Evaluación de la hiperexcitabilidad cerebral con estimulación magnética transcraneal y electroencefalografía

Tome a un paciente con epilepsia con un gorro de electroencefalografía o EEG para registrar la actividad cerebral.

El escáner cerebral pregrabado del paciente revela una anomalía estructural profundamente arraigada que está funcionalmente conectada a una región cortical superficial objetivo.

Coloque electrodos en la mano contralateral para capturar las contracciones musculares.

Asegure un detector de infrarrojos para rastrear y anular el movimiento de la cabeza y use la neuronavegación para alinear la posición de la cabeza con el escáner cerebral.

Coloque la bobina magnética sobre la región cortical responsable del movimiento de la mano. Aplique el pulso de menor intensidad que provoque la contracción del músculo de la mano, confirmando la estimulación de las neuronas corticales.

Administrar pulsos supraumbral para estimular la región cortical objetivo, induciendo actividad neuronal que se propaga al área cerebral anormal y otras regiones funcionalmente conectadas en la red epiléptica.

Registrar la actividad cerebral para identificar respuestas anormales de EEG indicativas de hiperexcitabilidad neuronal en el cerebro epiléptico.

Mapear el origen de los picos anormales del EEG para localizar la zona de inicio de las convulsiones.

Antes de la prueba, determine las dos regiones objetivo de TMS superponiendo el mapa de conectividad funcional de cada sujeto en la imagen estructural de cada sujeto. Para comenzar la sesión experimental, lleve al sujeto a la sala de pruebas y pídale que se siente en una silla. Mida la cabeza del sujeto y seleccione una tapa de electroencefalografía, o EEG, del tamaño adecuado para permitir impedancias bajas de electrodos.

A continuación, limpie a fondo la piel debajo de cada electrodo con un aplicador de punta de algodón y alcohol. Agregue gel conductor a cada electrodo y presione el electrodo para asegurar un buen contacto entre el cuero cabelludo, el gel y el electrodo. Para minimizar los artefactos de carga, asegúrese de que el gel no se extienda fuera del soporte del electrodo.

Coloque los electrodos de referencia y tierra en la frente y lo más lejos posible de la bobina de estimulación, para minimizar la posibilidad de que un artefacto de electrodo inducido por TMS contamine toda la grabación. Coloque estos electrodos a unos pocos centímetros uno del otro para minimizar el ruido de modo común. Luego presione el botón de medición de impedancias en el sistema de EEG.

Verifique las impedancias de los electrodos conectando los cables de salida de EEG en el conector de impedancia del sistema de registro de EEG. Asegúrese de que la impedancia del electrodo no sea superior a 5 kilo ohmios. A continuación, prepare los electrodos de electromiografía en la mano contralateral. Dale al sujeto tapones para los oídos para minimizar el riesgo de pérdida auditiva y tinnitus. Luego, coloque los detectores infrarrojos en la cabeza del sujeto, asegurándose de que los detectores estén colocados de manera que minimicen el riesgo de movimiento durante la sesión experimental.

Co-registre la cabeza del sujeto con las imágenes de resonancia magnética identificando la ubicación de los marcadores fiduciales anatómicos externos preseleccionados en el sujeto utilizando el puntero que se incluye con el equipo de neuronavegación. Familiarice al sujeto con la estimulación aplicando un pulso en otro lugar o aplicando un pulso de estimulación de baja intensidad en el cuero cabelludo.

Determine el umbral motor en reposo ubicando la corteza motora del sujeto en el hemisferio ipsilateral a los objetivos basados en la conectividad funcional. Incline la bobina perpendicular a la circunvolución con el mango apuntando occipitalmente y comience la estimulación a una intensidad que se espera que sea inferior al umbral. Luego, aumente la intensidad de la estimulación en pasos del 5% de salida máxima del estimulador hasta que TMS evoque consistentemente potenciales evocados por motor con amplitudes superiores a 50 microvoltios en cada prueba.

Disminuya la intensidad de la estimulación en pasos del 1% de salida máxima del estimulador hasta que se registren menos de 5 respuestas positivas de cada 10. Finalmente, establezca la intensidad de TMS en el valor deseado. Aplique pulsos individuales de TMS a cada una de las regiones objetivo utilizando el software de neuronavegación, con intervalos variables entre pulsos para minimizar la plasticidad cortical y los efectos de expectativa del sujeto.