השימוש בספקטרוסקופיה בתהודה מגנטית ככלי למדידה של השפעות דו חצי מוח Transcranial חשמלי גירוי על יסודי Motor Cortex מטבוליזם

מאמר זה נועד לתאר פרוטוקול בסיסי לשילוב גירוי זרם ישר טרנס-גולגולתי (tDCS) עם מדידות ספקטרוסקופיה של תהודה מגנטית פרוטונים (¹H-MRS) כדי לחקור את ההשפעות של גירוי דו-צדדי על חילוף החומרים של קליפת המוח המוטורית הראשונית.

המטרה הכוללת של הליך זה היא לשלב גירוי זרם ישר טרנס-גולגולתי עם מדידות MRS פרוטון כדי לחקור את ההשפעות של גירוי דו-צדדי על חילוף החומרים של קליפת המוח המוטורית הראשונית. זה מושג על ידי מיקום זהיר של האלקטרודות המגרות מעל אזור המטרה וקיבונן לקרקפת של המשתתף בזמן שהמשתתף נמצא מחוץ לסורק. לאחר קביעת המיקום של ווקסל MRS באמצעות סריקה אנטומית של מוח המשתתף, ארבעה בלוקים של 64 סריקות מטבוליט מופעלים עם רצף מגה לחץ של MRS.

לאחר מכן, כשהמשתתפים עדיין בסורק ה-MRI, גירוי דו-צדדי של קליפת המוח המוטורית הראשונית מבוצע במשך 20 דקות בעוצמה של מיליאמפר אחד. כאן, השלב האחרון הוא להריץ את אותן סריקות מטבוליט כמו גירוי הזרם הישר הטרום-גולגולתי או סריקת טרום TDCS. בסופו של דבר, שילוב של גירוי זרם ישר טרנס-גולגולתי עם ספקטרוסקופיה של תהודה מגנטית משמש להצגת מודולציות בריכוזי GABA ו-GLX הקשורים לגירוי דו-צדדי של קליפת המוח המוטורית הראשונית.

שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום הנוירומודולציה, כגון אילו נוירוטרנסמיטורים מושפעים מפרוטוקולי גירוי ספציפיים. עד כמה השפעות הגירוי מוקדיות? האם גירוי דו-צדדי מביא להשפעות גדולות יותר מגירוי חד צדדי?

וכמה זמן נמשכות ההשפעות של TDCS? ההשלכות של טכניקה זו הן גם קליניות מכיוון שהוכח כי TDCS יכול להקל על תסמיני דיכאון. הבנה טובה יותר של אופן פעולת TDCS יכולה לעזור להגדיר טוב יותר את פרמטרי הגירוי, ויכולה גם להוביל לטיפול פרטני.

זה יכול גם לשמש כדרך לחזות טוב יותר אילו מטופלים יגיבו לטכניקה ואילו לא. התחל פרוטוקול זה בשלבי הכנה כמתואר בפרוטוקול הטקסט, השתמש במולטימטר כדי לאמת את התפקוד התקין של כבל האלקטרודה וההתנגדות. לאחר קביעת מיקומי האלקטרודות, הרחיקו כמה שיותר שיער מהאזורים הממוקדים שיעוררו.

מרחו ג'ל פילינג מסוג EEG עם צמר גפן כדי לנקות את האזורים הממוקדים. נקו עוד יותר את האזורים הממוקדים עם 70% אלכוהול איזופרופיל וכרית להכנת ספוג כדי לשפר את מגע האלקטרודות. לאחר מכן מכסים בנדיבות את כל האלקטרודה במשחה מוליכה מסוג EEG.

ודא שעובי הדבק הוא כחמישה מילימטרים על פני כל המשטח. וודאו שכל אזור הגומי מכוסה בעיסה. הרטיבו קלות את אזורי המטרה ואת הדבק המוליך על האלקטרודות עם תמיסת המלח.

מקם את האלקטרודות כפי שמודגם כאן, ולחץ את האלקטרודות בחוזקה על האזורים הממוקדים. הניחו גומייה סביב ראשו של המשתתף כדי להבטיח יציבות אופטימלית של האלקטרודות. התאימו אותו כך שהמשתתף לא יחווה כאב או אי נוחות במהלך סשן הסריקה.

