Waiting
Login-Verarbeitung ...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Neuroscience
Click here for the English version

Neuroscience

Måling af kontralateral tavs periode induceret af transkraniel magnetisk stimulering med en puls for at undersøge M1 kortikospinal hæmning

Published: August 23, 2022 doi: 10.3791/64231
Automatic Translation
1, 1, 1,2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 3, 3,4, 1
1Neuromodulation Center and Center for Clinical Research Learning, Spaulding Rehabilitation Hospital and Massachusetts General Hospital, Harvard Medical School, 2Universidad de Investigación para la Generación y Síntesis de Evidencia en Salud, Universidad San Ignacio de Loyola, 3Research and Development, Soterix Medical, 4City College of New York

Summary

Contralateral silent period (cSP) vurdering er en lovende biomarkør til indeksering af kortikal excitabilitet og behandlingsrespons. Vi demonstrerer en protokol til vurdering af cSP beregnet til undersøgelse af M1 kortikospinal hæmning af øvre og nedre lemmer.

Abstract

Kontralateral lydløs periode (cSP) er en periode med undertrykkelse i baggrunden elektrisk muskelaktivitet fanget af elektromyografi (EMG) efter et motorfremkaldt potentiale (MEP). For at opnå dette fremkaldes en MEP af en suprathreshold transkraniel magnetisk stimulering (TMS) puls leveret til den primære motoriske cortex (M1) i den valgte målmuskel, mens deltageren giver en standardiseret frivillig målmuskelkontraktion. cSP er et resultat af hæmmende mekanismer, der opstår efter MEP; Det giver en bred tidsmæssig vurdering af spinal hæmning i sin indledende ~ 50 ms og kortikal hæmning efter. Forskere har forsøgt bedre at forstå den neurobiologiske mekanisme bag cSP for at validere den som en potentiel diagnostisk, surrogat og prædiktiv biomarkør for forskellige neuropsykiatriske sygdomme. Derfor beskriver denne artikel en metode til måling af M1 cSP i under- og overekstremiteter, herunder et udvalg af målmuskel, elektrodeplacering, spolepositionering, metode til måling af frivillig sammentrækningsstimulering, intensitetsopsætning og dataanalyse for at opnå et repræsentativt resultat. Det har det uddannelsesmæssige mål at give en visuel retningslinje i udførelsen af en gennemførlig, pålidelig og reproducerbar cSP-protokol for under- og overekstremiteter og diskutere praktiske udfordringer ved denne teknik.

Introduction

Den tavse periode (SP) er en periode med elektromyografisk (EMG) stilhed, der følger et motorfremkaldt potentiale (MEP) induceret af transkraniel magnetisk stimulering (TMS) påført under vedvarende muskelkontraktion. Den suprathreshold TMS puls kan enten anvendes på den kontralaterale eller ipsilaterale primære motoriske cortex (M1) af målmusklen, hvorfra EMG-aktiviteten registreres, hvilket giver to fænomener: kontralateral stille periode (cSP) og ipsilateral tavs periode (iSP).

Selvom iSP og cSP deler lignende funktioner, kan de afspejle lidt forskellige komponenter. Den første menes at afspejle transcallosal hæmning og dermed udelukkende være af kortikal oprindelse 1,2. Omvendt undersøges cSP som en mulig surrogat af kortikospinal hæmning, sandsynligvis medieret af gamma-aminosmørsyre (GABA) B-receptorer inden for M1 3,4,5.

Understøtter cSP's rolle i GABA-medierede veje, tidligere værker har fundet en stigning i cSP-varighed efter oral administration af GABA-forbedrende komponenter 5,6,7,8. Alligevel er spinalprocesser også involveret i at ændre dens varighed. Den tidligere fase (<50 ms) af cSP er forbundet med nedsatte H-refleksværdier3-a refleks, der er et produkt af perifert neurokredsløb, og som kvantificerer excitabiliteten af spinal neuroner9. Spinal behandling menes at være medieret gennem aktivering af Renshaw-celler, motoneuron efter hyperpolarisering og postsynaptisk hæmning af spinale interneuroner 10,11,12,13,14.

På trods af spinalbidrag skyldes cSP hovedsageligt aktiveringen af kortikale hæmmende neuroner, som er ansvarlige for at generere den senere del af cSP (50-200 ms)3,10,13,15,16. I den henseende har den tidlige del af cSP-varigheden været forbundet med spinalhæmningsmekanismer, mens lange cSP'er kræver større kortikale hæmmende mekanismer 3,13,17,18.

Derfor er cSP en lovende biomarkørkandidat til kortikospinal fejltilpasning på grund af neurologiske lidelser, mens mere signifikante cSP-varigheder potentielt afspejler en stigning i kortikospinal hæmning og omvendt 5,11. Derfor har tidligere værker fundet en sammenhæng mellem cSP-varighed og patologier som dystoni, Parkinsons sygdom, kronisk smerte, slagtilfælde og andre neurodegenerative og psykiatriske tilstande 19,20,21,22. For at illustrere, i en knæartrosekohorte, var en højere intrakortikal hæmning (som indekseret af cSP) forbundet med yngre alder, større bruskdegeneration og mindre kognitiv præstation i Montreal kognitiv vurderingsskala23. Desuden kunne cSP-ændringer også indeksere behandlingsrespons og motorisk genopretningi længderetningen 24,25,26,27,28,29,30.

Så lovende som cSP's rolle inden for neuropsykiatriområdet er, er et udfordrende aspekt af dens vurdering, at den kan være for følsom over for protokolvariationer. For eksempel kan cSP-varigheden (~ 100-300 ms)11 skelnes mellem øvre og nedre lemmer. Salerno et al. fandt en gennemsnitlig cSP-varighed på 121,2 ms (± 32,5) for den første dorsale interosseøse muskel (FDI) og 75,5 ms (± 21) for tibialis anterior muscle (TA) i en prøve af fibromyalgi patienter31. Således formidler litteraturen et utal af forskelle i de parametre, der bruges til at fremkalde cSPs'er, hvilket igen bringer sammenligneligheden på tværs af studier i fare og forsinker oversættelsen til klinisk praksis. Inden for en lignende population har protokollerne været heterogene med hensyn til TMS-pulsindstillingen over tærsklen, der bruges til at stimulere M1 og målmusklen, for eksempel. Derudover har forskere undladt at rapportere de parametre, der anvendes i deres protokoller, korrekt.

