تقييم استثارة القشرة الحركية الأولية وتعديل الإثارة عن طريق إقران التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة مع تخطيط كهربية العضل

Summary

هنا ، نقدم بروتوكولا يحدد منهجية تقييم استثارة القشرة الحركية الأولية وتعديل الإثارة باستخدام التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة (TMS) المقترن بتخطيط كهربية العضل (EMG).

Abstract

نصف بروتوكولا لتقييم استثارة القشرة الحركية وتعديلها ، من خلال الاستخدام المزدوج لتخطيط كهربية العضل (EMG) والتحفيز المغناطيسي المتكرر عبر الجمجمة (TMS) للقشرة الحركية الأولية (M1). تستخدم تسجيلات مخطط كهربية العضل نظاما مصمما خصيصا ، ويتم وضع الأقطاب الكهربائية السطحية فوق العضلة الظهرية الأولى اليمنى (FDI) ، مع وجود قطب أرضي على الكوع الأيسر. يتم إجراء TMS باستخدام محفز مغناطيسي مع ملف الشكل الثامن ، مسترشدا بنظام الملاحة العصبية. يتم تحديد نقطة ساخنة المحرك للاستثمار الأجنبي المباشر من خلال تطبيق نبضات TMS مفردة بشكل منهجي أثناء ضبط موضع الملف ، ويتم استخدامها كهدف لجميع إجراءات TMS. يتم تعريف عتبة محرك الراحة (rMT) على أنها الحد الأدنى للكثافة المطلوبة لاستنباط الإمكانات المستحثة للمحرك (MEPs) ≥ 50 ميكرو فولت في تسجيل مخطط كهربية العضل ، في 5 على الأقل من أصل 10 تجارب ، في حين أن العتبة الحركية النشطة (aMT) هي الحد الأدنى للشدة اللازمة لاستحضار MEPs ≥ 200 ميكروفولت في 5 على الأقل من أصل 10 نبضات بينما يحافظ المشارك على 10-20٪ من الحد الأقصى لتنشيط العضلات الطوعي. يتم تعريف الاستثارة القشرية الأساسية على أنها متوسط سعة MEP التي تم الحصول عليها من 40 نبضة TMS مفردة مطبقة عند 120٪ rMT ، مع نبضات يتم توصيلها على فترات عشوائية (6-10 ثوان). يتم تحقيق تعديل استثارة القشرة الحركية باستخدام بروتوكول تحفيز انفجار ثيتا المتقطع (iTBS) (توائم النبضات 50 هرتز ، 80٪ aMT ، 5 هرتز لمدة 2 ثانية تشغيل / 8 ثانية ، متكررة 20 مرة ؛ إجمالي 600 نبضة). يتم تقييم تعديل الاستثارة من خلال تكرار قياسات سعة MEP في أربع نقاط زمنية بعد التحفيز: فوري (T0) ، 10 دقائق (T10) ، 20 دقيقة (T20) ، و 30 دقيقة (T30). يضمن هذا البروتوكول تقييما دقيقا وقابلا للتكرار لاستثارة القشرة الحركية ويلتقط ذروة التأثيرات المعدلة الناتجة عن iTBS.

Introduction

التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة (TMS) هو تقنية تحفيز عصبي غير جراحية تحفز مجالا مغناطيسيا قادرا على اختراق فروة الرأس والجمجمة ، مما يؤدي إلى نشاط الخلايا العصبية عند الوصول إلى الأنسجة القشرية¹. يتيح TMS التقييم في الجسم الحي للفيزيولوجيا العصبية للجهاز العصبي المركزي (CNS) في البشر^2،3،4. عند تسليمها في قطارات متكررة (TMS المتكررة ، أو rTMS) إلى مناطق قشرية محددة ، يمكن أن يؤدي TMS إلى تغييرات في استثارة الهدف القشري التي تمتد إلى ما بعد مدة التحفيز ، اعتمادا على معلمات البروتوكول الذي تم تطبيقه⁵. يتم استخدام TMS أحادي النبضة بشكل شائع لقياس الاستثارة القشرية ، وعند تطبيقه قبل وبعد rTMS ، يسمح بالتقدير الكمي لتعديل الاستثارة القشرية الناجم عن TMS^2،3،4. كانت القشرة الحركية الأولية (M1) أحد الأهداف الرئيسية لمثل هذه البروتوكولات ، حيث يمكن قياس ناتجها الوظيفي بسهولة من خلال تسجيلات تخطيط كهربية العضل (EMG)^6،7. بالمقارنة مع تقنيات الفسيولوجيا العصبية والتصوير العصبي الأخرى ، مثل تخطيط كهربية الدماغ (EEG) والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) ، يوفر TMS-EMG المزيد من المزايا للتنفيذ السريري. يتطلب مخطط كهربية الدماغ إعدادا شاملا للقطب الكهربائي ، وإدارة دقيقة للقطع الأثرية ، ومعالجة إشارات متطورة⁸ ، بينما ينطوي الرنين المغناطيسي الوظيفي على تكاليف أعلى ، وإمكانية وصول محدودة ، ويوفر دقة زمنية أقل⁹. يعتمد TMS-EMG على تسجيلات مخطط كهربية العضل السطحي البسيطة نسبيا ، مع تركيز التحليل على مقاييس مباشرة وموضوعية مثل سعة الإمكانات المستحثة للمحرك (MEP) وزمن الوصول. هذه البساطة في الاستحواذ والمعالجة ، جنبا إلى جنب مع أوقات الإعداد الأقصر ومتطلبات البنية التحتية المنخفضة ، تجعل TMS-EMG مناسبا بشكل خاص للترجمة إلى الممارسة السريرية ، حيث تتطلب مؤشرات حيوية سريعة وموثوقة وقابلة للتكرار¹⁰.

