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Methodenartikel

Kombinierte Transcranial magnetische Anregung und Elektroenzephalographie des dorsolateralen präfrontalen Kortex

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DOI:

10.3791/57983

17. August 2018

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Die hier vorgestellten Protokoll ist für TMS-EEG-Studien unter Verwendung intracortical Erregbarkeit Test-Retest-Design-Paradigmen. Die Absicht des Protokolls ist es, zuverlässige und reproduzierbare kortikale Erregbarkeit Maßnahmen für die Beurteilung der neurophysiologischen funktionieren im Zusammenhang mit therapeutischen Interventionen bei der Behandlung neuropsychiatrischer Erkrankungen wie schweren Depressionen führen.

Zusammenfassung

Transkranielle Magnetstimulation (TMS) ist eine nicht-invasive Methode, die neuronale Erregung in der Hirnrinde durch kurze, zeitlich veränderliche Magnetfeld Impulse erzeugt. Die Einleitung der kortikale Aktivierung oder die Modulation hängt die Hintergrund-Aktivierung von Neuronen der kortikalen Region aktiviert, um die Merkmale von der Spule, seine Position und die Ausrichtung in Bezug auf den Kopf. TMS in Kombination mit gleichzeitigen Electrocephalography (EEG) und Neuronavigation (nTMS-EEG) ermöglicht die Beurteilung der Cortico-kortikale Erregbarkeit und Konnektivität in fast allen kortikalen Bereichen reproduzierbar. Dieser Fortschritt macht nTMS-EEG ein leistungsfähiges Werkzeug, das einschätzen kann, Gehirn Dynamik und Neurophysiologie im Test-Retest-Paradigmen, die für klinische Studien erforderlich sind. Grenzen dieser Methode sind Artefakte, die die ursprünglichen Gehirn Reaktivität auf Stimulation zu decken. So kann der Prozess des Entfernens Artefakte auch wertvolle Informationen extrahieren. Darüber hinaus sind die optimalen Parameter für die dorsolateralen präfrontalen (DLPFC) Stimulation nicht vollständig bekannt und aktuellen Protokolle nutzen Abweichungen von den motorischen Kortex (M1) Stimulation Paradigmen. Hoffe jedoch sich entwickelnden nTMS-EEG-Entwürfe zur Behebung dieser Probleme. Die hier vorgestellten Protokoll stellt einige Standardverfahren für die Beurteilung der neurophysiologischen funktionieren von Stimulation, der DLPFC, die bei Patienten mit Behandlung resistent psychiatrischen Erkrankungen angewendet werden kann, die Behandlung zu, wie erhalten transkranielle Gleichstrom Stimulation (tDCS), repetitive Transkranielle Magnetstimulation (rTMS), magnetische Beschlagnahme Therapie (MST) oder Elektrokrampftherapie (ECT).

Einleitung

Transkranielle Magnetstimulation (TMS) ist eine Neurophysiologische Werkzeug, das für die nicht-invasive Beurteilung der kortikale neuronale Aktivität durch den Einsatz von rapid, zeitlich veränderliche Magnetfeld Pulse1. Diese Magnetfeld Impulse induzieren einen schwachen Strom im oberflächlichen Kortex unterhalb der Spule die Membran-Depolarisation führt. Die anschließenden kortikale Aktivierung oder Modulation bezieht sich direkt auf die Merkmale der Spule, Winkel und Ausrichtung an den Schädel2. Die Wellenform des Impulses von der Spule entladen und der zugrunde liegenden Zustand der Neuronen beeinflussen auch die da....

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Protokoll

Alle hier vorgestellten Versuchsverfahren wurden durch unsere örtlichen Ethikkommission nach Richtlinien der Deklaration von Helsinki genehmigt.

1. Registrierung für Neuronavigated TMS-EEG

  1. Erhalten Sie eine hohe Auflösung ganzer Kopf T1-gewichteten strukturellen MRT für jeden Teilnehmer. Scannen Sie nach den Herstellerrichtlinien Neuronavigation.
  2. Laden Sie die Bilder auf dem Navigationssystem. Überprüfen Sie, ob MRTs korrekt gescannt werden. Wählen Sie die Himmelsrichtungen (Pre-Ohrakupunktur Punkte, das Nasion und die Nasenspitze). Legen Sie die Stimulation Ziele (basierend auf Anatomie oder auf dem Kopf Koordinaten, MN....

