מאמר שיטה

אינדוקציה סטנדרטית והערכה של פלסטיות קליפת המוח דמוית חיזוק לטווח ארוך באמצעות גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי

DOI:

10.3791/69425

⸱

7 בנובמבר 2025

 ,  ,  ,  , 
1Department of Rehabilitation Medicine, The First Affiliated Hospital with Nanjing Medical University, 2School of Rehabilitation Medicine, Nanjing Medical University

* These authors contributed equally

במאמר זה

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מאמר זה מתאר את האינדוקציה הסטנדרטית של פלסטיות קליפת המוח דמוית חיזוק לטווח ארוך באמצעות פרוטוקולי גירוי חוזרים, ואחריו יישום גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי בפולס יחיד המונחה על ידי מערכת ניווט עצבי כדי להעריך את הפלסטיות הסינפטית.

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

בשנים האחרונות, גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי (TMS) התגלה כטכניקה לא פולשנית, זולה ויעילה להערכת שינויים סינפטיים במוח. פלסטיות סינפטית היא מנגנון בסיסי של פלסטיות עצבית המשקף את יכולתו של המוח לשנות את החוזק והיעילות של קשרים סינפטיים בתגובה לחוויה או לגירויים סביבתיים. העצמה לטווח ארוך (LTP) משמשת כמודל הניסויי השולט לחקר מנגנוני הפלסטיות הסינפטית, וממלאת תפקיד קריטי בהבנת הפלסטיות הסינפטית ותפקוד המוח הכללי. דפוסי גירוי ספציפיים, במיוחד דפוסים חוזרים או מתפרצים של פולסים כגון גירוי פרץ תטא לסירוגין (iTBS), יכולים לגרום לפלסטיות קליפת המוח דמוית LTP, ולספק גישה לא פולשנית אפשרית להערכת הפלסטיות הסינפטית. עם זאת, היישום של טכניקות אלו דורש הקפדה על פרוטוקולים סטנדרטיים כדי להבטיח את הדיוק והאמינות של התוצאות. לכן, מאמר זה נועד להדגים גישה סטנדרטית להשראת פלסטיות דמוית LTP באמצעות iTBS, ואחריה הערכה של פלסטיות סינפטית עם TMS דופק יחיד, כאשר שני ההליכים מונחים על ידי מערכת ניווט עצבי. ההתמקדות של מאמר זה תהיה בהליכים הטכניים החיוניים ובשיקולים התפעוליים הדרושים להשגת מדידות מדויקות ואמינות של פלסטיות קליפת המוח.

מבוא

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

בשנים האחרונות, גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי (TMS) התגלה כטכניקה לא פולשנית, חסכונית ויעילה לחקירה וויסות פעילות עצבית במוח האנושי1. בין פרדיגמות הגירוי השונות, גירוי פרץ תטא לסירוגין (iTBS) משך תשומת לב משמעותית בשל יכולתו לגרום לפלסטיות דמוית חיזוק לטווח ארוך (LTP) בקליפת המוח המוטורית האנושית2. באופן ספציפי, iTBS מספק התפרצויות בתדר גבוה במרווחי תטא, ומחקה דפוסי צימוד תטא-גמא אנדוגניים הקשורים לפלסטיות סינפטית3. הוא גורם לפלסטיות דמוית LTP על ידי הפעלת קולטני N-methyl-D-aspartate (NMDARs)4, מה שמקל על בלוק Mg2+ ומאפשר ל-Ca2+ להיכנס לנוירון הפוסט-סינפטי5. זרם Ca2+ זה מפעיל מפלי איתות במורד הזרם, כולל הפעלה של חלבון קינאז II מגורה סידן/קלמודולין (CaMKII), המקדם את הזרחן6 והחדרת קולטני חומצה α-אמינו-3-הידרוקסי-5-מתיל-4-איזוקסזולפרופיונית (AMPARs), ובכך משפר את ההעברה הסינפטית7. בהשוואה לגישות לא פולשניות אחרות, כגון גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי חוזר (rTMS) או גירוי זרם ישר טרנס-גולגולתי (tDCS), iTBS יכול לגרום לפלסטיות קליפת המוח דמוית LTP עם משך גירוי קצר יותר ועוצמה נמוכה יותר, מה שהופך אותו לאופציה נסבלת יותר בנבדקים 8,9,10. כדי להעריך את ההשפעות הנוירופלסטיות הנגרמות על ידי iTBS, חוקרים מודדים בדרך כלל שינויים במשרעות פוטנציאל מעורר מוטורי (MEP) שנרשמו באמצעות אלקטרומיוגרפיה (EMG), המשקפות ריגוש קורטיקו-שדרה מוגבר11. מחקרים הראו כי שיפורי MEP אלה יכולים להימשך עד 60 דקות לאחר הגירוי, מה שמעיד על אפנון חולף אך חזק של ריגוש קליפת המוח10,12. בשל זמן המתן הקצר ופרופיל הבטיחות המבוסס היטב, iTBS מתאים במיוחד ליישומים חוזרים בהקשרים ניסיוניים וקלינייםכאחד. באופן ספציפי, פרוטוקול iTBS סטנדרטי (600 פולסים, 192 שניות), כמו גם פרוטוקולי rTMS קונבנציונליים של 10 הרץ (1,200-1,500 פולסים, 15-20 דקות), גורמים באופן אמין להשפעות פלסטיות דומות דמויות LTP 8,13. ככזה, נעשה בו שימוש יותר ויותר כדי לחקור פלסטיות סינפטית אצל אנשים בריאים ואוכלוסיות חולים, ומספק תובנות חשובות לגבי ליקויים הקשורים לפלסטיות בהפרעות נוירולוגיות כגון מחלת אלצהיימר (AD), שבץ ודיכאון.

