TMS: Uso del protocolo Theta-Burst para explorar Mechasnism de plasticidad en los individuos con el síndrome de X frágil y el autismo

El objetivo general de este procedimiento es explorar la plasticidad motora cortical y cómo se relaciona con el desarrollo neural típico y atípico mediante la estimulación magnética transcraneal no invasiva. Esto se logra primero localizando el punto de máxima activación motora en la M1 del sujeto para el músculo interóseo dorsal del primer dedo y determinando tanto el umbral motor en reposo como el umbral motor activo. El segundo paso del procedimiento consiste en obtener la excitabilidad corticoespinal basal.

El tercer paso del procedimiento consiste en aplicar la estimulación con ráfagas theta. El paso final del procedimiento es evaluar la excitabilidad corticoespinal resultante. En última instancia, se pueden obtener resultados que muestren diferencias en los efectos de la estimulación con ráfagas theta sobre la excitabilidad corticoespinal en sujetos con trastornos del neurodesarrollo, mediante la variación entre la excitabilidad basal y la posterior a la estimulación.

Hoy, demostraremos un tipo de estimulación magnética transcraneal denominado estimulación de ráfaga theta. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la neurociencia cognitiva clínica, como cómo los mecanismos de plasticidad contribuyen a los fenotipos patológicos, neurológicos y conductuales característicos de trastornos del desarrollo específicos. Antes de comenzar este protocolo, acceda a la imagen de RM del sujeto utilizando su sistema de estereotaxia sin marco.

Este modelo anatómico se utilizará para marcar ubicaciones craneales específicas y asegurar que se estimule la misma ubicación cada vez. Antes de comenzar la estimulación con ráfagas theta, primero es necesario determinar la ubicación de la corteza motora primaria del sujeto. Para empezar, coloque al sujeto en una silla cómoda adyacente al equipo de estimulación magnética transcraneal (TMS). Asegúrese de evaluar al sujeto para confirmar que no existan contraindicaciones para la TMS y explique los detalles del protocolo.

Además, registre la ubicación del sujeto utilizando el equipo estereotáctico e introdúzcalo al montaje del EMS. Descargue algunos pulsos para que se familiarice con el ruido de clic y la sensación de golpeteo. A continuación, prepare al sujeto para el experimento pidiéndole primero que presente su mano derecha para que se puedan colocar electrodos superficiales en el músculo interóseo dorsal.

Antes de colocar los electrodos, asegúrese de limpiar la piel para garantizar un registro adecuado. Si es difícil localizar el músculo interóseo dorsal, pida al sujeto que realice un movimiento de pellizco o que mueva el dedo índice hacia adelante y hacia atrás. Esto debería facilitar la localización del músculo.

Coloque electrodos de EMG de superficie sobre el primer músculo interóseo dorsal de la mano derecha para que puedan registrarse los espasmos musculares provocados por la estimulación magnética transcraneal (TMS). Asimismo, coloque un electrodo de tierra en la parte carnosa del antebrazo del sujeto. Verifique su equipo de registro para asegurarse de que todos los electrodos de superficie estén proporcionando una buena señal sin demasiado ruido.

Tanto el sujeto como el técnico deben colocarse tapones para los oídos en este momento para proteger la audición. Ahora estamos listos para determinar la ubicación del área del cortex motor del mano izquierda del sujeto. Aunque esta área varía ligeramente para cada persona, generalmente estará alrededor de 3,5 centímetros.

Rostro lateral del vértice craneal con la intensidad de estimulación ajustada al 50 %. Explore una cuadrícula pequeña alrededor de esta región hasta localizar un punto caliente motor, moviendo la bobina en pequeños incrementos mientras observa la respuesta. Busque el MEP máximo. Ajuste también la intensidad y el ángulo de estimulación según sea necesario.

Una vez que se ha identificado el M1, asegúrese de marcar su ubicación utilizando el equipo estereotáctico si está disponible. Si no, se puede usar un rotulador de grasa no tóxico para marcar temporalmente el cuero cabelludo del sujeto. El siguiente paso en este protocolo consiste en determinar el umbral motor de reposo del sujeto.

Ajuste nuevamente el sistema al 50 % de potencia si es necesario y comience la estimulación con un solo pulso en la misma ubicación, midiendo al mismo tiempo los potenciales motores evocados resultantes. Ajuste la potencia hacia arriba o hacia abajo hasta que se produzca un PME mayor de 50 microvoltios exactamente en cinco de diez pulsos consecutivos. Registre este nivel de potencia como el umbral motor en reposo del sujeto.

