-regionali della variabilita dell attivita neurale a riposo del cervello.

Articolo #1 Resting State Functional Connectivity Indica qualsiasi studio volto ad indagare le correlazioni inter-regionali della variabilita dell attivita neurale a riposo Motor Cortex sx dx Biswal et al., 1995; Fox & Raichle 2007

Articolo #2 Mentre la Risonanza Magnetica Funzionale e una tecnica di tipo correlativo, La TMS e una tecnica di tipo causativo. Con la TMS possiamo: Individuare il ruolo di una certa area nell esecuzione di task. Rispondere al quesito: L area stimolata è necessaria per la corretta esecuzione di un compito? Indurre una lesione virtuale alterando in maniera temporanea il funzionamento di una regione corticale. Indagare il link causale tra attivita cerebrale e comportamento

Articolo #2 Negli studi di TMS, la bobina stimolante, racchiusa in plastica, si tiene sopra la testa di un soggetto. Quando un breve impulso di corrente passa attraverso la bobina, viene generato un campo magnetico orientato ortogonalmente al piano della bobina. Il campo magnetico passa senza ostacoli attraverso la testa, inducendo una corrente nel cervello, diretta in verso opposto, che scorre tangenzialmente rispetto al cranio. La corrente indotta nella struttura del cervello attiva le cellule nervose nelle vicinanze in modo molto simile ad una corrente applicata direttamente sulla superficie corticale. Modifica l attività elettrica della corteccia cerebrale.

Articolo #2 Vantaggi Principali della TMS: > Lesioni reversibili senza modifica della plasticità > Ripetibile > Alta risoluzione spaziale (in teoria) e temporale > Può stabilire un nesso causale tra l'attivazione del cervello e comportamento > Può misurare plasticità cortical > Effetti terapeutici Limitazioni Principali della TMS: > Esclusi pazienti epilettici/soggetti con familiarita di epilessia > Possono essere stimolate soltanto regioni corticali superficiali > Può essere spiacevole per i soggetti > Rischi per soggetti e pazienti > E richiesta un etica rigorosa > Incertezza sulla localizzazione > Difficoltà di interferire con processi cognitivi superiori

Articolo scientifico Cosa è un articolo scientifico (paper) Come è strutturato un articolo scientifico Articolo scientifico vs. Review Dove possiamo trovare un articolo scientifico?

Cosa è un articolo scientifico Gli articoli scientifici sono finalizzati alla condivisione di ricerche originali con gli altri scienziati nel mondo Sono fondamentali per l evoluzione della scienza moderna, all interno della quale, il lavoro di uno scienziato si fonda sul lavoro degli altri scienziati. Per essere tali, gli articoli scientifici devono informare, non impressionare. Devono essere facilmente leggibili, comprensibili, quindi chiari, accurati e concisi. Gli articoli scientifici sono rivolti a 2 tipi di audiences: 1. I referees (arbitri), esperti del campo che aiutano i journals (riviste) a decidere se l articolo ha le caratteristiche idonee per essere pubblicato 2. I readers (lettori) delle riviste che possono essere a conoscenza o no dei topics affrontati dalla ricerca descritta nell articolo Per essere accettato dei referees e citato (riportato) dai readers, gli articoli devono convincere l audience che la ricerca presentato è importante, valido e rilevante per gli altri studiosi dell stesso campo. source: www.nature.com

Struttura di un articolo scientifico Title Abstract Key words Body: Introduction Materials and Methods Results and Discussion Conclusion Acknowledgements References Supplementary Data source: www.elsevier.com; www.nature.com

Struttura di un articolo scientifico Title Abstract Key words

Struttura di un articolo scientifico Body Introduction Cosa è stato fatto in precedenza? Perché è stato condotto lo studio? Espone la motivazione del lavoro presentato e guida il lettore al topic e su come è stato condotto lo studio Materials and Methods Come è stato condotto lo studio? Riporta tutti i dettagli metodologici affinché qualsiasi lettore/scienziato sia in grado di riprodurre gli esperimenti presentati nell articolo. Results and Discussion Cosa è stato scoperto? Cosa significa? Queste sezioni presentano e discutono i risultati della ricerca. source: www.elsevier.com; www.nature.com

