利用经颅磁刺激，以研究人类的神经肌肉系统

该程序的总体目标是进行经颅磁刺激以引发运动诱发电位。首先在桡侧腕屈肌中，然后在竖脊中，肌肉。这是通过首先准备覆盖在相应肌肉上的皮肤以进行肌电图记录，然后对受试者进行生物力学定位以进行经颅磁刺激来实现的。

热点被确定为运动皮层上刺激位置引起最大运动撤销电位的部分。下一步是确定电机阈值。此时，进行单脉冲经颅磁刺激以量化运动诱发电位振幅和静音期持续时间。

还进行配对脉冲经颅磁刺激以量化皮质内易化和短间隔和长间隔皮质内抑制。最终，可以通过联合使用经颅磁刺激和肌电图来评估人类皮质脊髓和皮质皮质兴奋性的体内指标。一般来说，刚接触这种方法的人可能会很困难，因为仅从书面描述中得出和理解 TMS 的微妙技术方面可能很困难，并且在试验和测试人类受试者时简单地尝试通过试错方法学习会带来许多困难和挑战演示程序。

除了我之外，还有在俄亥俄州肌肉骨骼和神经学研究所工作的研究员 David Gus Jr.。在开始 TMS 实验之前，首先按照磁共振安全教育研究所制定的筛选指南对受试者进行筛选，并排除有癫痫或癫痫发作家族史的个体。接下来，使用双极电极布置将表面电极放在受试者前臂上的 FCR 肌肉上。

电极应纵向位于未剃须的肌肉和编织皮肤上。还要放置一个 roc 帽来标记头部的刺激位置。现在让受试者坐在 Biodex 系统四台发电机仪表中，左臂处于伸展位置。

在这个协议中，我们将刺激大脑的右侧，它控制左臂刺激 FCR 肌肉，放置一个 70 毫米的 8 字形 TMS 线圈，与头皮相切，与中线成 45 度角，使感应电流在后外侧流向内侧前方向。接下来，以非常小的增量巧妙地移动 TMS 线圈，以确定为 FCR 肌肉引发最大运动诱发电位的刺激位置。找到后，在头皮或类似的帽子上用不褪色的墨水标记此区域。

现在通过以逐渐增加的刺激强度提供单个脉冲来量化 FCR 的运动阈值，直到在超过 50% 的试验中，运动诱发电位达到峰值幅度大于 50 微伏。为了检查 FCR 的运动诱发电位振幅，将单个 TMS 脉冲作为强度传递到先前确定的热点，其强度等于运动阈值的 130%，并计算峰峰值振幅。该结果可以标准化为在正中神经上最大电刺激后观察到的最大复合肌纤维动作电位。

当皮层的 CMS 脉冲在肌肉收缩期间传递时，它会产生一个运动电位被撤销，然后在活动恢复之前出现电静止。这表明皮质皮质脊髓抑制。这通常称为静默期。

为了量化 FCR 皮质脊髓沉默期，当研究参与者以最大力量的 15% 进行手腕屈曲肌肉收缩时，以等于运动阈值 130% 的强度向热点传递单个 TMS 脉冲。要使用 FCR 肌肉的配对脉冲 TMS 确定皮层内易化，首先确定引发 0.5 至 1 毫伏之间的运动诱发电位所需的刺激强度。接下来，在上阈值测试脉冲之前 15 毫秒内提供亚阈值调节脉冲，即运动阈值的 70%，在测试脉冲之前的这个时间段传递的调节脉冲将增加或促进电机诱发电位的振幅超过相同强度的单个无条件脉冲。

接下来，使用配对脉冲 TMS 来量化短间隔皮层内抑制，使用与测量皮层内易化相同的程序，不同之处在于两个脉冲之间的刺激间隔应减少到三毫秒。在测试脉冲之前的这段时间内传递的调节脉冲将比相同强度的单个未调节脉冲更能减少或抑制电机撤销电位的幅度。为了量化长间隔皮质内抑制，使用配对脉冲 TMS 提供两个相同的超阈值测试脉冲，相隔 100 毫秒。

