הערכת ריגוש קליפת המוח המוטורית הראשונית ואפנון ריגוש על ידי זיווג גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי עם אלקטרומיוגרפיה

המחקר שלנו בוחן את פרוטוקולי TMS-EMG הסטנדרטיים שלנו יכולים לספק סמנים יציבים ובעלי משמעות קלינית של נוירופלסטיות, ובסופו של דבר תומכים בשימוש הפוטנציאלי שלהם כסמנים ביולוגיים אמינים במחקר נוירופסיכיאטרי ובפרקטיקה קלינית. האתגרים העיקריים הם אי-עקביות מתודולוגית בספרות, כולל פרמטרי גירוי הטרוגניים, סטנדרטיזציה מוגבלת של פרוטוקולי EMG, וגודל מדגם קטן, המפחית את האמינות והשחזור של ניסוי תוצאות. הראינו כי פרוטוקול מובנה ומקיף מציע מסגרת ניתנת לשכפול לחקר תופעות דמויות נוירופלסטיות במוח האנושי, ומספק בסיס חזק למחקר תרגומי וליישומים קליניים פוטנציאליים בעתיד. הפרוטוקול שלנו נבנה על ידי שילוב ניווט נוירולוגי, הליכי EMG מאומתים ופרמטרי סימולציה אופטימליים, תוך הבטחת מיקום קוד מדויק, הקלטות יציבות ותוצאות אמינות בין המשתתפים והמפגשים.

מחקר עתידי אמור לבדוק האם מודולציית התעוררות מבדילה באופן אמין בין אנשים בריאים לאלו עם מצבים נוירופסיכיאטריים, כגון הפרעת דיכאון מג'ורי, ולבחון הבדלים נוירופלסטיות ספציפיים לקבוצה, רגישות אבחנתית וערך פרוגנוסטי. כדי להתחיל, חבר את אלקטרודות כסף או כלוריד כסף באיכות רפואית למגעים המתאימים להכנת שלוש אלקטרודות. חבר את הכבלים עם האלקטרודות ללוח ה-EMG.

חבר כבל ממכונת ה-TMS ללוח ה-EMG כדי להוציא את אות הטריגר לכל פולס TMS. באחד ממסכי המחשב, פתח את תוכנת הבונסאי וטען את סקריפט רכישת נתוני ה-EMG. לחץ על כפתור התחל כדי להתחיל באיסוף נתונים רק כאשר אתה מוכן.

הצמידו רצועות נייר לכל אזורי מסך מכונת ה-TMS שבהם מוצג אחוז הגירוי המרבי, כדי לעוור את הטכנאי במהלך סף המנוע במנוחה, והערכת סף המנוע הפעיל. מקמו מצלמה מותקנת על חצובה כדי לשמור על תצפית ברורה על כל רכיבי הניווט הנוירולוגי לאורך כל המפגש. לאחר מכן, מניחים את מעקב כיול הסליל ואת לוח הכיול מעל סליל ה-TMS.

כעת, הפעל את תוכנת מערכת הניווט הנוירולוגית, הזן את מספר הזיהוי של המשתתף, והמשך לכייל את כל רכיבי הניווט העצבי. לאחר מיקום המשתתף, השתמשו בנייר זכוכית מים כדי לשפשף בעדינות את העור מעל החלק הבין-גרמי הגבי הראשון. כדי לשפר את ממשק מעור האלקטרודה.

שטוף את האזור בגזה הטמונה באלכוהול וחזור על אותו הליך על המרפק הנגדי. לאחר שהעור יבש, מניחים את אלקטרודת ההקלטה על היד, מיישרת את המרכז כ-2.5 סנטימטרים לאורך כיוון גיד השריר מעל האינטרוסלי הגבי הראשון. לאחר מכן מניחים את אלקטרודת ההארקה מעל המרפק הנגדי כדי לשמש כנקודת ייחוס של מתח אפס.

