مقالة منهجية

تحفيز التداخل الزمني الموجه بالرنين المغناطيسي لنواة التثبيت المخيخية في مرضى السكتة الدماغية لتحقيق التوازن

DOI:

10.3791/70982

⸱

مايو 15, 2026

 ,  ,  ,  ,  , 
1Rehabilitation Medicine Center and Institute of Rehabilitation Medicine, West China Hospital, Sichuan University, 2Key Laboratory of Rehabilitation Medicine in Sichuan Province, West China Hospital, Sichuan University, 3The Key Laboratory of Biomedical Information Engineering of Ministry of Education, Institute of Health and Rehabilitation Science, School of Life Science and Technology, Xi’an Jiaotong University

في هذه المقالة

ملخص

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

يصف هذا البروتوكول نهجا موحدا موحدا لتحفيز التداخل الزمني الموجه بالرنين المغناطيسي، مصمما لاستهداف نواة التثبيت المخيخية بشكل انتقائي لدى مرضى السكتة الدماغية. من خلال تمكين تعديل الأعصاب العميق المخيخي بدقة تشريحية وقابلة للتكرار، تسعى هذه الطريقة إلى تعزيز التحكم في الوضعية واستعادة التوازن.

الملخص

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

اضطرابات الحركة في الأطراف السفلية وتوازن الطرف السفلي هي من الاضطرابات الشائعة بعد السكتة الدماغية. على الرغم من أن التحفيز غير الجراحي للدماغ أظهر وعدا كمكمل لإعادة التأهيل العصبي، إلا أنه لا يزال مقتصرا على المناطق القشرية السطحية، بدلا من الأهداف العميقة في الدماغ مثل نواة النسيج العصبي المخيخية، التي تساهم في التحكم في الوضعية والتنسيق الحركي. يمثل التحفيز التداخلي الزمني استراتيجية ناشئة لتحفيز الدماغ غير الجراحي لاستهداف البنى العصبية العميقة. ينقل مجالين كهربائيين عالي التردد مع ترددات حاملات مختلفة قليلا عبر فروة الرأس. تشير النماذج الحاسوبية والدراسات التجريبية المبكرة إلى أن تحفيز التداخل الزمني قد يفضل تعديل الأهداف العميقة مع تقليل تحفيز الأنسجة السطحية. في هذه الدراسة، نقدم بروتوكولا موحدا موجها بالصورة لتحفيز التداخل الصدغي في نواة التثبيت المخيخي لدى مرضى السكتة الدماغية. يجمع البروتوكول بين تصوير الرنين المغناطيسي الهيكلي عالي الدقة، ونمذجة المجال الكهربائي الفردي، والتحسين الحسابي لتصميم مونتاجات كهربائية خاصة بموضوع تركز على نواة التثبيت المخيخية. يوفر هذا البروتوكول إطارا قابلا للتكرار لدراسة التعديل العصبي العميق في المخيخ وقد يدعم الدراسات الميكانيكية وإعادة التأهيل المستقبلية لاضطرابات الحركة والتوازن بعد السكتة الدماغية.

المقدمة

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

تعد اضطرابات الحركة والتوازن في الأطراف السفلية من أكثر الاضطرابات شيوعا بعد السكتة الدماغية. تظل هذه الإعاقات تحديات كبيرة في إعادة التأهيل السريري. على الرغم من التقدم في استراتيجيات إعادة التأهيل التقليدية، فإن استعادة السيطرة على الوضعية والمشي غالبا ما تكون غير مكتملة. لذلك تم دراسة التحفيز الدماغي غير الجراحي (NIBS) كنهج واعد للتعافي من السكتة الدماغية. تشير الدراسات السريرية، بما في ذلك التجارب العشوائية المضبوطة، إلى أن تقنيات مثل التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة المتكرر (rTMS) يمكن أن تحسن درجات فوغل-ماير في الأطراف السفلية ومقاييس التوازن لدى مرضى السكتة الدماغية المزمنة من خلال تعديل الشبكات العصبية المشاركة في التحكم الحركي 1,2,3.

المخيخ هو مركز التحكم والتوازن في الوضعية، حيث تعمل نواة التثبيت (FN) كنواة عميقة حرجة. تستقبل الأنف الحسي من الجهاز الدهليزي والحبل الشوكي، وتنظم نشاط عضلات الجذع والطرف القريب من خلال المسارات الدهليزية الشوكيةوالشبكية الشوكية 4. من خلال هذه الروابط، يساهم ال FN في استقرار الجسم خلال الحالات الثابتة والديناميكية مثل المشي. أظهرت النتائج ما قبل السريرية في نماذج الحيوانات أن التحفيز المباشر للنبتة العصبية يمكن أن يعزز التعافي العصبي، ويقلل من إصابات الدماغ الإقفاري، ويدعم المرونة العصبية 5,6,7,8. تدعم هذه النتائج ال FN كهدف بيولوجي ذي صلة، لكنها لا تثبت فعالية في البشر. ومع ذلك، فإن هذا النهج تدخلي ويتطلب جراحة في البشر، مع مخاطر محتملة تشمل النزيف والعدوى والمضاعفات المتعلقة بالأجهزة.