פלסטיות סינפטית, מנגנון בסיסי של פלסטיות עצבית, עומדת בבסיס תהליכים קריטיים כמו למידה וזיכרון. הוא משקף את יכולתו של המוח לשנות את החוזק והיעילות של קשרים סינפטיים בתגובה לחוויה או לגירויים סביבתיים14. בין צורות שונות של פלסטיות סינפטית, LTP הוא מודל מבוסס היטב ללמידה וזיכרון באמצעות שיפור ההעברה הסינפטית15. עדויות מצטברות מצביעות על כך שליקויים בפלסטיות דמוית LTP קשורים קשר הדוק לליקויים קוגניטיביים והתנהגותיים בהפרעות נוירולוגיות כגון AD16. ליקויים אלה עשויים לשקף שיבושים ספציפיים למחלה באיתות סינפטי ובמסלולים מולקולריים הקשורים לפלסטיות, כולל שינויים באינדוקציה, ביטוי או תחזוקה של LTP17. לפיכך, הבנה וכימות של פלסטיות סינפטית חיונית לקידום אסטרטגיות טיפוליות לשיקום תפקוד קוגניטיבי, שליטה מוטורית, אינטגרציה חושית וויסות רגשי, ולהקל על שיקום נוירולוגי יעיל.

בעוד שטכניקות כגון iTBS להשראת פלסטיות דמוית-LTP ו-TMS עם פולס יחיד להערכת פלסטיות קליפת המוח מציעות פוטנציאל מלהיב, היישום שלהן דורש הקפדה על פרוטוקולים סטנדרטיים כדי להבטיח דיוק ושחזור. שיטות לא עקביות עלולות להוביל לשונות, שעלולה לעכב את מהימנות הממצאים. יתר על כן, חוסר עקביות מתודולוגית בין מחקרים, כולל הבדלים בעוצמת הגירוי, מיקום הסליל ותזמון מדידות התוצאה, מגבילים את יכולת השחזור של ממצאי פלסטיות הנגרמת על ידי TMS. בפועל, iTBS מנוהל בדרך כלל ב-80% מהסף המוטורי במנוחה (RMT)18, ואינדוקציה אמינה של פלסטיות דמוית LTP תלויה עוד יותר במיקום מדויק של הסליל, המושג לרוב באמצעות הנחיית ניווט עצבי19. בהתאם לכך, מאמר זה נועד להדגים פרוטוקול סטנדרטי מונחה ניווט עצבי להשראת פלסטיות דמוית LTP באמצעות iTBS, ואחריו הערכת הפלסטיות של קליפת המוח באמצעות TMS דופק יחיד. ההתמקדות של מאמר זה תהיה בהליכים הטכניים החיוניים ובשיקולים התפעוליים הדרושים להשגת מדידות מדויקות ואמינות של פלסטיות קליפת המוח.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ועדת האתיקה של בית החולים המסונף הראשון לאוניברסיטה הרפואית נאנג'ינג אישרה את הפרוטוקולים (מספר 2023-SR-789), והפרוטוקול נרשם במרשם הניסויים הקליניים הסיני (מספר ChiCTR2400082549). כל ההליכים התנהלו בהתאם להצהרת הלסינקי. הסכמה מדעת בכתב הושגה לפני ההרשמה למחקר.