הניחו כובע שחייה על ראש המשתתף בכיוון אחורי קדמתי. יישר את הכובע עם קו הגבה בחזית, ושורש הסליל של כל אוזן, כך שהאוזניים חשופות. הצע למשתתף אטמי אוזניים, והסבר כיצד להשתמש בהם.

שרטט את קו הסגיטל המדיאלי ואת קו הטראגוס הבין-טרגוס על הכובע כדי לזהות את נקודת החיתוך שלהם בקודקוד. מנקודת הקודקוד, מדוד חמישה סנטימטרים קדימה לאורך קו הסגיטלי, וחמישה סנטימטרים שמאלה לאורך קו הטרגיוס כדי להגדיר שתי נקודות חדשות. לאחר מכן, צייר קו אלכסוני שמחבר את הנקודה הצידית לנקודה המדיאלית הקדמית.

מהנקודה הצידית, יש למדוד 2.5 סנטימטרים בכיוון האנטרו המדיאלי לאורך הקו האלכסוני כדי לסמן את נקודת החום המוערכת הראשונית. סביב ההערכה הראשונית של נקודת המנוע החמה, יש לסמן ארבע נקודות נוספות המרווחות ברדיוס של 0.5 סנטימטר כדי לשמש כאתרי בדיקה חלופיים. לאחר מכן, הנח את סרט הראש האלסטי על ראש המשתתף, וודא שרצועת הסימון פונה למצלמה והרצועה מתאימה בנוחות.

באמצעות כלי המצביע, הגדירו נקודות ציון אנטומיות מרכזיות בראש המשתתף, כולל הנזיון, הטראגוס השמאלי והימני, ונקודות צורת הראש. זה מאפשר למערכת ליישר ולעקוב אחרי מטרות גירוי בהתבסס על אנטומיית הראש והמוח. מקם את סליל ה-TMS באופן טנגנציאלי על הקרקפת של המשתתף, כאשר הידית בזווית אחורית בזווית של 45 מעלות לקו האמצע-סגיטל.

ספק פולסים ב-30% מהפלט המקסימלי של הגירוי לעומת ההערכה הראשונית של נקודת החום של המנוע. לאחר מכן, הגבירו את עוצמת הגירוי בחמש עד עשרה אחוזים של תפוקת הגירוי המקסימלית עד שנצפית תגובה מוטורית עקבית. שלחו פולסים בודדים בהערכה הראשונית ובמיקומים המסומנים סביב כדי לקבוע איזה אתר מייצר באופן עקבי פוטנציאלים ממונעים בעלי אמפליטודה גבוהה והתכווצויות בין-עצמיות גביות ראשונות מבודדות.

הדגישו את האזור הכולל שנשקל כנקודת החממה של המנוע באמצעות קו סימון אדום. בתוכנת הניווט העצבי, בחר את הפולס שיצר את התגובה האמינה ביותר להגדרת נקודת החום המוטורית. כדי לקבוע את סף התנועה במנוחה, או RMT, השתמש במערכת הניווט הנוירולוגית כדי להכווין את הסליל חזרה לנקודת החום המוטורית שזוהה.

יש לספק 10 גירויים בודדים במרווח של חמש שניות, ולזהות את האחוז המינימלי של תפוקת הגירוי המקסימלי שמייצר לפחות חמישה פוטנציאלים ממוטוריים העולים על 50 מיקרווולט בביניים הגבי הראשון הנגדי. מתחילים בעוצמת נקודת החום המוטורית שהוגדרה קודם, הפחיתו את רמת הגירוי בקצב של 2% עד שפחות מחמישה מתוך עשרה פולסים יוצרים פוטנציאל מוטורי של 50 מיקרווולט או יותר בנקודת הבין-עצמית הגבית הנגדית. לאחר מכן, יש להגדיל את תפוקת הגירוי המקסימלית ב-1% עד שחמישה פולסים או יותר מתוך 10 ייצרו תגובה של 50 מיקרווולט או יותר בבין-עצמות הגבית הנגדית.