לאחר מכן הפעל את מכשיר גירוי הזרם הישר הטרנס-גולגולתי וטען את הגדרות גירוי הבדיקה כמתואר בפרוטוקול הטקסט. לחץ על כפתור 1 כדי להתחיל את הגירוי. התצוגה תציג את רמת העכבה ותפסיק אוטומטית אם היא מגיעה ליותר מ -20 קילו אוהם.

אם רמת העכבה היא מעל 20 קילו אוהם, נתק את חוטי האלקטרודה מהקופסה הפנימית וודא את מיקום האלקטרודות. בצע שוב את גירוי הבדיקה כאשר מגיעים לרמת עכבה טובה, וכאשר גירוי הבדיקה מסתיים, נתק את האלקטרודות מהקופסה הפנימית. הנח את מכשיר ה-TDCS ואת הקופסה החיצונית בחדר הבקרה של הסורק.

חבר את חוטי הקופסה החיצונית למכשיר ה-TDCS ולאחר מכן חבר את כבל הקופסה הארוכה לקופסה החיצונית. הפעל את כבל תיבת ה-TDCS מחדר הבקרה של הסורק לחדר הדמיית התהודה המגנטית או ה-MRI. הקפד להעביר את הכבל הזה ישר ככל האפשר, הימנע מכל קיפולים או לולאות לאורך הקיר של חדר ה-MRI.

לכיוון החלק האחורי של סורק ה-MRI. שים מספר שקי חול תואמים MR על הכבל כדי להבטיח את יציבותו. הכניסו את הקופסה הפנימית לחדר ה-MRI וחברו אליה את כבל הקופסה הארוכה.

התחל בהכנת סריקת MRI עם הוראות למשתתף וכן מיקום המשתתף בסורק כמתואר בפרוטוקול הטקסט, השתמש בסרט רפואי כדי לייצב את כבל האלקטרודה בצד ימין של גב הסליל. חבר את חוטי האלקטרודה הממוקמים בתוך הסורק לקופסה הפנימית של TDCS. הנח את הקופסה הפנימית בצד ימין של הסורק עם שק החול עליה ליציבות מרבית.

החזר את הטבלה למקומה הסופי. השאר את ה-TDCS מופעל ואת האלקטרודות מחוברות לקופסה החיצונית למשך כל סשן ה-MRI. עבור הפגישה שלפני T-D-C-S-M-R-S, הפעל רצף לוקלייזר כדי לקבל תמונות הדרושות כדי לאמת את המיקום הנכון של הראש, ולהשוות ללוקלייזר שני, שיירכש בסוף הפגישה כדי לבדוק את התנועה הכוללת.

לאחר מכן רכוש תמונות זעם MP משוקללות T 1 אנטומיות למיקום הווקסל M1 וזיהוי חריגות מבניות אפשריות. לאחר מכן, בצע שחזור רב-מישורי של התמונות במישורים המתאימים יותר להדמיה של נפח הספקטרוסקופיה המעניין, או VOI תחילה בכרטיס התלת מימד, עיין בתמונות הגולמיות של MP rage. לאחר מכן מחלון יצירת טווחים מקבילים, בחר צירי שניים על שניים.

התאם את מיקום הקווים המקבילים ולחץ על שמור כדי ליצור את התצוגה האורתוגונלית הצירית מחלון יצירת טווחים מקבילים, בחר קורונלי שניים על שניים. התאם את מיקום הקווים המקבילים ולחץ על שמור כדי ליצור את התצוגה האורתוגונלית העטרה. אתר את ציוני הדרך האנטומיים השמאליים של M1 על שלוש פרוסות הכיוון.

לאחר מכן מקם את ה-VOI על האזור ללא כל זווית ביחס לציר הסורק. רכוש את סריקת רוחב הקו. לאחר מכן פתח את כרטיס הספקטרוסקופיה כדי למדוד את רוחב קו המים בחלק האמיתי של האות מסריקת רוחב קו זו.

טען את השורה בנתונים גולמיים מהדפדפן. לאחר מכן טען את פרוטוקול מדידת רוחב הקו. לאחר מכן, התאם את השלב באמצעות כלי העיבוד האינטראקטיביים של תוכנת הסורק.

