对侧静息期（cSP）评估是一种有前景的生物标志物，可用于评估皮层兴奋性及治疗反应。本文展示了一种用于研究初级运动皮层（M1）对上肢和下肢脊髓运动通路抑制作用的cSP评估方案。
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本文内容
摘要
摘要
对侧静息期（cSP）是指在运动诱发电位（MEP）出现后，通过肌电图（EMG）记录到的背景肌电活动受到抑制的一段时期。为获得该指标，需在受试者对目标肌肉进行标准化自主收缩的同时，对所选目标肌肉对应的初级运动皮层（M1）施加超阈值的经颅磁刺激（TMS）脉冲以诱发MEP。cSP是MEP之后发生的抑制性机制的结果；其前约50毫秒主要反映脊髓水平的抑制，之后则反映皮层水平的抑制。研究者已尝试深入理解cSP背后的神经生物学机制，以验证其作为多种神经精神疾病潜在的诊断性、替代性及预测性生物标志物的价值。因此，本文介绍了一种用于测量上下肢M1对侧静息期的方法，内容包括目标肌肉的选择、电极放置、线圈定位、自主收缩程度的测定方法、刺激强度设置以及数据分析，以获得具有代表性的结果。本文的教育目标是为上下肢cSP实验提供一种可行、可靠且可重复的操作流程的可视化指导，并讨论该技术在实际应用中的若干挑战。
引言
静息期（SP）是指在持续肌肉收缩期间，经颅磁刺激（TMS）诱发运动诱发电位（MEP）之后出现的一段肌电图（EMG）静息时段。阈上强度的TMS脉冲可施加于目标肌肉对侧或同侧的初级运动皮层（M1），而目标肌肉正是记录EMG活动的肌肉，由此产生两种现象：对侧静息期（cSP）和同侧静息期（iSP）。
尽管iSP和cSP具有相似的特征，但它们可能反映了略有不同的成分。前者被认为反映了跨胼胝体抑制，因此完全起源于皮层1,2。相反，cSP被研究作为皮质脊髓抑制的可能替代指标，最可能由初级运动皮层（M1）内γ-氨基丁酸（GABA）B受体介导3,4,5。
先前的研究发现，口服增强GABA的成分后，皮层静息期（cSP）持续时间延长，这支持了cSP在GABA介导通路中的作用5,6,7,8。....
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方案
本方案涉及人体受试者研究，符合当地伦理委员会的机构和伦理准则以及《赫尔辛基宣言》。研究已获得受试者知情同意，允许使用其数据。
1. 实验前准备步骤
- 受试者筛查。对受试者进行颅内植入物、癫痫史、惊厥史及妊娠情况的筛查。使用问卷指南以确保符合最新的安全防护措施32。
- 对于颅内植入铁磁性材料（如弹片、动脉瘤夹或焊接碎片）的个体，禁止使用经颅磁刺激（TMS）传递电磁脉冲。对有较高惊厥风险的个体应采取预防措施。
- 经颅磁刺激评估对孕妇胎儿无已知风险，但建议在处理该人群时采取保守态度。经颅磁刺激在儿科人群中应用是安全的，但在某些发育阶段（如囟门闭合、皮层兴奋性成熟以及外耳道生长）应谨慎操作33。
- 材料准备。除经颅磁刺激仪和肌电图（EMG）设备外，本实验还需准备泳帽、酒精棉片（含70%异丙醇）、导电凝胶、已开启并安装好肌电图软件的计算机，以及适用于目标肌肉的测力计（参见材料表）。
注意：泳帽具有成本低、易获取的优点，同时仍可实现可靠且可重复的经颅磁刺激评估，且不会因在受试者头部做标记而引起不适。
2. 对患....
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结果
按照分步操作流程后，给予超阈值的经颅磁刺激脉冲（RMT 的 120%）可在目标肌肉的肌电图（EMG）记录中引出可观察到的运动诱发电位（MEP），并随之出现约 150 ms 至 300 ms 的背景肌电活动抑制期（图 2）。根据该肌电图模式，可计算皮质沉默期（cSP）的相关参数。最常报告的结果包括相对沉默期和绝对沉默期的持续时间（单位为 ms）。相对沉默期从 MEP 起始点测量至肌电活动重新出现的时刻。一种替代方法是使用增强的运动刺激输出（MSO = RMT 的 120%，依据本实验方案）来确定相对沉默期的起始点。由于网络水平的真实起始点无法确定，建议选择 MEP 起始点作为初始起点，以提高实验的可靠性13。另一方面，绝对沉默期可从 MEP 结束点测量至自主肌电活动重新出现的起始点。例如，可采用受试者静息状态下肌电活动的记录作为定性比较的参考。这些时间参数可通过人工识别或使用自动化软件进行确定37。
准确计算皮质静息期（cSP）的.......
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讨论
诱发MEP和SP的默认刺激强度可能因人群而异。在健康个体中，低至80% RMT的刺激强度已可诱发皮质静息期（cSP）。39，但针对健康人群和患者群体的研究仍采用了高达150% RMT的强度49,50,51尽管这种异质性可能源于目标人群本身的特性，但不应忽视不同SI值已显示可独立（与肌肉收缩力无关）地决定MEP后静默期EMG活动的持续时间39,49,52110% 到 120% 的RMTs具有 在广泛的人群中成功诱发了SPs，同时对受试者仍具有可耐受性53,54然而，110% RMT可能处于临界水平.......
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披露
Abhishek Datta 是 Soterix Medical Inc. 的首席执行官、联合创始人兼首席技术官，Kamran Nazin 是该公司的首席产品官。Soterix Medical Inc. 为本视频出版物的制作提供了所用材料。其余作者声明不存在任何竞争性经济利益。
材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 酒精棉片 | Medline | 含70%异丙醇的消毒准备 | |
| 导电凝胶 | Weaver and Company | 用于电极上 | |
| Echo Pinch | JTECH medical | 0902A302 | 数字式测力计 |
| Mega-EMG | Soterix Medical | NS006201 | 带内置软件的多通道数字肌电图仪 |
| MEGA-TMS 线圈 | Soterix Medical | NS063201 | 8字形经颅磁刺激线圈 |
| Mega-TMS 刺激器 | Soterix Medical | 6990061 | 单脉冲经颅磁刺激仪 |
| Neuro-MEP.NET | Soterix Medical | 用于分析肌肉电活动的肌电图软件 | |
| 泳帽 | Kiefer |
参考文献
- Li, J. Y., Lai, P. H., Chen, R. Transcallosal inhibition in patients with callosal infarction. Journal of Neurophysiology. 109 (3), 659-665 (2013).
- Wassermann, E. M., Fuhr, P., Cohen, L. G., Hallett, M. Effects of transcranial magnetic stimulation on ipsilateral muscles.
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