TMS: Mit dem Theta-Burst-Protokoll zu Mechasnism der Plastizität in Individuen sich mit Fragile X-Syndrom und Autismus

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, die kortikale motorische Plastizität und ihren Zusammenhang mit der typischen und atypischen neuronalen Entwicklung mit Hilfe der nicht-invasiven transkraniellen Magnetstimulation zu erforschen. Dies wird erreicht, indem zunächst der motorische Hotspot M1 des Probanden für den ersten dorsalen Interros-Muskel lokalisiert und sowohl die Ruhe- als auch die aktive motorische Schwelle bestimmt werden. Der zweite Schritt des Verfahrens besteht darin, die kortikospinale Erregbarkeit zu Studienbeginn zu erreichen.

Der dritte Schritt des Verfahrens ist die Anwendung der Theta-Burst-Stimulation. Der letzte Schritt des Verfahrens besteht darin, die resultierende kortikospinale Erregbarkeit zu bewerten. Letztendlich können Ergebnisse erzielt werden, die Unterschiede in den Auswirkungen der Theta-Geburtsstimulation auf die kortikospinale Erregbarkeit bei Patienten mit neurologischen Entwicklungsstörungen zeigen, und zwar durch die Variation zwischen der Erregbarkeit zu Studienbeginn und nach der Stimulation.

Heute werden wir eine Art der transkraniellen Magnetstimulation vorstellen, die als Theta-Geburtsstimulation bezeichnet wird. Diese Methode kann dazu beitragen, Schlüsselfragen im Bereich der klinischen kognitiven Neurowissenschaften zu beantworten, z. B. wie Mechanismen der Plastizität zu den pathologischen, neurologischen und verhaltensbezogenen Phänotypen beitragen, die für bestimmte Entwicklungsstörungen charakteristisch sind. Bevor Sie mit diesem Protokoll beginnen, greifen Sie auf das MRT-Bild des Probanden zu, indem Sie Ihr rahmenloses Stereotyp-Setup einrichten.

Dieses anatomische Modell wird verwendet, um bestimmte Schädelpositionen zu markieren und sicherzustellen, dass jedes Mal dieselbe Stelle stimuliert wird. Bevor mit der Theta-Burst-Stimulation begonnen wird, ist es zunächst notwendig, die Position des primären motorischen Kortex des Probanden zu bestimmen. Setzen Sie den Probanden zunächst auf einen bequemen Stuhl neben dem TMS-Gerät. Stellen Sie sicher, dass Sie das Subjekt untersuchen, um sicherzustellen, dass es keine Gegenanzeigen für TMS gibt, und erklären Sie die Details des Protokolls.

Registrieren Sie außerdem den Standort des Probanden mit dem stereotaktischen Gerät und führen Sie ihn oder sie in das TMS-Setup ein. Geben Sie einige Impulse ab, damit er oder sie mit dem Klickgeräusch und dem Klopfgefühl vertraut ist. Bereiten Sie als Nächstes den Probanden auf das Experiment vor, indem Sie ihn zunächst bitten, seine rechte Hand zu präsentieren, damit Oberflächenelektroden am dorsalen Interros-Muskel angelegt werden können.

Achten Sie vor dem Anlegen der Elektroden darauf, die Haut zu reinigen, um eine korrekte Registrierung zu gewährleisten. Wenn der Musculus interros dorsal schwer zu lokalisieren ist, bitten Sie den Probanden, eine Kneifbewegung auszuführen oder den Zeigefinger hin und her zu bewegen. Denn dadurch sollte der Muskel leichter zu finden sein.

Legen Sie EMG-Oberflächenelektroden auf den ersten dorsalen Intersalmuskel der rechten Hand, so dass die durch TMS verursachten Muskelzuckungen aufgezeichnet werden können. Platzieren Sie außerdem eine Masseelektrode auf dem fleischigen Teil des Unterarms des Probanden. Überprüfen Sie Ihr Aufzeichnungsgerät, um sicherzustellen, dass alle Oberflächenelektroden ein gutes Signal ohne zu viel Rauschen liefern.

Sowohl der Proband als auch der Techniker sollten an dieser Stelle Gehörschutzstöpsel zum Gehörschutz einsetzen. Jetzt sind wir bereit, die Position des linken Handbereichs des motorischen Kortex des Probanden zu bestimmen. Obwohl dieser Bereich für jeden leicht unterschiedlich ist, beträgt er in der Regel etwa 3,5 Zentimeter.

Rost lateral des kranialen Scheitelpunkts mit einer Stimulationsintensität von 50 %Erkunden Sie ein kleines Gitter um diese Region, bis ein motorischer Hotspot lokalisiert wird, indem Sie die Spule in kleinen Schritten bewegen, während Sie beobachten. Für die maximale MEP. Passen Sie auch die Stimulation, die Intensität und den Stimulationswinkel nach Bedarf an.

Sobald M1 identifiziert wurde, stellen Sie sicher, dass Sie seine Position mit dem stereotaktischen Gerät markieren, falls verfügbar. Wenn nicht, kann ein ungiftiger Fettstift verwendet werden, um die Kopfhaut des Motivs vorübergehend zu markieren. Der nächste Schritt in diesem Protokoll besteht darin, die motorische Ruheschwelle des Probanden zu bestimmen.

Stellen Sie das System bei Bedarf wieder auf 50 % Leistung ein und beginnen Sie mit der Einzelpulsstimulation an derselben Stelle, während Sie die resultierenden motorisch evozierten Potentiale messen. Passen Sie die Leistung nach oben oder unten an, bis in genau fünf von 10 aufeinanderfolgenden Impulsen ein MEP von mehr als 50 Mikrovolt erzeugt wird. Notieren Sie diese Leistungsstufe als motorische Ruheschwelle des Probanden.