Introduction Cosa è stato fatto in precedenza? Breve overview della letteratura sul topic affrontato Cosa non è chiaro? Introduce il problema Scopo della ricerca. Espone la motivazione del lavoro presentato Come è stato condotto lo studio? Breve overview del Metodo Predizioni. Cosa ci aspetta di trovare

Struttura di un articolo scientifico Materials and Methods Campione Sperimentale Umani o Animali (ratti, scimmie)? Soggetti sani o pazienti (cerebrolesi, psichiatrici)? Giovani o anziani/bambini? Procedure A cosa è stato sottoposto il campione? (es. learning) Quale tecnica di neuroimaging? (es. fmri) Analisi dei dati Come sono stati analizzati i dati raccolti? Quali software usati? Che statistiche sono state applicate? source: www.elsevier.com; www.nature.com

Figure A B 80 2000 Accuracy 60 40 Target Shape 150 20 2000 50 100 150 200 Blocks C 150 msec D Right Lower Left Lower V1d V1d 12 Left Lower 6/8/10 Left Upper Right Upper V2d V3A V3 V7 V2d V3 V3A V7 12 12 Right Lower MT+ LO LO MT+ 12 sec L.H. V8 V8 V4v Right Upper VP V2v V1v V1v V8 V2v VP V4v V2v R.H. Left Upper

Struttura di un articolo scientifico

Articolo vs. Review

Dove possiamo trovare un articolo scientifico? https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed

Dove possiamo trovare un articolo scientifico?

PERCEPTUAL LEARNING

. Articolo #1

Visual Perceptual Learning L Apprendimento Percettivo Visivo (Visual Perceptual Learning, VPL) puo essere definito come il miglioramento, indotto dalla pratica, nell abilita ad eseguire compiti percettivi visivi(gilbert, 1968, Poggio & Fhaile, 2002) Orientation discrimination (Fiorentini & Berardi, 1980) Texture Discrimination (Fiorentini & Berardi, 1980) Visual Search (Sigman et al., 2001)

Visual Perceptual Learning The Learning Curve Visual Search (Sigman et al., 2001) B Accuracy 80 60 40 20 50 100 150 200 Blocks

Visual Perceptual Learning Rappresenta un esempio di plasticità del cervello adulto Permette di rispondere in maniera più efficiente agli stimoli visivi ambientali In a corn field, after training spotting the cobs becomes almost automatic Deciphering fetal ultrasound images is experience dependent Carmel and Carrasco, 2008

Tecniche di indagine FUNCTIONAL MAGNETIC RESONANCE IMAGING (fmri)

Functional Magnetic Resonance Imaging (fmri) fmri è tecnica non invasiva di neuroimaging che individua i cambiamenti dell attività neuronale in maniera indiretta attraverso i cambiamenti emodinamici. Blood oxygenation level dependent (BOLD) signal. Sensibile ai cambiamenti: del flusso sanguigno, volume del sangue nel cervello, rate metabolico cerebrale Flusso del sangue nel cervello e l attivazione neuronal sono fortemente associati Quando un area del cervello sta lavorando (è attiva), il flusso sanguigno di tale regione aumenta Philips 3T Achieva @ ITAB

Neuroimmagini NEUROIMMAGINI Immagine = Contrasto Differenze di segnale tra punti nello spazio STRUTTURA proprietà fisiche del tessuto FUNZIONE attività neurale/sinaptica Radiografia convenzionale TAC Risonanza Magnetica (MRI) 1973 (EEG, MEG) SPECT, PET Risonanza Magnetica Funzionale (fmri) 1992 Fonte di segnale: Densità protonica Tempi di rilassamento Fonte di segnale: Livello di ossigenazione sanguigna (BOLD)

La Risonanza Magnetica: principi fisici Nucleo dell idrogeno (1 protone) Ogni protone si comporta come un piccolo magnete che ruota intorno al proprio asse Energia tramite impulsi di radiofrequenze:asse a 90 e perdita di fase Rilassamento: ritorno all equilibrio T1= tempo di R longitudinale (ritorno in parallelo al campo magnetico) T2= tempo di R trasversale (spin-spin) (ritorno in fase)

