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

تبحث أبحاثنا في بروتوكولات TMS-EMG الموحدة التي يمكن أن توفر علامات مستقرة وذات معنى سريريا للمرونة العصبية، مما يدعم في النهاية استخدامها المحتمل كمؤشرات حيوية موثوقة في البحث العصبي النفسي والممارسة السريرية. التحديات الرئيسية هي التناقضات المنهجية في الأدبيات، بما في ذلك معايير التحفيز غير المتجانسة، ومحدودية توحيد بروتوكولات تخطيط العضل، وصغر حجم العينات، مما يقلل من موثوقية وقابلية تكرار التجارب النتائج. أثبتنا أن البروتوكول المنظم والشامل يوفر إطارا قابلا للتكرار للتحقيق في ظواهر شبيهة بالمرونة العصبية في دماغ الإنسان، مما يوفر أسسا قويا للأبحاث الانتقالية وتطبيقات سريرية محتملة في المستقبل. تم بناء بروتوكولنا من خلال دمج الملاحة العصبية، وإجراءات تخطيط العضلات الكهربائي المصحوبة، ومعايير المحاكاة المحسنة، لضمان وضع الشيفرة بدقة، والتسجيلات المستقرة، والنتائج الموثوقة عبر المشاركين والجلسات.

ينبغي أن تختبر الأبحاث المستقبلية ما إذا كان تعديل الإثارة يميز بشكل موثوق بين الأفراد الأصحاء وأولئك الذين يعانون من حالات نفسية عصبية مثل اضطراب الاكتئاب الشديد، مع استكشاف اختلافات المرونة العصبية الخاصة بالمجموعات، والحساسية التشخيصية، والقيمة التنبؤية. للبدء، قم بتوصيل أقطاب الفضة أو كلوريد الفضة الطبية في التلامسات المقابلة لتحضير ثلاثة أقطاب كهربائية. اربط الكابلات مع الأقطاب الكهربائية بلوحة EMG.

وصل كابل من جهاز TMS إلى لوحة EMG لإخراج إشارة الزناد لكل نبضة TMS. على إحدى شاشات الكمبيوتر، افتح برنامج بونساي وقم بتحميل سكريبت جمع بيانات EMG. انقر على زر البدء لبدء جمع البيانات فقط عندما تكون جاهزا.

تثبيت شرائط ورقية على جميع مناطق شاشة جهاز TMS حيث يتم عرض أقصى نسبة تحفيز ناتج، لتعمية الفني أثناء عتبة المحرك أثناء الراحة، وتقييم عتبة المحرك النشط. ضع كاميرا مثبتة على حامل ثلاثي الحامل للحفاظ على رؤية واضحة لجميع مكونات الملاحة العصبية طوال الجلسة. ثم ضع جهاز تتبع معايرة الملف ولوحة المعايرة فوق ملف TMS.

الآن، شغل برنامج نظام الملاحة العصبية، وأدخل رقم تعريف المشارك، ثم تابع معايرة جميع مكونات الملاحة العصبية. بعد وضع المشارك، استخدم ورق صنفرة مائي لفرك الجلد بلطف فوق أول نقطة بين العظام الظهرية. لتحسين واجهة جلد الأقطاب.

اشطف المنطقة بالشاش المدمج في الكحول وكرر نفس الإجراء على الكوع المقابل. بمجرد جفاف الجلد، ضع قطب التسجيل على اليد بحيث يوازي المركز تقريبا 2.5 سنتيمتر على طول اتجاه وتر العضلة فوق أول عضلة بين العظام الظهرية. ثم ضع القطب الأرضي فوق الكوع المقابل ليعمل كنقطة مرجعية للجهد الصفري.

ضع قبعة سباحة على رأس المشارك في اتجاه أمامي خلفي. قم بمحاذاة الغطاء مع خط الحاجب من الأمام، وجذر الحلزون في كل أذن مع ترك الأذنين مكشوفين. قدم للمشارك سدادات أذن، واشرح كيفية استخدامها.