تعتبر مقاييس تعديل الاستثارة القشرية مؤشرات غير مباشرة للمرونة العصبية ، وتعرف بأنها قدرة الدماغ على الخضوع لتغييرات وظيفية وهيكلية استجابة للمنبهات الجوهرية أو الخارجية^11،12. تورطت التغيرات في المرونة العصبية في العديد من الحالات العصبية والنفسية ، مثل اضطراب الاكتئاب الشديد (MDD) ^{13،14،15،16}. نظرا للقدرة على استكشاف آليات التنسج العصبي ، في الجسم الحي ، والتطبيق العملي في السياقات السريرية ، تمت دراسة تقييم تعديل الاستثارة القشرية المشتق من TMS-EMG كمؤشر حيوي محتمل للاضطرابات العصبية والنفسية^17،18،19. قد تكون هذه التدابير واعدة كمؤشر حيوي تشخيصي¹⁸ وكمؤشر على نتائج العلاج^14،15. عادة ما يتم تسليم TMS أحادي النبضة أو المزدوجة بشدة معبرا عنها كنسبة مئوية من عتبة محرك الراحة (rMT) ، أي الحد الأدنى من الشدة اللازمة لتوليد استجابة حركية (rMT ؛ عادة 110-130٪ rMT) ، مع البروتوكولات التي غالبا ما تستخدم 20-40 نبضة لتقدير استثارة القشرية النخاعية بشكل موثوق وعدة مئات من النبضات لتقييم التعديل قبل التدخل وبعده ، في نقاط زمنية مختلفة²⁰. يجب أن تكون الفترات الفاصلة بين النبضات (IPI) بشكل عام >4 ثانية لتقليل الآثار المرحلية وضمان استقلالية أعضاء البرلمان الأوروبي^{المتعاقبين 21}. عند استخدامها لتعديل الاستثارة القشرية ، تعتمد البروتوكولات في أغلب الأحيان على rTMS منخفض التردد (rTMS ؛ ≈ 1 هرتز ، 600-1800 نبضة) أو التحفيز المستمر بانفجار ثيتا (cTBS ؛ 3 نبضات عند 50 هرتز ، تتكرر كل 200 مللي ثانية ، بشكل مستمر لمدة 40 ثانية) للحث على الآثار اللاحقة المثبطة. لتسهيل الاستثارة القشرية ، تعتمد البروتوكولات في أغلب الأحيان على rTMS عالي التردد (rTMS ؛ ≥ 5 هرتز ، عادة 5-20 هرتز ، 600-2000 نبضة) أو التحفيز المتقطع بانفجار ثيتا (iTBS)²². يتكون iTBS عادة من 600 نبضة يتم تسليمها على شكل رشقات نارية من 3 محفزات عند 50 هرتز ، تتكرر عند 5 هرتز لمدة 2 ثانية ، مع تطبيق القطارات بشكل متقطع كل 10 ثوان ، بكثافة حوالي 80٪ من عتبة المحرك النشط (aMT). أصبح هذا النمط هو الأكثر اعتمادا على نطاق واسع للأغراض التجريبية والسريرية ، نظرا لكفاءته ومدته الأقصر وتسهيله القوي للدونة القشرية^23،24.

ومع ذلك ، لا تزال المنفعة السريرية محدودة بسبب التحديات المنهجية التي لم يتم حلها. أسفرت الجهود المبذولة لمواجهة هذه التحديات - في المقام الأول من خلال فحص وتحسين موثوقية القياسات - عن نتائج غير متسقة^{25،26،27،28}،²⁹. يمكن أن تعزى هذه التناقضات ، جزئيا على الأقل ، إلى المزالق المنهجية الكبيرة وعدم التجانس عبر الدراسات ، بما في ذلك التباين في معلمات rTMS ، حيث تتراوح أرقام النبضات ، على سبيل المثال ، من 20 إلى 1800 نبضة في نماذج منخفضة التردد²² ومن قطارات iTBS من 600 نبضة إلى إصدارات معدلة من 1200 نبضة³⁰. أيضا ، أظهرت الدراسات التي لا تحتوي على الملاحة العصبية تباينا في سعة MEP وتأثيرات تعديلية أقل لبروتوكول rTMS عند مقارنتها بالبروتوكولات ذات الملاحة العصبية³¹. كانت أحجام العينات في الدراسات المنشورة متواضعة نسبيا ، غالبا بين 10 و 25 مشاركا ، مما يحد من القوة الإحصائية³². بالإضافة إلى ذلك ، تم تنفيذ مناهج إحصائية محدودة لتقييم الموثوقية ، حيث اعتمدت بعض الدراسات على مقاييس أخرى غير معامل الارتباط داخل الفئة (ICC) ^24،33 ، والذي يعتبر عموما أنسب مؤشر لموثوقية الاختبار^{وإعادة الاختبار 26}.

قد تساهم بروتوكولات اكتساب الاستثارة القشرية وتحليلها باستخدام نماذج TMS-EMG أيضا في تباين إضافي. قد تؤدي العوامل المنهجية المحددة ، مثل عدد نبضات TMS التي يتم إعطاؤها ، إلى موثوقية ضعيفة ، حيث تستند التقديرات إلى أقل من 20 MEPs ، في حين أن متوسط ≥30 MEPs يوفر مقياسا مستقرا لاستثارة القشرة النخاعية. وبالمثل ، فقد ثبت أن IPI يؤثر على الإثارة بفواصل زمنية مدتها 2 ثانية أو أقل ، مما يؤدي إلى تغييرات في الاستثارة القشرية بسبب التأثيرات التراكمية للتحفيز ، في حين أن الفترات الزمنية الأكثر تحفظا لأكثر من 4 ثوان تقلل من هذه الارتباكات²¹. يمكن أن تؤثر تقنيات اكتساب مخطط كهربية العضل^34،35 أيضا على موثوقية القياس ، على سبيل المثال ، مع التكوين ثنائي القطب الذي يوفر انتقائية مكانية محسنة وتقليل التلوث من نشاط العضلات القريبة بالنسبة إلى التكوين أحادي القطب^34،35. لذلك فإن توحيد بروتوكولات الحصول على البيانات ومعالجتها أمر ضروري لتحسين تقييم تعديل الاستثارة القشرية وتحديد استقرارها - وهي سمة حاسمة لأي مؤشر حيوي موثوق به³⁶.

ومن ثم ، لمتابعة استخدام مقاييس تعديل الاستثارة القشرية كعلامات مرشحة للتقييم البيولوجي العصبي ولإثبات موثوقيتها للتطبيق السريري ، نقدم بروتوكولا ناتجا عن نهج منهجي يرتكز على أفضل الأدلة المتاحة في هذا المجال لتقليل التأثير المحتمل لعدم التجانس المنهجي ولضمان قياس دقيق وقابل للتكرار لاستثارة القشرة الحركية وتعديلها^{37 ، 38}. وشمل ذلك تنفيذ بروتوكولات اكتساب مخطط كهربية العضل³⁴ المناسبة، واستخدام أنظمة الملاحة العصبية³⁹، وجمع عدد كاف من البرلمان الأوروبي²⁰، وتوظيف مؤشر التكامل^{الأوروبي 21} المناسب، والإبلاغ الشامل عن إجراءات الاكتساب وطرائق معالجة الإشارات³⁴. أظهرت نتائجنا استقرارا محسنا للإشارة عند مقارنتها بأفضل الممارسات الحالية في الأدبيات ، مما ساهم في الصرامة المنهجية اللازمة لتطوير مؤشر حيوي فيزيولوجي عصبي قوي.