Derfor er målet at give en visuel retningslinje for, hvordan man anvender en gennemførlig, pålidelig og let reproducerbar cSP-protokol til evaluering af M1 kortikospinal excitabilitet af øvre og nedre lemmer og at diskutere de praktiske metodologiske udfordringer ved denne procedure. For at hjælpe med at illustrere begrundelsen for valget af parametre gennemførte vi også en ikke-udtømmende litteraturgennemgang om Pubmed / MEDLINE for at identificere offentliggjorte papirer om cSP i kroniske smerte- og rehabiliteringspopulationer ved hjælp af søgeordet: Rehabilitering (Mesh) eller rehabilitering eller kronisk smerte eller slagtilfælde og udtryk som transkraniel magnetisk stimulering og enkeltpuls eller kortikal tavs periode. Der blev ikke defineret inklusionskriterier for ekstraktionen, og de samlede resultater vises kun i tabel 1 til illustrative formål.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Denne protokol omfatter forskning i menneskelige emner og er i overensstemmelse med institutionelle og etiske retningslinjer fra lokale etiske komitéer og Helsingfors-erklæringen. Der blev indhentet informeret samtykke fra forsøgspersoner til at bruge deres data i undersøgelsen.

1. Præeksperimentelle procedurer

  1. Screening af emnet. Screene emnet for intrakranielle implantater, epilepsi, historie med anfald og graviditet. Brug retningslinjer for spørgeskemaer for at sikre overholdelse af opdaterede sikkerhedsforanstaltninger32.
    1. Levering af elektromagnetiske impulser med TMS er kontraindiceret til personer med intrakranielle implantater af ferromagnetisk materiale, såsom granatsplinter, aneurismeklip eller fragmenter fra svejsning. Tag forholdsregler med personer med øget sandsynlighed for anfald.
    2. TMS-vurdering udgør ingen fosterrisiko for gravide kvinder, der rådes til at have en konservativ holdning, når de beskæftiger sig med denne befolkning. Det er sikkert at anvende TMS i pædiatriske populationer, gå forsigtigt frem i visse udviklingsstadier (dvs. lukning af fontanellen, modning af kortikal excitabilitet og vækst af den eksterne auditive kanal)33.
  2. Forberedelse af materialer. Til denne procedure, bortset fra TMS- og EMG-enhederne, skal du have en svømmehætte, alkoholpuder (med fremstilling af 70% isopropylalkohol), ledende gel og en computer tændt med EMG-softwareopsætningen og et dynamometer, der passer til den undersøgte muskel (se materialetabel).
    BEMÆRK: Badehætter har den fordel, at de er den billigste og mest tilgængelige løsning, der stadig giver mulighed for pålidelige og reproducerbare TMS-vurderinger uden at forårsage ubehag ved at markere forsøgspersonernes hoved.

2. Passende instruktioner til patienterne

  1. Forklar de grundlæggende trin i proceduren, og hvor lang tid det vil tage.
  2. Instruer deltageren om at forblive vågen, men ikke at udføre kognitive aktiviteter, der kræver ekstra opmærksomhed og / eller fokus (f.eks. Matematiske beregninger, meditation osv.) og forudse, at de kan opleve hånd / kæbe trækninger eller plausible bivirkninger. Sådanne begivenheder kan virke uventede for et uerfarent emne og dermed bringe proceduren i fare.
    BEMÆRK: Enkelt- og parpuls-TMS har kun været forbundet med milde, forbigående, bivirkninger, herunder hovedpine, lokal smerte, nakkesmerter, tandpine og paræstesi. Anfald er sjældne, og ingen andre alvorlige bivirkninger er blevet forbundet33. For ekstra sikkerhed anbefales det at tilbyde ørepropper på grund af muligheden for skadelige lyde og bideblokke til mulig massetersammentrækning34.