בחר את קטע תיקון הפאזה והתאם את הפאזה לקו הבסיס באמצעות הסמן. על מנת להקטין את רוחב הקו, הפעל את רצף המפה המהיר ביותר שלוש פעמים. חזור על סריקת רוחב הקו ומדידת רוחב הקו.

שימו לב לרוחב קו המים הסופי. לאחר מכן התחילו ארבעה בלוקים של 64 סריקות מטבוליט עם רצף הלחיצה הענקית שבו מופעלים OVS אדים ואחסון פרטני של FIS. רכוש ייחוס מים באמצעות רצף המגה-לחץ בלבד ללא דיכוי מגה מים עם דיכוי אדים מוגדר ל-RF כבוי בלבד, ועם מדידת דלתא באפס PPM.

סריקת ייחוס המים צריכה לכלול בלוק אחד של ארבע סריקות מטבוליט במקום 64. כדי להתחיל, הודיעו למשתתף שגירוי ה-TDCS יתחיל ושהסורק יהיה שקט במשך כל הגירוי. לאחר מכן בחר אחד משני הפרמטרים שתוכנתו בעבר בהתאם למצב והתחל את הגירוי.

עקוב אחר העכבה והמתח במהלך 20 דקות הגירוי. כאשר הגירוי מסתיים, הודע למשתתף שהפגישה שלאחר T-D-C-S-M-R-S תתחיל. אל תכבה את מכשיר ה-TDCS עבור הפגישה שלאחר T-D-C-S-M-R-S.

הפעל את אותן סריקות מטבוליט כמו הסריקה שלפני TDCS, אך הכפיל את בלוקי הרכישה כדי להשיג את המטבוליטים בשתי נקודות זמן שונות. לאחר TDCS כמו בפגישה שלפני TDCS, רכוש סריקת ייחוס מים באמצעות אותם פרמטרים. סיים את ההפעלה עם רצף לוקלייזר

גש לכרטיס הצפייה ועבור לתפריט הדפדפן. בחר את התמונה הגולמית הראשונה והשנייה. טען את התמונות בכרטיס הצפייה כדי להשוות בין שתי התמונות.

לאחר מכן השווה חזותית את התמונות עם הלוקלייזטור שנרכש בתחילת סשן הסריקה כאינדקס לתנועת הראש. לבסוף, ייצא נתונים בתבנית DICOM דרך השרת. ראה פרוטוקול הטקסט לניתוח נתונים המוצג כאן הוא מיקום נפח העניין בקליפת המוח המוטורית הראשונית שבה ננקטו כל אמצעי ה-MRS.

תלת מימד מראה ייצוג ברור של אלקטרודות TDCS הממוקמות על הקרקפת מעל עריכת נציג קליפת המוח המוטורית הראשונית המשוערת וספקטרום שונה שנרכש ב-M1 מוצגים פסגות המתאימות ל-GLX GABA בתוספת מקרומולקולות, כמו גם ניתן לראות בבירור NAA. מוצג אחוז השינוי בין רכישת MRS, לפני TDCS ופוסט TDCS עבור שלושת התנאים השונים במשתתף יחיד. התוצאות מהפגישה שלאחר TDCS מופרדות לשתי נקודות זמן.

כדי להמחיש את התפתחות השינוי לאורך זמן, אין אפנון בולט לאחוז השינוי ב-GLX בגירוי דמה וגירוי דו-צדדי. אחד. ירידה קלה בריכוז ה-GLX נצפתה בנקודת הזמן השנייה לאחר גירוי בגירוי דו-צדדי. שניים. ריכוז GABA אינו מציג אפנון בולט בגירוי דמה או גירוי דו-צדדי. שניים.

לעומת זאת, עלייה ניכרת בריכוז GABA נצפית בנקודת הזמן השנייה לאחר גירוי דו-צדדי אחד לאחר שליטה. טכניקה זו יכולה להיעשות תוך שעתיים אם היא מבוצעת כראוי. אחרי הצפייה בסרטון הזה, אתם אמורים להבין היטב כיצד למדוד את ההשפעות של TTC S על מטבוליטים ספציפיים במוח כמו GABA וגלוטמט.