Protocol

تم تطوير الإجراءات الموضحة هنا لجمع البيانات التي أبلغ عنها Seybert et ^al.37 و Faro Viana et ^al.38 قدم جميع المشاركين موافقة خطية مستنيرة قبل المشاركة ، موضحة الغرض من الدراسة والإجراءات والمخاطر وحقهم في الانسحاب في أي وقت. وقد وافقت لجان الأخلاقيات التابعة لمركز شامباليمود للمجهول على البروتوكول وأجري وفقا لإعلان هلسنكي. يجب ألا يتم استخدام هذا البروتوكول في دراسات أو مواقع أخرى إلا بعد الحصول على موافقة من لجان الأخلاقيات المحلية ذات الصلة و / أو السلطات المختصة الأخرى. يجب تطبيق قائمة مرجعية موحدة للسلامة قبل TMS لتقليل مخاطر الآثار الجانبية غير المرغوب فيها ، باستخدام المبادئ التوجيهية الدولية^40،41 كإطار مرجعي يمكن تكييفه مع إعدادات دراسة محددة. تم تصميم البروتوكول لمدة ~ 1 ساعة و 15 دقيقة (الشكل 1).

1. متطلبات الإعداد والإعداد

1. تأكد من توفر اثنين من الفنيين لإجراء الجلسة على النحو الأمثل ، حيث سيطبق أحدهما إجراءات TMS والآخر سيقدم الدعم في خطوات إضافية.
2. تأكد من توفر المعدات التالية: نظام الملاحة العصبية. كرسي مريح جهاز مخطط كهربية العضل مع جهات الاتصال والأقطاب الكهربائية المعنية ؛ محفز TMS مع ملف على شكل 8 ، والذي يسمح بإدخال iTBS ، وبروتوكولات أحادية النبضة ، والاتصال بالملاحة العصبية ونظام مخطط كهربية العضل. تأكد من توفر جهاز كمبيوتر واحد أو جهازين للسماح بالمراقبة المتزامنة لبرنامج مخطط كهربية العضل وبرنامج الملاحة العصبية. تأكد من أن الكمبيوتر يحتوي على مستقبل إشارة Bluetooth لاستقبال إشارة مخطط كهربية العضل.
3. تأكد من توفر المواد الاستهلاكية التالية: كمادات الكحول والشاش. ورق صنفرة مائي لتنظيف الجلد حيث سيتم وضع أقطاب الهلام ؛ قبعة سباحة للمشارك ؛ وسدادات أذن لكل من المشارك والفنيين.
4. ابدأ التحضير للإعداد قبل حوالي 30 دقيقة من وصول المشارك ، لإعداد نظام الملاحة العصبية ، ولوحة مخطط كهربية العضل ، وجهاز TMS بشكل صحيح ، بالإضافة إلى البرنامج المطلوب للحصول على البيانات الفسيولوجية.
5. تحضير نظام مخطط كهربية العضل.
   1. تأكد من شحن لوحة مخطط كهربية العضل بالكامل - إن أمكن - وقم بإعداد جهات الاتصال المعنية - واحدة كمرجع (أحادية القطب - توضع على الكوع الأيسر) ، والأخرى على العضلة المستهدفة للتسجيل (ثنائية القطب - توضع على العظام الظهرية الأولى اليمنى). هناك حاجة إلى كبل إضافي لمزامنة خرج نبضة TMS مع إشارة EMG ، وتوصيل جهاز TMS بلوحة EMG.
   2. قم بتوصيل أقطاب كلوريد الفضة / الفضة الطبية (Ag / AgCl) بجهات الاتصال (ستكون هناك حاجة إلى 3 أقطاب كهربائية). أيضا ، قم بتوصيل كابل من جهاز TMS بلوحة EMG لإخراج إشارة الزناد لكل نبضة TMS.
   3. بالنسبة لجهاز مخطط كهربية العضل الداخلي ، قم بتجريد الفيلكرو إلى سطح ثابت. قم بتوصيل جهات الاتصال بجهاز مخطط كهربية العضل في نقاط الدخول المعنية.
   4. في إحدى الشاشات / أجهزة الكمبيوتر ، افتح برنامج BONSAI⁴² والبرنامج النصي للحصول على بيانات EMG المعني. اضغط على زر البدء ، فقط عندما تكون جاهزا للحصول على البيانات (لمزيد من التفاصيل، راجع الملف التكميلي 1، الخطوة 1).
6. قم بإعداد جهاز TMS.
   1. حدد بروتوكول تقييم الاستثارة في جهاز TMS. يتكون هذا من 40 نبضة مفردة ، عند 120٪ rMT ، مع مؤشر دولي عشوائي لا يقل عن 6 ثوان لتجنب التأثيرات المرحلية من المنبه السابق.
   2. أدخل بروتوكول iTBS باتباع معلمات التحفيز المحددة بداهة في الجهاز: 50 هرتز ثلاثية النبض، 80٪ aMT، 5 هرتز لمدة 2 ثانية تشغيل/8 ثانية إيقاف، تكرار 20 مرة، إجمالي 600 نبضة.
   3. قم بتوصيل شرائط الورق في جميع أجزاء شاشة ماكينة TMS حيث يكون الحد الأقصى لإخراج التحفيز (MSO -٪) مرئيا بحيث يكون الفني أعمى أثناء تقييم rMT و aMT (لمزيد من التفاصيل، انظر الملف التكميلي 1، الخطوة 2).
7. قم بإعداد نظام الملاحة العصبية ANT Neuro ل TMS.
   1. قم بتجميع مكونات الأجهزة المطلوبة. وتشمل هذه كاميرا التتبع بالأشعة تحت الحمراء ، وعقال المشارك مع علامات عاكسة ، وأداة مؤشر ، ولوحة معايرة (لملف TMS) ، وجهاز تعقب الملف (جهاز دائري يتم توصيله بالملف للتتبع الموضعي في الوقت الفعلي).
   2. ضع الكاميرا على الحامل ثلاثي القوائم وضعها في وضع بحيث يكون لها خط رؤية واضح لجميع مكونات التنقل العصبي الأخرى طوال الجلسة بأكملها.
   3. ضع جهاز تعقب معايرة الملف واللوحة على ملف TMS.
   4. افتح برنامج نظام الملاحة العصبية ، وأدخل معرف المشارك ، وقم بمعايرة مكونات التنقل العصبي (لمزيد من التفاصيل ، راجع الملف التكميلي 1 ، الخطوة 3).