3. Eksperimentelle procedurer (figur 1)

  1. Vælg musklen til placering af elektroderne.
    1. Bed motivet om at lægge hånden over bordet i en udsat position. Vælg FDI-musklen, lokaliseret mellem den første og anden metakarpalosseøse. For at identificere FDI skal du bede motivet om at bortføre pegefingeren mod modstand, holde resten af hånden stille og lægge på bordet, mens du palperer området.
    2. Udsæt det markerede område. Brug en engangsskraber til at barbere området for at forbedre elektrodekontakten med huden, hvis det er nødvendigt, og rengør området med alkoholpuder for at fjerne hudolier og andre faktorer, der kan øge impedansen. Bekræft, at der er fri hud for at sikre kontakt med elektroden.
      BEMÆRK: Hvis du evaluerer underekstremitetsaktivitet, skal du bruge TA-musklen til elektrodeplacering. Det er lokaliseret på sidesiden af skinnebenet og ligger tæt på hudens overfladiske områder. Det kan identificeres ved ankel dorsiflexion.
  2. Placer overfladen EMG-elektroderne
    1. Når området er eksponeret og rengjort, påføres den ledende gel på hver elektrode i kanalen for at sikre god impedans.
    2. Placer den negative elektrode på maven af FDI-musklen (midten eller den mest fremtrædende bule i muskelmaven) og den positive på det distale interphalangeale led med en interelektrodeafstand på mindst 1,5 cm. Placer referenceelektroden (neutral) på håndleddet over ulnarstyloidprocessen.
      BEMÆRK: Tilstedeværelsen af motoriske endepunkter, muskelsener eller andre aktive muskler kan påvirke stabiliteten af optagelserne, så det er vigtigt at undgå disse placeringer35. For TA-musklen skal elektroderne placeres på en tredjedel på linjen, der forbinder spidsen af fibula og spidsen af den mediale malleolus. Der skal være 20 mm afstand mellem hver elektrodes pol, og referenceelektroden skal placeres i anklen.
  3. Bestem den krævede muskelkontraktionskraft
    1. Brug et digitalt knibedynamometer og en firkantet pyramidestøtte til at minimere mekaniske forvrængninger og hæve følsomheden for minimale sammentrækninger.
    2. Placer dynamometeret mellem første og anden finger ved hjælp af pyramidestøtten. Sørg for, at tredje, fjerde og femte finger ligger stille på bordet, mens 1. og 2. genererer kræfterne i klemmebevægelsen.
    3. Med den faste position skal du bede deltageren om at trykke på dynamometeret med den første finger og siden af pyramiden med pegefingeren, klemme dynamometerpyramidesystemet med deres maksimale kraft og skabe en stærk sammentrækning af FDI-musklen.
    4. Brug denne værdi som reference til at bestemme 20% af maksimal kraft. Deltageren skal øve sig i at fastholde målet på 20% af vedvarende sammentrækning. Tillad variationer fra 15% -25% af MVC.
      BEMÆRK: Alternativt, hvis der ikke er et dynamometer til rådighed, der kan fange den isolerede muskelaktivitet, der undersøges, skal du bruge EMG-feedback til at standardisere kraft. Optagelsessoftwaren måler den maksimale top-til-top-amplitude, der svarer til motivets maksimale kraft, og ved hjælp af denne værdi som reference bestemmes 20% MVC. Emner kan modtage visuelle og / eller auditive spor af, hvornår 20% er opnået.
  4. Identifikation af det oprindelige sted for søgning efter hotspots
    1. Sæt en badehætte på motivets hoved. Alle referencepunkter vil blive markeret på den.
    2. Mål hovedets sagittale omkreds fra nasionen (punktet mellem panden og næsen) til inion (det mest fremtrædende punkt i occipitalområdet). Divider denne værdi med to og markér det midterste sted på hovedet.
    3. Marker placeringen af patientens nasion, inion, helixen af både højre og venstre ydre ører og højre og venstre supraorbital højderyg. Dette er for at bekræfte, at hætten ikke er gledet under proceduren, og / eller at den i fremtidige forsøg vil være lige placeret på patientens hoved.
    4. Som beskrevet ovenfor måles tragus-til-tragus-afstanden og tilføjer et mærke halvvejs. Marker skæringspunktet mellem dem, et punkt identificeret som toppunktet (Cz).
    5. Fra toppunktet skal du bevæge dig 5 cm sideværts parallelt med den midtsagittale linje på den kontralaterale side til den valgte muskel. Dette mærke identificerer omtrent (M1) på samme koronale niveau som håndmotorisk cortex. Brug dette som det første sted til at starte søgningen efter hotspottet.
    6. Hotspottet er det område af motorcortex, hvor den laveste motortærskel kan detekteres. Opsæt en lav intensitet (f.eks. 30% af maksimal stimulatorudgang [MSO]), og start søgningen ved at levere flere impulser til det første sted.
    7. Fortsæt med små intensitetstrin, indtil du identificerer den laveste stimulus, der registrerer et EMG-indekseret svar (dvs. MEP). Til levering af stimuli vinkles ottetalsspolen ved 45° i forhold til midtsagittallinjen med håndtaget pegende mod patientens bagende.
    8. For at sikre, at det bedste sted blev identificeret, skal du flytte rundt på det første sted og teste de efterfølgende ~3 MEP'er ved 1 cm forrest, 1 cm lateralt, 1 cm medialt og 1 cm bageste til det. Gentag denne procedure så mange gange som nødvendigt for et ensartet svar; Hold dig til det sted, der fremkalder det største MEP36.
    9. Når hotspottet er fundet, skal du markere det sted i patientens hoved (badehætte). Brug denne placering under dette eksperiment og de potentielle opfølgningsbesøg. Vær forsigtig med ikke at forårsage ubehag for motivet på grund af ekstra tryk. Brug begge hænder til at støtte spolen på motivets hoved.
  5. Bestem hvilemotorens tærskel (RMT)
    1. Anslå motorgrænsen som den mindste intensitet, der kræves for at fremme en MEP med en minimal detekterbar amplitude (normalt mindst 50-100 μV).
    2. For at bestemme motorgrænsen skal du anvende ti på hinanden følgende stimuli på hotspottet og vælge den laveste intensitet, der producerede en MEP med en top-til-top-amplitude på mindst 50 μV på målmusklen i 50% af forsøgene.
      BEMÆRK: Denne protokol kan udføres med målmusklen i hvile (hvilemotorisk tærskel [RMT]) eller under aktiv sammentrækning (aktiv motorisk tærskel [AMT]). Begge kan yderligere bruges som referencer for suprathreshold TMS-impulserne. Erhvervelsen af AMT er mere tilbøjelig til variabilitet, fordi den er afhængig af standardisering af MVC, hvilket kan være et problem for langsgående undersøgelser med flere vurderinger.
  6. CSP-protokol
    1. Lever suprathreshold stimuli for at fremkalde MEP'er under tonisk frivillig sammentrækning af målmusklen.
    2. Lever 10 stimuli med stimuleringsintensiteten (SI) på 120% af RMT med 10 s periode imellem dem. Under anvendelsen af stimuli skal du bede patienten om at opretholde 20% af den maksimale motoriske sammentrækning af målmusklen, som praktiseret med dynamometeret.
    3. For at sikre registrering af hele SP skal du bekræfte, at EMG-tidsvinduet er langt nok til at registrere op til 400 ms EMG-aktivitet. Ikke sjældent - afhængigt af den sygdom, der undersøges - kan forsøgspersoner kræve højere signifikante institutter for at opnå en vellykket cSP.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Efter at have fulgt trin-for-trin-proceduren vil leveringen af en suprathreshold TMS-puls (120% af RMT) fremkalde en observerbar MEP i EMG-optagelsen af målmusklen og en efterfølgende periode med baggrundsundertrykkelse af EMG-aktivitet på ca. 150 ms til 300 ms (figur 2). Fra dette EMG-mønster er det muligt at beregne cSP-målingerne. De mest rapporterede resultater er varigheden (i intervallet ms) af den relative og absolutte SP. Den relative SP måles fra MEP-starten til EMG-aktivitetens genopståen. Et alternativ er at bruge den forstærkede motorstimulerede effekt (MSO = 120% af RMT i henhold til protokollen) til at fastslå begyndelsen af relativ SP. Da den sande begyndelse på netværksniveau ikke kan kendes, skal du vælge MEP-debut som det første startpunkt for at øge eksperimentel pålidelighed13. På den anden side kan den absolutte SP måles fra slutningen af MEP til begyndelsen af genfremkomsten af frivillig EMG-aktivitet. For eksempel ved hjælp af en registrering af forsøgspersonens hvilende EMG-aktivitet som reference til kvalitativ sammenligning. Disse tidsmæssige parametre kan identificeres manuelt eller ved hjælp af automatiseret software37.

Et grundlæggende metodologisk spørgsmål for nøjagtig cSP-beregning er definitionen af genopkomsten af EMG-baggrundsaktivitet. To tilgange kan udforskes her: Den første er at bruge individuel forsøgsberegning. I dette tilfælde er beregningen baseret på forsøgsvis måling, hvor hver registrering bruges til at beregne cSP-varigheden. Derefter kan et gennemsnit (eller median) af de enkelte forsøg beregnes og rapporteres. Den anden tilgang er at bruge korrigerede flere forsøg. For denne tilgang vil alle forsøg blive rettet og derefter skal beregnes i gennemsnit og overlappe hinanden. Brug derefter de korrigerede og gennemsnitlige spor til at beregne cSP-varigheden ved hjælp af gennemsnitlige tidsmæssige karakterer. Den største fordel ved denne metode er dens præcision og lettere identifikation af genkomsten af frivillig EMG-aktivitet i forhold til det toniske baseline EMG-niveau36. Brug af korrigeret gennemsnit er fordelagtigt, fordi det er mere sammenligneligt og reducerer variationen mellem emner.