1. תהליך ההסכמה

  1. לפני כל הערכה, הסבירו את מטרת ההערכה, את הליכי הניסוי העיקריים ואת כל גורמי הסיכון הפוטנציאליים הקשורים למחקר. ענה על כל שאלה או חשש. בקש אישור על תהליך ההסכמה וחתימה על טופס ההסכמה מדעת.
  2. אי עמידה בקריטריונים לבטיחות TMS מהווה עילה להחרגה מהכלל. שאל את השאלות הבאות עם תשובות מתועדות. תשובה חיובית לכל קריטריון מהווה עילה להרחקה:
    האם יש לכם שתלים או מכשירים מתכתיים שאינם תואמים ל-TMS (למשל, קוצבי לב, שתלי שבלול, קליפסים למפרצת)?
    האם יש לך היסטוריה של אפילפסיה או התקפים, או היסטוריה משפחתית של אפילפסיה?
    האם אתה נוטל כרגע תרופות שעלולות לגרום להתקפים?
    האם יש לך ליקויים קוגניטיביים או תקשורתיים חמורים שימנעו השתתפות במחקר?
    האם יש לך הפרעות חמורות בעמוד השדרה הצווארי (למשל, היצרות צוואר הרחם או חוסר יציבות בעמוד השדרה)?
    האם יש לך פציעות ישירות או פגמים בגולגולת באזור הגירוי?
    אם את אישה בעלת פוטנציאל לפוריות: האם את בהריון או אולי בהריון? אם יש חשד להריון, בצע בדיקת HCG בדם או בשתן ולא לכלול מקרים חיוביים.

2. הכנת מודל הראש באמצעות מערכת ניווט עצבי

  1. השתמש במערכת הניווט העצבי (גרסה 2.5.3.50294) לאורך כל הפרוטוקול כדי להנחות את מיקום הסליל, לרשום ציוני דרך אנטומיים, לכייל את הסליל ולשמור על מיקום סליל עקבי במהלך קביעת RMT וגירוי iTBS.
  2. הגדרת מערכת ניווט עצבי: השתמש במערכת כדי לקבל משוב חזותי בזמן אמת על מיקום סליל ה-TMS ויישרו ביחס לציוני דרך אנטומיים, תוך הבטחת מיקוד מדויק במהלך זיהוי פונקציונלי של הנקודה החמה המוטורית בקליפת המוח המוטורית הראשונית (M1) המתאימה לשריר המטרה הנגדי20.
  3. הקמת מודל ראש תלת מימדי (3D): צור את מודל הראש התלת מימדי באמצעות תבניות המוח הסטנדרטיות המסופקות בתוכנת הניווט העצבי או שנבנה מסריקות הדמיית תהודה מגנטית (MRI) בודדות. על ידי בחירה באחד מהם, ה-MRI הבודד או מצב התבנית הסטנדרטי, רשום ציוני דרך אנטומיים על פני המישור הצירי, הסגיטלי והעטרה. בצע פילוח משטח הקרקפת כדי ליצור מודל ראש תלת מימדי.
  4. כיול סליל
    1. לאחר השלמת רישום דגם הראש, בצע כיול סליל כדי להבטיח מעקב מדויק בזמן אמת בתוך מערכת הניווט העצבי. נווט בהגדרות TMS, לחץ על בחירת סליל> כיול פני כלי. הנח את סליל ה-TMS, המצויד בסמנים רפלקטיביים, על בלוק כיול ייעודי. יישר נקודות נאמנות על הסליל הפיזי עם הנקודות המתאימות בבלוק הכיול בהנחיית תוכנה.
    2. לאחר הכיול הראשוני, עקוב אחר הנחיית המערכת כדי למקם את הסליל מעל בלוק הכיול כדי לאשר את הדיוק. לחץ על כיול כדי להתחיל את הכיול האוטומטי. קבל רק כיולים עם שגיאה מרחבית מתחת ל-3 מ"מ21. אחרת, בצע כיול מחדש. ודא שניתן לעקוב באופן אמין אחר מיקום, כיוון וזווית ההטיה של הסליל לאורך כל מפגש ה-TMS22.