طرق NIBS التقليدية، مثل تحفيز التيار المستمر عبر الجمجمة (tDCS) وrTMS، تعدل بشكل أساسي المناطق القشرية السطحية وتوفر انتقائية مكانية محدودة لتارجيس المخيخالعميق 7. تم اقتراح تحفيز التداخل الزمني (TI) كبديل غير جراحي لتعديل هذه البنى الأعمق9. تم تقديمه من قبل مجموعة غروسمان، حيث يطبق هذا النهج تيارات متعددة الكيلوهرتز عبر فروة الرأس لتوليد مجال كهربائي معدل السعة في الدماغ 9,10. والأهم من ذلك، أن هذا التعديل لا يقتصر على المناطق العميقة فقط، بل يتوزع في جميع أنحاء الرأس، مع اختلاف مقداره حسب تكوين الأقطاب الكهربائية والتشريح الفردي 9,11. تشير الدراسات الحاسوبية والدراسات البشرية الأولية إلى أن التعديل الذروتي يمكن تحويله نحو هياكل أعمق بشكل أكثر فعالية من التحفيز عبر الجمجمة التقليدي 10,12. بينما اقترحت نماذج الفئران المبكرة تنشيط الخلايا العصبية مباشرة في الحصين9. وقد دعمت الدراسات اللاحقة بشكل أكبر إمكانية تحفيز TI لتعديل الوظيفة الحركية البشرية 13,14,15. المبدأ الأساسي لهذه التقنية موضح في الشكل 1. ومع ذلك، تظل الآليات الدقيقة الأساسية، ودرجة الانتقائية الممكنة، والفعالية السريرية النهائية لتحفيز التداخل الزمني موضوعات للبحث النشط. وقد وسعت الدراسات البشرية هذه النتائج بشكل متزايد إلى البيئات السريرية. على وجه التحديد، أظهر تحفيز TI إمكانية تحسين الذاكرة من خلال استهداف الحصين لدى كبار السن الأصحاء والمرضى الذين يعانون من اضطراباتمعرفية. في خلل الحركة الحركية، تم الإبلاغ أيضا عن أنه يعدل المخطط المخطط ويحسن التعلم الحركي والتنسيق16. على الرغم من أن هذه النتائج مشجعة، إلا أن الآليات الأساسية، ودرجة الانتقائية، والفعالية السريرية طويلة الأمد لتحفيز TI لا تزال غير واضحة.

على الرغم من أن تحفيز TI يوفر نهجا قائما على النمذجة للأهداف العميقة، إلا أن هناك عدة تحديات رئيسية لا تزال تواجه التطبيق البشري. في هذا البروتوكول، يتم معالجة التغيرات التشريحية الفردية باستخدام تصوير بالرنين المغناطيسي الهيكلي عالي الدقة لبناء نماذج رأس خاصة بالموضوع. يتم تحسين وضع الأقطاب الكهربائية من خلال نمذجة الحقل الحاسوبي لتحسين استهداف نواة المخيخ العميقة مع الحد من التعرض السطحي. يتم معالجة السلامة من خلال تحفيز موحد قائم على التصوير، ومعايير تحفيز محددة مسبقا، ومراقبة روتينية أثناء التحفيز. لذا، يوفر هذا النهج إطارا قابلا للتكرار وفرديا لتعديل الأعصاب العميق في المخيخ. يهدف إلى توفير أساس للأبحاث الميكانيكية المستقبلية وإعادة التأهيل المستهدف لخلل الحركة والتوازن بعد السكتة الدماغية.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

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

تم الحصول على موافقة بروتوكول الدراسة من مجلس مراجعة المؤسسات (IRB) أو لجنة الأخلاقيات. تم إجراء جميع إجراءات الدراسة التي شملت مشاركين بشريين وفقا للتوافق الصارم مع المبادئ الأخلاقية المنصوص عليها في إعلان هلسنكي.