Det er vigtigt at nævne, at cSP-varigheden kan forlænges som en sigmoidfunktion af stimulusintensitet38, men den påvirkes næppe af graden af forsætlig sammentrækning af målmusklen39. Desuden øges MEP-amplituder med stigninger i stimulusintensiteter. Kojima et al. viste, at disse stigninger i MEP-amplitude (sekundært til stigninger i intensitet) også ledsages af stigninger i cSP-varighed40. Denne adfærd forventes, da MEP- og cSP-varigheden menes at være påvirket af fælles faktorer38. Disse fælles faktorer synes at være til stede i hele den kortikale rygmarvskanal og ikke i motorenheden; da stigningerne i stimulusintensiteten øger begge, men stigninger i muskelkontraktion påvirker ikke cSP-varigheden.

Med denne diskussion er det muligt at konkludere, at stimulusintensitet og muskelkontraktion skal overvejes nøje under analysen og fortolkningen af resultaterne. cSP er kendetegnet ved en lineær stigning på grund af SI, men derefter nås et plateau ved høje intensiteter; Dette mønster er meget variabelt på tværs af emner39, da de kunne have unikke skråninger og forskellige plateauintensiteter. En alternativ analyse kunne omfatte evaluering af cSP under gradvist øgede intensiteter for at udføre en input-output (I / O) kurve, og derefter kan cSP opnås ved hjælp af intensiteten, hvormed I / O-kurven når plateauet41,42. Endelig, da cSP påvirkes af enhver aktivitet eller eksponering, der kan producere kortikal excitabilitet og hæmningsændringer, anbefales det at vurdere og registrere generelle confoundere i analysen. For eksempel ved hjælp af en rapporteringstjekliste til TMS-eksperimenter43.

cSP-fortolkning
TMS-testen i den aktuelle undersøgelse blev brugt til at vise implementeringen af en gennemførlig og alsidig biomarkør for M1-hæmning. Generelt observeres en højere kortikospinal M1-hæmning44, jo længere varigheden af SP. Der er dog flere faktorer, der skal tages i betragtning ved fortolkningen. For det første defineres cSP af både spinale og kortiko-subkortikale processer45. Spinalkomponenterne tegner sig for ca. de første 50 ms46. Den resterende varighed er stærkt påvirket af kortikale mekanismer såsom M1-interneuroner, hæmning og andre hæmmende afferenser inden for M1 (fra subkortikale regioner og andre cortices), hovedsageligt medieret af GABAerge B-neuroner efter en vigtig kortikal aktivering, der fremkalder MEP'er6. Det er blevet foreslået, at denne hæmnings rolle er at forhindre uønskede bevægelser og opretholde motorisk kontrol47. For det andet kan adfærdsmæssige og kognitive faktorer påvirke CSP-varigheden såvel som motoriske og ikke-motoriske neuropsykiatriske lidelser45,48. På grund af cSP's dobbelte karakter skal dets værdier fortolkes inden for eksperimentkonteksten (målgruppe og brug af samtidige motoriske kontrolopgaver).

Figure 1
Figur 1: Eksperimentelle trin. 1. Elektrodeplacering på maven af FDI-musklen 2. Placering af dynamometeret mellem fingrene. 3. Frivillig sammentrækning af målmusklen for at teste standardiseringen af 20% MVC 4. Hovedmålinger og TMS-impulser til identifikation af hotspottet og RMT (laveste stimuli, der fremkalder en MEP på mindst 50 mV i fem ud af ti forsøg) 5. CSP-protokol, konsistent af 10 pulser med 120% RMT fordelt med 10s, under vedvarende muskelkontraktion. I den nederste midterfigur repræsenterer det lille røde rektangel en enkelt TMS-puls og deler præ-TMS-stimulus (vedvarende muskelkontraktion og baggrunds-EMG-aktivitet) og cSP-optagelsen. CSP betragtes fra starten af MEP'en, indtil EMG-baselineaktiviteten, repræsenteret inde i det blå rektangel, dukker op igen. I det gule rektangel vises MEP-ventetiden. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 2
Figur 2: MEP i EMG-optagelsen af målmusklen. På X-aksen, millisekunder (ms) og Y-aksen, millivolt (mV) af EMG-signalet. Fra venstre mod højre: den røde linje angiver baggrundsmuskelaktiviteten før MEP, efterfølgende, efter at den elektriske effekt af TMS-pulsen er observeret, efterfølges den af det motorfremkaldte potentiale. Efter MEP'en er der en undertrykkelse af EMG-signalet kendt som SP. Det kan være relativt, tælle intervallet fra begyndelsen af MEP-bølgen til tilbagevenden af EMG-baggrundsaktivitet eller absolut SP, tælle intervallet fra slutningen af MEP til tilbagevenden af baggrundsbølgen. Klik her for at se en større version af denne figur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Standard SI til at fremkalde MEP og SP'er kan variere alt efter befolkningen. Intensiteter så lave som 80% RMT har vist sig at fremkalde cSP hos raske individer39, stadig undersøgelser af både raske og syge populationer har brugt intensiteter så høje som 150% RMT 49,50,51. Selv om denne kilde til heterogenitet kan være iboende for målpopulationens art, bør den ikke negligeres, da forskellige signifikante institutter har vist sig uafhængigt (uanset muskelkontraktionskraft) at diktere perioden med stille EMG-aktivitet efter MEP39,49,52. RMT'er fra 110% til 120% har med succes fremkaldt SP'er i en bred vifte af populationer, mens de stadig er tolerable for deltagere53,54. Imidlertid kan 110% RMT være grænseoverskridende, da signifikante signifikante institutter lavere end 110% ikke har fremkaldt SP'er eller fremkaldt SP'er med varighed kortere end 50 ms39, hvilket muligvis udelukkende repræsenterer spinale snarere end kortikale eller kortikospinale komponenter af M1-hæmning. Desuden er højere signifikante institutter forbundet med nedsat stimuleringsfokalitet og øget patientubehag - især i syge populationer med højere RMT'er55, hvor høje procentdele af suprathreshold stimuli kan svare til tæt på maksimal stimulatorudgang. Dette kan bringe deltagernes overholdelse af den anvendte protokol56 i fare. Selvom brug af 120% RMT synes at være den sikreste og mest egnede SI-opsætning generelt, bør forskere standardisere SI ved at kontrollere tidligere vellykkede eksperimenter udført i populationen af interesse. Standardisering på tværs af ensartede populationer er vigtig for at lette yderligere puljestatistikker.