3. זיהוי נקודה חמה של המנוע

  1. מיקום המשתתף: בקש מהמשתתף לשבת בכיסא נוח עם תמיכה בגב ובזרוע כדי למזער את תנועת הראש והגוף. שמור על שתי הידיים רגועות לחלוטין ודוממות במהלך ההליך. הימנע מתנועות של היד הלא ממוקדת שעלולות לבלבל את המדידות
  2. הגדרת מעקב אחר הראש: חבר את הסמנים מחזירי האור האינפרא אדום למצח כדי לאפשר מעקב בזמן אמת אחר מיקום הראש במהלך האימון. אבטח את הסמנים עם טלאים דביקים וודא שהם מזוהים על ידי מערכת הניווט העצבי, המסומנת על ידי סמנים ירוקים (סמנים לא מזוהים מופיעים באדום).
  3. רישום ציוני דרך: השתמש במצביע מסומן כדי לסמן ברצף שלושה ציוני דרך אנטומיים בקרקפת: הנזיון, החריץ הסופרטרגי השמאלי והחריץ הסופרטרגי הימני. אפשר למערכת הניווט העצבי לרשום מרחבית את מיקום הראש בפועל עם דגם הראש התלת-ממדי23.
  4. דגימת צורת ראש: השתמש במצביע כדי לאסוף כ-200 עד 300 נקודות נוספות על הקרקפת כדי לשפר את דיוק הרישום24. אפשר לתוכנה להתאים אוטומטית מודל צורת ראש אינדיבידואלי המבוסס על נקודות אלה כדי לייעל את היישור בין תמונות MRI למערכת הקואורדינטות בפועל25.
  5. הקלטת EMG: הנח את אלקטרודת ההקלטה מעל הבטן של שריר חוטף המטרה pollicis brevis (APB) ואת אלקטרודת הייחוס ליד המפרק הבין-פלנגאלי של האגודל, במרחק של כ-2 ס"מ זה מזה26. רשום MEPs בקצב דגימה של 100 קילו-הרץ עם רזולוציה מינימלית של <0.2 μV וטווח תגובת תדר של 1-25 קילו-הרץ, בעוד שעכבות האלקטרודות נשמרו מתחת ל-5 kΩ. ודא שאות ה-EMG הבסיסי מציג רעש מינימלי, צורת גל יציבה וללא סחיפה ברורה או הפרעות חשמליות לפני שתמשיך27.
  6. קבע את הנקודה החמה של המנוע
    1. קבע קואורדינטות M1 על ידי מתן TMS דופק יחיד (סליל דמות שמונה, 70 מ"מ) כ-5 ס"מ לרוחב ו-0-1 ס"מ קדמי ביחס לקודקוד28, נגדי לשריר המטרה כדי לעורר משרעת MEP מקסימלית, מה שמקל על לוקליזציה מדויקת של הנקודה החמה המוטורית. שמור על היד רפויה לחלוטין כדי למנוע התכווצות שרירים רצונית שעלולה להפריע למדידות MEP.
    2. כוון את ידית הסליל 45° אחורי לקו האמצע כדי להעביר את הזרם האלקטרומגנטי בניצב לחריץהמרכזי 29. הזז את הסליל באופן שיטתי בצעדים של 1 ס"מ סביב אזור M1 המסומן לכל הכיוונים, כולל קדמי, אחורי, מדיאלי ורוחבי30, במרווחים של 5 שניות31. הגדר את הנקודה החמה של המנוע כאתר המייצר את משרעת ה-MEP הגדולה ביותר ב-APB32 הרגוע.
  7. סימון נקודה חמה מוטורית: לאחר זיהוי הנקודה החמה המוטורית המוגדרת פונקציונלית, סמן אותה מיד בתוך מערכת הניווט העצבי. לאחר הסימון, אפשר למערכת לרשום אוטומטית פרמטרים מרחביים מרכזיים, כולל המרחק בין הסליל לנקודת המטרה, סטיית ההטיה וסטיית הסיבוב. השתמש במדדים אלה כדי להבטיח מיקום סליל מדויק וניתן לשחזור לאורך הליך הגירוי33.