La Risonanza Magnetica: principi fisici Ritorno all equilibrio = restituzione dell energia acquisita = segnale Ogni tessuto é caratterizzato da un determinato T1 e T2 (composizione molecolare, contenuto d acqua) = ogni tessuto fornisce un segnale diverso Il segnale viene localizzato nello spazio rispetto ai tre assi cartesiani (applicazione di gradienti di campo lineari sugli assi)

La vascolarizzazione cerebrale

Limiti della fmri Controindicazioni per portatori di protesi metalliche, pace-maker... Forte rumore di fondo e ambiente ristretto Sensibilità al rumore esogeno: rumore elettronico di sistema, strumentazione sperimentale (proiettore, pulsanti di risposta) Sensibilità al rumore endogeno (fisiologico):movimento involontario del capo, ciclo cardiaco, ciclo respiratorio20

Il segnale BOLD 0 5 10 15 20 25 30 Comincia a crescere con un ritardo di circa 2 secondi rispetto alla stimolazione Cresce per circa 6 secondi Raggiunge la baseline dopo circa 30 secondi

Functional Magnetic Resonance Imaging (fmri) Mapping patterns of activation during performance of specific tasks or sensory stimulation Fox and Raichle, 2007; Nat Review Neuroscience

Analisi dati fmri 1) Acquisizione Dati 2) Preprocessing 3) GLM 4) Inferenze Statistiche Y = α M + ε 46

Esempio: localizzatore di LOC Lateral Occipital Complex: area della corteccia visiva che risponde alla presentazione di oggetti Schermo bianco = baseline Oggetti Intatti TIME Un volume (12 fette) ogni 2 secondi per 272 secondi (4 minuti, 32 secondi) La condizione cambia ogni 16 secondi (8 volumi) Oggetti scrambled

Modello Lineare Generale Matrice dei dati osservati Matrice dei Parametri (da stimare) Matrice del disegno Matrice di Errore Il modello generale lineare (GLM) è un modello statistico lineare, dove: > Y è una matrice con il segnale fmri registrato in ogni voxel), > M è la matrice del disegno (incorpora tutto quello che possiamo modellare, spiegare, come ad es. il paradigma di stimolazione), > α è una matrice che contiene i parametri che dobbiamo stimare (es. ampiezza della risposta per una data condizione) > ε è una matrice contenente errori o rumore (es. segnale residuo che non riusciamo a spiegare).

Modello Lineare Generale con assunzione della HRF Il segnale fmri si basa sulla risposta BOLD, che ha un ritardo di alcuni secondi rispetto all attività neurale. La forma della curva di risposta emodinamica (HRF) può essere assunta sulla base di modelli esistenti. Quando si assume la HRF, lo scopo del GLM è quello di stimare l ampiezza della risposta (beta) per una data condizione (predittore). L analisi determina in sostanza il set di valori di ampiezza che spiegano meglio i dati.

Modello Lineare Generale senza assunzione della HRF Nei modelli che non assumono una forma della risposta emodinamica, la risposta BOLD viene stimata punto per punto nei punti del tempo successivi all inizio di ogni evento di interesse (ogni condizione ha tanti predittori quanti sono i punti nel tempo che si vogliono ottenere) La sequenza di pesi beta ottenuti nei punti del tempo successivi ad un tipo di evento fornisce una stima della risposta emodinamica a quel tipo di evento. Più alto il beta, più alta la risposta

Detezione contro Stima della risposta Detezione: Determinare se un dato voxel (o regione) risponde alla manipolazione sperimentale Solitamente si calcola il fit della risposta osservata con una funzione di risposta emodinamica (HRF) di riferimento, ad es. funzione di Boynton (Assunzione di una HRF) % Signal Change 1 0 0 4 8 12 Time (sec) Stima: Misurazione della serie temporale all'interno di un voxel attivo in risposta alla manipolazione sperimentale Solitamente si calcola la risposta emodinamica punto per punto senza avere una curva di riferimento (Non-assunzione della HRF)

Disegno a blocchi I disegni a blocchi separano diversi processi cognitivi in periodi di tempo distinti, solitamente costituiti dalla ripetizione di piu di un evento Il disegno a blocchi è costituito da diverse epoche distinte di periodi di on-off, con l on" che rappresenta ad es. un periodo di presentazioni degli stimoli, e l "off", che rappresenta uno stato di riposo o baseline.

