La inhibición intracortical dentro de la corteza primaria del Motor puede ser modulada cambiando el foco de atención

El objetivo general de estos dos protocolos de estimulación magnética transcraneal es investigar la actividad de los circuitos inhibidores intracorticales dentro de la corteza motora primaria o M1 mientras se realizan tareas motoras bajo diferentes focos atencionales. Aunque muchos estudios han establecido la ventaja de un foco de atención externo en comparación con uno interno, se sabe poco sobre los mecanismos neuronales subyacentes. A pesar de un mayor rendimiento motor, un foco de atención externo suele ir acompañado de una disminución de la actividad muscular, por lo que especulamos que podrían estar implicados mecanismos inhibitorios.

Los métodos de EMT aplicados, a saber, subTMS y SICI, permiten comprender mejor el impacto de los focos atencionales en la actividad de los circuitos inhibidores dentro de la corteza motora primaria. La principal ventaja de la técnica de estimulación magnética transcraneal subumbral es que no hay artefacto de movimiento debido a una baja intensidad de estimulación. Por el contrario, el protocolo convencional de pulso emparejado utiliza intensidades de estimulación más altas y, por lo tanto, provoca contracciones musculares.

Sin embargo, este método está bien establecido y su impacto en los senos paranasales GABAeric se ha investigado a fondo. Comience haciendo que el participante se siente en la silla de prueba y coloque un monitor un metro frente a él. A continuación, coloque el brazo izquierdo en una posición cómoda y relajada debajo de la mesa descansando sobre la pierna izquierda.

Coloque el brazo derecho del sujeto en una férula de cinturón personalizada en posición pronada. Alinee la articulación del dedo con el acceso de rotación del dispositivo hecho a medida. Una vez que se encuentre la posición óptima, tome una fotografía de las posiciones anteroposterior y lateral medial de la férula para usar posiciones comparables para cada sesión en el experimento.

Comience alineando el eje de rotación del goniómetro y la articulación metacarpofalángica. Coloque el transductor de fuerza de manera que permita las contracciones voluntarias máximas. Luego, pida al participante que realice tres abducciones isométricas máximas del dedo índice con un descanso de 30 segundos entre cada contracción y determine el Fmax.

Tenga en cuenta que el participante debe empujar la palanca contra el transductor de fuerza sin ninguna instrucción sobre el foco de atención. Después de las contracciones máximas, retire el transductor de fuerza permitiendo que el dedo índice se mueva libremente en el plano transversal. Luego, llene una botella de agua hasta una cantidad que represente el 30% de Fmax y fije el peso de Fmax a la cuerda del dispositivo.

Haga que el participante mantenga el dedo en la posición objetivo contrarrestando el peso, realizando una abducción del dedo índice. Pídales que realicen la tarea hasta que se produzca un error. Presione el botón de grabación en el software de grabación para comenzar a registrar la señal del goniómetro y espere hasta que falle la tarea.

Una vez que se llegue a la falla de la tarea, presione el botón detener la grabación en el software de grabación para detener la grabación y guardar la señal del goniómetro en la computadora. Finalmente, retire la mano del participante de la férula ortopédica. Comience colocando los electrodos de superficie bipolares de cloruro de plata-plata en un montaje de vientre-tendón en el músculo FDI con una distancia de un centímetro entre electrodos.

Conecte el cable EMG o el músculo FDI y el cable del goniómetro a un amplificador EMG y a un convertidor AD. Por último, utilice los electrodos de superficie para registrar y medir la actividad muscular en las respuestas electrofisiológicas provocadas por la estimulación cerebral del músculo FDI. Comience colocando los marcadores reflectantes en la frente del participante con cinta adhesiva de doble cara.

Use una bobina en forma de ocho conectada a un estimulador TMS para entregar estímulos al área motora contralateral. A continuación, encuentre la posición óptima, o punto caliente, de la bobina en relación con el cráneo para provocar potenciales evocados motores, MEP, en el músculo FDI mediante la realización de un procedimiento de mapeo clásico. Para hacer esto, coloque la bobina aproximadamente 0,5 centímetros por delante del vértice y sobre la línea media con el mango de la bobina apuntando a 45 grados hacia la frente contralateral.