4. קביעת RMT

  1. מדוד את משרעת השיא לשיא באמצעות נתוני EMG פני השטח כדי להשיג את ה-MEP, תוך החלת אותם הגדרת EMG ופרמטרים כמתואר בשלב 3.5. הגדר RMT כעוצמת הגירוי המינימלית המעוררת MEP עם אמפליטודות שיא לשיא הגדולות מ-50 μV לפחות בחמישה מתוך עשרה ניסויי TMS רצופים של פעימה אחת28.

5. הערכת פלסטיות דמוית LTP

  1. הערכות בסיסיות: רשום 20 MEPs רצופים המעוררים TMS במרווחים של 5 שניות בנקודה החמה של המנוע. הגדר את עוצמת הגירוי של MEPs ל-120% RMT, מה שמעורר MEPs של כ-1 mV34.
  2. אינדוקציה של פלסטיות דמוית LTP: לספק גירוי באמצעות מכשיר TMS (סליל בצורת שמונה, 70 מ"מ). החל iTBS על הנקודה החמה של המנוע בעוצמה של 80% RMT כדי לגרום לפלסטיות דמוית LTP. השתמש בפרוטוקול iTBS המורכב מהתפרצויות של שלושה גירויים ב-50 הרץ החוזרים על עצמם ב-5 הרץ. חזור על רכבת של 2 שניות של גירוי דופק זה ואחריו 8 שניות של מנוחה למשך סך של 200 שניות (600 פולסים)10.
  3. הערכת פלסטיות: רשום 20 MEPs ב-5 דקות, 10 דקות, 15 דקות ו-30 דקות לאחר התערבות iTBS תוך שימוש באותה עוצמת גירוי (120% RMT) כדי להעריך פלסטיות35.
  4. כימות פלסטיות דמוית LTP: חשב את המשרעת הממוצעת משיא לשיא של 20 MEPs שנרשמו בכל נקודת זמן (קו בסיס, 5 דקות, 10 דקות, 15 דקות ו-30 דקות לאחר iTBS) כדי לשקף כמותית את הריגוש בקליפת המוח36. אמפליטודות MEP לאחר גירוי מתבטאות כיחס מנורמל ביחס לקו הבסיס כדי לתקנן מדדי ריגוש בין מפגשים ויחידים. התוצאה היא משרעת MEP גולמית ומשרעת MEP מנורמלת בנקודת הזמן הסופית שלאחר iTBS, המייצגת את אפקט הטיפול37.
  5. חשב את משרעת ה-MEP המנורמלת בכל נקודת זמן כ:
    משוואה 1
    סווג אנשים עם ערך MEP מנורמל ממוצע כולל >1.1 כמאפשר, <0.9 כמעוכב ובין 0.9 ל-1.1 כללא שינוי בעקבות כל תנאי iTBS38.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

במהלך ההדגמה, נעשה שימוש במערכת ניווט עצבי כדי להנחות את המיקום המדויק של סליל ה-TMS מעל הנקודה החמה של המנוע, לספק משוב מרחבי בזמן אמת ולמזער את השונות במיקום הסליל. מכשיר TMS (סליל בצורת שמונה, 70 מ"מ) סיפק גירוי לאורך כל הפגישה. כדי להמחיש את ההליך, מוצגות להלן תוצאות מייצגות של משתתף אחד. אמפליטודות ה-MEP שתועדו הראו תגובות יציבות ועקביות על פני ניסויים בפולסים בודדים, המשקפות את היציבות המסופקת על ידי מיקום הסליל בהנחיית ניווט עצבי. עליות תלויות זמן במשרעת MEP בעקבות iTBS מצביעות על פלסטיות דמוית LTP. ניתן לנתח את ה...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ליישום של TMS לחקירת פלסטיות סינפטית יש פוטנציאל גדול לקידום מחקר נוירופיזיולוגי. באופן ספציפי, ניתן להשתמש ב-TMS עם פולס יחיד כדי להעריך פלסטיות דמוית LTP, בעוד ש-rTMS מציע שיטה מעשית ולא פולשנית להשראתה. עם זאת, הדיוק ויכולת השחזור של ממצאים אלה תלויים במידה רבה בסטנדרטיזציה של פרמטרים פרוצדורליים. בהתאם לכך, פרוטוקול זה מספק גישה אמינה וסטנדרטית להערכת פלסטיות דמוית LTP באמצעות TMS המונחה על ידי מערכת ניווט עצבי.

