Name: TMS: Uso del protocolo Theta-Burst para explorar Mechasnism de plasticidad en los individuos con el síndrome de X frágil y el autismo (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2010-12-28T17:30:00.000+00:00
Duration: 10 min 58 s
Description: Aprende a usar estimulación theta-burst (TBS) para investigar la plasticidad cortical en individuos con síndrome de X frágil y autismo. Este protocolo no invasivo evalúa la excitabilidad motora mediante potenciales evocados.

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1. Determinar el umbral del motor en reposo: <ol class="lalpha"><li> Para empezar, el asiento de su sujeto en una silla cómoda. </li><li> A continuación, se aplican electrodos EMG de superficie sobre el músculo inerosseus primera dorsal de la mano derecha del sujeto. (INSERTAR Figura 1) Si usted está teniendo problemas para localizar este músculo, pedir al paciente que realiza un movimiento de pellizco o para mover su / su índice de ida y vuelta - esto debería hacer que el músculo más fácil de localizar. </li><li> Coloque un electrodo de masa en la parte carnosa del antebrazo del sujeto. </li><li> Determinar la ubicación de la corteza izquierda del sujeto motor. Aunque esta área es ligeramente diferente para cada uno, por lo general, será de alrededor de 3,5 cm de rostrolateral craneal vértice. No tenga miedo de explorar una pequeña red en torno a esta región y ajustar el ángulo de la estimulación hasta encontrar el motor "caliente". </li><li> Una vez que hayas encontrado M1, a partir de 50% de potencia, empezar la estimulación de pulso único de esta región y medir los diputados al Parlamento Europeo resultante evocado. </li><li> Ajustar la potencia hacia arriba o hacia abajo hasta que son capaces de producir un eurodiputado de más de 50 mV en exactamente 5 de cada 10 pulsos consecutivos. Este nivel es el umbral del sujeto motor en reposo. </li></ol> 2. Determinar el umbral motor activo <ol class="lalpha"><li> Utilizando el mismo electrodo de configuración como se describió anteriormente, pedir al paciente que su índice pizca / su derecha y el pulgar con un 20% de presión. </li><li> Mientras que el tema ejerce en este puesto pellizcos, comenzará un solo pulso de estimulación en un 50% más de potencia M1 y medir los diputados al Parlamento Europeo resultante. </li><li> Ajustar la potencia hacia arriba o hacia abajo hasta que son capaces de producir un eurodiputado de más de 200 mV en exactamente 5 de cada 10 pulsos consecutivos. Este nivel es el umbral del sujeto activo del motor. </li></ol> 3. Determinar de referencia Mep <ol class="lalpha"><li> Para determinar de un sujeto de referencia amplitud MEP, estimular motor hotspot en el umbral de motor 120% de descanso con 10 pulsos individuales. </li><li> Medir el MEP después de cada pulso. </li><li> La media de los valores MEP de tres lotes de 10 pulsos. </li></ol> 4. Establecer los parámetros de TMS <ol class="lalpha"><li> Estaremos utilizando estándares Theta-Burst parámetros: tres pulsos a 50 Hz a una intensidad del 80% del umbral motor activo de intervalos de 200 ms. </li><li> Para la administración intermitente de TBS, generar un tren de estimulación de dos segundos (en los parámetros antes mencionados), seguido de ocho segundos de estimulación. Repita para 190 segundos (un total de 600 impulsos). ITB se ha demostrado que facilitan la actividad cortical. </li><li> Para la administración continua Theta-Burst, generar un tren de estimulación continua (en los parámetros antes mencionados) durante 47 segundos (un total de 600 impulsos). CTBS se ha demostrado que inhiben la actividad cortical. </li></ol> 5. Tms estimulación <ol class="lalpha"><li> Para este protocolo, administrar o ITBS o CTBS en el anterior punto de acceso establecido motor M1. </li></ol> 6. Determinar después de la estimulación del MEP <ol class="lalpha"><li> Después de TBS, como antes, estimular el motor hotspot en el umbral de motor 120% de descanso con 10 de un solo pulso. </li><li> Promedio del lote de 10 niveles de MEP. </li><li> Recoge 10 nuevos impulsos promedio por lotes a los 5 minutos, 10 minutos, 20, 30, 40, 50, 60, 75, 90, 105 y 120 minutos post-estimulación. </li></ol> 7. Resultados representante Cuando se utiliza un patrón de ITB, se debe notar un aumento en los valores de MEP por un período que refleja el estado natural del sujeto de la plasticidad. Del mismo modo, cuando se utiliza un patrón de CTBS, usted debe notar una disminución en los valores MEP durante un período que refleja el estado natural del sujeto de la plasticidad. <img src="/files/ftp_upload/2272/2272fig1.jpg" alt="Figura 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figura 1"> Figura 1. Esquema de colocación de los electrodos para la medida del MEP. <img src="/files/ftp_upload/2272/2272fig2.jpg" alt="Figura 2" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figura 2"> Figura 2. Esquema del patrón de estimulación ITB. <img src="/files/ftp_upload/2272/2272fig3.jpg" alt="Figura 3" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figura 3"> Figura 3. Esquema del patrón de estimulación CTBS.