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Ergebnisse

Abbildung 1 A zeigt die TMSevoked Potenziale nach DLPFC Stimulation über die F3-Elektrode nach durchschnittlich 100 Epochen aus jeder Sitzung für einen gesunden Freiwilligen. In dieser Abbildung heben wir die Wirkung von der CS auf der TS im Vergleich zu den einzelnen Impuls Zustand wenn TS ist allein angewendet. Die CS moduliert die N100 Durchbiegung auf nachvollziehbare Weise auch in einem Fach. In den Sitzungen SICI und LICI N100 ist in de.......

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Diskussion

TMS-EEG ermöglicht die direkte und nicht-invasive Stimulation der meisten kortikalen Bereiche und die Übernahme der daraus resultierenden neuronaler Aktivität mit sehr guter räumlich-zeitliche Auflösung30, vor allem, wenn Neuronavigation genutzt wird. Der Vorteil dieser methodischen Fortschritt ist auf die Tatsache, dass TMS-evozierten EEG-Signale aus der elektrische neurale Aktivität stammen und es ein Index von Cortico-kortikale Erregbarkeit ist. Dies hat enormes Potenzial bei neuropsychiatrisch.......

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Offenlegungen

Pantelis Lioumis wurde ein bezahlter Berater für Nexstim Plc. (Helsinki, Finnland) außerhalb der eingereichten Arbeiten (zB., für den Motor und Sprachanwendungen Zuordnung rTMS vor 2017). Reza Zomorrodi ist Mitglied des advisory Board von Vielight Inc. (Toronto, Kanada). Zafiris J. Daskalakis erhält Forschungsförderung von den Canadian Institutes of Health Research (CIHR), National Institutes of Health - US (NIH), Weston Brain Institute, Gehirn-Kanada und der Temerty-Familie durch die CAMH-Stiftung und die Campbell-Forschung Institut. Forschungsförderung und Sachleistungen Geräteträger für eine wissenschaftsinitiierten Studien erhielt er von Brainsway Ltd. und er ist der Standort principal Investigator für drei Sponsor-initiierte Studien für Brainsway Ltd. Magventure erhielt er für diese Studie wissenschaftsinitiierten Sachleistungen Geräteträger. Daniel M. Blumberger erhält Forschungsförderung von den Canadian Institutes of Health Research (CIHR), National Institutes of Health - US (NIH), Weston Brain Institute, Gehirn-Kanada und der Temerty-Familie durch die CAMH-Stiftung und die Campbell-Forschung Institut. Forschungsförderung und Sachleistungen Geräteträger für eine wissenschaftsinitiierten Studien erhielt er von Brainsway Ltd. und er ist der Standort principal Investigator für drei Sponsor-initiierte Studien für Brainsway Ltd. Magventure erhielt er für diese Studie wissenschaftsinitiierten Sachleistungen Geräteträger. Er erhielt Medikamente liefert ein wissenschaftsinitiierten Verfahren Indivior. Er nahm an einem Beirat für Janssen.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde teilweise durch NIMH R01 MH112815 finanziert. Diese Arbeit wurde auch vom Temerty Familienstiftung, Grant-Familienstiftung und Campbell Familie Mental Health Research Institute im Zentrum für sucht- und psychische Gesundheit unterstützt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
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UI ControllerMagstim3020-00TMS Controller
BISTIM'2 UI ControllerMagstim3021-00TMS Controller
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D70 Alpha Coil - P/N 4150-00 (Alpha 70 mm Doppelspule)Magstim4150-00TMS Spule
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Modell 2024FIntronix2024FElektromyograph
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Quick-Cap Elektrodensystem 64Compumedics Neuroscan96050255EEG Cap

Referenzen

  1. Barker, A. T., Jalinous, R., Freeston, I. L. Non-invasive magnetic stimulation of human motor cortex. Lancet. 1 (8437), London, England. 1106-1107 (1985).
  2. Ilmoniemi, R. J., Ruohonen, J., Karhu, J. Transcranial magnetic stimulation--a new tool for functional....

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Nachdrucke und Genehmigungen

Tags

Neuronavigationkortikale Erregbarkeitkortikale KonnektivitätMotorschwellePaired-pulse TMSEEG-ArtefaktbereinigungTMS-EEG-Protokoll