מצרפי גירוי מוחי חשמל לא פולשני אפנון של תפקוד האדם מוטורי
4 בפברואר 2016
לא פולשני גירוי המוח חשמלי יכול לווסת פונקציה והתנהגות קליפת מוח, היא למטרות מחקר קליניות. פרוטוקול זה מתאר גישות גירוי שונים במוח אפנון של מערכת התנועה האנושית.
המטרה הכוללת של הליך זה היא להדגים את הלוקליזציה של קליפת המוח המוטורית הראשונית, ומיקום נכון של אלקטרודות גירוי חשמלי של המוח, כדי לווסת את המערכת המוטורית. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום הנוירופלסטיות, באמצעות אפנון ממוקד של רשתות מוח המשפרות תפקודים מוטוריים, או לנטרל מוגבלויות מוטוריות. היתרון העיקרי של גירוי מוחי חשמלי לא חמקמק הוא שקל לתת אותו אפילו כטכניקה ליד המיטה, מבלי לגרום לכאב או אי נוחות.
שיטה זו של גירוי מוחי יכולה לספק תובנה לגבי תפקוד המערכת המוטורית. זה יכול להיות מיושם גם על אזורי עניין אחרים, כמו קליפת המוח הקדם-מצחית, או קליפת המוח הראייה. הדגמה חזותית של לוקליזציה של אזורי קליפת המוח ומיקום האלקטרודות חיוניים להצלחת הניסויים הללו.
אחרת, זרימת זרם חשמלי עלולה שלא להגיע לאזורי המוח המיועדים, וכתוצאה מכך חוסר השפעה, או ממצאים בלתי צפויים. התחילו בכך שתבקשו מהמשתתף לשבת בנוחות בכיסא. נקו את עור המשתתף על ידי שפשוף משחת הכנה באזורי היד שבהם יוצבו האלקטרודות.
הסר עודפים בעזרת כרית גזה נקייה. חבר את האלקטרומיוגרפיה, או EMG, אלקטרודות פני השטח במונטאז' בטן-גיד, על שריר היד המעניין, וחבר אלקטרודה קרקעית. לאחר מכן, הפעל את הסטימולטור המגנטי וטען את הקבל על ידי לחיצה על כפתור הטעינה המתאים.
הניחו דמות של שמונה סליל TMS על הקרקפת של המשתתף באזור קליפת המוח המוטורית. החזק את סליל ה-TMS בזווית של 45 עד 50 מעלות, בהתייחס לסדק הבין-חצי כדורי, כשהידית מכוונת לאחור. כאשר הסטימולטור המגנטי נטען, שחרר את הסטימולטור על ידי לחיצה על כפתור ההדק, על ידי דריכה על מתג כף הרגל, או באופן אוטומטי באמצעות תוכנה.
לאחר מכן, התחל עם עוצמת גירוי נמוכה, וצפה בפוטנציאלים מעוררים מוטוריים, או MEP, הנראים במגבר EMG. אם לא נראה MEP, הגדל את עוצמת הגירוי, עד ש-MEP נוכח בבירור. חזור על הגירוי על ידי לחיצה על כפתור ההדק.
הזיזו את הסליל באופן רדיאלי, בצעדים של סנטימטר אחד, סביב האתר שעורר בתחילה, כדי למצוא את הנקודה עם תגובת ה-MEP הגדולה ביותר, לאחר הפעלת פולסים בודדים של TMS. משם, התחל להזיז את הסליל שוב כדי לאבטח את הנקודה החמה. לבסוף, סמן את מיקום הנקודה החמה ואת כיוון הסליל עם סמן עור לא קבוע.
חבר כבלים לאלקטרודות גומי, והנח את האלקטרודות בתוך שקיות הספוג. ודא שגודל האלקטרודה וגודל שקית הספוג תואמים. השרו שקיות ספוג משני הצדדים בתמיסת נתרן כלורי איזוטונית, אך הימנעו מהשרייה מוגזמת כדי למנוע גשרי מלח, או טפטוף על המתנדב.
לאחר מכן, מצא את סימני הראש המציינים את הנקודה החמה בקליפת המוח המוטורית, והפרד את השיער סביב האזור. כדי לשפר את המוליכות, נקו את העור לפני הנחת האלקטרודה בעזרת ספוגית ספוגה ב-40 עד 50 אחוז אלכוהול, או משחת הכנת העור. הסר עודפים בעזרת ספוגית, ונקה את האזור שוב עם תמיסת נתרן כלוריד איזוטונית.
יבש את האזור לאחר מכן. הניחו אלקטרודה אחת על סימון הראש לאזור העניין של קליפת המוח המוטורית, ושמרו על הספוג במגע ישיר עם העור ככל האפשר. לגירוי חד צדדי, הנח את האלקטרודה השנייה מעל האזור העל-אורביטלי הנגדי.