Disegni evento-relati lenti I disegni evento-relati studiano i processi cerebrali associati a singoli eventi. Con i disegni evento-relati lenti, gli stimoli individuali sono molto distanziati gli uni dagli altri per evitare la sovrapposizione delle loro risposte emodinamiche. In media, ci si dovrebbe aspettare che il segnale BOLD salga e scenda entro 12-20 secondi.

Disegno ER rapido controbilanciato Dal momento che le risposte si sommano linearmente, le risposte a stimoli presentati in rapida successione possono essere estratte dai dati se la presentazione la presentazione degli stimoli varia casualmente. Dal controbilanciamento adeguato degli eventi, si può ora matematicamente determinare il contributo di ogni condizione di stimolazione sulla somma delle risposte emodinamiche osservata.

1.Training di Apprendimento Percettivo METODO 14 soggetti sani Stimoli: 12 T con diverso orientamento Durata stimolo: 150 msec Target: T rovesciata solo nel quadrante inferiore sx 80% casi presente; 20% assente Distrattori: T diverso orientamento Compito: mantenere la fissazione e prestare attenzione quadrante inferiore sx per identificare la forma target Risposta: presente/assente Registrazione dell accuratezza e dei tempi di reazione (RTs) Learning threshold (soglia di apprendimento): 10 blocchi consecutivi con 80% accuratezza Risposte pesate per i falsi positivi

1.Training di Apprendimento Percettivo RISULTATI: VPL richiede da ~3 a 5 giorni di training B 80 Accuracy 60 40 20 50 100 150 200 Blocks

2.fMRI/B. Learning-Activity METODO: Dopo del Training, Stesso compito del training con la Forma Allenata (T rovesciata) vs. Forma Non Allenata (T dx, T sx) Trained Blocks Trained Shape Untrained Blocks Untrained Shape Trained Visual Quadrant Trained Visual Quadrant

2.fMRI/B. Learning-Activity METODO: Dopo del Training, Stesso compito del training con la Forma Allenata (T rovesciata) vs. Forma Non Allenata (T dx, T sx) Trained Blocks Trained Shape Untrained Blocks Untrained Shape Trained Visual Quadrant Trained Visual Quadrant ANALISI: Contrasto tra Forma Allenata (T rovesciata) vs. Forma Non Allenata (T dx, T sx)

2.fMRI/B.Learning-Activity/2.Tutto il Cervello Forma Allenata (T rovesciata) vs. Non-Allenata (T dx, T sx) 1. Maggior Attivazione Forma Allenata vs. Non-Allenata > Corteccia Visiva Dorsale di Destra (Allenata) (aree nel quadrato centrale) 2. Maggior Attivazione Forma Non-Allenata > Allenata > Dorsal Attention Network (aree in blu) 3. Maggior De-Attivazione Forma Non-Allenata > Allenata > Default Mode Network (aree in giallo-arancio, escluse quelle nel quadrato centrale)

FUNCTIONAL CONNECTIVITY (fmri)

Key words Functional Magnetic Resonance Imaging (fmri) Resting State Functional Connectivity Visual Perceptual Learning

Biswal et al., 1995

Resting State Functional Connectivity Functional connectivity may refer to any study examining interregional correlations in neuronal variability Biswal et al., 1995 Fox and Raichle, 2007; Nat Review Neuroscience

Resting State Functional Connectivity Indica qualsiasi studio volto ad indagare le correlazioni inter-regionali della variabilita dell attivita neurale a riposo Motor Cortex sx dx Biswal et al., 1995; Fox & Raichle 2007

Resting State Functional Connectivity Functional connectivity may refer to any study examining interregional correlations in neuronal variability LSMC RSMC % BOLD change Time (s) Spontaneous fluctuations in the left somatomotor cortex (LSMC) are correlated with those in the right somatomotor cortex (RSMC) Fox and Raichle, 2007; Nat Review Neuroscience

Resting State Functional Connectivity Il Dorsal Attention Network e correlato a riposo IPS IPS FEF IPS % BOLD change Time (s) Adapted from Fox et al., 2005; He et al., 2007

Resting State Functional Connectivity Il Dorsal Attention Network e correlato a riposo Meta-Analysis di Studi con Task Attentivi Resting State Functional Connectivity SPL FEF SPL FEF pips pips vips vips MT+ MT+ Min Activation Max Min FC Max