对于 FCR 肌肉，与第二个脉冲相关的运动诱发电位将比与第一个脉冲相关的运动诱发电位更小或受到更多抑制。下一个。对于竖立肌旋转肌刺激，让受试者坐在旋转椅上，大腿相对于躯干成 90 度，小腿相对于大腿成 45 度左右，腰椎呈中立直立姿势，手放在竖立肌脊柱的膝盖上。A 肌肉使用纵向位于剃光和编织皮肤上 L 3 L 5 椎体水平肌肉上方的电极布置，以舒适地定位皮质竖脊，即肌肉刺激位置。

在这里，我们使用人体测量来识别颅骨的顶点，在鼻翼和 Ian 之间的矢状面中找到颅骨的交点，以及 trauss 之间的冠状面，并将其标记为顶点以刺激竖脊肌旋转。A 肌肉使用双锥形线圈，具有更大的穿透深度，因此可以到达这些肌肉在人形更深处的代表。在这里，线圈的位置使电流向前向后流动。

这里的线圈是通过激光连接系统进行定制修改的，以帮助我们随后重新定位双锥线圈，以确定竖立器旋转肌肉的运动阈值。不应使用先前演示的上肢方法，因为对背部肌肉的刺激不能很好地耐受。相反，通过在最大刺激器输出的 50% 处提供初始单脉冲来确定该刺激强度是否高于或低于运动阈值来开始 TMS 协议。

为了检查竖肌的运动诱发电位振幅，旋转肌以高于子运动阈值强度 40% 或 50% 的强度向顶点传递单个 TMS 脉冲。这些运动诱发电位无法正常化，因为创新 ES 肌肉的周围神经无法受到电刺激。应该注意的是，当刺激 ES 肌肉群时，其他几个肌肉群也会同时受到明显和剧烈的刺激，包括下肢肌肉，它们代表在人眼的同一一般区域内。

要使用配对脉冲 TMS 来确定竖立肌旋转肌群的皮质内易化，应将调节脉冲强度设置为观察到的亚运动阈值。强度为刺激器输出的 40% 或 50%，测试脉冲强度应设置为高于刺激器输出的 80% 或 90% 的亚运动阈值水平的 40%。接下来，为了量化短间隔皮层内抑制，使用与测量皮层内易化相同的程序，不同之处在于，当实验完成时，两个脉冲之间的刺激间隔应减少到三毫秒，协助移除电极和类似帽，并确保感谢你的受试者参与。

这里看到的 EMG 轨迹代表运动诱发的对逐渐增加的刺激强度的潜在反应，表示为刺激器输出的百分比左右。请注意，在较低强度下，会引发非常小的 MEP，但在 32% 时，会引发达到运动阈值的 MEP。当受试者进行轻微收缩并对运动皮层施加单一刺激时，会观察到沉默期。

沉默期的前半部分是由于脊髓抑制，后半部分归因于皮质抑制，特别是 GABA B 受体。在这里，我们看到运动诱发电位大小的变化与 FCR 肌肉的配对脉冲 TMS，测量短间隔皮层内抑制或 SICI，可以看到皮层内易化或 ICF。在这里，我们看到了竖直肌旋转肌的 EMG 轨迹以及短间隔皮层内抑制和皮层内易化的测量示例。

最后，这里我们看到一个长间隔皮层内抑制或 LICI 的测量示例。观看此视频后，您应该对如何对应用于鲤鱼 Redis 屈肌以及竖肌旋转肌肉组织进行单脉冲和配对脉冲 TMS 有很好的了解。值得注意的是，这些肌肉群的这些演示只是 TMS 用于研究人类神经肌肉系统的选定示例。

不要忘记，与人类受试者一起工作可能会使个人的健康处于危险之中。确保个人暴露在强磁场中是安全的非常重要，并且在执行此程序时应始终小心。