לחלופין, לגירוי דו-צדדי, הנח את האלקטרודה השנייה על קליפת המוח המוטורית הנגדית, בעקבות סימון הראש במקביל לגפה ששימשה במחקר. הניחו את כל כבלי האלקטרודות כלפי המשתתפים בחזרה, כדי למנוע הפרעה במהלך הגירוי, וכדי להקל על החיבור לגירוי המוחי החשמלי הלא פולשני, או לכל מכשיר BS. לאחר מכן, כסו את הראש פעמיים, בתחבושת אלסטית, מעגלית בכיוון הבינוני, כדי לייצב את האלקטרודה M1.
השתמש בתחבושת הנותרת כדי לכסות את הראש בצורה מעגלית בכיוון האחורי הקדמי, כדי לייצב את שתי האלקטרודות. השתמש בנייר דבק כדי לקבע את קצה התחבושת, ואבטח את הכבלים עם סרט דבק על הצוואר או החולצה של המשתתף. לבסוף, חבר את כבלי האלקטרודה לכל מכשיר BS.
התחל בהפעלת כל מכשיר BS. התאם את כל הגדרות מכשיר BS, לגבי סוג הגירוי, העוצמה, משך הזמן, הגברה למעלה ולמטה וספקטרום התדרים לגירוי רעש אקראי טרנס-גולגולתי. לאחר מכן, יידע את המשתתף על תופעות לוואי אפשריות הקשורות לכל BS. לאחר מכן התחל את הגירוי, ובדוק את המשכיות הגירוי, במהלך ההגברה ולאורך כל הפגישה.
אם BS כלשהו מיושם במקביל לביצוע משימה מוטורית, התחל את הבדיקה לאחר הגברת הגירוי, ולאחר שהמשתתף מרגיש בנוח עם הגירוי. לבסוף, לאחר השלמת סשן הגירוי, חטאו את האלקטרודות והספוגים עם 40 עד 50 אחוז אלכוהול. לאחר מכן יש לשטוף היטב במים, ולתת לחומרים להתייבש לפני האחסון.
פרוטוקול זה מתאר גישות מרובות לגירוי מוחי חשמלי לא פולשני, לאפנון המערכת המוטורית האנושית. כאן מהלך הזמן של ריגוש קליפת המוח מוצג במהלך 90 דקות לאחר גירוי קליפת המוח המוטורית הראשונית. שימו לב של-TRNS יש השפעות דומות על ריגוש קליפת המוח בהשוואה ל-TDCS.
תוך שלושה ימים של אימון מוטורי, המיומנות המוטורית עולה באופן משמעותי עם הזמן, בקבוצת הביקורת של השאם, והיא מוגברת עוד יותר על ידי כל אסטרטגיית BS. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד לאתר את קליפת המוח המוטורית הראשונית על ידי TMS, ולמקם אלקטרודות עבור כל מונטאז'ים שונים של BS. לאחר שליטה, ניתן להשלים טכניקה זו תוך 10 עד 15 דקות, אם היא מבוצעת כראוי.
אל תשכח שעבודה עם גירוי מוחי מגנטי וחשמלי עלולה להזיק אם משתמשים בה בצורה לא נכונה, ותמיד יש לבצע סינון בטיחות של המשתתפים לפני ביצוע הליך זה.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
פרוטוקול זה מפרט את השימוש בגירוי חשמלי לא פולשני של המוח לצורך ויסות של מערכת התנועה האנושית. הוא מדגיש את החשיבות של מיקום נכון של האלקטרודות להשגת גירוי יעיל ואת היישומים הפוטנציאליים הן במסגרת מחקרית והן במסגרת קלינית.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום המדע
- מדעי המוח
- מחקר קליני
- נוירופלסטיות
רקע
- גירוי חשמלי של המוח יכול להשפיע על התפקוד הקורטיקלי.
- טכניקה זו היא לא פולשנית וניתן לבצעה לצד מיטת החולה.
- היא משמשת לחקר ולשיפור תפקודי מוטוריקה.
- הבנת מיקום האלקטרודות היא קריטית להשגת תוצאות מוצלחות.
מטרת המחקר
- להדגמת המיקום של קליפת המוח המוטורית הראשונית.
- להבטחת מיקום נכון של אלקטרודות הגירוי.
- לבחינת ההשפעות של גירוי על מוגבלויות מוטוריות.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- טכניקות לא פולשניות של גרייה חשמלית של המוח.
- מיקום של אזורי מטרה קורטיקליים.
- הדגמות חזותיות להצבת אלקטרודות.
- הערכה של ויסות תפקוד מוטורי.
תוצאות עיקריות
- מודולציה מוצלחת של מערכת המוטורית באמצעות גרייה ממוקדת.
- תובנות שנרכשו לגבי תפקוד קליפת המוח המוטורית.