Resting State Functional Connectivity La Connettività Funzionale a riposo, misurata con la risonanza magnetica funzionale, non è casuale (random) ma coerente all interno di networks neuro-anatomici funzionali Somatomotor (Biswal et al 1995; Fox et al 2006) Visual processing (Lowe et al., 1998) Auditory processing (Van de Ven et al., 2004) Language (Hampson et al 2002; Cordes et al., 2000) Attention (Fox et al., 2005, 2006; Laufs et al., 2003; He et al., 2007) Memory (Vincent et al., 2006; Seleey et al., 2007) Default system (Greicius et al., 2003; Laufs et al 2003; Fransson et al 2006) Sistemi funzionali definiti con paradigmi che utilizzano compiti cognitivi possono essere individuati attraverso lo studio dell attività spontanea/intrinseca del cervello Fox and Raichle, 2007; Nat Review Neuroscience

Resting State Functional Connectivity La Connettività Funzionale a riposo, misurata con la risonanza magnetica funzionale, non è casuale (random) ma coerente all interno di networks neuro-anatomici funzionali Dorsal Attention Network Default Mode Network Visual Network VFN VPN DAN MN AN CON VAN LN FPN DMN

Resting State Functional Connectivity The brain is organized in large-scale Resting State Networks Visual Network Elaborazione di stimoli visivi e delle sue caratteristiche es. posizione, forma, color etc. Dorsal Attention Network Attivato durante il controllo dell attenzione visuo-spaziale volontaria. Default Mode Network De-attivato durante l esecuzione di compiti externally-orientend (es. attenzione visuo-spaziale), attivato durante compiti internally-orientend (es. memoria autobiografica). Anti-correlato col Dorsal Attention Network.

Stimolazione Magnetica Transcranica (TMS)

Stimolazione Magnetica Transcranica Tecnica neurofisiologica non-invasiva e indolore che permette di stimolare specifiche aree cerebrali. Si basa sull applicazione di un campo magnetico transiente sullo scalpo mediante uno stimolatore (coil). Il tessuto neurale sottostante il coil è soggetto ad un flusso di corrente che provoca la depolarizzazione neuronale.

Stimolazione Magnetica Transcranica Faraday scopri che avvolgendo due spire di fili sui lati opposti di un anello di ferro e facendo scorrere della corrente elettrica in una delle due spire, definita coil primario, era possibile registrare un breve flusso di corrente anche nell altra spira, definita coil secondario.

Stimolazione Magnetica Transcranica La stimolazione magnetica si basa sul principio fondamentale dell'induzione elettromagnetica o Legge di Faraday: una corrente elettrica in uno stimolatore produce un campo magnetico, e il cambio di campo magnetico induce un flusso di corrente nei conduttori vicini, inclusi i tessuti umami La TMS e costituita da un generatore di corrente di elevata intensità e da una bobina mobile che viene posta a diretto contatto con lo scalpo. Quando viene attivato, il generatore di corrente produce un campo elettrico che viene veicolato lungo la bobina. Il campo elettrico a sua volta produce un campo magnetico che passa attraverso le strutture dello scalpo, senza alcuna dispersione ed in modo pressoché indolore, potendo pertanto raggiungere le strutture cerebrali sottostanti, in particolare la corteccia cerebrale, e modificarne l attività elettrica.

Stimolazione Magnetica Transcranica Negli studi di TMS, la bobina stimolante, racchiusa in plastica, si tiene sopra la testa di un soggetto. Quando un breve impulso di corrente passa attraverso la bobina, viene generato un campo magnetico orientato ortogonalmente al piano della bobina. Il campo magnetico passa senza ostacoli attraverso la testa, inducendo una corrente nel cervello, diretta in verso opposto, che scorre tangenzialmente rispetto al cranio. La corrente indotta nella struttura del cervello attiva le cellule nervose nelle vicinanze in modo molto simile ad una corrente applicata direttamente sulla superficie corticale. Modifica l attività elettrica della corteccia cerebrale.