1. فحص المشاركين

  1. راجع التاريخ الطبي للمشارك لاستبعاد موانع الاستخدام، بما في ذلك الحمل، الصرع، الأجهزة المعدنية أو الإلكترونية المزروعة (مثل الأجسام المعدنية الغريبة داخل الجمجمة، منظمات ضربات القلب القلبية، زراعة القوقعة، إلخ)، ارتفاع ضغط الدم داخل الجمجمة، الأورام داخل الجمجمة، أو آفات جلدية في مواقع وضع الأقطاب الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك، استبعد المشاركين الذين يعانون من أمراض قلبية أو كبدية أو كلوية شديدة قد تحد من التحمل للتجربة؛ وأولئك الذين يعانون من اضطرابات نفسية مثل الاكتئاب الحاد أو الفصام؛ ويستبعد الأفراد الذين لديهم عيوب في الجمجمة 17,18,19.
  2. قيم العوامل الاحترازية من خلال إجراء استبيان موحد لفحص سلامة تحفيز الدماغ غير الجراحي قبل الجلسة، بما في ذلك إصابات الرأس الأخيرة، أو استخدام الأدوية التي قد تؤثر على الإثارة العصبية (مثل مضادات التشنجات)19.
  3. احصل على موافقة مكتوبة مستنيرة من جميع المشاركين بعد تقديم معلومات شاملة حول أهداف الدراسة، وإجراءاتها، والمخاطر والفوائد المحتملة، والبدائل، وحقوق المشاركين، بما في ذلك الطبيعة الطوعية للمشاركة والحق في الانسحاب في أي وقت دون أي عواقب.