ارسم خط السهمية الوسطى وخط التراجوس بين التراجوس على الغطاء لتحديد نقطة التقاطع عند الرأس. من نقطة الرأس، قم بالقياس خمسة سنتيمترات إلى الأمام على طول خط السهم، وخمسة سنتيمترات إلى اليسار على طول خط التراجوس لتحديد نقطتين جديدتين. بعد ذلك، ارسم خطا قطريا يربط النقطة الجانبية بالنقطة الأمامية الإنسية.

من النقطة الجانبية، قم بقياس 2.5 سنتيمتر في الاتجاه الأمامي الوسطي على طول الخط القطري لتحديد النقطة الساخنة المقدرة للمحرك الأولي. حول تقدير نقطة المحرك الساخنة الأولية، قم بتحديد أربع نقاط إضافية موزعة ضمن دائرة نصف قطرها 0.5 سنتيمتر لتكون مواقع اختبار بديلة. بعد ذلك، ضع رباط الرأس المطاطي على رأس المشارك، مع التأكد من أن شريط العلامة موجه للكاميرا وأن الشريط يناسبه بشكل مريح.

باستخدام أداة المؤشر، حدد المعالم التشريحية الرئيسية على رأس المشارك، بما في ذلك الناسيون، والتراجوس الأيسر والأيمن، ونقاط شكل الرأس. وهذا يسمح للنظام بمحاذاة وتتبع أهداف التحفيز بناء على تشريح الرأس والدماغ. ضع ملف TMS بشكل مماسي على فروة رأس المشارك، مع ميل المقبض للخلف بزاوية 45 درجة من خط منتصف السهم.

توصيل نبضات عند 30٪ من أقصى إخراج تحفيز مقارنة بتقدير نقطة المحرك الساخنة الأولية. ثم زيادة شدة التحفيز بزيادات من خمس إلى 10٪ من أقصى إنتاج تحفيز حتى يتم ملاحظة استجابة حركية متسقة. قدم نبضات فردية عند التقدير الأولي والمواقع المحددة المحيطة لتحديد الموقع الذي ينتج جهدا محركا عالي السعة وانقباضات بين العظام الظهرية الأولى المعزولة.

أبرز المنطقة العامة التي يتم النظر فيها كنقطة ساخنة للمحرك باستخدام خط علامة أحمر. في برنامج الملاحة العصبية، اختر النبضة التي أنتجت الاستجابة الأكثر موثوقية لتحديد نقطة المراقبة الحركية. لتحديد عتبة الحركة أثناء الراحة، أو RMT، استخدم نظام الملاحة العصبية لتوجيه الملف للعودة إلى نقطة الحركة الحساسة المحددة.

قدم 10 تحفيز نبضي واحد بفاصل خمس ثوان، وحدد الحد الأدنى من النسبة القصوى للتحفيز الذي ينتج على الأقل خمسة جهود محركية تتجاوز 50 ميكروفولت في الجانب المقابل الأول بين العظام الظهرية. بدءا من شدة النقطة الساخنة الحركية المحددة سابقا، قلل مستوى التحفيز بزيادات 2٪ حتى أقل من خمسة من كل 10 نبضات تؤدي إلى جهد مستحنى حركيا يبلغ 50 ميكروفولت أو أكثر في الجانب المقابل الأول بين العظام الظهري. بعد ذلك، زد أقصى إنتاج تحفيز بزيادات بنسبة 1٪ حتى تولد خمس نبضات أو أكثر من أصل 10 استجابة 50 ميكروفولت أو أكثر في الجانب المقابل الأول بين العظام الظهري.