<ol><li>Pfeiffer, B. E., Huber, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+state+of+synapses+in+fragile+x+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscientist%22%5BJournal%5D)">The state of synapses in fragile x syndrome.</a> Neuroscientist. 15, 549-567 (2009).</li>
<li>O'Donnel, W. T., Warren, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+decade+of+molecular+studies+of+fragile+x+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">A decade of molecular studies of fragile x syndrome.</a> Annual Review of Neuroscience. 25, 315-338 (2002).</li>
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<li>Oberman, L., Eldaief, M. C., Gautam, S., Fecteau, S., Tormos, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Abnormal+Cortical+Plasticity+in+Adults+with+Asperger%27s+Syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Abnormal Cortical Plasticity in Adults with Asperger's Syndrome.</a> , Forthcoming Forthcoming.</li>
</ol>

Sabiendo que la duración prolongada de la EMT secuelas es un reflejo de la plasticidad neuronal atípico, los estudios de este tipo podría servir para crear mejores y más precisos protocolos para el diagnóstico de autismo y trastornos relacionados. Del mismo modo, con más datos, podemos ser capaces de encontrar marcadores biológicos temporal para otras patologías neurológicas - como el síndrome de X frágil. En este caso, aunque aún no hay una opción de recuperación terapéutica, la detección t...

<table><tbody><tr><td>Toallitas de alcohol</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Electrodos de EMG</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Equipo/software para medición de EMG</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tapones para los oídos</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Bolígrafo marcador o rotulador graso</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cualquier dispositivo TMS con capacidad de pulso único</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cualquier dispositivo TMS con capacidad de rTMS (para TBS)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cualquier bobina compatible en forma de ocho</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Equipo estereotáctico sin marco (opcional)</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

tms: uso del protocolo theta-burst para explorar mechasnism de plasticidad en los individuos con el síndrome de x frágil y el autismo

TMS: Using the Theta-Burst Protocol to Explore Mechanism of Plasticity in Individuals with Fragile X Syndrome and Autism

Síndrome X Frágil (FXS), también conocido como síndrome de Martin-Bell, es una anomalía genética se encuentra en el cromosoma X 1,2 individuos que sufren de anormalidades FXS pantalla en la expresión del gen FMR1 -. Una proteína necesaria para el desarrollo típico, de los nervios sanos. 3 Los datos recientes han sugerido que la pérdida de esta proteína puede causar la corteza que se hiperexcitables afectando los patrones generales de la plasticidad neuronal. 4,5 Además, X frágil muestra una fuerte comorbilidad con autismo: de hecho, el 30% de los niños con SXF son diagnosticados con autismo, y 2 - 5% de los niños autistas sufren de FXS 6. Estimulación Magnética Transcraneal (a neurostimulatory no invasiva y la técnica neuromoduladores que transitoria o duradera modular la excitabilidad cortical mediante la aplicación de pulsos de campo magnético localizado 7,8) representa un método único de explorar la plasticidad y las manifestaciones del SXF en las personas afectadas. Más específicamente, Theta-Burst estimulación (TBS), un protocolo de estimulación específica que se muestra para modular la plasticidad cortical con una duración de hasta 30 minutos después de terminar la estimulación en poblaciones sanas, ya ha demostrado ser una herramienta eficaz en la exploración de la plasticidad anormal 9,10. Estudios recientes han demostrado los efectos de la última TBS considerablemente mayor en los individuos en el espectro autista -. Hasta 90 minutos 11 Este prolongado efecto de duración sugiere una anomalía en el estado del cerebro plasticidad natural en los individuos autistas - similar a la hiperexcitabilidad inducida por la frágil Síndrome X. En este experimento, utilizando un solo motor de impulsos potenciales evocados (MEP) como nuestro punto de referencia, vamos a explorar los efectos de los intermitentes y continuas TBS sobre la plasticidad cortical en personas que sufren de FXS y los individuos en el espectro autista.