LTP, מודל תאי מבוסס של פלסטיות סינפטית

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

למחברים אין אינטרסים פיננסיים מתחרים או ניגודי אינטרסים אחרים בהתאם לעבודה זו.

תודות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מחקר זה נתמך על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (מס' 82372582, 82503067), הפרויקט התחרותי של תוכנית המחקר והפיתוח המרכזית של מחוז ג'יאנגסו (מס' BE2023034).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
סליל TMS 70 מ"מחברת יורוידה, ווהאן, סין
אלקטרודות משטח אלקטרומיוגרפיהקתאי, שנגחאי, סיןCM25R
מערכת אלקטרומיוגרפיהחברת יורוידה, ווהאן, סין
מצביע נוירוניווטANT נוירו, גרמניה
סמנים רפלקטיביים של ניוווט עצביANT נוירו, גרמניה
מערכת ניווט עצביANT נוירו, גרמניהVisor2, גרסה 2.5.3.50294
מגרה TMSחברת יורוידה, ווהאן, סיןNS5000

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Motta, C., et al. Transcranial magnetic stimulation predicts cognitive decline in patients with Alzheimer's disease. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 89 (12), 1237-1242 (2018).
  2. Di Lorenzo, F., et al. Effects of Cerebellar Theta Burst Stimulation on Contralateral Motor Cortex Excitability in Patients with Alzheimer's Disease. Brain Topogr. 33 (5), 613-617 (2020).
  3. Trebbastoni, A., et al. Altered Cortical Synaptic Plasticity in Response to 5-Hz Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation as a New Electrophysiological Finding in Amnestic Mild Cognitive Impairment Converting to Alzheimer's Disease: Results from a 4-year Prospective Cohort Study. Front Aging Neurosci. 7, 253(2015).
  4. Sharbafshaaer, M., Cirillo, G., Esposito, F., Tedeschi, G., Trojsi, F. Harnessing Brain Plasticity: The Therapeutic Power of Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation (rTMS) and Theta Burst Stimulation (TBS) in Neurotransmitter Modulation, Receptor Dynamics, and Neuroimaging for Neurological Innovations. Biomedicines. 12 (11), 2506(2024).
  5. Lüscher, C., Malenka, R. C. NMDA receptor-dependent long-term potentiation and long-term depression (LTP/LTD). Cold Spring Harb Perspect Biol. 4 (6), a005710(2012).
  6. Lisman, J., Yasuda, R., Raghavachari, S. Mechanisms of CaMKII action in long-term potentiation. Nat Rev Neurosci. 13 (3), 169-182 (2012).
  7. Nowacka, A., Getz, A. M., Bessa-Neto, D., Choquet, D. Activity-dependent diffusion trapping of AMPA receptors as a key step for expression of early LTP. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 379 (1906), 20230220(2024).
  8. Blumberger, D. M., et al. Effectiveness of theta burst versus high-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation in patients with depression (THREE-D): a randomised non-inferiority trial. Lancet. 391 (10131), 1683-1692 (2018).
  9. Gan, T., Nikolin, S., Loo, C. K., Martin, D. M. Effects of High-Definition Transcranial Direct Current Stimulation and Theta Burst Stimulation for Modulating the Posterior Parietal Cortex. J Int Neuropsycho Soc. 25 (9), 972-984 (2019).
  10. Huang, Y. Z., Edwards, M. J., Rounis, E., Bhatia, K. P., Rothwell, J. C. Theta burst stimulation of the human motor cortex. Neuron. 45 (2), 201-206 (2005).
  11. Tomeh, A., et al. Height-dependent variation in corticospinal excitability modulation after active but not sham intermittent theta burst stimulation. IBRO Neurosci Rep. 18, 498-511 (2025).
  12. Wischnewski, M., Schutter, D. J. Efficacy and Time Course of Theta Burst Stimulation in Healthy Humans. Brain Stimul. 8 (4), 685-692 (2015).
