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Toutes les procédures impliquant des participants humains ont été effectuées conformément aux directives institutionnelles, nationales et internationales en matière de bien-être humain et ont été examinées par le comité d’examen institutionnel local.
1. TMS
1. Stimulez l’aire corticale motrice de l’hémisphère controlatéral à l’aide d’une bobine en huit pour obtenir des potentiels évoqués moteurs (MEP) dans les enregistrements électromyographiques du muscle soléaire.
2. Afin de trouver le point de stimulation optimal, placez d’abord la bobine sur le vertex et 1 cm frontal. La poignée de la bobine doit pointer vers l’arrière, évoquant un flux postérieur-antérieur du courant induit au centre de la bobine.
3. Démarrez la stimulation avec de faibles intensités d’environ 20 à 30 % de la puissance maximale du stimulateur afin que les sujets s’habituent au stimulus magnétique. Choisissez que la pause entre les stimuli successifs soit de 4 s.
4. Après quelques essais, augmentez l’intensité de la stimulation à environ 40 à 60 % de la puissance maximale du stimulateur et déplacez la bobine dans la direction frontale-rostrale et médio-latérale afin de trouver le point chaud du m. soléaire. Le point chaud est défini comme la position où les MEP dans le m. soleus peuvent être évoqués avec une intensité de stimulation minimale.
5. Après avoir trouvé le point chaud du soléaire, déterminez le seuil du moteur au repos (1,0 MT) comme l’intensité minimale requise pour évoquer des amplitudes MEP crête à crête dans l’EMG supérieures à 50 μV dans six essais consécutifs sur dix. Chez les sujets chez lesquels l’EMG de fond est déjà d’environ 50 μV, utilisez 100 μV comme seuil.
2. Fixation de la bobine
1. Placez la tête du sujet sur une table et utilisez de la mousse rigide pour éviter les mouvements de la tête dans toutes les directions. Fixez la bobine à un support et la tête du sujet à la chaise.
2. Fixez la bobine à l’aide de bandes velcro à la tête et utilisez un système de navigation TMS guidé par l’image pour surveiller la position de la bobine et de la tête tout au long de l’expérience. Évitez même les petits mouvements de la bobine par rapport à la tête du sujet, car cela modifie le recrutement des neurones par TMS.
3. Stimulation magnétique à la jonction cervicomédullaire
1. Utilisez une bobine magnétique à double cône placée à la jonction cervicomédullaire pour exciter les axones du tractus corticospinal.
2. Positionnez la bobine de manière à ce que la première dérivée du courant induit soit dirigée crânienne et que sa partie centrale soit sur ou près de l’ion. Appliquez la stimulation avec un débit de stimulateur maximal (100 %).
REMARQUE : Même avec cette intensité de stimulation élevée, le stimulus est trop faible pour recruter suffisamment les motoneurones de la colonne vertébrale et activer les muscles de la jambe inférieure (c’est-à-dire le soléaire et le tibial antérieur) chez la plupart des sujets. Ainsi, avec la stimulation cervicomédullaire, il n’y a pas de potentiel composé dans l’EMG de surface des muscles de la jambe. Par conséquent, combinez la simulation cervicomédullaire avec le réflexe H pour augmenter l’excitabilité des motoneurones spinaux.
4. Pré-mesure
1. Ajustez la taille du réflexe H (stimulation des nerfs périphériques)
1. Pour le conditionnement du réflexe H, ajustez la taille du réflexe H à 20 % de l’onde M maximale (Mmax) en modifiant l’intensité de la stimulation du stimulateur électrique. Pour obtenir Mmax, il faut enregistrer une courbe de recrutement H-reflex. Pour cela, appliquez des stimuli d’intensités variables. La pause entre les épreuves successives est de 4 s.
2. Calculez les réflexes H et les ondes M en tant qu’amplitudes crête à crête dans l’EMG (en mV) en ligne dans le logiciel d’enregistrement. Veillez à ce que la taille du témoin H-reflex reste constante à 20 % de Mmax tout au long de l’expérience et vérifiez sa taille à chaque essai. Lors de la détection d’un écart systématique de la taille du réflexe H (le réflexe H de contrôle est toujours plus petit ou plus grand que la taille cible), ajustez l’intensité de la stimulation juste avant l’essai consécutif.
