Protocole de Stimulation magnétique transcrânienne en ligne pour mesurer la physiologie corticale associée à l’Inhibition de la réponse

L’objectif global de cette expérience est de quantifier l’excitabilité et l’inhibition du cortex moteur primaire au cours d’une tâche d’inhibition de la réponse motrice en utilisant la stimulation magnétique transcrânienne, également connue sous le nom de TMS. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine de la recherche sur le contrôle moteur afin de comprendre les changements physiologiques corticaux lors de l’achèvement des tâches motrices et l’inhibition de la réponse. Le principal avantage de cette technique est l’utilisation d’une technologie de stimulation magnétique transcrânienne non invasive pour explorer la physiologie du cortex moteur primaire lors d’une tâche comportementale de signal d’arrêt adaptée aux enfants.

Cette méthode peut donner un aperçu des troubles du mouvement pédiatriques. Il peut également être appliqué à toutes les affections neuropsychiatriques qui affectent la régulation motrice, telles que le trouble déficitaire de l’attention avec hyperactivité et le trouble du spectre autistique. David Huddleston et Alyssa Roeckner de notre laboratoire feront la démonstration de la procédure.

Commencez par dépister les contre-indications de la TMS chez le participant à l’aide d’un questionnaire standardisé. Montrez comment fonctionne le TMS en délivrant une impulsion magnétique sur l’avant-bras de l’opérateur. Après cela, délivrez une impulsion TMS sur l’avant-bras du participant, afin qu’il puisse sentir le pouls.

Ensuite, placez des bouchons d’oreille dans les oreilles du participant pour le protéger de l’ouïe. Ensuite, demandez au sujet d’enlever l’index dominant pour identifier le premier muscle interosseux dorsal, ou FDI. Placez l’électrode négative sur le ventre du FDI, puis placez l’électrode positive entre la deuxième et la troisième articulation métacarpo-phalangienne, ou MCP, et l’électrode de terre sur la cinquième articulation MCP.

Positionnez les mains du participant avec les aspects ulnaires des bras et des mains reposant entièrement sur un oreiller sans effort anti-gravité requis. Enfin, demandez au participant d’étendre l’index dominant pendant que le troisième à le cinquième doigt fléchit. Ensuite, placez un pad de manette de jeu sur l’oreiller, de sorte que l’index repose sur le bouton que vous utilisez pour la tâche de la voiture de course Slater-Hammel.

Commencez par obtenir des mesures TMS de base, à l’aide d’une bobine TMS circulaire de 90 millimètres positionnée tangentiellement au crâne au-dessus du sommet, la poignée pointant vers l’occiput pour produire un courant induit postérieur-antérieur au-dessus de M1. Ensuite, utilisez un crayon de cire pour marquer l’emplacement du cuir chevelu une fois que le point chaud a été localisé afin de vous assurer que l’émission d’impulsions TMS se produit dans la même région corticale. Effectuer 20 essais de MEP FDI induits par la TMS à impulsion unique de base en utilisant une intensité de 120 % du seuil moteur au repos, abrégé en RMT, avec les deux mains au repos. Enfin, effectuer 20 essais de mesures TMS par impulsions appariées de base de l’inhibition intracorticale à intervalle court M1 au repos en utilisant un intervalle interstimulus de trois millisecondes.

Commencez par afficher la tâche d’inhibition de la réponse Slater-Hammel de la voiture de course sur un moniteur directement devant le participant. Commencez l’expérience en entraînant d’abord le participant sur la tâche comportementale, en disant au sujet que la voiture sur le côté gauche du moniteur commencera à bouger après que le bouton ait été enfoncé par adduction de l’index dominant. Ensuite, dites au participant que l’objectif des essais de go est de lever le doigt le plus près possible, mais avant, de l’objectif de 800 millisecondes, comme illustré par une ligne verticale à l’écran.

Demandez au participant de pratiquer 10 épreuves de go. Ensuite, fournissez une formation pour la tâche d’arrêt, en disant au participant que la deuxième série d’essais implique que la voiture s’arrête au hasard avant l’objectif de 800 millisecondes. Dites à l’enfant de garder son index sur le bouton, sans lever le doigt, chaque fois que la voiture s’arrête au hasard.

Informez le participant que si un signal d’arrêt est présenté et que le doigt est levé avant le drapeau à damier, un message « trop tôt » apparaîtra. Dites à l’enfant qu’un excellent message s’affichera après les essais d’arrêt réussis. Demandez à l’enfant de pratiquer 10 essais d’arrêts.

Une fois que le participant a pratiqué les essais go only et stop only, dites-lui que le bloc d’entraînement suivant contient un mélange d’essais go et stop. Demandez à l’enfant d’effectuer 20 essais de go et d’arrêt mixtes comme pratique finale. Ensuite, en préparation de l’expérience en ligne de Slater-Hammel, rappelez au participant d’appuyer sur l’index dominant pour commencer le sentier, de lever le doigt pour les essais et de garder son doigt sur le bouton pour arrêter les essais.

Dites à l’enfant que des impulsions TMS seront délivrées pendant la tâche Slater-Hammel et qu’il y aura trois blocs d’essais en ligne de TMS Slater-Hammel. Placez la bobine circulaire de 90 millimètres sur le sommet à l’aide d’un crayon de cire précédent pour stimuler préférentiellement la dominante M1 et réglez l’intensité de l’impulsion de conditionnement à 60 % RMT et l’impulsion de test à 120 % RMT. Enfin, commencez l’expérience en ligne Slater-Hammel TMS.

Ici, des données neurophysiologiques représentatives dans différentes conditions d’essai à l’aide des estimations moyennes des moindres carrés calculées à partir du modèle de régression. Pour les amplitudes MEP, les variables indépendantes sexe, vue et bloc d’essai n’étaient pas significatives dans le modèle de régression. La condition d’impulsion TMS et son interaction avec la condition d’essai étaient significatives.

Toutes les comparaisons par paires des amplitudes MEP d’impulsion unique entre les trois conditions de tâche étaient non significatives. Cependant, les différences entre l’arrêt go et l’arrêt échoué et l’arrêt réussi et l’arrêt échoué étaient significatives. Une fois maîtrisée, cette technique peut être réalisée en environ une heure si elle est exécutée correctement.

Lors de la tentative de cette procédure, il est important de se rappeler d’enseigner aux enfants comment effectuer correctement la tâche de Slater-Hammel. La mise en place des sondes EMG et la technique utilisée lors de l’acquisition des données sont importantes pour obtenir des données fiables. Suite à cette procédure, d’autres méthodes telles que l’utilisation simultanée de deux bobines TMS pendant une tâche comportementale peuvent être effectuées afin d’explorer comment d’autres régions corticales régulent le système moteur pendant les tâches motrices.

Après son développement, cette technique a ouvert la voie aux chercheurs dans le domaine de la recherche sur le contrôle moteur pour explorer la physiologie du système moteur chez les patients souffrant de problèmes de contrôle moteur tels que le syndrome de Gilles de la Tourette, la dystonie, le TDAH et les troubles du spectre autistique. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon d’effectuer la TMS chez les enfants lors d’une tâche comportementale.