  13. Yu-Lei, X., et al. Theta burst stimulation versus high-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation for poststroke dysphagia: A randomized, double-blind, controlled trial. Medicine (Baltimore). 101 (2), e28576(2022).
  14. Magee, J. C., Grienberger, C. Synaptic Plasticity Forms and Functions. Annu Rev Neurosci. 43, 95-117 (2020).
  15. Chen, X., et al. CaMKII autophosphorylation is the only enzymatic event required for synaptic memory. Proc Natl Acad Sci U S A. 121 (26), e2402783121(2024).
  16. Zhang, H., et al. Role of Aβ in Alzheimer's-related synaptic dysfunction. Front Cell Dev Biol. 10, 964075(2022).
  17. Lepeta, K., et al. Synaptopathies: synaptic dysfunction in neurological disorders - A review from students to students. J Neurochem. 138 (6), 785-805 (2016).
  18. Lu, J., et al. Effect of intermittent theta burst stimulation on upper limb function in stroke patients: a systematic review and meta-analysis. Front Neurol. 15, 1450435(2024).
  19. Jannati, A., Oberman, L. M., Rotenberg, A., Pascual-Leone, A. Assessing the mechanisms of brain plasticity by transcranial magnetic stimulation. Neuropsychopharmacology. 48 (1), 191-208 (2023).
  20. Nieminen, A. E., et al. Accuracy and precision of navigated transcranial magnetic stimulation. J Neural Eng. 19 (6), (2022).
  21. Herwig, U., et al. The navigation of transcranial magnetic stimulation. Psychiatry Res. 108 (2), 123-131 (2001).
  22. Kim, W. J., Hahn, S. J., Kim, W. S., Paik, N. J. Neuronavigation-guided Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation for Aphasia. J Vis Exp. (111), e53345(2016).
  23. Syrov, N., et al. Single-Subject TMS Pulse Visualization on MRI-Based Brain Model: A precise method for mapping TMS pulses on cortical surface. MethodsX. 10, 102213(2023).
  24. Whalen, C., Maclin, E. L., Fabiani, M., Gratton, G. Validation of a method for coregistering scalp recording locations with 3D structural MR images. Hum Brain Mapp. 29 (11), 1288-1301 (2008).
  25. Schlesinger, O., et al. Scalp surface estimation and head registration using sparse sampling and 3D statistical models. Comput Biol Med. 178, 108689(2024).
  26. Sasaki, R., et al. Presence and Absence of Muscle Contraction Elicited by Peripheral Nerve Electrical Stimulation Differentially Modulate Primary Motor Cortex Excitability. Front Human Neurosci. 11, 146(2017).
  27. Nazarova, M., et al. Mapping of multiple muscles with transcranial magnetic stimulation: absolute and relative test-retest reliability. Hum Brain Mapp. 42 (8), 2508-2528 (2021).
  28. Rossini, P. M., et al. Non-invasive electrical and magnetic stimulation of the brain, spinal cord, roots and peripheral nerves: Basic principles and procedures for routine clinical and research application. An updated report from an I.F.C.N Committee. Clin Neurophysiol. 126 (6), 1071-1107 (2015).
  29. Brasil-Neto, J. P., et al. Optimal focal transcranial magnetic activation of the human motor cortex: effects of coil orientation, shape of the induced current pulse, and stimulus intensity. J Clin Neurophysiol. 9 (1), 132-136 (1992).
  30. Kim, Y. K., Shin, S. H. Comparison of effects of transcranial magnetic stimulation on primary motor cortex and supplementary motor area in motor skill learning (randomized, cross over study). Front Human Neurosci. 8, 937(2014).
  31. Pellicciari, M. C., Miniussi, C., Ferrari, C., Koch, G., Bortoletto, M. Ongoing cumulative effects of single TMS pulses on corticospinal excitability: An intra- and inter-block investigation. Clin Neurophysiol. 127 (1), 621-628 (2016).