Eksperimentet udføres typisk ved hjælp af et enkelt SI, men nogle undersøgelser har undersøgt cSP-responser ved mere end en stimulusopsætning 53,57,58,59,60. I forbindelse med tilstande uden klar patofysiologi eller tidligere litteratur, eller hvor forståelsen af SP-adfærd er formålet med undersøgelsen, anbefales det at plotte cSP'er mod efterfølgende stigende stimulusintensiteter (dvs. 10% stigning i en sigmoid stimulus-responskurve)42. I så fald bør forskeren overveje at tilføje til protokollen hvilepauser for at undgå muskeltræthed. Selvom det stadig er modstridende, er der en betydelig mængde beviser for, at cSPs ikke påvirkes af niveauet af muskelkontraktion 39,61,62; Det påvirkes dog af muskeltræthed63,64,65,66. En værdi på 20% af maksimal frivillig sammentrækning (MVC) har konsekvent vist sig at fremkalde SP'er med succes med at være mindre tilbøjelige til at fremkalde træthed60,67,68,69.

En anden væsentlig parameter, der kan bidrage til heterogeniteten af cSP-resultater i litteraturen, er den valgte muskel til evaluering af cSP efter TMS-stimuli. Undersøgelser har vist, at forskellige muskler kan rekruttere karakteristiske motorneuronnetværk, hvilket igen vil have divergerende cSP-effekter. Dette gælder ikke kun for muskulatur i øvre versus nedre lemmer, men også for proksimale og distale muskler i samme lem. For eksempel har Van Kuijk og kolleger i to separate undersøgelser formidlet en mere signifikant følsomhed over for TMS-parametre, såsom cSP, i distale øvre ekstremitetsmuskler sammenlignet med proksimale muskler70,71. Og selvom denne forskel ikke altid har været statistisk signifikant71, er den stadig bemærkelsesværdig og kan bidrage til heterogene resultater. Desuden er en signifikant forskel i cSP-responser i øvre og nedre lemmer muskler også blevet betegnet i undersøgelser om træthed, hvor øvre lemmer formidler 30% længere SPs end underekstremiteter72. For at reducere heterogeniteten i cSP-resultater er det således vigtigt at standardisere den muskel, hvor cSP-vurderingen vil blive evalueret, da nogle er mere følsomme over for TMS-stimuli end andre. Derfor kan forskellige muskler drastisk ændre procedurens specificiteter og fortolkning. For at illustrere bruges cSP også til at evaluere kortikal excitabilitet i dybere muskler, såsom larynxmotorenhederne. Anvendelse af cSP-protokollen på disse strukturer kommer med unikke udfordringer. Et eksempel er larynxmotorisk cortex; stimuleringsstedet for denne protokol er nær EMG-elektroden, hvilket kan øge antallet af artefakter, der kræver justeringer af EMG-forstærkeren73. Nåleelektroder, der trænger ind i huden, er også nødvendige for at måle EMG-aktiviteten af disse muskler, hvilket gør placeringen og om nødvendigt omfordeling af elektroderne vanskelig samt ændring af fortolkningen af resultaterne. Derfor er en begrænsning af dette metodologiske papir, at dets anvendelsesområde er begrænset til at illustrere en protokol for øvre og nedre lemmer, og det omfatter for eksempel det felt, der udforsker cSP som en markør for kortikobulbar hæmning eller psykiatriske tilstande.

I den sag understøtter litteratursøgning, at FDI er den mest almindeligt anvendte målmuskel til undersøgelse af øvre lemmer M1 kortikospinal hæmning. Årsagerne omfatter, men er ikke begrænset til, dens overfladiske og store kortikale repræsentation i motorcortex, den laveste motoriske tærskel for stimulering og enkelheden til at udføre sin isolerede og vedvarende sammentrækning samt placeringen af elektroderne73,74. For underekstremiteterne er brugen af TA-musklen hyppigst - sandsynligvis på grund af dens større kortikale repræsentation sammenlignet med andre benmuskler75. Også letheden ved at blive isoleret fra aktiviteten af store muskelgrupper, der komponerer underekstremiteternes muskulatur, spiller en rolle. På trods af vigtigheden af rehabilitering af underekstremiteter (LL) på området bruger færre undersøgelser LL MEP på grund af dets særlige udfordringer. Den hjerneanatomiske region af LL er mere medial og dybere i den inter-hemisfæriske sprække sammenlignet med de øvre lemmer. Imidlertid har brugen af Neuronavigation forbedret nøjagtigheden af stimuli 36, mens brugen af en dobbeltkeglespole med succes har målrettet LL-regioner, herunder TA-musklen, der viser lavere LL MT end andre spoletyper 76,77,78,79 og i øjeblikket er standardanbefalingen til at målrette LL 36,44. Anvendelsen af moderne navigationsteknologi bør imidlertid overvejes parallelt med protokollens gennemførlighed. Jung et al. (2010) afslørede ingen signifikant forskel i MEP-variabilitet og reproducerbarhed mellem ikke-navigeret TMS- og TMS-navigation, som når et sammenligneligt præstationsniveau80. Brug af ikke-navigeret TMS kan være mere omkostningseffektivt under specifikke omstændigheder (dvs. begrænsede ressourcer) og var derfor den foretrukne tilgang til denne protokol, der sigter mod at demonstrere en gennemførlig, nem og reproducerbar cSP-vurdering.

I betragtning af den lovende og alsidige anvendelse af cSP som en kortikospinal hæmningsbiomarkør i forskellige neurologiske lidelser er det vigtigt at give forskere en gennemførlig, reproducerbar og stadig pålidelig cSP-protokol for øvre og nedre lemmer. Vi fremhæver, at kun få muskler kunne være repræsenteret i eksperimentet, hvilket førte til manglende undersøgelse af cSP for kortikobulbar hæmning. Desuden er resultaterne af den ikke-udtømmende søgning i tabel 1 ikke et forsøg på at opsummere eksisterende data, men snarere at illustrere en del af rationalet bag valget af parametre og indsigt, der derfor udføres uden videnskabelig stringens. Forhåbentlig vil denne metodologiske artikel hjælpe forskere med at fremme undersøgelsen af cSP som en biomarkør for M1 kortikospinal hæmning.