2. إعداد المشارك

1. بمجرد وصول المشارك ، قم بتقييم سلامة تطبيق TMS من خلال استخدام استبيان و / أو مقابلة منظمة بناء على الإرشادات المنشورة^40،41. قم بتضمين العناصر المتعلقة بتاريخ الاضطرابات النفسية والعصبية ، وفقدان الوعي ، وضعف السمع ، بالإضافة إلى وجود غرسات معدنية أو مغناطيسية ، والأدوية المستمرة ، وحالة الحمل. تابع البروتوكول فقط إذا لم تثار مخاوف تتعلق بالسلامة.
2. اجلس المشارك على كرسي مريح حيث يمكن وضع كلا الساعدين في وضع الراحة. تأكد من أن المشارك في زاوية مناسبة لوضع الملف بشكل مريح على رأسه.
3. اطلب من المريض إزالة أي نظارات أو مشابك أو دبابيس للشعر ، بالإضافة إلى أي أقراط أو غيرها من الأجهزة المعدنية و / أو الإلكترونية. قم بتوفير سدادات الأذن ، وتأكد من وضعها بشكل صحيح وثابت. اطلب من المشارك البقاء مستيقظا وصامتا ومريحا. تأكد من أن المشارك مستيقظ في جميع الأوقات لتقليل التقلبات في الإشارة الفسيولوجية قدر الإمكان.
4. لتحسين جودة واجهة الجلد الكهربائي وتحسين توصيل الإشارة الكهربائية ، قم بتنظيف الجلد فوق الاستثمار الأجنبي المباشر عن طريق فرك المنطقة برفق بورق صنفرة مائي متبوعا بشطف سريع بشاش مدمج في الكحول³⁵. كرر هذا الإجراء على الكوع المقابل. بمجرد أن يجف الجلد ، ضع القطب الأرضي فوق الكوع لتوفير نقطة مرجعية للجهد الصفري وقطب التسجيل على اليد المقابلة فوق الاستثمار الأجنبي المباشر ، مع مركزه على بعد حوالي 2.5 سم في اتجاه وتر العضلات (انظر الشكل 2).
5. ضع قبعة سباحة على رأس المشاركين لرسم مراجع لموقع تحفيز TMS:
   1. ضع قبعة سباحة على رأس المشارك باتجاه أمامي وخلفي. تأكد من محاذاة الغطاء مع خط حاجب المشارك في المقدمة وجذر حلزون الأذنين على كل جانب. ضعه على فروة الرأس ، واترك الأذنين حرتين ومكشوفين.
   2. ارسم الخط السهمي الإنسي بالإضافة إلى الخط بين التراقوس على الغطاء للحصول على نقطة الاعتراض على الرأس (الشكل 3 أ ، ب).
   3. من نقطة الاعتراض ، قم بقياس 5 سم إلى اليسار على خط intertragus وأمامي على الخط السهمي ، لتحديد نقطتين إضافيتين (الشكل 3C ، D).
   4. ارسم خطا قطريا لتوصيل النقطة الجانبية بالنقطة الأمامية الإنسية (الشكل 3E).
   5. بدءا من النقطة الجانبية ، قم بقياس 2.5 سم في الاتجاه الأمامي الإنسي على الخط القطري لتحديد التقدير الأولي لنقطة اتصال المحرك (الشكل 3F).
   6. ضع علامة على 4 نقاط في دائرة نصف قطرها 0.5 سم حول هذا التقدير الأولي ، لتوفير نقاط اختبار إضافية لنقطة اتصال المحرك. ضع علامة على المنطقة التي تم أخذها في الاعتبار لنقطة اتصال المحرك (الخط الأحمر) (الشكل 3E ، F).
6. قم بإعداد نظام الملاحة العصبية للمشارك.
   1. ضع عصابة الرأس المرنة على رأس المشارك ، مما يضمن أن شريط التحديد يواجه الكاميرا ويكون مريحا ، حيث يجب أن يظل في مكانه طوال الجلسة.
   2. استخدم المؤشر لتحديد المعالم التشريحية الرئيسية على رأس المشارك (الناسيون ، والزنمة اليمنى واليسرى ، ونقاط شكل الرأس) ، مما سيسمح للنظام بمحاذاة وتتبع أهداف التحفيز فيما يتعلق بتشريح رأس المشارك (الناسيون ، الزنمة ، معالم فروة الرأس وشكل الرأس) ، إذا كنت تستخدم مساحة MNI القياسية وجوانب أخرى من التشريح ، بما في ذلك تشريح الدماغ ، إذا كنت تستخدم فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي الفردية. يضمن ذلك أن يكون موضع الملف دقيقا فيما يتعلق بالتشريح الفردي أثناء إجراء TMS (لمزيد من التفاصيل ، راجع الملف التكميلي 1 ، الخطوة 3).

