Method Article

تعديل غير الغازية ورسم الخرائط الروبوتية من القشرة الحركية في الدماغ النامية

DOI:

10.3791/59594

⸱

July 1st, 2019

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Neurosciences, University of Calgary, 2Hotchkiss Brain Institute, University of Calgary, 3Cumming School of Medicine, University of Calgary, 4Department of Pediatrics, University of Calgary, 5Alberta Children's Hospital Research Institute, University of Calgary, 6Faculty of Medicine and Dentistry, University of Alberta, 7Department of Clinical Neurosciences, University of Calgary

In This Article

Summary

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

نقوم بشرح بروتوكولات التشكيل (tDCS, HD-tDCS) ورسم الخرائط (TMS الروبوتية) من القشرة الحركية في الأطفال.

Abstract

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

رسم خرائط القشرة الحركية مع التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة (TMS) لديه القدرة على استجواب علم وظائف الأعضاء القشرة الحركية واللدونة ولكن يحمل تحديات فريدة من نوعها في الأطفال. وبالمثل، يمكن للتحفيز الحالي المباشر عبر الجمجمة (tDCS) تحسين التعلم الحركي لدى البالغين ولكن لم يطبق إلا مؤخراً على الأطفال. يتطلب استخدام tDCS والتقنيات الناشئة مثل tDCS عالية الوضوح (HD-tDCS) اعتبارات منهجية خاصة في الدماغ النامي. قد يمنح رسم الخرائط الحركية الروبوتية TMS مزايا فريدة لرسم الخرائط، لا سيما في الدماغ النامي. هنا، ونحن نهدف إلى توفير نهج عملي وموحد لطريقتين متكاملتين قادرة على استكشاف في وقت واحد تعديل القشرة الحركية وخرائط المحرك في الأطفال. أولا، نحن نصف بروتوكول لرسم الخرائط الآلية TMS المحرك. شبكات 12x12 الفردية، التي تنقلها التصوير بالرنين المغناطيسي 12x12 التي تركز على القشرة الحركية توجه الروبوت لإدارة TMS أحادي ة النبض. يتم استخدام السعة المحتملة (MEP) (MEP) المتوسطة لكل نقطة شبكة لتوليد خرائط محرك ثلاثية الأبعاد لعضلات اليد الفردية مع نتائج بما في ذلك منطقة الخريطة، وحجم، ومركز الجاذبية. كما يتم تضمين أدوات لقياس سلامة ومقبولية كلتا الطريقتين. ثانيا، نحن نصف تطبيق كل من tDCS وHD-tDCS لتعديل القشرة الحركية والتعلم الحركي. ويرد وصف لنموذج التدريب التجريبي ونتائج العينات. هذه الأساليب سوف تقدم تطبيق تحفيز الدماغ غير الغازية في الأطفال.

Introduction

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

تحفيز الدماغ غير الغازية يمكن قياس وتعديل وظيفة الدماغ البشري1،2. وكان الهدف الأكثر شيوعا هو القشرة الحركية، ويرجع ذلك جزئيا إلى إنتاج بيولوجي فوري وقابل للقياس (الإمكانات الحركية التي أثارتها) ولكن أيضا ارتفاع انتشار الأمراض العصبية مما أدى إلى اختلال وظائف النظام الحركي والإعاقة. ويشمل هذا العبء العالمي الكبير للمرض نسبة عالية من الظروف التي تؤثر على الأطفال مثل الشلل الدماغي، وهو السبب الرئيسي للإعاقة مدى الحياة التي تؤثر على نحو 17 مليون شخص في جميع أنحاء العالم3. على الرغم من هذه الأهمية السريرية والقدرات المتنوعة والمتزايدة من تقنيات التحفيز العصبي، والتطبيقات في الدماغ النامية بد....

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

Protocol

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

وقد تمت الموافقة على جميع الأساليب الموصوفة في هذا البروتوكول من قبل المجلس المشترك لأخلاقيات البحوث الصحية، جامعة كالغاري (REB16-2474). ويرد وصف البروتوكول في الشكل 1.

1. موانع تحفيز الدماغ غير الغازية

  1. فحص جميع المشاركين للموانع لTMS15 و TDCS1 قبل التوظيف.

2. عبر الجمجمة المغناطيسي رسم الخرائط المحرك التحفيز

  1. إعداد التصوير بالرنين المغناطيسي لـ TMS التي تم التنقل فيها
    1. الحصول على التصوير بالرنين المغناطيسي الهيكلي لكل مشارك (T1). إذا كان التصوير بالرنين المغناطيسي غير قابل للالحصول، استخدم قالب التصوير بالرنين ....