2. جمع بيانات الرنين المغناطيسي ومعالجتها للاستهداف

  1. ضع المشارك في وضعية الاستلقاء على الظهر داخل جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي، لضمان تثبيت الرأس باستخدام وسادات رغوية لتقليل الحركة.
    تحذير: خطر الرنين المغناطيسي. تأكد من إزالة جميع الأجسام المعدنية من المشارك قبل دخول غرفة الرنين المغناطيسي لمنع مخاطر القذيف. قم بفحص المراقبة من رهاب الأماكن المغلقة وتوفير حماية كافية للسمعة لتقليل ضوضاء جهاز الماسح.
  2. التقاط صور هيكلية عالية الدقة موزونة بوزن T1 تغطي الرأس بالكامل، بما في ذلك فروة الرأس. يجب أن يمتد مجال الرؤية على الأقل 10 مم خارج حدود الرأس في المستويات السهمية والإكليلية والمحورية20. يجب ضبط دقة الصورة على 1 مم متساوي الاتجاه، مع نسبة إشارة إلى ضوضاء لا تقل عن 20.
    ملاحظة: تصوير الرنين المغناطيسي المرجح بوزن T1 إلزامي لجميع المشاركين. يجب الحصول على تصوير تكميلي موزون بوزن T2 عندما يكون التصوير الموزون بوزن T1 غير كاف لرؤية موثوقة لواجهات نسيج الحفرة الخلفية، أو مساحات السوائل الدماغية الشوكية، أو حدود الآفات/التجويف. يجب الحصول على الأشعة المقطعية الإضافية فقط عندما يكون تقسيم الجمجمة المعتمد على الرنين المغناطيسي غير كاف لبناء نموذج دقيق.
  3. تحضير بيانات الرنين المغناطيسي المرجحة بوزن T1 من خلال التأكد من أن الملفات مكتوبة بصيغة NIfTI القياسية (.nii) واستيراد البيانات إلى منصة تعديل الدماغ الحاسوبية عبر واجهة الرفع المخصصة. استخدمنا منصة تعديل الدماغ (كما هو موضح في جدول المواد) لإجراء نمذجة أنسجة الدماغ بالكامل وتحديد بروتوكولات التحفيز تلقائيا من صور التصوير بالرنين المغناطيسي للمشاركين.
  4. التوليد الفردي للرأس والدماغ
    1. أولا، اختر وظيفة "بناء نموذج" من قائمة النمذجة داخل منصة الحوسبة. استخدم سير عمل المعالجة المسبقة الافتراضي للبرنامج لتصحيح عدم تجانس الشدة تلقائيا وإجراء تحويلات إحداثيات مكانية على بيانات الرنين المغناطيسي21.
    2. ثانيا، قسم صور الرنين المغناطيسي المرجحة بوزن T1 للمشاركين إلى ستة أنواع مختلفة من الأنسجة (فروة الرأس، الجمجمة، السائل الدماغي الشوكي، المادة البيضاء، المادة الرمادية، والتجويف) باستخدام خرائط احتمالية الأنسجة الافتراضية ضمن برنامج تحليل التصوير العصبيالقياسي 22.
    3. افحص الصور المقسمة بصريا شريحة بشريحة للتحقق من دقة تحديد حدود الأنسجة. بعد ذلك، قم بتعيين قيم الموصلية التالية لكل نوع نسيج لحسابات العناصر المحدودة: فروة الرأس (0.0002 S/m)، الجمجمة (0.0202 S/m)، السائل الدماغي الشوكي (2 S/m)، المادة البيضاء (0.064 S/m)، المادة الرمادية (0.103 S/m)، والتجويف (2.5e-14 S/m)23.
    4. ثالثا، تم تسجيل نظام قطب EEG 10-10 على نماذج فروة الرأس. رابعا، تم توليد شبكة عناصر محدودة رباعية السطوح باستخدام iso2mesh24.
    5. وأخيرا، تم استخدام محلل العناصر المنتهية GetDP لحساب شدة المجال الكهربائي عند كل قطب تحفيز تحت شدة الوحدة، مما أدى إلى مصفوفة المجال الكهربائي السابقة Leadfield25. الناتج المتوقع: نموذج رأس ثلاثي الأبعاد مخصص للمشارك مع أنسجة مجزأة، ومواقع الأقطاب، وشبكة العناصر المحدودة.
  5. تعريف إحداثيات الهدف والتسجيل المكاني
    1. انتقل إلى حقول إدخال الإحداثيات داخل واجهة أداة الاستهداف في منصة الحاسوب. قم بكتابة إحداثيات الفضاء MNI القياسية المحددة لنواة الفصيلة المخيخية (FN) يدويا في مربعات X و Y و Z المعنية (مثل إدخال [2، -55، -29] للنواة اليمنى و[-5، -55، -30] للنواة اليسرى).
    2. نفذ وحدة التسجيل المكاني الآلي للمنصة. تقوم هذه الخوارزمية أولا بتسجيل صورة الرنين المغناطيسي المرجحة بوزن T1 للمشارك بشكل غير خطي في نموذج الرأس القياسي لأطلس ICBM 152 غير الخطي (2009).
    3. السماح للبرنامج بتطبيق تحويل مكاني غير خطي عكسي تلقائيا. تقوم هذه الخطوة بتحويل إحداثيات هدف MNI المحددة مسبقا إلى فضاء T1 الأصلي للمشارك، مما ينجح في توليد إحداثيات هدف FN مخصصة ضمن نموذج الدماغ الفردي لمحاكاة المجال الكهربائي اللاحقة.
  6. مونتاج الأقطاب وتحسين التيار
    1. قيم نتيجة النمذجة النهائية التي تولدها خوارزمية التحسين. قبول نتيجة النمذجة فقط إذا كان البرنامج يعيد مونتاج الأقطاب الكهربائي الصالح، أو أن سعة الغلاف المتوقعة من FN تجاوزت مستوى النمذجة المرجعي المحدد مسبقا، وكانت النقطة الساخنة مركزة بصريا حول أو بجوار الهدف الفردي FN.
    2. صنف النتيجة على أنها دون مثالية (وضبط المعلمات لإعادة الحساب إذا لزم الأمر) إذا بقيت شدة FN أقل من هذا المستوى المرجعي، أو إذا بدا الغلاف منتشرا مكانيا، أو إذا تم تحريك النقطة الساخنة نحو المناطق المخيخية أو القذالية السطحية26.
    3. حدد معلمات تحسين TI، بما في ذلك إحداثيات هدف FN المحددة مسبقا، والقيود الحالية، ووضع تحسين التبديلات. اقبل نتيجة التحسين فقط إذا أعاد البرنامج مونتاجا صالحا مع مواقع الأقطاب، وسعات التيار الخاصة بالقناة، وخريطة ميدانية محاكاة تظهر أقصى شدة مغلف متوقعة عند أو بالقرب من هدف FN. في المخطوطة الحالية، يتم عرض مثال نموذجي ممثل لنموذج الرأس القياسي لتوضيح سير العمل (الشكل 2).
    4. قيم نتيجة النمذجة النهائية التي تولدها خوارزمية التحسين. قبول نتيجة النمذجة فقط إذا كان البرنامج يعيد مونتاج الأقطاب الكهربائي الصالح، أو أن سعة الغلاف المتوقعة من FN تجاوزت مستوى النمذجة المرجعي المحدد مسبقا، وكانت النقطة الساخنة مركزة بصريا حول أو بجوار الهدف الفردي FN.
    5. صنف النتيجة على أنها دون مثالية (وضبط المعاملات لإعادة الحساب إذا لزم الأمر) إذا بقيت شدة FN أقل من هذا المستوى المرجعي، أو إذا بدا الغلاف منتشرا مكانيا، أو إذا تم تحريك النقطة الساخنة نحو مناطق مخيخية أو قذالي سطحية.

