Method Article

والمتعدد الوسائط Imaging- والقائم على تحفيز أسلوب تقييم الربط المتعلقة الدماغ استثارة في المرضى الذين يعانون من الصرع

DOI:

10.3791/53727

⸱

November 13th, 2016

 ,  ,  ,  , 
1Department of Neurology, Harvard Medical School, 2Department of Neurology, Beth Israel Deaconess Medical Center, 3Berenson-Allen Center for Noninvasive Brain Stimulation, Beth Israel Deaconess Medical Center, 4Department of Brain and Cognitive Sciences, Massachusetts Institute of Technology, 5Department of Neurology, Massachusetts General Hospital

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
حدد التصوير بالرنين المغناطيسي

حالة الراحة تشوهات في المرضى الذين يعانون من مجموعة واسعة من الاضطرابات العصبية والنفسية ، بما في ذلك الصرع بسبب تشوهات النمو القشري. يمكن أن يثبت التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة بالاشتراك مع مخطط كهربية الدماغ أن المرضى الذين يعانون من الصرع لديهم فرط استثارة قشرية في المناطق ذات الاتصال غير الطبيعي.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

التصوير بالرنين المغناطيسي للاتصال الوظيفي في حالة الراحة (rs-fcMRI) هي تقنية تحدد الاتصال بين مناطق الدماغ المختلفة بناء على الارتباطات بمرور الوقت في الإشارة المعتمدة على مستوى الأكسجين في الدم. تم تطبيق rs-fcMRI على نطاق واسع لتحديد التشوهات في اتصال الدماغ في الأمراض العصبية والنفسية المختلفة. ومع ذلك ، فإن العلاقة بين تشوهات اتصال rs-fcMRI والفيزيولوجيا الكهربية للدماغ وحالة المرض غير معروفة ، ويرجع ذلك جزئيا إلى عدم تحديد الأهمية السببية للتغيرات في الاتصال الوظيفي في الفيزيولوجيا المرضية. التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة (TMS) هو تقنية تستخدم الحث الكهرومغناطيسي لإنتاج تغييرات بؤرية غير جراحية في النشاط القشري. عند دمجه مع تخطيط كهربية الدماغ (EEG) ، يمكن استخدام TMS لتقييم استجابة الدماغ للاضطرابات الخارجية. نقدم هنا بروتوكولا للجمع بين rs-fcMRI و TMS و EEG لتقييم الأهمية الفسيولوجية للتغيرات في الاتصال الوظيفي لدى المرضى الذين يعانون من أمراض عصبية ونفسية. نقدم نتائج تمثيلية من دراسة نشرت سابقا تم فيها استخدام rs-fcMRI لتحديد المناطق ذات الاتصال غير الطبيعي في مرضى الصرع بسبب تشوه في النمو القشري ، تغاير العقيدات حول البطينين (PNH). أدى التحفيز في المرضى الذين يعانون من الصرع إلى نشاط غير طبيعي لمخطط كهربية الدماغ المستحث بواسطة TMS بالنسبة لتحفيز نفس المواقع في المرضى الأصحاء المتطابقين ، مع زيادة غير طبيعية في المكون المتأخر من إمكانات TMS التي يثيرها TMS ، بما يتفق مع فرط الاستثارة القشرية. كان هذا الشذوذ خاصا بالمناطق ذات الاتصال الوظيفي غير الطبيعي في حالة الراحة. أظهر تحليل المصدر الكهربائي في شخص مصاب بنوبات مسجلة سابقا أن أصل النشاط غير الطبيعي الذي أثاره TMS يتزامن مع منطقة ظهور النوبات ، مما يشير إلى وجود دائرة صرع. توضح هذه النتائج كيف يمكن استخدام rs-fcMRI و TMS و EEG معا لتحديد وفهم الأهمية الفسيولوجية لاتصال الدماغ غير الطبيعي في الأمراض البشرية.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة (TMS) هو وسيلة لتحفيز noninvasively مناطق القشرة عن طريق الحث الكهرومغناطيسي. في TMS، يتم استخدام الفيض المغناطيسي كبير ولكن تقييد مكانيا للحث على مجال كهربائي في منطقة القشرية الهدف، وبالتالي تعدل من نشاط الأنسجة العصبية الكامنة. TMS إلى نتائج القشرة الحركية في السيارات أثارت الإمكانات التي يمكن قياسها محيطيا عبر الكهربائي (EMG). عندما يطبق في أزواج أو ثلاثة توائم من البقول، TMS يمكن استخدامها لتقييم نشاط محددة intracortical GABAergic وglutaminergic الدوائر 1-3، وبالتالي تقييم التوازن بين الإثارة وتثبيط المجراة في المرضى من البشر. في الصرع على وجه التحديد، وقد أظهرت الدراسات أ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وتمت الموافقة على بروتوكول الموصوفة هنا من قبل مجالس المراجعة المؤسسية لاسرائيل المركز الطبي بيث ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.