Tabel 1: Forskellige parametre anvendt på cSP-protokoller. Vi udtrak data fra cSP-eksperimenter fra 117 forskellige artikler. Resultaterne rapporteres, hvis paradigmet blev brugt i ≥2 eksperimenter, ellers blev de samlet inden for andre. †Indeholder artikler, der enten ikke rapporterede standardiseringsmetoden, eller som rapporterede, at de ikke anvendte standardisering. Forkortelser: MVC = maksimal frivillig sammentrækning. Klik her for at downloade denne tabel.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Abhishek Datta er administrerende direktør, medstifter og CTO for Soterix Medical Inc., og Kamran Nazin er Chief Product Officer for samme virksomhed. Soterix Medical Inc. leverede det materiale, der blev brugt til fremstilling af denne videopublikation. De resterende forfattere erklærer, at de ikke har konkurrerende økonomiske interesser.

Acknowledgments

Ingen anerkendelser.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Alcohol pads Medline Preparation with 70% isopropyl alcohol
Conductive gel Weaver and Company Used on the electrode
Echo Pinch JTECH medical 0902A302 Digital dynamometer.
Mega-EMG Soterix Medical NS006201 Digital multiple channel EMG with built in software.
MEGA-TMS coil Soterix Medical NS063201 8 shaped TMS coil
Mega-TMS stimulator Soterix Medical 6990061 Single Pulse TMS
Neuro-MEP.NET Soterix Medical EMG software used to analyse the muscles eletrical activity.
Swim cap Kiefer