  32. Kim, H., et al. Optimal stimulation site for rTMS to improve motor function: Anatomical hand knob vs. hand motor hotspot. Neurosci Lett. 740, 135424(2021).
  33. Reijonen, J., Säisänen, L., Könönen, M., Mohammadi, A., Julkunen, P. The effect of coil placement and orientation on the assessment of focal excitability in motor mapping with navigated transcranial magnetic stimulation. J Neurosci Methods. 331, 108521(2020).
  34. Young-Bernier, M., Tanguay, A. N., Davidson, P. S., Tremblay, F. Short-latency afferent inhibition is a poor predictor of individual susceptibility to rTMS-induced plasticity in the motor cortex of young and older adults. Front Aging Neurosci. 6, 182(2014).
  35. Diao, X., et al. Cortical Inhibition State-Dependent iTBS Induced Neural Plasticity. Front Neurosci. 16, 788538(2022).
  36. Chang, W. H., et al. Optimal number of pulses as outcome measures of neuronavigated transcranial magnetic stimulation. Clin Neurophysiol. 127 (8), 2892-2897 (2016).
  37. Dai, W., et al. Timing Matters: Preconditioning Effects of Cathodal Transcranial Direct Current Stimulation on Intermittent Theta-Burst Stimulation-Induced Neuroplasticity in the Primary Motor Cortex. Neuromodulation. 28 (3), 520-531 (2025).
  38. Tse, N. Y., et al. The effect of stimulation interval on plasticity following repeated blocks of intermittent theta burst stimulation. Sci Rep. 8 (1), 8526(2018).
  39. Patton, M. H., et al. Synaptic plasticity in human thalamocortical assembloids. Cell Rep. 43 (8), 114503(2024).
  40. Di Lorenzo, F., et al. LTP-like cortical plasticity is associated with verbal memory impairment in Alzheimer's disease patients. Brain Stimul. 12 (1), 148-151 (2019).
  41. Pereyra, G., et al. SFRP1 upregulation causes hippocampal synaptic dysfunction and memory impairment. Cell Rep. 44 (4), 115535(2025).
  42. Di Lazzaro, V., et al. Motor cortex plasticity predicts recovery in acute stroke. Cereb Cortex. 20 (7), 1523-1528 (2010).
  43. Grippe, T., et al. Plasticity-Induced Effects of Theta Burst Transcranial Ultrasound Stimulation in Parkinson's Disease. Mov Disord. 39 (8), 1364-1374 (2024).
  44. Murakami, T., et al. Abnormal motor cortical plasticity as a useful neurophysiological biomarker for Alzheimer's disease pathology. Clin Neurophysiol. 158, 170-179 (2024).
  45. Larson, J., Munkácsy, E. Theta-burst LTP. Brain Res. 1621, 38-50 (2015).
  46. Suppa, A., et al. Lack of LTP-like plasticity in primary motor cortex in Parkinson's disease. Exp Neurol. 227 (2), 296-301 (2011).
  47. Vergallito, A., Feroldi, S., Pisoni, A., Romero Lauro, L. J. Inter-Individual Variability in tDCS Effects: A Narrative Review on the Contribution of Stable, Variable, and Contextual Factors. Brain Sci. 12 (5), 522(2022).
  48. Minkova, L., et al. Determinants of Inter-Individual Variability in Corticomotor Excitability Induced by Paired Associative Stimulation. Front Neurosci. 13, 841(2019).
  49. Caulfield, K. A., et al. Neuronavigation maximizes accuracy and precision in TMS positioning: Evidence from 11,230 distance, angle, and electric field modeling measurements. Brain Stimul. 15 (5), 1192-1205 (2022).
  50. Dannhauer, M., et al. Electric Field Modeling in Personalizing Transcranial Magnetic Stimulation Interventions. Biol Psychiatry. 95 (6), 494-501 (2024).
  51. Rossi, S., et al. Safety and recommendations for TMS use in healthy subjects and patient populations, with updates on training, ethical and regulatory issues: Expert Guidelines. Clin Neurophysiol. 132 (1), 269-306 (2021).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

Theta Burst

מאמרים קשורים