سجل نسبة أقصى إخراج تحفيز تحدد عتبة المحرك الراحة. يوجه المشارك لتوليد أقصى تنشيط إرادي للعضلة الظهرية الأولى بين العظام عن طريق الضغط بقوة على ظفر السبابة على قاعدة الإبهام، لتشكيل شكل دائري ضيق. بعد حوالي ثانيتين من بدء انقباض العضلات، اضغط على شريط المسافة في الكمبيوتر الذي يشغل سكريبت بونساي لتسجيل نقطة الزمن مع تجنب العلامة الحركية الأولية.

الآن، اطلب من المشارك الحفاظ على انقباض عضلي دون الحد الأقصى بين 10 و20٪ من أقصى انقباض إرادي إيزومتري. استخدم تغذية راجعة EMG لمراقبة وتوجيه المشارك للحفاظ على مستوى الانقباض الصحيح. للحصول على العتبة الحركية النشطة، استخدم نظام الملاحة العصبية لتوجيه الملف إلى النقطة الساخنة الحركية المحددة سابقا.

تحديد عتبة المحرك النشط كالحد الأدنى من أقصى إخراج تحفيز يستثير جهودا مستحثة بمحرك لا تقل عن 200 ميكروفولت، في خمس من أصل عشرة نبضات أثناء الانكماش الطفيف الإرادي. من شدة عتبة الحركة الراحة، قلل مستوى التحفيز بنسبة 2٪ حتى تنتج أقل من خمس نبضات من أصل عشرة استجابة 200 ميكروفولت. ثم زد الشدة بخطوات 1٪ حتى تنتج على الأقل خمسة من أصل 10 نبضات جهدا محركا مستحبا يبلغ 200 ميكروفولت أو أكثر.

سجل نسبة أقصى إخراج تحفيز تحدد عتبة المحرك النشط. ضع الملف بدقة فوق نقطة الحركة المحددة باستخدام نظام الملاحة العصبي. تحقق من أن أقطاب EMG السطحية موضوعة بشكل صحيح فوق النقطة الظهرية الأولى بين العظام وتحقق من أن جودة الإشارة تظهر ضوضاء قليلة.

قم بتحميل بروتوكول تحفيز النبضة الواحدة على جهاز TMS. وأدخل قيمة عتبة المحرك الساكن المسجلة سابقا. الآن، ابدأ بتشغيل بروتوكول التحفيز.

ثم قم بتحميل بروتوكول تحفيز انفجار ثيتا المتقطع على جهاز TMS. ادخل العتبة الحركية النشطة المسجلة سابقا وابدأ بروتوكول تحفيز انفجار ثيتا المتقطع. فور انتهاء بروتوكول تحفيز انفجار ثيتا المتقطع، ابدأ ساعة توقيت لمراقبة فترات ما بعد التحفيز.

عند اللحظة 0 مباشرة بعد انتهاء بروتوكول تعديل الإثارة القشرية، أعد تطبيق بروتوكول تحفيز النبضة الواحدة باستخدام 120٪ من عتبة الحركة الراحة. تحقق من دقة الملاحة العصبية بوضع المؤشر على الناسيون، والتحقق من المحاذاة في برنامج نظام الملاحة العصبية. تأكد من أن الانحراف المكاني أقل من خمسة مليمترات وسجل القيمة المقاسة.

وأخيرا، بعد إكمال كتلة التحفيز النهائية، أوقف سكريبت بونساي وأكمل جلسة الملاحة العصبية في البرنامج. تأكد من أن ملف بيانات ثنائي تم إنشاؤه من جلسة اقتناء بونساي. لوحظت زيادات كبيرة في السعة المحتملة الحركية عند T0 وT10 وT20، بعد تحفيز انفجار ثيتا المتقطع خلال جلسة القاعدة.

لكن ليس في T30. في المتابعة، لوحظت زيادات كبيرة في السعة الكامنة المستحثة بالحركة مرة أخرى عند T0 وT10 وT20 وT30. أظهرت موثوقية إعادة اختبار التغيرات المحتملة التي استحنت المحرك عند T0 اتساقا متوسطا إلى جيدا، مع معامل ارتباط داخل الفئة 0.67.