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Li, J. Y., Lai, P. H., Chen, R. Transcallosal inhibition in patients with callosal infarction. Journal of Neurophysiology. 109 (3), 659-665 (2013).
  2. Wassermann, E. M., Fuhr, P., Cohen, L. G., Hallett, M. Effects of transcranial magnetic stimulation on ipsilateral muscles. Neurology. 41 (11), 1795-1799 (1991).
  3. Fuhr, P., Agostino, R., Hallett, M. Spinal motor neuron excitability during the silent period after cortical stimulation. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 81 (4), 257-262 (1991).
  4. Meyer, B. U., Röricht, S., Gräfin von Einsiedel, H., Kruggel, F., Weindl, A. Inhibitory and excitatory interhemispheric transfers between motor cortical areas in normal humans and patients with abnormalities of the corpus callosum. Brain. 118, 429-440 (1995).
  5. Hupfeld, K. E., Swanson, C. W., Fling, B. W., Seidler, R. D. TMS-induced silent periods: A review of methods and call for consistency). Journal of Neuroscience Methods. 346, 108950 (2020).
  6. Siebner, H. R., Dressnandt, J., Auer, C., Conrad, B. Continuous intrathecal baclofen infusions induced a marked increase of the transcranially evoked silent period in a patient with generalized dystonia. Muscle Nerve. 21 (9), 1209-1212 (1998).
  7. Vallence, A. M., Smalley, E., Drummond, P. D., Hammond, G. R. Long-interval intracortical inhibition is asymmetric in young but not older adults. Journal of Neurophysiology. 118 (3), 1581-1590 (2017).
  8. Manconi, F. M., Syed, N. A., Floeter, M. K. Mechanisms underlying spinal motor neuron excitability during the cutaneous silent period in humans. Muscle Nerve. 21 (10), 1256-1264 (1998).
  9. Romanò, C., Schieppati, M. Reflex excitability of human soleus motoneurones during voluntary shortening or lengthening contractions. The Journal of Physiology. 390, 271-284 (1987).
  10. Cantello, R., Gianelli, M., Civardi, C., Mutani, R. Magnetic brain stimulation: the silent period after the motor evoked potential. Neurology. 42 (10), 1951-1959 (1992).
  11. Rossini, P. M., et al. Non-invasive electrical and magnetic stimulation of the brain, spinal cord, roots and peripheral nerves: Basic principles and procedures for routine clinical and research application. An updated report from an I.F.C.N. Committee. Clinical Neurophysiology. 126 (6), 1071-1107 (2015).
  12. Classen, J., Benecke, R. Inhibitory phenomena in individual motor units induced by transcranial magnetic stimulation. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 97 (5), 264-274 (1995).
  13. Inghilleri, M., Berardelli, A., Cruccu, G., Manfredi, M. Silent period evoked by transcranial stimulation of the human cortex and cervicomedullary junction. The Journal of Physiology. 466, 521-534 (1993).
  14. Roick, H., von Giesen, H. J., Benecke, R. On the origin of the postexcitatory inhibition seen after transcranial magnetic brain stimulation in awake human subjects. Experimental Brain Research. 94 (3), 489-498 (1993).
  15. Chen, R., Lozano, A. M., Ashby, P. Mechanism of the silent period following transcranial magnetic stimulation. Evidence from epidural recordings. Experimental Brain Research. 128 (4), 539-542 (1999).
  16. Schnitzler, A., Benecke, R. The silent period after transcranial magnetic stimulation is of exclusive cortical origin: evidence from isolated cortical ischemic lesions in man. Neuroscience Letters. 180 (1), 41-45 (1994).
  17. Cantello, R., Tarletti, R., Civardi, C. Transcranial magnetic stimulation and Parkinson's disease. Brain Research. Brain Research Reviews. 38 (3), 309-327 (2002).
  18. Ziemann, U., Netz, J., Szelényi, A., Hömberg, V. Spinal and supraspinal mechanisms contribute to the silent period in the contracting soleus muscle after transcranial magnetic stimulation of human motor cortex. Neuroscience Letters. 156 (1-2), 167-171 (1993).
  19. Paci, M., Di Cosmo, G., Perrucci, M. G., Ferri, F., Costantini, M. Cortical silent period reflects individual differences in action stopping performance. Scientific Reports. 11 (1), 15158 (2021).
  20. Poston, B., Kukke, S. N., Paine, R. W., Francis, S., Hallett, M. Cortical silent period duration and its implications for surround inhibition of a hand muscle. The European Journal of Neuroscience. 36 (7), 2964-2971 (2012).
  21. Vidor, L. P., et al. Association of anxiety with intracortical inhibition and descending pain modulation in chronic myofascial pain syndrome. BMC Neuroscience. 15, 42 (2014).
  22. Bradnam, L., et al. Afferent inhibition and cortical silent periods in shoulder primary motor cortex and effect of a suprascapular nerve block in people experiencing chronic shoulder pain. Clinical Neurophysiology. 127 (1), 769-778 (2016).
  23. Simis, M., et al. Increased motor cortex inhibition as a marker of compensation to chronic pain in knee osteoarthritis. Scientific Reports. 11 (1), 24011 (2021).
  24. List, J., et al. Cortical reorganization due to impaired cerebral autoregulation in individuals with occlusive processes of the internal carotid artery. Brain Stimulation. 7 (3), 381-387 (2014).
  25. Gray, W. A., Palmer, J. A., Wolf, S. L., Borich, M. R. Abnormal EEG responses to TMS during the cortical silent period are associated with hand function in chronic stroke. Neurorehabilitation and Neural Repair. 31 (7), 666-676 (2017).
  26. Braune, H. J., Fritz, C. Transcranial magnetic stimulation-evoked inhibition of voluntary muscle activity (silent period) is impaired in patients with ischemic hemispheric lesion. Stroke. 26 (4), 550-553 (1995).
  27. Goodwill, A. M., Teo, W. -P., Morgan, P., Daly, R. M., Kidgell, D. J. Bihemispheric-tDCS and upper limb rehabilitation improves retention of motor function in chronic stroke: A pilot study. Frontiers in Human Neuroscience. 10, 258 (2016).
  28. Cincotta, M., et al. Suprathreshold 0.3 Hz repetitive TMS prolongs the cortical silent period: potential implications for therapeutic trials in epilepsy. Clinical Neurophysiology. 114 (10), 1827-1833 (2003).
  29. Langguth, B., et al. Transcranial magnetic stimulation for the treatment of tinnitus: effects on cortical excitability. BMC Neuroscience. 8, 45 (2007).
  30. Priori, A., et al. Rhythm-specific pharmacological modulation of subthalamic activity in Parkinson's disease. Experimental Neurology. 189 (2), 369-379 (2004).
  31. Salerno, A., et al. Motor cortical dysfunction disclosed by single and double magnetic stimulation in patients with fibromyalgia. Clinical Neurophysiology. 111 (6), 994-1001 (2000).
  32. Rossi, S., Hallett, M., Rossini, P. M., Pascual-Leone, A. Screening questionnaire before TMS: an update. Clinical Neurophysiology. 122 (8), 1686 (2011).
  33. Rossi, S., Hallett, M., Rossini, P. M., Pascual-Leone, A. Safety of, T.M.S.C.G. Safety, ethical considerations, and application guidelines for the use of transcranial magnetic stimulation in clinical practice and research. Clinical Neurophysiology. 120 (12), 2008-2039 (2009).
  34. Rossi, S., et al. Safety and recommendations for TMS use in healthy subjects and patient populations, with updates on training, ethical and regulatory issues: Expert Guidelines. Clinical Neurophysiology. 132 (1), 269-306 (2021).
  35. Hermens, H. J., Freriks, B., Disselhorst-Klug, C., Rau, G. Development of recommendations for SEMG sensors and sensor placement procedures. Journal of Electromyography and Kinesiology. 10 (5), 361-374 (2000).
  36. Groppa, S., et al. A practical guide to diagnostic transcranial magnetic stimulation: report of an IFCN committee. Clinical Neurophysiology. 123 (5), 858-882 (2012).
  37. Daskalakis, Z. J., et al. An automated method to determine the transcranial magnetic stimulation-induced contralateral silent period. Clinical Neurophysiology. 114 (5), 938-944 (2003).
  38. Orth, M., Rothwell, J. C. The cortical silent period: intrinsic variability and relation to the waveform of the transcranial magnetic stimulation pulse. Clinical Neurophysiology. 115 (5), 1076-1082 (2004).
  39. Säisänen, L., et al. Factors influencing cortical silent period: optimized stimulus location, intensity and muscle contraction. Journal of Neuroscience Methods. 169 (1), 231-238 (2008).
  40. Kojima, S., et al. Modulation of the cortical silent period elicited by single- and paired-pulse transcranial magnetic stimulation. BMC Neuroscience. 14 (1), 43 (2013).
  41. Poston, B., Kukke, S. N., Paine, R. W., Francis, S., Hallett, M. Cortical silent period duration and its implications for surround inhibition of a hand muscle. The European Journal of Neuroscience. 36 (7), 2964-2971 (2012).
  42. Kimiskidis, V. K., et al. Silent period to transcranial magnetic stimulation: construction and properties of stimulus-response curves in healthy volunteers. Experimental Brain Research. 163 (1), 21-31 (2005).