اختيار 1. مع مراعاة

  1. اختيار المريض لبروتوكول البحث.
    1. تحديد المرضى المصابين بالصرع الفاعل (التشنجات خلال العام الماضي) أو تاريخ من الصرع بعد (النوبات السابقة، ولكن مع عدم وجود المضبوطات في السنوات الخمس الماضية إما أو إيقاف الدواء) وانتباذ عقيدية حول البطينات ال....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ويمكن استخدام يستريح دولة الربط الوظيفي الرنين المغناطيسي الوظيفي لتحديد مناطق القشرة التي تثبت الربط الوظيفي عالية مع غيري الموضع المحيطة بالبطين العقيدات المادة الرمادية (الشكل 1)، ومناطق السيطرة من دون هذا الربط. لتحديد ما إذا كان هذا الربط وظيفي غير طبيعي له أهمية الفسيولوجية، المنطقة القشرية مع النشاط يستريح دولة مترابطة ويمكن اختيار باسم "متصل" المواقع المستهدفة لneuronavigated TMS، ونتائج EEG أثار بالمقارنة مع إمكانات التخطي.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وقد استخدم يستريح دولة الربط الوظيفي بالرنين المغناطيسي لتحديد شبكة الاتصال في الدماغ البشري، وتحديد التعديلات الربط التي تحدث في مختلف الحالات المرضية 26،31،32. لكن، وكما يستند الربط الوظيفي الرنين المغناطيسي الوظيفي على تحديد العلاقات المتبادلة في إشارة جريئة، وعن التغيرات الأوكسجين في الدم لها علاقة غير تافهة مع النشاط العصبي الأساسي، أهمية السببية وأهميتها الفسيولوجية لهذه النتائج الربط الرنين المغناطيسي الوظيفي غير واضح. TMS يمكن التلاعب استهدفت مكانيا وزمانيا من ن.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ليس لدى MMS و SWG و CJC و BSC ما تفصح عنه. تعمل APL في المجالس الاستشارية العلمية ل Nexstim و Neuronix و Starlab Neuroscience و Neuroelectrics و Neosync ، وهي مدرجة كمخترع في العديد من براءات الاختراع الصادرة والمعلقة حول التكامل في الوقت الفعلي للتحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة (TMS) مع تخطيط كهربية الدماغ (EEG) والتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI).

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يود المؤلفون أن يشكروا Emily L. Thorn ، B.A. ، على مساعدتها في تقدير المصدر لقسم النشاط الكهربائي المستحث. تم دعم MMS من خلال جائزة KL2 / Catalyst Medical Research Investigator Training من Harvard Catalyst / مركز هارفارد للعلوم السريرية والتحويلية (المركز الوطني لموارد البحث والمركز الوطني للنهوض بالعلوم الانتقالية ، جائزة المعاهد الوطنية للصحة KL2 TR001100). تم دعم CJC بمنحة من المعاهد الوطنية للصحة (5K12NS066225). تم دعم APL جزئيا من خلال منح من مؤسسة Sidney R. Baer Jr. ، والمعاهد الوطنية للصحة (R01 HD069776 ، R01 NS073601 ، R21 MH099196 ، R21 NS082870 ، R21 NS085491 ، R21 HD07616) ، و Harvard Catalyst / مركز هارفارد للعلوم السريرية والتحويلية (NCRR و NCATS ، NIH ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
التصوير بالرنين المغناطيسي 3T
الاتصال
عرضMRICron
المحفز المغناطيسي عبر الجمجمةمحفز NexstimeXimia Stimulatorيمكن استخدام المحفزات من موردين آخرين ، على سبيل المثال < / i> و Magventure و Magstim
نظام الملاحة العصبية بالرنين المغناطيسيNexstimNBS v3.2.1نظام الملاحة العصبية البديل للتصوير بالرنين المغناطيسي ، على سبيل المثال < / i> ، Brainsight ،
نظام EEG المتوافقبدائل NexstimEximiaEEG: منتجات الدماغ ، Synamps ، ANT
MatlabMathworksR2012bالبدائل: برنامج
Minimum Norm Estimate (MNE)
فريسرفر
ماسح برنامج الوظيفي بالرنين المغناطيسي برنامج الصور بالرنين المغناطيسي مع Localite TMS Octave EEGLab

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Florian, J., Müller-Dahlhaus, M., Liu, Y., Ziemann, U. Inhibitory circuits and the nature of their interactions in the human motor cortex a pharmacological TMS study. J. Physiol. 586 (2), 495-514 (2008).
  2. Rotenberg, A.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Resting State Functional ConnectivityTranscranial Magnetic StimulationElectroencephalography RecordingEpilepsy Brain ExcitabilityCortical Hyperexcitability AssessmentTMS Evoked EEG ActivityFunctional Connectivity MRINeuronavigation Guided StimulationIndependent Component AnalysisSeizure Onset Zone Localization

Related Articles