גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי המופעל על ידי אלקטרואנצפלוגרפיה בזמן אמת לעירור קליפת המוח

תקציר

מקור: Stefanou, M., et.al. גירוי מוחי תלוי מצב מוחי עם גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי המופעל על ידי אלקטרואנצפלוגרפיה בזמן אמת. J. Vis. Exp. (2019)

סרטון זה מדגים את התהליך של גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי (TMS) המופעל על ידי EEG בזמן אמת כדי לחקור את הריגוש בקליפת המוח. ההליך כולל מיקום סליל ה-TMS מעל קליפת המוח המוטורית, סנכרון הגירוי עם שלבים ספציפיים של אות ה-EEG, ורישום פוטנציאלים מעוררים מוטוריים (MEPs) כדי לחקור את ההשפעות של מצבי מוח שונים על תגובות קליפת המוח. טכניקה זו מאפשרת אפנון מדויק של פעילות המוח בהתבסס על ניתוח EEG בזמן אמת.

פרוטוקול

כל ההליכים הכוללים משתתפים אנושיים בוצעו בהתאם להנחיות המוסדיות, הלאומיות והבינלאומיות לרווחת האדם ונבדקו על ידי מועצת הביקורת המוסדית המקומית.

1. מציאת ה"נקודה החמה" המוטורית וקביעת הסף המוטורי במנוחה
   1. מצא את ה"נקודה החמה" המוטורית (כלומר מיקום הגירוי שעליו TMS עם פולס יחיד מעורר MEPs מעוצבים היטב של משרעת עקבית יחסית בין ניסויים) ושמור את מיקום הסליל המתאים (כולל כיוון הסליל וזווית) במערכת הניווט העצבי.
   2. מצא את הסף המוטורי במנוחה (RMT) על ידי הפעלת פולסים בודדים של TMS על קליפת המוח המוטורית בעוצמות גירוי הולכות וגדלות בהדרגה עד של-MEPs שנוצרו יש אמפליטודות שיא לשיא של יותר מ-50 μV ביותר מ-50% מהניסויים.
   3. אם זמין, השתמש בסקריפט אוטומטי להערכת פרמטרים על ידי בדיקה רציפה (PEST), למשל, בעקבות אסטרטגיית סבירות מקסימלית המספקת גם הערכה מקוונת של מרווח הסמך של RMT בהתבסס על השונות הנצפית של תגובות בודדות ואשר בדרך כלל דורשת כ. 30 פעימות בדיקה בעוצמה משתנה אדפטיבית כדי לקבל אומדן RMT חזק.
   4. אם זה לא מפגש הניסוי הראשון, השווה את מיקום הסליל למיקום הקודם והשווה את ה-RMT שהתקבל עם ה-RMT הקודם כדי לאמת עקביות.
   5. במידת הצורך, קבע את עוצמות הגירוי עבור סף המנוע הפעיל (AMT) או עבור משרעת MEP של 1 mV משיא לשיא באמצעות נהלים סטנדרטיים.
2. הכנת המשתתף הסופי
   1. לחלופין, יש לשתק את ראשו של הנבדק באמצעות כרית ואקום.
   2. לחלופין, העבירו רעש מיסוך דרך אטמי אוזניים (כאשר מתכננים לנתח פוטנציאל EEG מעורר TMS). אחרת, ספקו לנבדק אטמי אוזניים ואוזניות להגנה על השמיעה.
   3. לחלופין, יישר וקבע את הסליל במיקום הרצוי באמצעות זרוע מכנית.
3. אימות איכות נתונים לפני הניסוי
   1. בדוק שהמעבד בזמן אמת מקבל נתונים ממערכת ה-EEG.
   2. בדוק את האות המתקבל מהמסנן המרחבי הרצוי של EEG (למשל, מונטאז' לפלסיאני ממוקד C3) עבור חפצים ברורים.
   3. אשר חזותית את איכות אות ה-EEG, בדוק אם יש אלקטרודות גרועות, רעש קו מוגזם וחפצי שרירים, והתאם את חלון הזמן וקנה המידה של המשרעת בתוכנת מערכת ה-EEG לבדיקה ויזואלית מתמשכת במהלך הניסוי.
4. מפגש ניסוי ראשי
   1. אלא אם כן עוצמת הגירוי נשלטת מרחוק בתסריט הניסוי, הגדר ידנית את עוצמת הגירוי לערך הרצוי (למשל, 110% מה-RMT).
   2. הפעל את התסריט הניסיוני כדי להחיל פולסים בשלבים שונים של תנודת המטרה בסדר אקראי.
   3. במהלך הניסוי, עקוב אחר ספי תנאי הטריגר (סף זיהוי חפצים, סף טרום עצבוב, הספק מינימלי וכו').
      הערה: גירויים יופעלו במרווחי זמן לא קבועים, מכיוון שהמעבד בזמן אמת ממתין להתרחשות תנאי ההדק. עם זאת, יש להגדיר את התנאים כך שרוב הגירויים יתרחשו במרווח צפוי (למשל, 2-3 שניות לאחר הדופק הקודם), ולהימנע מהפסקות ארוכות (למשל, במקרה זה, >5 שניות) מכיוון שאלו יובילו לתגובות מעוררות גדולות יותר עקב חידוש.
      1. לחלופין, השתמש בריבוד פוסט הוק כדי להסיר ניסויים לאחר מרווחי זמן ארוכים מדי.
   4. כדי להשיג כוח סטטיסטי מספיק כדי להבדיל בין השפעות גירוי ספציפיות לשלב, רכשו מספר מספיק של ניסויים
      הערה: בחרנו בדרך כלל 80-120 ניסויים משולבים לכל מצב.
   5. תעד את זמני ההתחלה והסיום של המפגשים השונים ושמור תיעוד של כל התרחשויות חריגות.

חומרים