2. Ajustez l’intensité de la stimulation de la TMS avant l’expérience.
1. Pour le conditionnement du réflexe H au repos, réglez l’intensité de stimulation de la TMS sur le cortex moteur à 90 - 100 % de la MT. Assurez-vous qu’aucune MEP n’est observée dans les essais sans PNS.
REMARQUE : L’intensité de la simulation doit être proche de 100 % de la MT afin d’assurer des effets importants sur le réflexe H conditionné au repos afin que la facilitation précoce puisse être facilement détectée.
2. Ajustez l’intensité de la stimulation cervicomédullaire avant l’expérience. Contrairement à la stimulation corticale, ajustez toujours l’intensité de la stimulation cervicomédullaire à 100 % de la puissance maximale du stimulateur.
3. Conditionnez le réflexe H avec une stimulation magnétique sur le cortex moteur.
1. Appliquez la TMS et la PNS en faisant varier le timing entre les deux stimuli (conditionnement du réflexe H) pour permettre l’évaluation des changements dans la transmission corticomotoneuronale. Pour détecter la facilitation précoce, démarrez le protocole de conditionnement avec un intervalle interstimulus (ISI) de -5 ms et modifiez les ISI par incréments de millisecondes, de -5 à +1 ms (Figure 1B).
REMARQUE : Les ISI négatifs indiquent que le PNS est déclenché avant le TMS ; les ISI positifs indiquent le contraire.
2. Variez l’ISI entre TMS et PNS de manière aléatoire d’un essai de stimulation à l’autre afin qu’aucun biais dû à un certain ordre de stimuli ne puisse apparaître.
REMARQUE : La « facilitation précoce » devrait se produire autour des ISI de -4 ms à -2 ms lors de l’application de la TMS sur le cortex moteur. Cela signifie que les plus rapides (voies corticospinales monosynaptiques) entrent en collision avec la volée afférente par le SNP au niveau des motoneurones spinaux à ce moment-là (voir 3.2 pour détecter la facilitation précoce).
3. Réglez la pause entre les essais de stimulation successifs à 4 secondes.
4. Conditionnez le réflexe H avec une stimulation magnétique sur la jonction cervicomédullaire.
REMARQUE : En utilisant la stimulation cervicomédullaire pour le conditionnement, l’excitation des voies corticospinales est spatialement plus proche des motoneurones spinaux qu’avec la stimulation du cortex moteur. Par conséquent, l’ISI correspondant à la facilitation précoce est décalé d’environ 3 à 4 ms. A titre d’exemple, la facilitation précoce par TMS sur le cortex moteur primaire à -4 ms correspondrait à une ISI entre -7 - -8 ms avec stimulation cervicomédullaire.
- Utilisez des ISI entre ISI-9 et -3 ms par pas de 1 ms pour le conditionnement cervicomédullaire. Appliquez l’ISI pour la TMS sur le cortex moteur et la TMS sur la jonction cervicomédullaire toujours ensemble dans un essai, et enregistrez également un réflexe H de contrôle et un MEP de contrôle dans cet essai. Utilisez le réflexe H de contrôle comme référence pour les réflexes H conditionnés et le réflexe de contrôle MEP pour assurer des conditions de stimulation comparables. Enregistrez (au moins) dix essais dans la pré-mesure.
5. Stimulation alternée sur le cortex moteur et la jonction cervicomédullaire
1. Appliquer le conditionnement du réflexe H SOL par stimulation magnétique du cortex moteur (conditionnement M1 ; voir 2.1) et par stimulation cervicomédullaire magnétique (conditionnement CMS ; voir 2.2) dans un ordre aléatoire au cours du même essai.
REMARQUE : Il est recommandé d’appliquer alternativement le conditionnement M1 et CMS dans le même essai afin de rapporter les réflexes H conditionnés au même échantillon de réflexes H de contrôle (voir Figure 1).
6. Intervention - TMS lent et répétitif
1. Réglez l’intensité de la stimulation à 1,2 MT, ce qui induit une suppression durable de l’excitabilité corticospinale requise car le conditionnement du réflexe H prend plusieurs minutes. Pendant l’intervention de SMTr, appliquez la SMT sur le cortex moteur primaire à 1 Hz pendant 20 min.