3. تحضير ووضع غطاء القطب الكهربائي

  1. قس محيط رأس المشارك من حافة الحاجب إلى نتوء القذالي باستخدام شريط قياس مرن.
  2. تركيب أقطاب مطاطية دائرية في غطاء القطب ذو 72 وضعية في المواقع التي تحددها نتائج نمذجة المجال الكهربائي الفردي27.
  3. أحضر المشارك بشكل مريح في وضع مستقيم مع دعم مناسب للرأس لتقليل الحركة أثناء التحفيز.
  4. وضع غطاء القطب وفقا لنظام تخطيط الدماغ الدولي 10–20، لضمان محاذاة دقيقة مع خط ناسيون-إينيون والمعالم الثنائية قبل الأذن. اضبط شد الغطاء لتحقيق توافق آمن دون ضغط مفرط28.
  5. حدد مواقع الأقطاب المستهدفة من خلال حوامل الأقطاب الفارغة في المغطاة. قسم الشعر في كل موقع محدد باستخدام نهاية خشبي لقطعة قطن لكشف فروة الرأس بالكامل تحتها. ضع كمية صغيرة من المعجون الكاشط على طرف القطن، وأدخله من خلال الحامل الفارغ، وافرك الجلد المكشوف بلطف بحركة دائرية لإزالة الجلد الميت السطحي وتقليل المقاومة.
    تحذير: خطر تحضير فروة الرأس. ضع معجون الكاشط بعناية لتجنب التآكل المفرط في الجلد، مما قد يزيد من خطر الألم أو الحروق الجلدية أو العدوى أثناء التحفيز.
  6. حقن جل موصل في كل قطب كهربائي حتى يتم التلامس الكافي مع فروة الرأس.
  7. يتم توزيع المشاركين عشوائيا إلى مجموعات تحكم نشطة من نوع TI أو مجموعات تحكم وهمية باستخدام العشوائية الجماعية. يتم تطبيق التعمية المزدوجة: يتلقى المشاركون تحفيزا زائفا يحاكي البروتوكول النشط، ويتم تعميم الباحثين الذين يجرون التقييمات عن تخصيص المجموعات.

4. إعداد نظام تحفيز TI وضبط المعلمات

  1. توصيل غطاء القطب بجهاز تحفيز TI، الذي يجب أن يدعم قناتين تحفيزيتين مستقلتينعلى الأقل 29.
  2. افتح واجهة التحكم في الجهاز وانتقل إلى قائمة إعدادات معلمات التحفيز. قم بكتابة ترددات الحامل يدويا في حقول الإدخال الخاصة بها: اضبط القناة 1 على 2.000 كيلوهرتز ومن القناة 2 إلى 2.005 كيلوهرتز لإنتاج تردد مغلف 5 هرتز.
    1. حدد مواقع حقول إدخال السعة الحالية داخل الواجهة. استخدم عناصر التحكم في الواجهة لإدخال سعات التيار المحسنة المحددة للقناة 1 والقناة 2 تماما كما تولدها منصة الحوسبة.
    2. قم بمقارنة شاشة الواجهة بصريا مع تقرير التحسين المصدر للتحقق من جميع الإعدادات. تأكد من أن كلا القناتين تظهران ك "نشطة" وأن جميع معلمات الإدخال مدرجة بشكل صحيح على لوحة التحكم الرئيسية قبل المتابعة.
  3. تفعيل مراقبة المعاوقة على جهاز التحفيز وضبط نقاط اتصال الأقطاب الكهربائية حتى تنخفض جميع ممانعات القناة إلى أقل من 8 كيلو أوم30. إذا بقيت المقاومة فوق 8 كيلو أوم، كرر تحضير فروة الرأس وضبط ملامسة الأقطاب قبل الاستمرار.
  4. قدم مرحلة تحفيز مسبق قصيرة لتقييم تحمل المشاركين.
    تحذير: خطر التحفيز الكهربائي. ابدأ دائما التحفيز بكثافة منخفضة وقم بزيادة تدريجيا لتجنب الصدمة المفاجئة أو الضيق.
  5. إذا لزم الأمر، قم بضبط سعة التيار بشكل متناسب مع الحفاظ على التوازن النسبي بين القنوات. التوجه إلى الجلسة الرسمية فقط إذا لم يبلغ المشارك عن أي انزعاج لا يحتمل. إذا حدث انزعاج متوسط أو شديد، قلل التيار بشكل متناسب عبر القنوات أو أوقف التحفيز. يتم تلخيص إعدادات التحفيز للحالات النشطة والوهمية في الجدول 1.