En este artículo examinamos los efectos de la Theta-Burst estimulación EMT en la plasticidad cortical en personas que sufren de síndrome de X frágil y los individuos en el espectro autista.

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

El síndrome del X frágil (SXF), también conocido como síndrome de Martin-Bell, es una anomalía genética localizada en el cromosoma X.1,2 Las personas que padecen SXF ...

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 ráfagas theta. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la neurociencia cognitiva clínica, como la forma en que 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 resonancia magnética del sujeto utilizando su sistema estereotáctico 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. Asegúrese de evaluar al sujeto para confirmar que no existan contraindicaciones para la estimulación magnética transcraneal y explique los detalles del protocolo.Además, registre la ubicación del sujeto utilizando el equipo estereotáctico y preséntelo 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). Además, 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 insertarse tapones para los oídos en este momento para proteger la audición. Ahora estamos listos para determinar la ubicación del área del cortex motor de la 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 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 en 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 microvoltios 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. Una vez determinados los niveles umbral del sujeto, se puede configurar el sistema 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 un tren de estimulación de dos segundos con los parámetros mencionados, seguido de ocho segundos sin estimulación. Repita durante 190 segundos, lo que equivale a un total de 600 pulsos para administrar la ráfaga theta continua, que 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 esté 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, comience inmediatamente a determinar los potenciales motores evocados posteriores al estímulo para poder evaluar los efectos transitorios de la estimulación magnética transcraneal. Para ello.Primero, configure la máquina de EMS para entregar pulsos individuales 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 se encuentre exactamente en la misma ubicación que fue estimulada con SBT. Estimule con 10 pulsos individuales utilizando la misma configuración de electrodos empleada en el paso anterior para medir y registrar el grupo resultante de 10 niveles de PEM.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 grabaciones y promedios de lotes de 10 pulsos 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, pida al sujeto que regrese para una futura sesión de TMS para que se puedan investigar otros parámetros de TBS. Los resultados de la sesión de TMS dependerán del patrón de TBS 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 PIM 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 PIM durante la duración, lo que refleja el estado natural de plasticidad del sujeto tras seguir este procedimiento.Otros procedimientos, como tareas conductuales, intervenciones farmacéuticas y/o paradigmas adicionales de estimulación, pueden realizarse para responder preguntas adicionales, tales como cómo se manifiesta la plasticidad anormal y cómo puede tratarse.

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Investigación

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Neurociencia

Las técnicas de neuroimagen, como la resonancia magnética funcional y de imagen con tensor de difusión se han convertido en cada vez más útil en la caracterización de los déficits cognitivos y neurales en el autismo. Un examen de la conectividad cerebral en el autismo a nivel de red, junto con las adaptaciones para la digitalización de los niños con discapacidades del desarrollo se presenta.

Sondas en el cerebro en el autismo y el uso de resonancia magnética funcional de imágenes por tensor de difusión

Se describe un procedimiento experimental para cuantificar la excitabilidad e inhibición de la corteza de motor primaria durante una tarea de inhibición de la respuesta de motor mediante el uso de la estimulación magnética transcraneal en el curso de una tarea de señal de parada.