Bitten Sie als Nächstes die Versuchsperson, ihren rechten Zeigefinger und Daumen vorsichtig mit etwa 20 % Druck zusammenzudrücken, während die Versuchsperson hält. Diese Einklemmposition beginnt mit der Einzelpulsstimulation mit 50 % Leistung über dieselbe M1-Stelle. Messen und notieren Sie die resultierenden MPs.

Stellen Sie nun die Leistung nach oben oder unten ein, bis ein MEP von mehr als 200 erreicht ist. Mikrovolt wird bei genau fünf von 10 aufeinanderfolgenden Impulsen erzeugt. Diese Leistungsstufe ist die aktive motorische Schwelle des Probanden.

Bestimmen Sie schließlich die MEP eines Probanden, indem Sie den motorischen Hotspot bei 120 % motorischer Ruheschwelle mit 10 Einzelimpulsen stimulieren, die die MEP messen. Nach jedem Impuls werden die MEP-Werte aus drei Chargen von 10 Impulsen gemittelt. Nachdem nun die Schwellenwerte des Probanden bestimmt wurden, kann das System für die Stimulation eingerichtet werden.

Wir werden Standard-Theta-Burst-Parameter verwenden, d. h. drei Pulse bei 50 Hertz bei einer Intensität von 80 % aktiver motorischer Schwelle für 200-Millisekunden-Intervalle, um intermittierende TBS zu verabreichen, von der gezeigt wurde, dass sie die kortikale Aktivität erleichtert. Erzeugen Sie eine zweisekündige Stimulation, trainieren Sie mit den oben genannten Parametern, gefolgt von acht Sekunden ohne Stimulation. Wiederholen Sie dies 190 Sekunden lang, was insgesamt 600 Impulsen entspricht, um einen kontinuierlichen Theta-Burst zu verabreichen, von dem gezeigt wurde, dass er die kortikale Aktivität hemmt.

Erzeugen Sie einen ununterbrochenen Stimulationszug mit den oben genannten Parametern für 47 Sekunden, was ebenfalls insgesamt 600 Impulsen entspricht. Stellen Sie sicher, dass das Motiv bequem und startbereit ist, da der Rest des Protokolls ohne Unterbrechung abgeschlossen werden sollte. Bitten Sie ihn, still und entspannt zu bleiben.

Platzieren Sie die Spule über dem zuvor eingerichteten M1-Motor-Hotspot und verwalten Sie entweder ITBS oder CTBS. Hier verwalten wir CTBS. Stellen Sie sicher, dass die Spule während der gesamten Stimulation in der richtigen Position bleibt.

Theta folgend. Beginnen Sie sofort mit der Bestimmung der motorisch widerrufenen Potentiale nach dem Stimulus, so dass die vorübergehenden Effekte der TMS beurteilt werden können. Um dies zu tun.

Stellen Sie zunächst das TMS-Gerät so ein, dass es einzelne Impulse bei einem Ruhemotorschwellenwert von 120 % abgibt. Platzieren Sie nun wieder die Spule über dem Subjekt, demselben Motor-Hotspot, und stellen Sie sicher, dass sich die Spule genau an der gleichen Stelle befindet, die mit TBS stimuliert wurde. Stimulieren Sie mit 10 Einzelimpulsen mit demselben Elektrodenaufbau, der im vorherigen Schritt verwendet wurde, um die resultierende Charge von 10 MEP-Niveaus zu messen und aufzuzeichnen.

Diese ME Ps sollten dann gemittelt und als Ergebnis zu diesem Zeitpunkt aufgezeichnet werden. Verwenden Sie als Nächstes die Parameter, um zu 11 Zeitpunkten nach TBS fünf Minuten, 10 Minuten, 20, 30, 40, 50, 60, 75, 91 0 5 und schließlich 120 Minuten nach der Stimulation zu stimulieren, messen und sammeln Sie zu jedem Zeitpunkt neue 10-Puls-Batch-Aufzeichnungen und Mittelwerte. Wenn Sie fertig sind, entfernen Sie die Oberflächenelektroden und lassen Sie die Person die Ohrstöpsel entfernen und aufstehen.

Bedanken Sie sich bei ihm oder ihr für die Teilnahme an den Experimenten. Bitten Sie den Teilnehmer außerdem, für eine zukünftige TMS-Sitzung wiederzukommen, damit andere TBS-Parameter untersucht werden können. Die Ergebnisse der TMS-Sitzung hängen vom verwendeten TBS-Muster ab.

Hier sehen wir einige repräsentative Ergebnisse einer Gruppe, die ein intermittierendes Theta-Geburtsstimulationsmuster verwendete. Man sollte einen Anstieg der MEP-Werte für die Dauer feststellen, der den natürlichen Plastizitätszustand des Probanden widerspiegelt, wie hier zu sehen. Ebenso sollte man bei der Verwendung eines kontinuierlichen Stimulationsmusters bei der Geburt eine Abnahme der MEP-Werte für die Dauer feststellen, was den natürlichen Zustand der Plastizität des Probanden nach diesem Verfahren widerspiegelt.

Andere Verfahren wie Verhaltensaufgaben, pharmazeutische Interventionen und/oder zusätzliche Stimulationsparadigmen können durchgeführt werden, um zusätzliche Fragen zu beantworten, wie z.B. wie manifestiert sich abnormale Plastizität und wie kann sie behandelt werden?