5. إجراء التحفيز

  1. قبل بدء التحفيز، طلب من المشارك البقاء جالسا بهدوء، وتقليل حركات الرأس والجسم. بعد تأكيد جميع معايير التحفيز، ابدأ جلسة التحفيز الرسمية باختيار "تشغيل" على واجهة الجهاز. يتم إرسال الموجات الجيبية عبر القناتين لتوليد تداخل زمني في الشبكة الخيخية الخيبية.
  2. راقب باستمرار ممانعات الأقطاب الكهربائية عبر واجهة الجهاز لضمان بقائها ضمن حدود التشغيل الآمنة. قبل بدء الجلسة، طلب من المشارك الإبلاغ التلقائي عن أي آثار جانبية أو انزعاج مثل الإحساس بالوخز أو الصداع المفاجئ، في أي وقت أثناء التحفيز.
    تحذير: خطر التحفيز الكهربائي. التحفيز الكهربائي يحمل خطر حدوث حروق في فروة الرأس أو ألم شديد.
  3. توقف أو توقف التحفيز فورا إذا تجاوزت مقاومة القطب 8 كيلو أوم أو إذا أبلغ المشارك عن انزعاج شديد31.
  4. عند الانتهاء من جلسة التحفيز، أنهي التحفيز باختيار "توقف"، أزل غطاء القطب بعناية، نظف فروة الرأس بالماء، وفحص الجلد بحثا عن علامات التهيج.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

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

مثال على نمذجة المجال الكهربائي
لتقييم ما إذا كان سير العمل الموجه بالرنين المغناطيسي الفردي يمكن أن يحقق هدف الدراسة المتمثل في توجيه تحفيز التداخل الزمني نحو نواة التثبيت المخيخية (FN)، تم تحليل النتائج الممثلة في تسلسل منطقي من توليد النموذج إلى تحديد الموقع الميداني. تم تقسيم بيانات الرنين المغناطيسي عالية الدقة المرجحة بوزن T1 إلى ستة أقسام أنسجة، مما أتاح نمذجة المجال الكهربائي الفردية لتحسين المونتاج32.

كانت ا...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

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

نظرة منهجية واعتبارات التنفيذ الرئيسية
تقدم هذه الدراسة بروتوكولا موحدا للتعديل غير الجراحي للخيمة الخيينية باستخدام تحفيز TI الفردي. من خلال دمج التصوير بالرنين المغناطيسي الهيكلي عالي الدقة، ونمذجة المجال الكهربائي الحاسوبي، وواجهة التحفيز متعددة القنوات، يمكن البروتوكول المقترح من استهداف دقيق ومستنيرا تشريحيا للحقل الكهربائي. يضع هذا النهج إطارا منهجيا جديدا للتحقيق في المساهمات الوظيفية لنوى المخيخ العميقة في التحكم الحركي والتوازن دون المخاطر الكامنة في الإجراءات الجراحية العصبي...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

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

يعلن المؤلفون عدم وجود مصالح متنافسة.

شكر وتقدير

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

المؤلفون لا يقدمون أي اعترافات.

برنامج دعم البحث والتطوير الرئيسي لمكتب تشنغدو للعلوم والتكنولوجيا (2024-YF05-00988-SN)

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
غطاء الإلكترود ذو 72 قناةشركة سوتشو نيوروودوم للتكنولوجيا الطبية، المحدودةسوتشو، الصينغطاء قطب 72 نقطة لتحفيز الدماغ
الجل الموصلغير قابل للتطبيقغير قابل للتطبيقجل لتعزيز الاتصال بين الأقطاب الكهربائية والجلدية
شريط قياس مرنغير قابل للتطبيقغير قابل للتطبيقيستخدم لقياس محيط الرأس لتركيب غطاء الأقطاب  
منصة البرمجيات NervioWebشركة سوتشو نيوروودوم للتكنولوجيا الطبية، المحدودةسوتشو، الصينمنصة تجريبية لتعديل الدماغ عبر الإنترنت
محفز نيرفيوX-1000شركة سوتشو نيوروودوم للتكنولوجيا الطبية، المحدودةسوتشو، الصيننظام تحفيز الدماغ العميق غير الجراحي
جل تحضير البشرة من نوبريبويفر وشركاهأورورا، كولورادو، الولايات المتحدة الأمريكيةمعجون كاشط لتنظيف البشرة لتعزيز التوصيلية