3. تقييم فسيولوجيا TMS-EMG

1. ابدأ تشغيل البرنامج النصي BONSAI⁴² للحصول على بيانات مخطط كهربية المتوسط. أثناء التسجيل ، راقب المشارك بحثا عن علامات تقلص الوجه أو حركة الأطراف أو إعادة وضع الغطاء عن غير قصد أو السلوكيات الأخرى التي قد تؤثر على فسيولوجيا المشارك والحصول على البيانات الفسيولوجية.
2. قم بقياس نقطة اتصال المحرك.
   1. ضع ملف TMS بشكل عرضي على فروة رأس المشارك مع توجيه المقبض للخلف بزاوية 45 درجة بالنسبة للخط السهمي المتوسط ومركزه فوق الموقع المحدد في الخطوة 2.5 - سيتم استخدام هذا الموضع لجميع إجراءات TMS.
   2. قم بتطبيق النبضات بنسبة 30٪ من MSO على تقدير نقطة اتصال المحرك الأولية.
   3. زيادة شدة التحفيز بخطوات 5-10٪ من MSO حتى يتم ملاحظة استجابة حركية متسقة.
   4. تطبيق نبضات مفردة في التقدير الأولي وفي عدة مواقع محيطة به لتحديد الموقع الذي ينتج عنه بشكل أكثر اتساقا إلى زيادة السعة الكهربائية والميكانيكية ، وعندما يكون ذلك ممكنا ، حيث يقتصر الانكماش المرئي على الاستثمار الأجنبي المباشر - هذه هي النقطة الساخنة للاستثمار الأجنبي المباشر (MH).
   5. في برنامج نظام الملاحة العصبية ، حدد النبض الذي حدد MH لتوجيه المزيد من التحفيز.
3. إنشاء rMT.
   1. استخدم نظام الملاحة العصبية لتوجيه الملف إلى MH الموجود في الخطوة 3.2 - rMT هو الحد الأدنى من النسبة المئوية ل MSO اللازمة لاستنباط MEPs لا تقل عن 50 ميكرو فولت في الاستثمار الأجنبي المباشر المقابل في ما لا يقل عن 5 من أصل 10 نبضات TMS أحادية يتم تسليمها هنا ، مفصولة تقريبا بفاصل تحفيز بيني 5 ثوان.
   2. بدءا من النسبة المئوية ل MSO المستخدمة لتحديد MH ، قلل الشدة في خطوات 2٪ حتى أقل من 5 من أصل 10 نبضات TMS مفردة تثير استجابة لا تقل عن 50 ميكرو فولت في الاستثمار الأجنبي المباشر المقابل.
   3. قم بزيادة MSO بخطوات بنسبة 1٪ حتى تثير 5 نبضات مفردة على الأقل 5 من أصل 10 نبضات TMS استجابة لا تقل عن 50 ميكرو فولت في الاستثمار الأجنبي المباشر المقابل.
   4. قم بتسجيل النسبة المئوية ل MSO ل rMT.
4. تحديد الحد الأقصى لتنشيط العضلات الطوعي.
   1. اطلب من المريض إنتاج أقصى تنشيط إرادي للعضلات العضلية الظهرية الأولى (FDI) من خلال إنتاج شكل دائرة عن طريق دفع ظفر السبابة على بطن الإبهام بأقصى قوة.
   2. بعد حوالي 2 ثانية من بدء المشارك في تقلص العضلات ، سجل النقطة الزمنية المقابلة عن طريق الضغط على شريط المسافة على الكمبيوتر الذي يقوم بتشغيل البرنامج النصي BONSAI ، وتخطي الزيادة الأولية للنشاط والمسامير الناتجة عن حركة القطب.
   3. كرر العملية ثلاث مرات ، مع فصل كل انقباض بفترة راحة مدتها 1 دقيقة لمنع التعب وضمان التعافي.
5. إنشاء aMT.
   1. استخدم نظام الملاحة العصبية لتوجيه الملف إلى MH الموجود في الخطوة 3.2 - aMT هو الحد الأدنى من النسبة المئوية ل MSO التي تنتج MEPs لا تقل عن 200 ميكروفولت من الذروة إلى الذروة في 5 على الأقل من أصل 10 نبضات TMS أحادية يتم تسليمها هنا ، أثناء الانكماش الطوعي الطفيف.
   2. اطلب من المشارك الحفاظ على انكماش دون الحد الأقصى، بين 10٪ إلى 20٪ من MViC، باستخدام مخطط كهربية العضل لمراقبة الانكماش المستمر وتقديم ملاحظات في الوقت الفعلي (لمزيد من التفاصيل، راجع الملف التكميلي 1، الخطوة 1).
   3. بدءا من النسبة المئوية ل MSO ل rMT ، قم بتقليل الشدة بخطوات 2٪ حتى يتم إنتاج MEPs لا تقل عن 200 ميكرو فولت في أقل من 5 من أصل 10 نبضات مفردة TMS.
   4. زيادة MSO بخطوات قدرها 1٪ حتى يتم إنتاج MEPs لا تقل عن 200 ميكروفولت في 5 على الأقل من أصل 10 نبضات مفردة TMS.
   5. قم بتسجيل النسبة المئوية ل mso ل aMT.
6. تحديد الاستثارة القشرية الأساسية.
   ملاحظة: تهدف هذه المرحلة إلى تحديد اتساع خط الأساس للبرنامج الميكانيكي والميكانيكية للمشارك، والعمل كمرجع للمقارنات اللاحقة.
   1. استخدم نظام الملاحة العصبية لوضع الملف بدقة فوق نقطة اتصال المحرك ، كما هو محدد في الخطوة 3.2.
   2. تأكد من وضع أقطاب مخطط كهربية العضل السطحي بشكل صحيح فوق العضلة المستهدفة (على سبيل المثال ، أول عظام ظهرية) ، وتحقق من جودة الإشارة (الحد الأدنى من الضوضاء والهندسة الكهربائية والميكانيكية الواضحة)
   3. قم بتحميل بروتوكول التحفيز أحادي النبضة على جهاز TMS.
   4. يدخل rMT المحدد مسبقا وابدأ البروتوكول (معلمات التحفيز الموضحة في الخطوة 1.6.1).
   5. قم بتقييم الاستثارة القشرية الأساسية من خلال حساب متوسط السعات من الذروة إلى الذروة البالغة 40 MEPs.
      ملاحظة: يتم تعريف السعة من الذروة إلى الذروة على أنها الفرق في الجهد بين النقاط الدنيا والحد الأقصى لكل شكل موجة MEP فردي. لمزيد من التحليلات ، يمكن تطبيع سعة MEP إلى قيم خط الأساس للتحكم في التباين بين الأفراد ، باتباع الإجراءات الموضحة في الأدبيات^{السابقة 32}.
7. تطبيق بروتوكول تعديل الاستثارة القشرية .
   ملاحظة: تتضمن هذه الخطوة تقديم بروتوكول iTBS لتعديل الاستثارة القشرية.
   1. قم بتحميل بروتوكول iTBS على جهاز TMS.
   2. أدخل aMT المحدد مسبقا وابدأ البروتوكول (معلمات التحفيز الموضحة في الخطوة 2.6.1).
   3. مباشرة بعد انتهاء بروتوكول iTBS ، ابدأ ساعة توقيت لمراقبة فترات ما بعد التحفيز.
8. تقييم تعديل الاستثارة القشرية.
   1. T0، أي مباشرة بعد نهاية بروتوكول تشكيل الاستثارة القشرية، يعيد تطبيق بروتوكول التحفيز أحادي النبضة باستخدام rMT بنسبة ٪120، كما هو موضح في الخطوة 6.3.
   2. تحقق من صحة دقة الملاحة العصبية عن طريق وضع المؤشر على الناسيون والتحقق من المحاذاة في برنامج نظام الملاحة العصبية. تأكد من أن الانحراف المكاني < 5 مم. سجل القيمة.
   3. T10 و T20 و T30 ، أي 10 و 20 و 30 دقيقة بعد بروتوكول تعديل الاستثارة القشرية - كرر بروتوكول التحفيز أحادي النبضة كما في الخطوة 3.8.1. أعد التحقق من صحة دقة التنقل العصبي كما في الخطوة 3.8.2.
   4. عند الانتهاء من كتلة التحفيز النهائية ، أوقف البرنامج النصي BONSAI. قم بإنهاء جلسة الملاحة العصبية في البرنامج. يتم إنشاء ملف "سلة المهملات." من الحصول على بيانات بونساي.
   5. تقييم الاستثارة القشرية في النقاط الزمنية اللاحقة للتعديل (T0 و T10 و T20 و T30) باستخدام نفس الإجراء مثل خط الأساس ، أي عن طريق حساب متوسط السعات من الذروة إلى الذروة البالغة 40 MEPs المسجلة في كل نقطة زمنية. يسمح هذا بمقارنة تغييرات الاستثارة بالنسبة لخط الأساس بعد بروتوكول التعديل.
   6. حساب تعديل الاستثارة القشرية: تحديد تعديل الاستثارة القشرية الناجمة عن بروتوكول التحفيز عن طريق حساب دلتا ميكسيكو إيبيكاتيكي (ΔMEP) ، والذي يعرف بأنه الفرق بين متوسط سعة MEPs المسجلة في كل نقطة زمنية بعد التدخل (T0 ، T10 ، T20 ، T30) ومتوسط سعة MEPs المسجلة في خط الأساس ، والتي تم تسويتها بمتوسط سعة MEPs المسجلة في خط الأساس. يسمح هذا المقياس بتقييم حجم ومدة تغيرات الاستثارة القشرية الناجمة عن بروتوكول iTBS.
       
