Diseño de estudio para la estimulación magnética transcraneal repetitiva navegada para el mapeo cortical del habla

Nuestro protocolo no es invasivo y comparable al estándar de oro invasivo. Por lo tanto, puede ayudar a seleccionar pacientes en el diseño de la cirugía y acelerar la estimulación cortical directa realizada durante la cirugía. Esta técnica permite un mapeo cortical detallado del habla y cambios flexibles de la tarea y los parámetros de estimulación.

También se puede aplicar a una población sana y ajustarse para cualquier tipo de tarea lingüística. Nuestro protocolo puede reemplazar la estimulación cortical directa en los casos en que no se puede realizar y también se puede aplicar al identificar los ganglios de la red de lenguaje que se estimularán en pacientes con accidente cerebrovascular. Es difícil decidir qué parámetros cambiar primero para inducir más errores de nomenclatura.

Es aconsejable cambiar un parámetro a la vez y obtener información espacial y temporal previa de diferentes modalidades de imagen como MEG, EEG o FMRI. Para empezar, familiarice al sujeto con las imágenes de formato impreso o digital antes de la tarea de nomenclatura de objetos de línea base. Use imágenes de color estandarizadas y normalizadas que se ven con frecuencia en un entorno cotidiano con sinónimos mínimos y alto acuerdo de nombre.

Deja que el sujeto practique con las imágenes antes de que comience la sesión. La asignatura también podría practicarse en casa. A continuación, coloque un acelerómetro en la piel por encima de la laringe y las cuerdas vocales para registrar el inicio del habla.

Presente las imágenes una por una al sujeto en una pantalla colocada a una distancia de 0,5 a 1 metro y pídale que nombre las imágenes permitidas sin estimulación. Pinzas. Un pastel. Ajuste el intervalo entre imágenes, IPI, para que la tarea sea ligeramente desafiante para cada sujeto comenzando con 2, 500 milisegundos y variando entre 1, 500 y 4, 000 milisegundos.

Si se producen más errores durante la tarea de nomenclatura de línea base, aumente el IPI en pasos de 200 a 300 milisegundos. Si la tarea es demasiado fácil, disminuya el IPI en pasos de 200 a 300 milisegundos. Para la sesión de mapeo de voz real con TMS repetitivo navegado, omita las imágenes que durante la prueba de línea de base no fueron entrenadas adecuadamente, no nombradas correctamente, no nombradas claramente, no articuladas correctamente, nombradas con retraso o vacilación o parecían difíciles para el sujeto.

Ejecute la tarea de nomenclatura de línea base tres veces y ajuste el IPI si el rendimiento no es satisfactorio. Antes de comenzar la estimulación, verifique que los valores del campo eléctrico inducido sean aproximadamente similares en las diferentes áreas relacionadas con el habla en ambos hemisferios. Ajuste la profundidad cortical si es necesario y asegúrese de que el centro de la bobina no esté en el aire.

Comience con una imagen predeterminada a un intervalo TMS, PTI, de 300 milisegundos o use un PTI de 0 a 400 milisegundos. Se prefiere un PTI superior a 150 milisegundos para optimizar la superposición de la estimulación con el procesamiento del lenguaje. Comience con cinco pulsos a una velocidad de cinco hercios en un área cortical no relacionada con el procesamiento del habla para que el sujeto se acostumbre a la sensación inducida por la estimulación.

Luego mueva la bobina a las áreas relacionadas con el habla esperadas. Mantenga la bobina en la misma posición hasta que termine el tren de pulsos y se complete el nombre del sujeto. Concéntrese en el desempeño del sujeto.

Si no hay ningún error, pase al siguiente locus. Si se observa un error o incluso una vacilación, continúe estimulando ese sitio durante dos o tres trenes TMS repetitivos adicionales navegados, y luego continúe. Pero recuerde el sitio para una posible reestimulación posterior.

Haga pequeños ajustes de bobina cuando se detecte incluso un pequeño error, como una vacilación menor o una voz más alta durante el nombramiento debido a un mayor esfuerzo para provocar errores más claros. Evite repetir la estimulación en el mismo sitio durante más de cinco trenes consecutivos. Continúe con otros sitios corticales y vuelva a visitar el sitio más tarde.

Si aparecen errores repetidos en varios lugares estimulados, levante la bobina en el aire por encima del cuero cabelludo y verifique si aún ocurren errores. Si persisten los errores, tómese un descanso y espere hasta que la nomenclatura vuelva a la normalidad. Luego estimule en bloques de 7 a 10 minutos continuamente y tenga un descanso de 2 a 5 minutos en el medio.

Estimular todas las áreas anatómicas posiblemente relacionadas para obtener tantas respuestas controladas como sea posible. Reduzca la intensidad de TMS en pasos de 2% a 5% de la salida máxima del estimulador si el mapeo induce dolor o molestias. Detenga la medición si el sujeto no tolera el dolor o malestar inducido.

Cuando no se produzca ningún error de denominación, finalice la estimulación como se demostró y cambie los parámetros de estimulación. Disminuya el IPI en pasos de 200 milisegundos desde el valor predeterminado. Colabore con un experto que debe estar presente de manera óptima en la sala de operaciones y verifique los errores de nomenclatura evocados observando el posicionamiento de la bobina y la posible interferencia del dolor de las grabaciones de video.

Clasifique los errores como anomia, parafasia semántica y fonológica, y errores de rendimiento. Si un tipo particular de error se repite en el video de línea de base, no lo considere un error. Si un objeto lleva el nombre del tren TMS de modo repetitivo, considere esto como un retraso o un error.

Además, verifique si hay posibles molestias del sujeto durante la entrega del pulso. Si el sujeto no puede nombrar un objeto dado aunque la lengua, los labios y las mandíbulas se estén moviendo, registre un error de no respuesta. Si no está seguro, controle el rendimiento del sitio de estimulación vecino o el efecto de la estimulación del otro hemisferio con la misma imagen.

Aquí se muestran los diferentes errores de nomenclatura evocados por TMS en un sujeto sano durante la tarea en diferentes PTI de 180, 200 y 215 milisegundos. La mayoría de los errores fueron evocados en las áreas clásicas del habla y a lo largo del camino que conecta el área motora presuplementaria y el área de broca. Aquí se presenta una comparación de los resultados entre el mapeo extraoperatorio de estimulación cortical directa y la EMT repetitiva navegada con un PTI fijo a 300 milisegundos en un paciente con epilepsia intratable.

En el mapeo de estimulación cortical directa, las esferas amarillas representan todos los electrodos en la corteza. Los sitios de estimulación con dos a cinco miliamperios indujeron respuestas motoras de la mano y la boca, nombrando el arresto e interrumpiendo la repetición de la oración. El TMS repetitivo navegado del mapeo cortical del habla indujo anomias, parafasia semántica y fonológica, y vacilaciones.

Las áreas con inducción de errores altamente reproducible y confiable están rodeadas. Las imágenes relevantes y normalizadas, la línea de base suficiente, la flexibilidad para cambiar los parámetros, si no los errores, y el análisis cuidadoso del video son críticos en este procedimiento. MEG, FMRI y la resonancia magnética basada en difusión pueden personalizar el procedimiento y aumentar la sensibilidad y especificidad de este protocolo.

El EEG será útil en el futuro para localizar áreas funcionales relevantes en tiempo real. Esta técnica cambió los estándares de evaluación prequirúrgica y permitió a los científicos en el campo del mapeo cortical estudiar el vínculo entre la conectividad estructural y funcional cortical con el comportamiento durante las tareas cognitivas.