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Zeng, Y., Ye, Z., Zheng, W., Wang, J. Efficacy of cerebellar transcranial magnetic stimulation for post-stroke balance and limb motor function impairments: meta-analyses of random controlled trials and resting-state fMRI studies. The Cerebellum. 23 (4), 1678-1696 (2024).
  2. Feng, L., Xiang, L., Fang, L., Li-Ping, O., Xiao, B. High-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation for stroke patients lower extremity function: primary motor cortex versus cerebellar stimulation. A randomized controlled trial. European Journal of Physical and Rehabilitation Medicine. 61 (6), 798(2025).
  3. Koch, G., et al. Effect of cerebellar stimulation on gait and balance recovery in patients with hemiparetic stroke: a randomized clinical trial. JAMA neurology. 76 (2), 170-178 (2019).
  4. Blumenfeld, H. Neuroanatomy through clinical cases. , Sinauer Associates. Sunderland (MA). (2002).
  5. Reis, D. J., Berger, S. B., Underwood, M. D., Khayata, M. Electrical stimulation of cerebellar fastigial nucleus reduces ischemic infarction elicited by middle cerebral artery occlusion in rat. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 11 (5), 810-818 (1991).
  6. Wang, J., Dong, W. W., Zhang, W. H., Zheng, J., Wang, X. Electrical stimulation of cerebellar fastigial nucleus: mechanism of neuroprotection and prospects for clinical application against cerebral ischemia. CNS neuroscience & therapeutics. 20 (8), 710-716 (2014).
  7. Udupa, K., Chen, R. The mechanisms of action of deep brain stimulation and ideas for the future development. Progress in neurobiology. 133, 27-49 (2015).
  8. Boyden, E. S., Katoh, A., Raymond, J. L. Cerebellum-dependent learning: the role of multiple plasticity mechanisms. Annu. Rev. Neurosci. 27 (1), 581-609 (2004).
  9. Grossman, N., et al. Noninvasive deep brain stimulation via temporally interfering electric fields. Cell. 169 (6), 1029-1041.e16 (2017).
  10. Mirzakhalili, E., Barra, B., Capogrosso, M., Lempka, S. F. Biophysics of temporal interference stimulation. Cell Systems. 11 (6), 557-572.e5 (2020).
  11. Lee, S., Lee, C., Park, J., Im, C. H. Individually customized transcranial temporal interference stimulation for focused modulation of deep brain structures: a simulation study with different head models. Scientific reports. 10 (1), 11730(2020).
  12. Rampersad, S., et al. Prospects for transcranial temporal interference stimulation in humans: a computational study. NeuroImage. 202, 116124(2019).
  13. Violante, I. R., et al. Non-invasive temporal interference electrical stimulation of the human hippocampus. Nature neuroscience. 26 (11), 1994-2004 (2023).
  14. Lozano, A. M., et al. Deep brain stimulation: current challenges and future directions. Nature Reviews Neurology. 15 (3), 148-160 (2019).
  15. Zheng, S., et al. Repetitive temporal interference stimulation improves jump performance but not the postural stability in young healthy males: a randomized controlled trial. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation. 21 (1), 38(2024).
  16. D'Angelo, E. Physiology of the cerebellum. Handbook of clinical neurology. 154, 85-108 (2018).
  17. Missey, F., et al. Non-invasive temporal interference stimulation of the hippocampus suppresses epileptic biomarkers in patients with epilepsy: Biophysical differences between kilohertz and amplitude modulated stimulation. Brain Stimulation. , (2025).
  18. Zhou, H., et al. Transcranial temporal interference stimulation for treating bipolar disorder with depressive episodes: a feasibility Study. Molecular Psychiatry. , 1-8 (2025).
  19. Wang, S., et al. Individualized transcranial temporal interference stimulation (tTIS) for cognitive impairments and negative symptoms in patients with schizophrenia: a study protocol for a randomized controlled trial. BMC psychiatry. 25 (1), 714(2025).
  20. Zhao, H., Zhao, B., He, J., Liu, M. Distinctive roles of left and right entorhinal cortex in path integration via a non-invasive stimulation study. Nature Communications. 16 (1), 10214(2025).
  21. Yatsuda, K., Fernández-Corazza, M., Yu, W., Gomez-Tames, J. Population-optimized electrode montage approximates individualized optimization in transcranial temporal interference stimulation. Computers in Biology and Medicine. 192, 110223(2025).
  22. Penny, W. D., Friston, K. J., Ashburner, J. T., Kiebel, S. J., Nichols, T. E. Statistical parametric mapping: the analysis of functional brain images. , Elsevier. (2011).
  23. Gabriel, C. Compilation of the dielectric properties of body tissues at RF and microwave frequencies. , (1996).
  24. Fang, Q., Boas, D. A. Tetrahedral mesh generation from volumetric binary and gray-scale images. IEEE International Symposium on Biomedical Imaging: From Nano to Macro, 2009. ISBI '09, , 1142-1145 (2009).
  25. Amunts, K., Mohlberg, H., Bludau, S., Zilles, K. Julich-Brain: A 3D probabilistic atlas of the human brain’s cytoarchitecture. Science. 369 (6506), 988-992 (2020).
  26. Geng, C., et al. Optimized Temporal Interference Stimulation Based on Convex Optimization: A Computational Study. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 33, 1400-1410 (2025).
  27. Brahma, T., Guillen, A., Moreno, J., Datta, A., Huang, Y. On the need of individually optimizing temporal interference stimulation of human brains due to inter-individual variability. Brain stimulation. 18 (5), 1373-1388 (2025).
  28. Chen, X., et al. Reinforcement Learning-Based Focality Optimization for Multi-Electrode Temporal Interference Stimulation. IEEE Transactions on Biomedical Engineering. , (2025).
  29. Mansourinezhad, P., et al. Systematic review of experimental studies in humans on transcranial temporal interference stimulation. Journal of Neural Engineering. 22 (5), 051001(2025).
  30. Demchenko, I., et al. Human Applications of Transcranial Temporal Interference Stimulation: A Systematic Review. Brain Stimul. 18 (6), 2054-2066 (2025).
  31. Xu, S., et al. Precision at Deep Brain: Noninvasive Temporal Interference Stimulation. ACS nano. 19 (46), 39589-39614 (2025).
  32. Yatsuda, K., Fukunaga, M., Yu, W., Gomez-Tames, J. Impact of brain anisotropy on transcranial temporal interference stimulation: numerical analysis toward reliable montage optimization. Biomedical Engineering Letters. , 1-12 (2026).
  33. Inoue, T., Otsuru, N., Hirata, A. Group-level and personalized optimization for the insula and hippocampus focal electric field in transcranial temporal interferential stimulation: A computational study. Computers in Biology and Medicine. 200, 111374(2026).
  34. Woods, A. J., et al. A technical guide to tDCS, and related non-invasive brain stimulation tools. Clinical neurophysiology. 127 (2), 1031-1048 (2016).
  35. Thair, H., Holloway, A., Newport, R., Smith, A. Transcranial direct current stimulation (tDCS): a beginner’s guide for design and implementation. Front Neurosci. 11, 641(2017).
  36. Cassarà, A. M., et al. Recommendations for the safe application of temporal interference stimulation in the human brain part II: Biophysics, dosimetry, and safety recommendations. Bioelectromagnetics. 46 (1), e22536(2025).
  37. Cassarà, A. M., et al. Recommendations for the safe application of Temporal interference stimulation in the human brain part I: principles of electrical neuromodulation and adverse effects. Bioelectromagnetics. 46 (2), e22542(2025).
  38. Antal, A., et al. Low intensity transcranial electric stimulation: Safety, ethical, legal regulatory and application guidelines. Clinical neurophysiology. 128 (9), 1774-1809 (2017).
  39. Rezaee, Z., Dutta, A. Cerebellar lobules optimal stimulation (CLOS): a computational pipeline to optimize cerebellar lobule-specific electric field distribution. Frontiers in Neuroscience. 13, 266(2019).
  40. Esmaeilpour, Z., Kronberg, G., Reato, D., Parra, L. C., Bikson, M. Temporal interference stimulation targets deep brain regions by modulating neural oscillations. Brain Stimulation. 14 (1), 55-65 (2021).
  41. Missey, F., et al. Temporal Interference Stimulation Can Enhance or Disrupt Human Memory Encoding as a Function of Brain Location and Frequency. bioRxiv. , (2025).
  42. Wessel, M. J., et al. Noninvasive theta-burst stimulation of the human striatum enhances striatal activity and motor skill learning. Nature neuroscience. 26 (11), 2005-2016 (2023).
  43. Liu, R., et al. Temporal interference stimulation targets deep primate brain. Neuroimage. 291, 120581(2024).
  44. Vissani, M., Isaias, I. U., Mazzoni, A. Deep brain stimulation: a review of the open neural engineering challenges. Journal of Neural Engineering. 17 (5), 051002(2020).
  45. Peng, J., et al. Advances in the application of temporal interference stimulation: a scoping review. Frontiers in Human Neuroscience. 19, 1536906(2025).
  46. Botzanowski, B., et al. Focal control of non-invasive deep brain stimulation using multipolar temporal interference. Bioelectronic medicine. 11 (1), 7(2025).
  47. Wang, H. E., et al. Virtual brain twins for stimulation in epilepsy. Nature computational science. 5 (9), 754-768 (2025).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

Temporal Interference StimulationCerebellar Fastigial NucleusMagnetic Resonance ImagingStroke RehabilitationDeep Brain StimulationBalance ImpairmentMotor CoordinationElectric Field ModellingElectrode MontageNeurorehabilitation

مقالات ذات صلة