  43. Chipchase, L., et al. A checklist for assessing the methodological quality of studies using transcranial magnetic stimulation to study the motor system: an international consensus study. Clinical Neurophysiology. 123 (9), 1698-1704 (2012).
  44. Rossini, P. M., et al. Non-invasive electrical and magnetic stimulation of the brain, spinal cord, roots and peripheral nerves: Basic principles and procedures for routine clinical and research application. An updated report from an I.F.C.N. Committee. Clinical Neurophysiology. 126 (6), 1071-1107 (2015).
  45. Zeugin, D., Ionta, S. Anatomo-Functional origins of the cortical silent period: Spotlight on the basal ganglia. Brain Sciences. 11 (6), 705 (2021).
  46. Person, R. S., Kozhina, G. V. Investigation of the silent period by a poststimulus histogram method. Neurophysiology. 10 (2), 123-129 (1978).
  47. Stinear, C. M., Coxon, J. P., Byblow, W. D. Primary motor cortex and movement prevention: where Stop meets Go. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 33 (5), 662-673 (2009).
  48. Mathis, J., de Quervain, D., Hess, C. W. Dependence of the transcranially induced silent period on the 'instruction set' and the individual reaction time. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 109 (5), 426-435 (1998).
  49. Chandra, S. R., Issac, T. G., Nagaraju, B. C., Philip, M. A study of cortical excitability, central motor conduction, and cortical inhibition using single pulse transcranial magnetic stimulation in patients with early frontotemporal and Alzheimer's Dementia. Indian Journal of Psychological Medicine. 38 (1), 25-30 (2016).
  50. Bocci, T., et al. Spinal direct current stimulation modulates short intracortical inhibition. Neuromodulation. 18 (8), 686-693 (2015).
  51. Zunhammer, M., et al. Modulation of human motor cortex excitability by valproate. Psychopharmacology (Berl). 215 (2), 277-280 (2011).
  52. Ho, K. H., Nithi, K., Mills, K. R. Covariation between human intrinsic hand muscles of the silent periods and compound muscle action potentials evoked by magnetic brain stimulation: evidence for common inhibitory connections. Experimental Brain Research. 122 (4), 433-440 (1998).
  53. Acler, M., Fiaschi, A., Manganotti, P. Long-term levodopa administration in chronic stroke patients. A clinical and neurophysiologic single-blind placebo-controlled cross-over pilot study. Restorative Neurology and Neuroscience. 27 (4), 277-283 (2009).
  54. Volz, M. S., et al. Dissociation of motor task-induced cortical excitability and pain perception changes in healthy volunteers. PLoS One. 7 (3), 34273 (2012).
  55. Veldema, J., Nowak, D. A., Gharabaghi, A. Resting motor threshold in the course of hand motor recovery after stroke: a systematic review. Journal of Neuroengineering and Rehabilitation. 18 (1), 158 (2021).
  56. Rossi, S., et al. Safety and recommendations for TMS use in healthy subjects and patient populations, with updates on training, ethical and regulatory issues: Expert Guidelines. Clinical Neurophysiology. 132 (1), 269-306 (2021).
  57. Ortu, E., et al. Primary motor cortex hyperexcitability in Fabry's disease. Clinical Neurophysiology. 124 (7), 1381-1389 (2013).
  58. Goodwill, A. M., Teo, W. P., Morgan, P., Daly, R. M., Kidgell, D. J. Bihemispheric-tDCS and upper limb rehabilitation improves retention of motor function in chronic stroke: A pilot study. Frontiers in Human Neuroscience. 10, 258 (2016).
  59. Mayorga, T., et al. Motor-Evoked potentials of the abductor hallucis muscle and their relationship with foot arch functional anatomy. Journal of American Podiatric Medical Association. 107 (5), 467-470 (2017).
  60. Matsugi, A., et al. Cerebellar transcranial magnetic stimulation reduces the silent period on hand muscle electromyography during force control. Brain Science. 10 (2), 63 (2020).
  61. van Kuijk, A. A., Pasman, J. W., Geurts, A. C., Hendricks, H. T. How salient is the silent period? The role of the silent period in the prognosis of upper extremity motor recovery after severe stroke. Journal of Clinical Neurophysiology. 22 (1), 10-24 (2005).
  62. Wu, L., Goto, Y., Taniwaki, T., Kinukawa, N., Tobimatsu, S. Different patterns of excitation and inhibition of the small hand and forearm muscles from magnetic brain stimulation in humans. Clinical Neurophysiology. 113 (8), 1286-1294 (2002).
  63. Hunter, S. K., Todd, G., Butler, J. E., Gandevia, S. C., Taylor, J. L. Recovery from supraspinal fatigue is slowed in old adults after fatiguing maximal isometric contractions. Journal of Applied Physiology. 105 (4), 1199-1209 (2008).
  64. Yoon, T., Schlinder-Delap, B., Keller, M. L., Hunter, S. K. Supraspinal fatigue impedes recovery from a low-intensity sustained contraction in old adults. Journal of Applied Physiology. 112 (5), 849-858 (2012).
  65. Kennedy, D. S., McNeil, C. J., Gandevia, S. C., Taylor, J. L. Effects of fatigue on corticospinal excitability of the human knee extensors. Experimental Physiology. 101 (12), 1552-1564 (2016).
  66. Goodall, S., Howatson, G., Thomas, K. Modulation of specific inhibitory networks in fatigued locomotor muscles of healthy males. Experimental Brain Research. 236 (2), 463-473 (2018).
  67. Neva, J. L., et al. Multiple measures of corticospinal excitability are associated with clinical features of multiple sclerosis. Behavioural Brain Research. 297, 187-195 (2016).
  68. Caumo, W., et al. Motor cortex excitability and BDNF levels in chronic musculoskeletal pain according to structural pathology. Frontiers in Human Neuroscience. 10, 357 (2016).
  69. Chen, M., Deng, H., Schmidt, R. L., Kimberley, T. J. Low-Frequency repetitive transcranial magnetic stimulation targeted to premotor cortex followed by primary motor cortex modulates excitability differently than premotor cortex or primary motor cortex stimulation alone. Neuromodulation. 18 (8), 678-685 (2015).
  70. van Kuijk, A. A., et al. Definition dependent properties of the cortical silent period in upper-extremity muscles, a methodological study. Journal of Neuroengineering and Rehabilitation. 11, 1 (2014).
  71. van Kuijk, A. A., et al. Stimulus-response characteristics of motor evoked potentials and silent periods in proximal and distal upper-extremity muscles. Journal of Electromyography and Kinesiology. 19 (4), 574-583 (2009).
  72. Vernillo, G., Temesi, J., Martin, M., Millet, G. Y. Mechanisms of fatigue and recovery in upper versus lower limbs in men. Medicine and Science in Sports and Exercise. 50 (2), 334-343 (2018).
  73. Chen, M., et al. Evaluation of the cortical silent period of the laryngeal motor cortex in healthy individuals. Frontiers in Neuroscience. 11, 88 (2017).
  74. Masakado, Y., Akaboshi, K., Nagata, M., Kimura, A., Chino, N. Motor unit firing behavior in slow and fast contractions of the first dorsal interosseous muscle of healthy men. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 97 (6), 290-295 (1995).
  75. Petersen, N. T., Pyndt, H. S., Nielsen, J. B. Investigating human motor control by transcranial magnetic stimulation. Experimental Brain Research. 152 (1), 1-16 (2003).
  76. Dharmadasa, T., et al. The effect of coil type and limb dominance in the assessment of lower-limb motor cortex excitability using TMS. Neuroscience Letters. 699, 84-90 (2019).
  77. Kesar, T. M., Stinear, J. W., Wolf, S. L. The use of transcranial magnetic stimulation to evaluate cortical excitability of lower limb musculature: Challenges and opportunities. Restorative Neurology and Neuroscience. 36 (3), 333-348 (2018).
  78. Proessl, F., et al. Characterizing off-target corticospinal responses to double-cone transcranial magnetic stimulation. Experimental Brain Research. 239 (4), 1099-1110 (2021).
  79. Dharmadasa, T., et al. The effect of coil type and limb dominance in the assessment of lower-limb motor cortex excitability using TMS. Neuroscience Letters. 699, 84-90 (2019).
  80. Jung, N. H., et al. Navigated transcranial magnetic stimulation does not decrease the variability of motor-evoked potentials. Brain Stimulation. 3 (2), 87-94 (2010).

Tags

Neurovidenskab udgave 186
Måling af kontralateral tavs periode induceret af transkraniel magnetisk stimulering med en puls for at undersøge M1 kortikospinal hæmning
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Rebello-Sanchez, I., Parente, J.,… More

Rebello-Sanchez, I., Parente, J., Pacheco-Barrios, K., Marduy, A., Pimenta, D. C., Lima, D., Slawka, E., Cardenas-Rojas, A., Rosa, G. R., Nazim, K., Datta, A., Fregni, F. Measuring Contralateral Silent Period Induced by Single-Pulse Transcranial Magnetic Stimulation to Investigate M1 Corticospinal Inhibition. J. Vis. Exp. (186), e64231, doi:10.3791/64231 (2022).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter