استخدام التنشيط المغناطيسي عبر الجمجمة لدراسة النظام العصبي العضلي الإنسان

الهدف العام من هذا الإجراء هو إجراء التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة لاستنباط الإمكانات المحركة. أولا في العضلة المثنية carpi radialis ، ثم في العمود الفقري المنتصب ، عضلات. يتم تحقيق ذلك عن طريق تحضير الجلد أولا الذي يغطي العضلات المعنية لتسجيلات تخطيط كهربية العضل ووضع الموضوع ميكانيكيا حيويا للتحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة.

يتم تحديد النقطة الساخنة على أنها جزء من موقع التحفيز فوق القشرة الحركية التي تثير أكبر إمكانات حركية مبطلة. الخطوة التالية هي تحديد عتبة المحرك. في هذه المرحلة ، يتم إجراء التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة بنبضة واحدة لتحديد السعة الكامنة التي يتم استثارتها الحركية ومدة الفترة الصامتة.

يتم أيضا إجراء التحفيز المغناطيسي النبضي المزدوج عبر الجمجمة لتحديد التيسير داخل القشرة وتثبيط داخل القشرة قصيرة وطويلة. في نهاية المطاف ، يمكن تقييم مؤشرات الاستثارة القشرية القشرية في الجسم الحي والقشرة الشوكية في البشر من خلال الاستخدام المشترك للتحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة وتخطيط كهربية العضل. بشكل عام ، قد يكافح الأفراد الجدد في هذه الطريقة لأنه قد يكون من الصعب اشتقاق وفهم الجوانب التقنية الدقيقة ل TMS من وصف مكتوب فقط ومحاولة التعلم من خلال نهج التجربة والخطأ عند تجربة واختبار البشر يطرح العديد من الصعوبات والتحديات التي توضح الإجراءات.

بالإضافة إلى ، سيكون ديفيد جوس جونيور ، باحث يعمل في معهد أوهايو للعضلات والعظام والأعصب. قبل البدء في تجربة TMS ، قم أولا بفحص الموضوع باتباع إرشادات الفحص التي وضعها معهد تعليم السلامة بالرنين المغناطيسي ويستبعد البحث الأفراد الذين لديهم تاريخ عائلي من الصرع أو النوبات. بعد ذلك ، ضع الأقطاب الكهربائية السطحية فوق عضلات FCR للموضوع على الساعد باستخدام ترتيبات قطب ثنائي القطب.

يجب وضع الأقطاب الكهربائية طوليا فوق العضلات غير المحلوقة والجلد المضفر. ضع أيضا غطاء روك لتحديد مواقع التحفيز على الرأس. الآن اجعل الموضوع يجلس مع استراحة الذراع اليسرى في وضع ممتد في نظام Biodex بأربعة عدادات دينامو.

في هذا البروتوكول ، سنقوم بتحفيز الجانب الأيمن من الدماغ ، الذي يتحكم في الذراع اليسرى لتحفيز عضلات FCR ، ونضع ملف TMS على شكل 70 ملم ، مماسي لفروة الرأس و 45 درجة إلى خط الوسط بحيث يتدفق التيار المستحث في الاتجاه الخلفي الجانبي إلى الأمامي الإنسي. بعد ذلك ، حرك ملف TMS بمهارة بزيادات صغيرة جدا لتحديد موقع التحفيز الذي يثير أكبر محرك يثيره المحرك لعضلة FCR. بمجرد تحديد موقعها ، ضع علامة على هذه المنطقة بحبر لا يمحى إما على فروة الرأس أو غطاء مشابه.

الآن قم بتحديد عتبة المحرك ل FCR عن طريق توصيل نبضات مفردة بكثافة تحفيز متزايدة تدريجيا حتى تصل إمكانات استحضار المحرك إلى ذروتها إلى ذروة السعات التي تزيد عن 50 ميكروفولت في أكثر من 50٪ من التجارب. لفحص السعة المحتملة المستحثة للمحرك ل FCR ، قم بتوصيل نبضة TMS واحدة إلى النقطة الساخنة المحددة مسبقا كشدة تساوي 130٪ من عتبة المحرك وحساب سعة الذروة إلى الذروة. يمكن تطبيع هذه النتيجة إلى أقصى جهد عمل ألياف العضلات المركبة التي لوحظت بعد التحفيز الكهربائي الأقصى للعصب المتوسط.

عندما يتم توصيل نبضة CMS للقشرة أثناء تقلص العضلات ، فإنها ستنتج إمكانية إلغاء المحرك متبوعة بالسكين الكهربائي قبل استئناف النشاط. هذا يدل على تثبيط القشرة القشرية الشوكية. يشار إلى هذا عادة باسم الفترة الصامتة.

لتحديد الفترة الصامتة للقشرة الشوكية FCR ، قم بتوصيل نبضة TMS واحدة إلى النقطة الساخنة بكثافة تساوي 130٪ من العتبة الحركية بينما يقوم المشارك في الدراسة بإجراء تقلص عضلة ثني الرسغ بنسبة 15٪ من القوة القصوى. لتحديد التسهيل داخل القشرة باستخدام TMS النبضي المزدوج لعضلة FCR ، حدد أولا شدة التحفيز اللازمة لاستنباط إمكانات استحضار محرك تتراوح بين 0.5 إلى مللي فولت واحد. بعد ذلك ، قم بتسليم نبضة تكييف العتبة الفرعية ، 70٪ من عتبة المحرك 15 مللي ثانية قبل نبضة اختبار عتبة فوق نبضة التكييف التي يتم تسليمها في هذه الفترة الزمنية قبل نبضة الاختبار ستزيد أو تسهل سعة الجهد المستحث للمحرك أكثر من نبضة واحدة غير مشروطة بنفس الكثافة.

بعد ذلك ، استخدم TMS النبضي المقترن لتحديد التثبيط داخل القشرة قصيرة باستخدام نفس الإجراء الموضح لقياس التسهيل داخل القشرة ، باستثناء أنه يجب تقليل الفاصل الزمني بين التحفيز بين النبضتين إلى ثلاثة مللي ثانية. ستقلل نبضة التكييف التي يتم تسليمها في هذه الفترة الزمنية قبل نبضة الاختبار أو تثبط سعة الجهد الملغى للمحرك أكثر من نبضة واحدة غير مشروطة بنفس الكثافة. لتحديد التثبيط داخل القشرة القشرية بفاصل زمني طويل باستخدام النبض المقترن ، يقدم TMS نبضتين متطابقتين لاختبار العتبة فوق الدقة مفصولة بمقدار 100 مللي ثانية.

هنا بالنسبة لعضلة FCR ، سيكون الجهد المثار للمحرك المرتبط بالنبضة الثانية أصغر أو مثبطا أكثر من ذلك المرتبط بالنبضة الأولى. مقبل. بالنسبة لتحفيز العضلات الغزل المنتصب ، يجب أن يجلس الأشخاص على كرسي دوار مع الفخذ عند 90 درجة بالنسبة للجذع ، وأسفل الساق عند حوالي 45 درجة بالنسبة للفخذ ، والعمود الفقري القطني في وضع مستقيم محايد واليد تستريح في حضن العمود الفقري المنتصب. تستخدم العضلات ترتيبا قطبيا يقع طوليا فوق العضلات على مستوى الفقرات L three L على الجلد المحلوق والمضفر لتحديد موقع العمود الفقري القشري المنتصب بشكل مريح ، وهو موقع تحفيز العضلات.

نستخدم هنا القياسات الأنثروبومترية لتحديد رأس الجمجمة ، وإيجاد تقاطع الجمجمة في المستوى السهمي بين الأنف وإيان والمستوى الإكليلي بين الحجر ووضع علامة على هذا على أنه الرأس لتحفيز الدوران المنتصب. تستخدم العضلات ملفا مخروطا مزدوجا ، والذي يتمتع بعمق اختراق أكبر ، وبالتالي يمكن أن تصل إلى تمثيل هذه العضلات بشكل أعمق في homunculus. هنا ، يتم وضع الملف بحيث يتدفق التيار في اتجاه أمامي إلى خلفي.