Protocolo de estimulación magnética transcraneal en línea para la medición de fisiología Cortical asociada con la inhibición de respuesta

Amenazas confiablemente evocan cambios en la inversión ideológica de alto nivel, pero poco de trabajo hasta la fecha ha explorado los mecanismos neuronales subyacentes a estas dinámicas. Este papel describe cómo continua theta burst la estimulación magnética transcraneal puede ser empleada para probar la contribución de la corteza frontal medial posterior (o de otras regiones) a los cambios ideológicos relacionados con la amenaza.

Continua Theta Burst estimulación de la corteza Frontal Medial Posterior para reducir experimentalmente la amenaza ideológica respuestas

Un ensayo preciso y robusto basado en la reacción en cadena de la polimerasa para cuantificar las repeticiones de trinucleótido de citosina-guanina-guanina en el gen frágil X de retraso mental-1 facilita el diagnóstico molecular y el cribado del síndrome de X frágil y las repeticiones X frágiles trastornos con menor tiempo de respuesta e inversión en equipos.

Un ensayo robusto basado en la reacción en cadena de la polimerasa para cuantificar las repeticiones de trinucleótido de citosina-guanina-guanina en el gen frágil X mental retardado-1

El presente protocolo describe la aplicación de la estimulación magnética transcraneal repetitiva (EMTr), donde una subregión de la corteza prefrontal dorsolateral (DLPFC) con la anticorrelación funcional más fuerte con la corteza cingulada anterior subgenual (sgACC) se ubicó como el objetivo de estimulación bajo la ayuda de un sistema de neuronavegación basado en fMRI.

Tratamiento individualizado de emTr para la depresión utilizando un método de orientación basado en fMRI

Aquí, describimos el procedimiento para un estudio piloto para explorar el efecto de la estimulación magnética transcraneal repetitiva con diferentes frecuencias (1 Hz / 20 Hz / 40 Hz) en el metabolismo de Aβ y tau en el líquido cefalorraquídeo de mono rhesus.

Un estudio piloto sobre la estimulación magnética transcraneal repetitiva de los niveles de Aβ y Tau en el líquido cefalorraquídeo del mono Rhesus

Usando electroporación in ovo , ideamos un método para transfectar selectivamente el oído interno auditivo y el núcleo coclear en embriones de pollo para lograr una eliminación específica del grupo celular de la proteína de retraso mental X frágil durante períodos discretos de ensamblaje del circuito.

Disección de la función autónoma celular de la proteína de retraso mental X frágil en un circuito auditivo mediante electroporación in ovo

Aquí describimos un protocolo que facilita la diferenciación de células madre pluripotentes inducidas humanas en astrocitos funcionales específicos del prosencéfalo. Esto permite investigar el papel de las células gliales en la patogénesis de los trastornos del neurodesarrollo, como el síndrome del cromosoma X frágil, y modelar otros trastornos cerebrales.

Generación y caracterización de astrocitos derivados de células madre pluripotentes inducidas humanamente que carecen de ribonucleoproteína mensajera X frágil

Aquí, presentamos un protocolo que describe la metodología para evaluar la excitabilidad de la corteza motora primaria y la modulación de la excitabilidad mediante estimulación magnética transcraneal (TMS) combinada con electromiografía (EMG).

Evaluación de la excitabilidad de la corteza motora primaria y la modulación de la excitabilidad mediante el emparejamiento de la estimulación magnética transcraneal con la electromiografía

La electrofisiología de pinza dinámica puede establecer vínculos causales entre los déficits de activación neuronal y la disfunción del canal iónico. Describimos los métodos y protocolos de pinzamiento dinámico en neuronas de Purkinje cerebelosas de ratón, señalando recursos útiles y consideraciones técnicas. En un estudio representativo, agregamos conductancia de sodio modelada a las neuronas de Purkinje Tsc1-/- para rescatar disparos repetitivos.

Métodos de pinza dinámica para investigar la alteración de la excitabilidad neuronal asociada con el autismo

Este artículo describe la inducción estandarizada de la plasticidad cortical similar a la potenciación a largo plazo utilizando protocolos de estimulación repetitiva, seguida de la aplicación de estimulación magnética transcraneal de pulso único guiada por un sistema de neuronavegación para evaluar la plasticidad sináptica.

Inducción estandarizada y evaluación de la plasticidad cortical similar a la potenciación a largo plazo mediante estimulación magnética transcraneal

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