רשמו את אחוז הגירוי המרבי שמגדיר את סף המנוע במנוחה. הנחו את המשתתף ליצור הפעלה מרבית רצונית של השריר הבין-עצמותי הגבי הראשון על ידי לחיצה חזקה של הציפורן המורה על בסיס האגודל, ליצירת צורת עיגול הדוקה. כשתי שניות לאחר שהתכווצות השרירים מתחילה, לחצו על מקש הרווח במחשב שמפעיל את ה-Bonsai Script כדי להקליט את נקודת הזמן תוך הימנעות מהחפץ התנועה הראשוני.

כעת, בקש מהמשתתף לשמור על כיווץ שריר תת-מקסימלי בין 10 ל-20% מהכיווץ האיזומטרי המרבית שלו. השתמש במשוב EMG כדי לנטר ולהנחות את המשתתף לשמור על רמת ההתכווצות הנכונה. לסף מוטורי פעיל, השתמש במערכת הניווט הנוירולית כדי להכווין את הסליל לנקודת החמה המוטורית שזוהה קודם.

קבעו את סף המנוע הפעיל כאחוז מינימלי של תפוקת גירוי מקסימלית שמעורר פוטנציאלים של לפחות 200 מיקרווולט ממוטורי, בחמישה מתוך עשרה פולסים במהלך התכווצות קלה רצונית. מעוצמת סף המנוחה המוטורי, הפחיתו את רמת הגירוי ב-2% עד שפחות מחמישה מתוך עשרה פולסים מייצרים תגובה של 200 מיקרווולט. לאחר מכן הגבר את העוצמה ב-1% צעדים עד שלפחות חמישה מתוך עשרה פולסים יובילו לפוטנציאלים מוטוריים של 200 מיקרווולט או יותר.

רשמו את אחוז הגירוי המרבי שמגדיר את סף המנוע הפעיל. מקמו את הסליל במדויק מעל נקודת החם המוטורית המוגדרת באמצעות מערכת הניווט הנוירולוגית. בדוק שהאלקטרודות של EMG על פני השטח ממוקמות נכון מעל האינטרוסוס הגבי הראשון וודא שאיכות האות מראה רעש מינימלי.

טען את פרוטוקול גירוי הפולס היחיד על מכשיר ה-TMS. והזן את ערך סף המנוע המנוחה שנרשם קודם. עכשיו, תתחיל להריץ את פרוטוקול הגירוי.

לאחר מכן טענו את פרוטוקול הגירוי לסירוגין של התפרצות תטא על מכשיר ה-TMS. הזן את סף התנועה הפעילה שנרשם קודם והתחל את פרוטוקול גירוי התפרצות תטא לסירוגין. מיד לאחר סיום פרוטוקול גירוי התפרצות תטא לסירוגין, הפעל סטופר כדי לעקוב אחרי מרווחי הגירוי.

בזמן 0 מיד לאחר סיום פרוטוקול ההתעוררות הקורטיקלית, יש להחיל מחדש את פרוטוקול גירוי הפולס היחיד תוך שימוש ב-120% מסף התנועה במנוחה. אימות דיוק הניווט העצבי על ידי הנחת המצביע על הנזיון ובדיקת יישור בתוכנת מערכת הניווט הנוירולוגית. ודא שהסטייה המרחבית קטנה מחמישה מילימטרים ורשום את הערך הנמדד.

לבסוף, לאחר השלמת בלוק הגירוי הסופי, עצור את סקריפט הבונסאי וסיים את סשן הניווט הנוירולוגי בתוכנה. אשר שקובץ נתונים בינארי נוצר ממושב רכישת בונסאי. עליות משמעותיות במשרעת הפוטנציאלית המוטורית נצפו ב-T0, T10 ו-T20, לאחר גירוי התפרצות תטא לסירוגין במהלך סשן הבסיס.

אבל לא ב-T30. במעקב, נצפו עליות משמעותיות במשרעת הפוטנציאל המוטורי שוב ב-T0, T10, T20 ו-T30. מהימנות הבדיקה המחודשת של שינויים פוטנציאליים ממוטוריים ב-T0 הראתה עקביות בינונית עד טובה, עם מקדם קורלציה תוך-מחלקתי של 0.67.