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

Results

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

باستخدام الأساليب المعروضة هنا، أكملنا تجربة تدخلية معشاة، تسيطر عليها الشام8. تم تجنيد الأطفال الأيمن (ن = 24، الأعمار 12-18) مع عدم وجود موانع لكلا النوعين من تحفيز الدماغ غير الغازية. تم استبعاد المشاركين على وجه التحديد في هذه الدراسة إذا كان على الأدوية العصبية أو إذا لم تكن ساذجة لtDCS. ولم يكن هناك تسرب من المدارس.

تم الحصول على خرائط المحرك TMS الروبوتية للحصول على خريطة المحرك خط الأساس ولتكون بم.......

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

Discussion

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

كما تم استكشاف TMS في مجموعات الأطفال السريرية، بما في ذلك السكتة الدماغية في الفترة ما حول العين22 والشلل الدماغي، حيث تم إنشاء خرائط المحرك TMS بنجاح في الأطفال الذين يعانون من الشلل الدماغي لاستكشاف آليات اللدونة التدخلية. باستخدام بروتوكول8 المعمول به ، تم جمع خرائط المحرك TMS بنجاح في الأطفال النامية عادة ، ويجري حاليا جمعها في تجربة سريرية متعددة المراكز الجارية للأطفال الذين يعانون من السكتة الدماغية في فترة ما حول القلنسة والشلل الدماغي اللهي ( NCT03216837). وصف أسا.......

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

Disclosures

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

وليس لدى أصحاب البلاغ أي كشف.

Acknowledgements

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

وقد حظيت هذه الدراسة بدعم المعاهد الكندية للبحوث الصحية.

....

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

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
1x1 SMARTscan المحفزSoterix Medical Inc.https://soterixmedical.com/research/1x1/tdcs/device
4x1 HD-tDCS محولSoterix Medical Inc.https://soterixmedical.com/research/hd-tdcs/4x1
Brainsight NeuronavigationRoge Resolutionhttps://www.rogue-resolutions.com/catalogue/neuro-navigation/brainsight-tms-navigation/
Carbon Rubber ElectrodeSoterix Medical Inc.https://soterixmedical.com/research/1x1/accessories/carbon-ruber-electrode
EASYpad ElectrodeSoterix Medical Inc.https://soterixmedical.com/research/1x1/accessories/1x1-easypad
EASYstrapsSoterix Medical Inc.https://soterixmedical.com/research/1x1/accessories/1x1-easystrap
مضخم كهربية العضلبورتك الطبية الحيويةhttp://www.bortec.ca/pages/amt_16.htm
HD1 حامل القطب الكهربائيSoterix Medical Inc.https://soterixmedical.com/research/hd-tdcs/accessories/hd1-holderحامل قطب كهربائي عالي الدقة ذو قاعدة قياسية ل tES عالي الوضوح (HD-tES)
HD-ElectrodeSoterix Medical Inc.https://soterixmedical.com/research/hd-tdcs/accessories/hd-electrodeحلقة متكلس HD-Electrode.
HD-جلSoterix Medical Inc.https://soterixmedical.com/research/hd-tdcs/accessories/hd-gelHD-GEL لنظام الحصول على البيانات عالي الوضوح (HD-tES)
Micro 1401 نظام الحصول على البياناتCambridge Electronics http://ced.co.uk/products/mic3in
Purdue PegboardLafayette Instrument Company
Saline solutionBaxterhttp://www.baxter.ca/en/products-expertise/iv-solutions-premixed-drugs/products/iv-solutions.page
Soterix Medical HD-CapSoterix Medical Inc.https://soterixmedical.com/research/hd-tdcs/accessories/hd-cap
TMS RobotAxilium Roboticshttp://www.axilumrobotics.com/en/
TMS Stimulator و CoilMagstim Inchttps://www.magstim.com/neuromodulation/

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Woods, A. J., et al. A technical guide to tDCS, and related non-invasive brain stimulation tools. Clinical Neurophysiology. 127 (2), 1031-1048 (2016).
  2. Nitsche, M. A., et al.

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

Robotic TMS Motor MappingTranscranial Magnetic StimulationTranscranial Direct Current StimulationHigh Definition tDCSMotor Evoked PotentialNeuronavigation MRI IntegrationEMG Data Acquisition3D Motor Map AnalysisPediatric Brain StimulationMotor Cortex Plasticity

Related Articles