9. استفسر المشارك عن أي إزعاج ووفر وسائل الاتصال إذا ظهرت أي احتياجات أو أسئلة بعد الجلسة.

Results

تم تصميم هذا البروتوكول لتوفير تقييم موثوق به وقابل للتكرار لاستثارة القشرة النخاعية مع الحفاظ على قابلية التعميم عبر أنظمة مخطط كهربية العضل المختلفة وإعدادات TMS. اخترنا إجراء صيد العتبة التقليدي لأنه تم التحقق من صحته على نطاق واسع وقابلا للتكرار وقابلا للمقارنة عبر الدراسات ، مع الاعتراف بأن الطرق البديلة راسخة أيضا (على سبيل المثال ، طرق صيد العتبة القائمة على تقدير المعلمات عن طريق الاختبار المتسلسل) ^43،44. يضمن جمع ما مجموعه 40 محفزا أحادي النبضة TMS تسجيل عدد كاف من MEPs لتقدير موثوق لسعة MEP ، حتى عندما تفشل بعض النبضات في استنباط استجابة²⁰. يتم ترتيب الفواصل الزمنية بين النبضات بشكل عشوائي بحد أدنى 6 ثوان لمنع التأثيرات المرحلية من المحفزات^{السابقة 21} ولجعل تسلسل النبض غير متوقع ، مما يقلل من التنشيط المسبق للعضلات. يعد استخدام شدة TMS أحادية النبضة بنسبة 120٪ rMT معيارا راسخا يستخرج MEPs قابلة للقياس مع التقاط تغيرات اللدونة الناجمة عن iTBS باستمرار عبر المشاركين. تضمن معالجة مخطط كهربية العضل في وضع عدم الاتصال ، بما في ذلك التصفية وإزالة القطع الأثرية ومراقبة نشاط عضلات الخلفية ، أن MEPs المقاسة تعكس استثارة القشرية النخاعية الحقيقية بدلا من الضوضاء ولا تتأثر بالتنشيط المسبق للعضلات (انظر الملف التكميلي 1 ، الخطوة 4 للحصول على التفاصيل). في حين أنه من الممكن الحصول على MEPs بعد iTBS لأكثر من 30 دقيقة باستخدام هذا البروتوكول ، فقد اخترنا إنهاء الحصول على البيانات في T30 post-iTBS ، وهو ما يتوافق مع الأدلة على أن اللدونة الشبيهة ب LTP الناتجة عن هذا البروتوكول تحدث في الغالب ضمن هذه النافذة³². بشكل عام ، يؤكد البروتوكول على قابلية التكاثر والموثوقية والتعميم المفاهيمي ، بغض النظر عن أجهزة أو برامج معينة.

يجب تدريب جميع الموظفين المشاركين في جلسات TMS على بروتوكولات السلامة المؤسسية لضمان رفاهية المشاركين. أثناء الجلسة ، إذا أبلغ أحد المشاركين عن أعراض خفيفة مثل الدوار ، فيجب إيقاف الجلسة مؤقتا ، ويجب تزويد المشارك بالماء ، و / أو الاستلقاء مع رفع الساقين ، إذا لزم الأمر. يجب الاتصال بممرضة أو طبيب حسب الاقتضاء. قد يحدث الصداع أثناء الجلسة أو بعدها بفترة وجيزة. يجب إبلاغ المشاركين بأن هذا أمر متوقع وقد يأخذون مسكنات بسيطة بدون وصفة طبية ، إذا لزم الأمر. إذا استمر الصداع ، فيجب الاتصال بفريق البحث. في حالة حدوث نوبة صرع نادرة ، يجب إيقاف الجلسة على الفور ، ويجب البدء في إجراءات الطوارئ وفقا للبروتوكولات المؤسسية.

تم جمع البيانات من 47 متطوعا أصحاء باستخدام البروتوكول المنظم والموحد الموصوف هنا. أسفرت هذه المنهجية ، المصممة لتعزيز موثوقية تقييمات الاستثارة القشرية ، عن نتائج متسقة عبر تقييمين تم إجراؤهما بفارق 6 أسابيع^{عن 37}. لوحظ تعديل كبير لاستثارة القشرة الحركية اليسرى ، كما تم تقييمه من خلال تغيير ما بعد iTBS لسعة MEPs (ΔMEP) في T0 و T10 و T20 في التقييم الأول ، في حين أن التأثير في T30 لم يصل إلى أهمية (T0: W = 259 ، ص < 0.01 ، ص = 0.42 ؛ T10: W = 320 ، p < 0.01 ، r = 0.51 ؛ T20: W = 291 ، ص < 0.01 ، ص = 0.46 ؛ T30: W = 190 ، p = 0.06 ، r = 0.32) ، وفي جميع النقاط الزمنية بعد 6 أسابيع (T0: W = 293 ، p < 0.01 ، r = 0.48 ؛ T10: W = 278 ، ص < 0.01 ، ص = 0.46 ؛ T20: W = 315 ، ص < 0.01 ، ص = 0.52 ؛ T30: W = 275 ، ص < 0.01 ، ص = 0.45) ، مما يشير إلى تعديل استثارة قوي عبر الزمن (الشكل 4 أ). تم دعم استقرار تعديل الاستثارة عند T0 بشكل أكبر من خلال ICC من 0.67 (95٪ CI = 0.31-0.85 ؛ ص < 0.01) ، مما يدل على موثوقية متوسطة إلى جيدة لإعادة الاختبار في اللحظات السابقة بعد iTBS (الشكل 4 ب). ومع ذلك ، لم يتم ملاحظة الموثوقية الزمنية للاستثارة القشرية عند T10 و T20 و T30 ، مما يشير إلى قيود تطبيق هذا البروتوكول لتقييم الظواهر الشبيهة باللدونة في نقاط زمنية لاحقة. علاوة على ذلك ، ظلت المعلمات الفيزيولوجية العصبية الرئيسية ، بما في ذلك aMT و rMT وسعة MEP الأساسية ، مستقرة طوال فترة الدراسة ، مما يؤكد بشكل أكبر على الاتساق الداخلي والموثوقية الإجرائية للبروتوكول. أخيرا ، تم تقييم تأثير العوامل المربكة المحتملة - بما في ذلك اليد ، وقلق الحالة ، والتوقع فيما يتعلق بتأثيرات TMS ، والجنس ، والعمر - بشكل منهجي. لم يتم العثور على ارتباطات ذات دلالة إحصائية بين هذه المتغيرات وتعديل الاستثارة القشرية ، مما يدعم متانة التأثيرات المرصودة والبروتوكول عبر الخصائص الفردية ، كما ورد في Seybert et ^al.37.