Acostumbrar al participante a los estímulos TMS iniciando las intensidades por debajo del 25% de la potencia máxima del estimulador, o MSO. Luego, comience a aumentar la intensidad de la estimulación y mueva el espiral en la dirección lateral medial y rostro-frontal para descubrir el punto caliente. Una vez encontrado el punto caliente, registre la posición óptima con el sistema de neuronavegación.

Determine el umbral motor activo, o AMT, ajustando la intensidad de la salida del estimulador. A continuación, llene una botella de agua con el peso que representa el 10% de Fmax. Asegúrese de que el participante permanezca en una posición relajada y cómoda.

A continuación, encuentre la intensidad óptima para provocar la supresión de EMG inducida por subTMS disminuyendo con éxito en pasos del 2% de MOS con respecto a la AMT determinada anteriormente. Luego, haga que los participantes realicen algunas pruebas de práctica para igualar la fuerza objetivo. Haga que el participante realice cuatro abducciones isométricas separadas del dedo índice al 10% de Fmax y registre la señal EMG de la FDI.

Registre 40 ensayos con TMS y 40 ensayos sin TMS con ISI aleatorios para cada afección en un orden contrabalanceado. Utilice la misma intensidad de estimulación óptima previamente determinada. El inicio de la supresión de la EMG subTMS se define como el momento en que la diferencia entre los ensayos con y sin EMT es negativa durante al menos cuatro milisegundos en una ventana de tiempo de 20 a 50 milisegundos después de la EMT.

Finalmente, para conducir el TMS de pulso emparejado, mueva la bobina al punto caliente en M1. Ajuste la intensidad del estimulador, el ISI, a 2,5 milisegundos en el intervalo entre la EMT emparejada y la de un solo pulso a 0,25 hercios. Por último, pida al participante que realice cuatro abducciones isométricas separadas del dedo índice al 10% de Fmax y que registre la señal EMG de la FDI. Durante la contracción isométrica, registre 20 estímulos TMS para cada condición en un orden contrarrestado.

La cantidad de inhibición intracortical de intervalo corto se define como la relación entre el pulso único de MEP de control y el pulso emparejado de MEP condicionado. El TTF se prolongaba cuando los participantes adoptaban un foco de atención externo en lugar de interno. Como se utilizan intensidades por debajo del umbral, no hay contracciones musculares inducidas por la estimulación que puedan perturbar el rendimiento motor.

Los resultados indicaron que la supresión de EMG inducida por subTMS mejoró instantáneamente cuando se utilizó un FE en comparación con un IF. Además, al adoptar una FE, los participantes mostraron más inhibición intracortical en intervalos cortos. Esto está en línea con los resultados de la subTMS y sugiere que las neuronas GABAérgicas que constituyen los circuitos inhibidores intracorticales se modulan de manera diferente dentro del M1 según el tipo de enfoque atencional. Una vez dominado, este protocolo se puede realizar en aproximadamente 90 minutos si se realiza correctamente.

Al intentar el procedimiento de TMS por debajo del umbral, es importante establecer la intensidad de estimulación correcta para obtener la supresión de EMG inducida por subTMS en el músculo FDI. Para ello, es importante promediar al menos 40 ensayos con estimulación y 40 ensayos sin estimulación. Además de los protocolos subTMS y TMS de pulso emparejado que miden la inhibición intracortical dentro de M1, se pueden realizar otros métodos, como la medición de la inhibición circundante, con el fin de revelar mecanismos adicionales que podrían estar involucrados para aumentar la eficiencia de la tarea con un foco de atención externo en comparación con el interno.

Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo aplicar subEMT y EMT de pulso emparejado sobre la corteza motora primaria. Estos métodos se pueden utilizar para investigar el impacto de diferentes focos atencionales en la actividad de la corteza motora primaria.