A continuación, pida al sujeto que pellizque suavemente el dedo índice y el pulgar derechos juntos, utilizando aproximadamente el 20 % de presión, mientras el sujeto sostiene esta posición. Esta posición de pellizco inicia la estimulación con un solo pulso al 50 % de potencia sobre la misma ubicación de M1. Mida y registre los PEM resultantes.

Ahora ajuste la potencia hacia arriba o hacia abajo hasta obtener un PIM mayor de 200 µV en exactamente cinco de diez pulsos consecutivos. Este nivel de potencia es el umbral motor activo del sujeto.

Finalmente, determine el valor basal del PEM del sujeto estimulando el punto motor caliente con 10 impulsos simples al 120 % del umbral motor en reposo y midiendo el PEM. Después de cada impulso, promedie los valores del PEM a partir de tres series de 10 impulsos. Ahora que se han determinado los niveles umbral del sujeto, el sistema puede configurarse para la estimulación.

Utilizaremos parámetros estándar de ráfaga theta consistentes en tres pulsos a 50 hertz con una intensidad del 80 % del umbral motor activo a intervalos de 200 milisegundos para administrar TBS intermitente, lo cual ha demostrado facilitar la actividad cortical. Genere una estimulación de dos segundos, con series según los parámetros mencionados, seguida de ocho segundos sin estimulación. Repita durante 190 segundos, lo que equivale a un total de 600 pulsos para administrar la ráfaga theta continua, la cual ha demostrado inhibir la actividad cortical.

Genere un tren de estimulación continuo con los parámetros mencionados anteriormente durante 47 segundos, lo que equivale también a un total de 600 pulsos. Asegúrese de que el sujeto se encuentre cómodo y listo para comenzar, ya que el resto del protocolo debe completarse sin interrupciones. Pídale que permanezca quieto y relajado.

Coloque la bobina sobre el punto motor M1 establecido previamente y administre ya sea ITBS o CTBS. Aquí estamos administrando CTBS. Asegúrese de que la bobina permanezca en la posición correcta durante toda la estimulación.

Tras la estimulación theta. Inmediatamente después del nacimiento, comience a determinar los potenciales motores revocados posteriores al estímulo para poder evaluar los efectos transitorios de la estimulación magnética transcraneal (TMS). Para hacer esto.

Primero, configure la máquina de EST para entregar pulsos simples al 120 % del umbral motor en reposo. Coloque nuevamente la bobina sobre el sujeto, en el mismo punto motor caliente, y asegúrese de que la bobina esté exactamente en la misma ubicación que fue estimulada con EST. Estimule con 10 pulsos simples utilizando la misma configuración de electrodos empleada en el paso anterior para medir y registrar el grupo resultante de 10 niveles de PIM.

Estos PE M deben promediarse y registrarse como el resultado en este punto temporal. A continuación, utilice los parámetros para estimular en 11 puntos temporales posteriores a la TBS: cinco minutos, 10 minutos, 20, 30, 40, 50, 60, 75, 90, 105 y finalmente 120 minutos después de la estimulación; mida y recopile nuevas series de 10 pulsos y sus promedios en cada punto temporal. Una vez finalizado, retire los electrodos superficiales y permita que el sujeto retire los tapones para los oídos y se ponga de pie.

Asegúrese de agradecerle por participar en los experimentos. Además, solicite al sujeto que regrese para una sesión futura de EMS, de modo que se puedan investigar otros parámetros de EBS. Los resultados de la sesión de EMS dependerán del patrón de EBS utilizado.

Aquí observamos algunos resultados representativos de un grupo al utilizar un patrón de estimulación intermitente de ráfagas theta. Se debe notar un aumento en los valores de MEP durante la duración, lo que refleja el estado natural de plasticidad del sujeto, como se observa aquí. Asimismo, al utilizar un patrón de estimulación continua de ráfagas theta, se debe notar una disminución en los valores de MEP durante la duración, lo que refleja el estado natural de plasticidad del sujeto tras seguir este procedimiento.

Se pueden realizar otros procedimientos, como tareas conductuales, intervenciones farmacológicas y/o paradigmas adicionales de estimulación, con el fin de responder preguntas adicionales, tales como cómo se manifiesta la plasticidad anormal y cómo se puede tratar.