تعديل الملف هنا حسب الطلب باستخدام نظام مرفق ليزر لمساعدتنا في إعادة التموضع اللاحق للملف المخروطي المزدوج لتحديد عتبة المحرك لعضلات الغزل الصاعدة. لا ينبغي استخدام الطريقة التي تم إثباتها سابقا للطرف العلوي لأن تحفيز عضلات الظهر لا يمكن تحمله بشكل جيد. بدلا من ذلك ، ابدأ بروتوكول TMS عن طريق تقديم نبضة مفردة أولية بنسبة 50٪ من الحد الأقصى لإخراج المحفز لتحديد ما إذا كانت شدة التحفيز هذه أعلى أو أقل من عتبة المحرك

لفحص السعة المحتملة المستحثة للمحرك لعضلات الغزل المنتصبة ، تقوم بتوصيل نبضة TMS واحدة إلى الرأس بكثافة 40 أو 50٪ فوق شدة عتبة المحرك الفرعي. لا يمكن تطبيع هذه الإمكانات المحركية لأن الأعصاب الطرفية التي تبتكر عضلات ES لا يمكن الوصول إليها من خلال التحفيز الكهربائي. وتجدر الإشارة إلى أنه عند تحفيز مجموعة العضلات ES ، يتم أيضا تحفيز العديد من مجموعات العضلات الأخرى بشكل واضح وكبير بشكل متزامن ، بما في ذلك عضلات الطرف السفلي ، والتي يتم تمثيلها في نفس المنطقة العامة من الجسم

لاستخدام TMS النبضي المزدوج لتحديد التسهيل داخل القشرة لمجموعة العضلات الدوارة المنتصب ، يجب ضبط شدة نبض التكييف على عتبة المحرك الفرعي المرصودة. تكون الشدة إما 40٪ أو 50٪ من ناتج المحفز ، ويجب ضبط شدة نبضة الاختبار على 40٪ فوق مستوى عتبة المحرك الفرعي بنسبة 80٪ أو 90٪ من ناتج المحفز. بجانب تحديد التثبيط داخل القشرة قصيرة ، استخدم نفس الإجراء الموضح لقياس التسهيل داخل القشرة ، باستثناء أنه يجب تقليل الفاصل الزمني بين النبضين إلى ثلاثة مللي ثانية عند اكتمال التجربة ، والمساعدة في إزالة الأقطاب الكهربائية ومثل الغطاء وتأكد من شكر موضوعك على المشاركة.

تمثل آثار مخطط كهربية العضل التي تظهر هنا الاستجابة المحتملة التي أثارتها المحرك لزيادة شدة التحفيز تدريجيا ، والتي يتم تمثيلها كنسبة مئوية من ناتج المحفز أو نحو ذلك. لاحظ أنه في الشدة المنخفضة ، تم استنباط MEPS صغير جدا ، ولكن عند 32٪ ، تم استنباط MEP وصل إلى عتبة الحركة. لوحظت الفترة الصامتة عندما يقوم الشخص بتقلص طفيف ويتم تطبيق حافز واحد على القشرة الحركية.

يرجع الجزء الأول من الفترة الصامتة إلى تثبيط الحبل الشوكي ، ويعزى الجزء الأخير إلى التثبيط القشري ، وتحديدا مستقبلات GABA B. هنا نرى التغيير في أحجام الجهد المحرك مع النبض المزدوج TMS لقياس عضلة FCR للتثبيط داخل القشرة قصيرة أو SICI ويمكن رؤية التيسير داخل القشرة أو ICF. وهنا نرى مثالا على آثار مخطط كهربية العضل من عضلات الدوران المنتصب وقياس التثبيط داخل القشرة قصيرة والتيسير داخل القشرة.

أخيرا ، نرى هنا مثالا على قياس التثبيط داخل القشرة الجمرية الطويلة أو LICI. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية أداء النبض الفردي والنبض المزدوج TMS كما هو مطبق على عضلة Redis الكارب المثني ، بالإضافة إلى عضلات الغزل المنتصبة. وتجدر الإشارة إلى أن هذه المظاهرات في مجموعات العضلات هذه ليست سوى أمثلة مختارة لاستخدام TMS لدراسة الجهاز العصبي العضلي البشري.

لا تنس أن العمل مع البشر يمكن أن يعرض صحة الفرد للخطر. من المهم التأكد من أنه من الآمن أن يتعرض الفرد لمجال مغناطيسي قوي ، ويجب توخي الحذر دائما عند تنفيذ هذا الإجراء.