الشكل 1: استثارة M1 اليسرى وتقييم تعديلها - نظرة عامة على البروتوكول التجريبي. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

الشكل 2: وضع القطب لتسجيل مخطط كهربية العضل فوق العضلة الظهرية الأولى بين العظام (FDI). (أ) السبابة. (ب) منطقة الأوتار؛ (ج) بطن عضلات الاستثمار الأجنبي المباشر ؛ (د) الإبهام. يتم وضع القطب النشط على بطن FDI ، ويتم وضع القطب الثاني على بعد حوالي 2.5 سم باتجاه الوتر. يجب أن يكون القطب المرجعي موجودا على الكوع المقابل. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 3: إجراء وضع علامات على الغطاء. (أ ، ب) تحديد الخطوط المرجعية التشريحية: الخط السهمي الإنسي وخط intertragus وتحديد الرأس; (ج ، د) من الرأس ، يتم تمييز نقطتين مرجعيتين بقياس سم جانبيا على طول خط intertragus (يسار) و 5 سم أمامي على طول الخط السهمي. (ه) بناء خط قطري يربط النقطة الجانبية بالنقطة الأمامية. على طول القطر ، يتم تمييز نقطة 2.5 سم في الاتجاه الأمامي الإنسي من النقطة الجانبية ، مما يمثل التقدير الأولي للنقطة الساخنة للمحرك. تحسين تقدير النقطة الساخنة عن طريق وضع علامة على أربع نقاط إضافية داخل دائرة نصف قطرها 0.5 سم من التقدير الأولي ، وإنشاء مجموعة من مواقع التحفيز لتحديد العتبة الحركية ؛ (و) إنشاء نقطة ساخنة للمحرك ووضع العلامات الخاصة بها على الغطاء (الخط الأحمر). الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 4: النتائج التمثيلية للدراسة. (أ) تشكيل استثارة القشرة الحركية اليسرى بعد iTBS ، مما ينعكس من خلال التغيرات في سعة MEP (ΔMEP) عند T0 و T10 و T20 أثناء خط الأساس وجلسة المتابعة ؛ (ب) موثوقية الاختبار وإعادة الاختبار عند T0 المشار إليها بمعامل ارتباط داخل الفئة (ICC) قدره 0.67 (فاصل الثقة 95٪: 0.31-0.85؛ ص < 0.01) ، مما يدعم الاتساق المعتدل إلى الجيد في تعديل الاستثارة. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الملف التكميلي 1: تفاصيل إضافية عن البروتوكول. الرجاء النقر هنا لتنزيل هذا الملف.

Discussion

هنا ، نقدم بروتوكولا شاملا ومنظما بدقة يصف منهجية لتقييم الاستثارة القشرية وتعديل الإثارة ل M1 باستخدام TMS جنبا إلى جنب مع مخطط كهربية العضل. يصف بالتفصيل جميع الخطوات اللازمة للإجراء الأمثل للجلسة التجريبية ، بما في ذلك إعداد الإعداد التجريبي ومعايرة نظام الملاحة العصبية ، وتكوين معدات TMS و EMG ، والإجراءات الموحدة لتحديد MH و rMT و aMT. هذه الخطوات التحضيرية للبروتوكول ضرورية للتسلسل النهائي للخطوات ، بما في ذلك التقييم الأساسي للاستثارة القشرية ، والتعديل العصبي من خلال تطبيق iTBS وإعادة تقييم الاستثارة القشرية لتحديد التعديل الناتج.

تتمثل إحدى نقاط القوة الرئيسية لهذه المنهجية في درجتها العالية من التوحيد القياسي والصرامة ، والتي تعالج العديد من القيود الموجودة في الدراسات السابقة. غالبا ما عانى العمل السابق في هذا المجال من عدم الاتساق المنهجي ، والوصف المحدود للأساليب ، والتباين الكبير داخل الموضوعات وفيما بينها³⁵. يشمل التباين المنهجي عدد طرق تصفية MEPs²⁰ و^{IPI 21} و EMG التي تم جمعها والتي ربما تكون قد أضرت بقابلية تكرار النتائج³⁴. يتجنب البروتوكول الموصوف هنا المزالق المنهجية من خلال دمج الملاحة العصبية لضمان وضع الملف^{الدقيق 39} ، باستخدام إجراءات مخطط كهربية العضل³⁴ التي تم التحقق من صحتها ، واعتماد أفضل الممارسات المعمول بها للتحفيز والحصول على الإشارة⁴⁵. على الرغم من أن المساهمة المحددة لكل من هذه الإجراءات لم يتم تحديدها كميا ، إلا أن التطبيق الجماعي لهذه العناصر أدى إلى تحسين استقرار وموثوقية التأثيرات الملحوظة عند مقارنتها بالدراسات^{السابقة 25،26،27،28،29،30}.

في حين أن الصرامة المنهجية والتوحيد القياسي هما أساس القياسات الموثوقة ، فإن الجوانب العملية لإعداد المشاركين وإدارة الجلسات هي بعض من أهم خطوات البروتوكول التي تؤثر على جودة البيانات التي تم الحصول عليها. يعد التنظيف المناسب للجلد لوضع القطب الكهربائي ، وضمان وضع الأقطاب الكهربائية بجوار وآمن ، والتأكد من أن عصابة الرأس العصبية مناسبة بشكل مريح ولكن بثبات ، أمرا بالغ الأهمية لتقليل التباين من جلسة إلى أخرى. طوال الجلسة ، تعد المراقبة المستمرة لحالة المشارك - بما في ذلك اليقظة وحركة اليد وثبات القطب الكهربائي - ضرورية لمنع القطع الأثرية والحفاظ على تسجيلات عالية الجودة. عند وجود مشكلات في الحصول على بيانات TMS-EMG ، من المهم إجراء تعديلات سريعة على معلمات تحديد موضع الملف أو التحفيز. يعد التحقق المنتظم من جودة إشارة مخطط كهربية المتوسط أمرا ضروريا لمعالجة المشكلات الفنية الشائعة ، مثل انقطاع الإشارة أو انفصال القطب الكهربائي أو انحراف الملاحة الطفيف. يمكن أن يؤدي إعادة وضع الملف الدقيق ، أو ضمان اتصال مستقر بالقطب الكهربائي ، أو إعادة معايرة نظام الملاحة العصبية في كثير من الأحيان إلى استعادة جودة الإشارة والحفاظ على الاتساق. من المهم أيضا الاعتراف بأن بعض التقلبات في الإشارة أو التباين المرتبط بالمشاركين قد تكون حتمية على الرغم من بذل قصارى جهدها. في مثل هذه الحالات ، بدلا من المساس بسلامة البيانات ، قد يكون من الأفضل إيقاف الجلسة مؤقتا ، أو تكرار القياسات الهامة ، أو حتى إعادة الجدولة لضمان الحصول على نتائج موثوقة وقابلة للتفسير.

أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها باستخدام هذا البروتوكول أن الاستثارة القشرية في M1 الأيسر تم تعديلها بشكل كبير بعد تطبيق iTBS. كان هذا التعديل واضحا بالمثل بعد 6 أسابيع ، حيث كشف مقياس تعديل الاستثارة عن الاستقرار داخل الفرد فقط عندما تم تقييمه مباشرة بعد iTBS ، مما يشير إلى نافذة استقرار محددة مؤقتا. والجدير بالذكر أن تأثيرات الاستثارة لم يتم الحفاظ عليها باستمرار في نقاط زمنية لاحقة ، وهو قيد ربما يكون مدفوعا بزيادة التباين بمرور الوقت^25،27. تعزز هذه الملاحظة فكرة أن توقيت قياسات الاستثارة القشرية أمر بالغ الأهمية ، لا سيما عند النظر في دورها المحتمل كمؤشر حيوي لأغراض التشخيص أو التنبؤ. في الواقع ، على الرغم من الاهتمام الطويل الأمد باستخدام استثارة القشرة الحركية وتعديل استثارة القشرة (ΔMEP) كعلامة سريرية ، إلا أن تطبيقه كان محدودا بسبب ضعف الموثوقية والتباين العالي. في حين أن بعض الدراسات قد أبلغت عن قابلية استنساخ معتدلة ، فقد وجد العديد من الدراسات الأخرى أن ΔMEP يفتقر إلى الاستقرار اللازم للاستخدام السريري^18،19. يواجه البروتوكول الحالي هذه المشكلة بشكل مباشر من خلال توفير إطار عمل قابل للتكرار لقياس الإثارة مع الاتساق. توفر منهجية TMS-EMG القوية أيضا رؤى قيمة حول الآليات العصبية الحيوية الأساسية في كل من الصحة والمرض ، مما يسهل التقييم الموثوق به للظواهر الشبيهة بالمرونة العصبية في القشرة الحركية البشرية. على وجه التحديد ، يعتقد أن iTBS يشارك في عمليات شبيهة بالتقوية طويلة الأجل ، مما يؤدي إلى زيادات تعتمد على مستقبلات NMDA في الفعالية المشبكية ، وتعديل الخلايا العصبية الداخلية المثبطة ، وتعزيز التثبيط القشري ، والتي تعزز بشكل جماعي اتساع MEP بعد التحفيز²⁴. يتوافق هذا التفسير مع الأدلة من النماذج الحيوانية. في القوارض والرئيسيات غير البشرية ، ثبت أن TBS يحفز تقوية طويلة الأمد لاستثارة القشرية النخاعية والقوة المشبكية ، مما يدل على آليات شبيهة باللدونة متجانسة عبر الأنواع¹². وبالتالي ، فإن التغييرات التي لوحظت في MEPs بعد iTBS في البشر من المحتمل أن تعكس العمليات العصبية المرتبطة باللدونة مع التأريض الانتقالي القوي.

بالإضافة إلى تقييم بروتوكولات التعديل العصبي مثل iTBS ، فإن منهجية TMS-EMG الموحدة المفصلة هنا تبشر بالتطبيقات المتنوعة. في نماذج التعلم الحركي ، يمكن أن تكون التغييرات في استثارة القشرية النخاعية بمثابة مؤشرات حيوية لاكتساب المهارات والمرونة العصبية. على سبيل المثال ، أظهرت الدراسات أن التعلم الحركي البصري يعزز استثارة القشرة النخاعية ، مما يعكس التكيفات العصبية الأساسية⁴⁶. في إعادة تأهيل السكتة الدماغية ، يمكن أن يؤدي تقييم استثارة القشرية النخاعية إلى إبلاغ الاستراتيجيات العلاجية ، مع استخدام الارتجاع العصبي TMS لتنظيم الاستثارة في القشرة الحركية المصابة ، مما قد يساعد في التعافي⁴⁷. من الناحية الدوائية ، يمكن لتقييمات TMS-EMG اكتشاف التغيرات التي يسببها المواد في الاستثارة القشرية ، مما يوفر نظرة ثاقبة لتأثيرات الجهاز العصبي المركزي⁴⁸. بالإضافة إلى ذلك ، تم توثيق الاختلافات المرتبطة بالعمر في استثارة القشرة النخاعية ، حيث يظهر كبار السن في كثير من الأحيان انخفاض الإثارة ، مما قد يؤثر على الأداء الحركي والتعلم⁴⁹. من خلال توسيع تطبيق هذا البروتوكول الموحد ليشمل هذه المجالات ، يمكن للباحثين اكتساب فهم أكثر شمولا لديناميكيات القشرة النخاعية عبر سياقات ومجموعات سكانية مختلفة.

وبالتالي ، نقترح أن يوفر هذا البروتوكول أساسا قيما للأبحاث المستقبلية التي تهدف إلى إنشاء مؤشرات حيوية موثوقة للدونة القشرية. على وجه الخصوص ، يجب أن تسعى الدراسات إلى تكرار هذه التأثيرات في مجموعات سكانية أكبر وأكثر تنوعا ، بما في ذلك المجموعات السريرية. يجب أن تقيم البحوث المستقبلية ما إذا كانت الاستثارة القشرية المقاسة مباشرة بعد iTBS يمكن أن تميز باستمرار بين الملامح الصحية والسريرية ، لفهم الحساسية التشخيصية ، وكذلك الخصائص التنبؤية ، على سبيل المثال ، في التنبؤ بالاستجابة للعلاج. في الختام ، تمثل المنهجية الموضحة هنا تقدما كبيرا في توحيد تقييم الاستثارة القشرية. من خلال التخفيف من المصادر الشائعة للتباين والتأكيد على الدقة في التصميم التجريبي ، يوفر هذا البروتوكول نهجا قويا وقابلا للتكرار لدراسة الظواهر الشبيهة باللدونة القشرية وتطبيقاتها السريرية المحتملة.

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
برنامج بونساي لجمع البيانات الفسيولوجية ("MT_ACQ.bonsai" scipt)	بونساي	https://bonsai-rx.org/
تخطيط العضلات الكهربائية (EMG) الذي طورته منصة تطوير الأجهزة العلمية في مؤسسة شامباليمود	أبحاث شامباليمود	https://www.cf-hw.org/home	موقع منصة تطوير الأجهزة والبرمجيات العلمية: https://www.cf-hw.org/home
محفز MagPro X100 مع ملف Cool-B65 على شكل ثمانية	ماجنتشر	المنشط: 9016E0731؛   الملف:9016E0491
نظام الملاحة العصبية Visor2	ANT للعصب		البرمجيات والأجهزة من نفس الشركة