Stimolazione Magnetica Transcranica

Stimolazione Magnetica Transcranica Il correlato comportamentale di tale depolarizzazione è: Un interferenza nel compito che si sta svolgendo oppure Un potenziale evocato motorio

Stimolazione Magnetica Transcranica APPROCCIO CAUSATIVO: Individuare il ruolo di una certa area nell esecuzione di task. L area stimolata è necessaria per la corretta esecuzione di un compito? Lesione virtuale alterando in maniera temporanea il funzionamento di una regione corticale. Link causale tra attività cerebrale e comportamento

Terminologia della TMS > Single-pulse TMS: stimolazione magnetica costituita da un singolo impulso > rtms: stimolazione magnetica ripetitiva (piu impulsi in successione) Low frequency rtms: frequenza di ripetizione < 1 Hz High frequency rtms: frequenza di ripetizione > 1 Hz > Dual (paired)-pulse TMS: stimolazione con due impulsi distinti attraverso lo stesso coil in tempi differenti > Double TMS: stimolazione con due coils applicata a differenti regioni corticali (la temporizzazione e l intensità sono modificabili separatamante)

Stimolazione Magnetica Transcranica Interferenza durante l esecuzione di un compito

Utilita della TMS Nonostante la non completa comprensione circa la focalità e i suoi meccanismi di azione, la tecnica di TMS fornisce un'opportunità unica di studiare il rapporti tra cervello e comportamento in esseri umani sani. La TMS può migliorare i risultati delle altre tecniche di neuroimaging, stabilendo il nesso causale tra attività cerebrale e comportamento e attraverso l'esplorazione della connettività funzionale del cervello. Applicata come singolo impulso fornito opportunamente nel tempo e nello spazio o in treni di stimoli ripetuti con appropriata frequenza e intensità, la TMS può essere utilizzata per interrompere transitoriamente il funzionamento di una determinata area corticale, creando così una "lesione virtuale temporanea del cervello. Questo permette lo studio del contributo di una data regione corticale ad un comportamento specifico

Risoluzione spazio-temporale e interferenza La figura mostra la risoluzione spaziale e temporale della TMS rispetto ad altre tecniche. Tuttavia, non è solo la selettività spaziale e temporale che rendono la TMS un utile approccio sperimentale, ma è la capacità di TMS, come il raffreddamento e microstimolazione, di interferire transitoriamente con le funzioni cerebrali. In contrasto, le tecniche di neuroimaging esistenti forniscono dati correlativi. Chiaramente, quando si sceglie una tecnica, occorre fare una selezione sul tipo di domande alle quali si può dare una risposta.

Possibili effetti collaterali: Epilessia Provocando una corrente elettrica nel cervello umano, la TMS e la rtms potrebbero in teoria produrre una crisi epilettica. Il rischio è molto basso con TMS ad eccezione dei pazienti con epilessia e pazienti che prendono farmaci. Il rischio è maggiore, ma ancora molto basso, in rtms soprattutto quando somministrato a frequenze maggiori di 5Hz ad alta intensità.

Altri possibili effetti collaterali I soli altri effetti della TMS che sono riportati nella maggior parte dei soggetti sono: > Disagio o dolore dello scalpo e dei nervi e dei muscoli associati sulla pelle sovrastante lo scalpo > Fastidio per il rumore del click ad alto volume associato all'impulso > In presenza di elettrodi EEG, la rtms può provocare il riscaldamento dell'elettrodo e, nei casi più gravi, ustioni cutanee > Gli effetti a lungo termine della TMS rimangono sconosciuti, anche se non sono stati segnalati effetti sulle capacità cognitive (es. memoria) > Innocuo ma fastidiosi mal di testa, probabilmente causato da attivazione dei muscoli del cuoio capelluto e del collo.

Pro e Contro Vantaggi Principali: > Lesioni reversibili senza modifica della plasticità > Ripetibile > Alta risoluzione spaziale (in teoria) e temporale > Può stabilire un nesso causale tra l'attivazione del cervello e comportamento > Può misurare plasticità corticale > Effetti terapeutici Limitazioni Principali: > Possono essere stimolate soltanto regioni corticali superficiali > Può essere spiacevole per i soggetti > Rischi per soggetti e pazienti > E richiesta un etica rigorosa > Incertezza sulla localizzazione > Incertezza sul livello di stimolazione > Difficoltà di interferire con processi cognitivi superiori