- יישומים פוטנציאליים בטיפול במוגבלויות מוטוריות.
- הוכחת קלות היישום של הטכניקה.
מסקנות
- גירוי חשמלי לא פולשני של המוח יעיל עבור יישומים מחקריים וקליניים.
- מיקום נכון של האלקטרודות חיוני למודולציה מוצלחת.
- שיטה זו יכולה להעמיק את ההבנה של נוירופלסטיות.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית להנהלה
גירוי חשמלי לא פולשני של המוח (NEBS) מאפשר מודולציה ממוקדת של העירור בקליפת המוח המוטורית, ובכך הוא מסייע בהפחתת סיכונים מכניסטיים בשלבים מוקדמים של גילוי התערבויות נוירומודולטוריות. באמצעות ביסוס פרוטוקולים אמינים להצבת אלקטרודות, השיטה מגבירה את הביטחון החזוי במעורבות המטרה עבור נתיבים של תפקוד מוטורי. דבר זה מקדם רצף תרגומי משלב תיקוף המטרה ועד למודלים פרה-קליניים של אסטרטגיות לשיקום מוטורי.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- ערך מדעי: מאפשר בחינת הקשר הסיבתי של קליפת המוח המוטורית בלמידה של מיומנויות מוטוריות ובמנגנוני נוירופלסטיות.
- ערך תפעולי: מספק גישה סטנדרטית וניתנת לשחזור למיקוד של קליפת המוח המוטורית הראשונית באמצעות סידורי אלקטרודות של tDCS או tRNS.
סריקה ופיתוח בדיקות
- ערך מדעי: מייצר קריאות כמותיות של פוטנציאלים מוטוריים מעוררים (MEP) להערכת שינויים בעירור הקורטקס.
- ערך תפעולי: תומך במוכנות הבדיקה באמצעות הגשה מהימנה וסמייה של גירויים במערכי אלקטרודות חד-צדדיים ודו-צדדיים.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- ערך מדעי: מדמה השפעות של נוירומודולציה לא פולשנית הרלוונטיות לטיפולים במוגבלות מוטורית.
- ערך תפעולי: מאפשר אפיון של השפעות תלויות-מינון ותלויות-זמן לצורך קבלת החלטות של go/no-go בהתקדמות פרה-קלינית.
שילוב תהליכי עבודה ומסלולי עיבוד
השיטה משתלבת בתהליכי גילוי מוקדמים על ידי אספקת כלי לא פולשני למדידת מעורבות המטרה (target engagement) במערכת המוטורית ואישור תפקודי לפני סריקת תרכובות.
- ביולוגיה של גילוי: תומך בבדיקת השערות לגבי מעורבות קליפת המוח המוטורית ברכישת מיומנויות ובמודולציה של רשתות.
- סריקה: מספק נוירומודולציה סטנדרטית להכנת מערכות ביולוגיות לצורך הערכת תרכובות במבחני תפקוד מוטורי.
- אנליטיקה: מספק את האמפליטודה והחביון של MEP כמשתנים תלויים כמותיים להשוואת תנאי גרייה.
- מחקר תרגומי: מגשר בין שלב הגילוי לרצף פרה-קליני על ידי מידול השפעות גרייה הדומות לגישות נוירומודולציה קליניות.
- שימוש חוזר ארגוני: מבסס פלטפורמת נוירומודולציה הניתנת לשימוש חוזר וישמה בתוכניות גילוי התלויות בקליפת המוח המוטורית.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מפחית עמימות מכניסטית בתיקוף מסלולים מוטוריים באמצעות התמקדמות קורטיקלית מדויקת.
- ערך תפעולי: מבטיח הדירות באמצעות מיקום אלקטרודות ופרמטרי גירוי סטנדרטיים.
- ערך אסטרטגי: משפר את הביטחון בקבלת החלטות go/no-go על ידי הפחתת סיכונים בהנחות הנוגעות למעורבות המטרה בפרויקטים של תפקוד מוטורי.
- השפעה על הפורטפוליו: מאפשר תיעדוף מותאם-סיכון של מועמדים לנוירומודולציה בהתבסס על רמת הדיוק של תיקוף המטרה.
שיקולי יישום
- דורש מומחיות במיקום קלינית של קליפת המוח המוטורית בהנחיית TMS ובהקמת מערכות EEG/EMG.
- תלוי בחומרה של גרטור המסוגלת להפיק tDCS, tACS ו-tRNS עם בקרה מדויקת על העוצמה.
- מחייב סטנדרטיזציה בין-צוותית של הכנת העור, עכביresistance של האלקטרודות ותיעוד ה-montage.
- כולל שיקולי התאמה עבור מבני ראש שונים וצפיפות שיער המשפיעה על המגע של האלקטרודות.
- כולל ניטור בטיחות לבדיקת גירוי של העור ונוחות המשתתפים במהלך מפגשים ממושכים.
