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Tutte le procedure che coinvolgono partecipanti umani sono state eseguite in conformità con le linee guida istituzionali, nazionali e internazionali per il benessere umano e sono state esaminate dal comitato di revisione istituzionale locale.
1. TMS
1. Stimolare l'area corticale motoria dell'emisfero controlaterale con la TMS utilizzando una bobina a forma di otto per suscitare potenziali evocati motori (MEP) nelle registrazioni elettromiografiche del muscolo soleo.
2. Per trovare il punto di stimolazione ottimale, posizionare la bobina prima sopra il vertice e 1 cm frontale. L'impugnatura della bobina dovrebbe puntare all'indietro, evocando un flusso da posteriore ad anteriore della corrente indotta al centro della bobina.
3. Iniziare la stimolazione con basse intensità di circa il 20-30% della massima potenza dello stimolatore in modo che i soggetti si abituino allo stimolo magnetico. Scegli che la pausa tra gli stimoli successivi sia di 4 s.
4. Dopo alcune prove, aumentare l'intensità della stimolazione a circa il 40-60% della potenza massima dello stimolatore e spostare la bobina in direzione frontale-rostrale e medio-laterale per trovare il punto caldo di m. soleus. L'hotspot è definito come la posizione in cui i MEP nel m. soleus possono essere evocati con un'intensità di stimolazione minima.
5. Dopo aver individuato l'hotspot del soleo, determinare la soglia del motore a riposo (1,0 MT) come intensità minima richiesta per evocare ampiezze da picco a picco MEP nell'EMG superiori a 50 μV in sei prove consecutive su dieci. Nei soggetti in cui l'EMG di fondo è già intorno ai 50 μV, utilizzare 100 μV come soglia.
2. Fissaggio della bobina
1. Posiziona la testa del soggetto su un tavolo e usa una schiuma rigida per evitare movimenti della testa in tutte le direzioni. Fissare la bobina a un supporto e la testa del soggetto alla sedia.
2. Fissare la bobina con strisce di velcro alla testa e utilizzare un sistema di navigazione TMS guidato da immagini per monitorare la posizione della bobina e della testa durante l'esperimento. Evitare anche piccoli movimenti della bobina rispetto alla testa del soggetto, poiché ciò modifica il reclutamento dei neuroni da parte della TMS.
3. Stimolazione magnetica alla giunzione cervicomidollare
1. Utilizzare una bobina magnetica a doppio cono posta in corrispondenza della giunzione cervico-midollare per eccitare gli assoni del tratto corticospinale.
2. Posizionare la bobina in modo che la derivata prima della corrente indotta sia diretta cranialmente e che la sua parte centrale sia sopra o vicino all'ione. Applicare la stimolazione con la massima potenza dello stimolatore (100%).
NOTA: Anche con questa elevata intensità di stimolazione, lo stimolo è troppo debole per reclutare sufficientemente motoneuroni spinali e attivare i muscoli della parte inferiore della gamba (cioè m. soleus e m. tibialis anterior) nella maggior parte dei soggetti. Pertanto, con la stimolazione cervico-midollare, non vi è alcun potenziale composto nell'EMG superficiale dei muscoli della parte inferiore della gamba. Pertanto, combina la simulazione cervicommidollare con il riflesso H per aumentare l'eccitabilità dei motoneuroni spinali.
4. Premisurazione
1. Regola la dimensione del riflesso H (stimolazione del nervo periferico)
1. Per il condizionamento del riflesso H, regolare la dimensione del riflesso H al 20% dell'onda M massima (Mmax) modificando l'intensità di stimolazione dello stimolatore elettrico. Per ottenere Mmax, registrare una curva di reclutamento del riflesso H. A tale scopo, applicare stimoli con intensità di stimolazione variabili. La pausa tra le prove successive è di 4 s.
2. Calcola i riflessi H e le onde M come ampiezze picco-picco nell'EMG (in mV) online nel software di registrazione. Fare attenzione che la dimensione del riflesso H di controllo rimanga costante al 20% di Mmax durante l'esperimento e controllare la sua dimensione in ogni prova. Quando si rileva una deviazione sistematica della dimensione del riflesso H (il riflesso H di controllo è sempre più piccolo o più grande della dimensione target), regolare l'intensità della stimolazione appena prima della prova consecutiva.
2. Regolare l'intensità di stimolazione della TMS prima dell'esperimento.
1. Per il condizionamento del riflesso H a riposo, imposta l'intensità della stimolazione per TMS sulla corteccia motoria al 90 - 100% di MT. Assicurati che non si veda MEP nelle prove senza PNS.
NOTA: L'intensità della simulazione dovrebbe essere vicina al 100% della MT per garantire grandi effetti sul riflesso H condizionato a riposo in modo che la facilitazione precoce possa essere facilmente rilevata.
2. Regola l'intensità della stimolazione cervicomidollare prima dell'esperimento. A differenza della stimolazione corticale, regolare sempre l'intensità della stimolazione cervico-midollare al 100% della potenza massima dello stimolatore.
3. Condizionare il riflesso H con la stimolazione magnetica sulla corteccia motoria.
1. Applica TMS e PNS variando il tempo tra i due stimoli (condizionamento H-riflesso) per consentire la valutazione dei cambiamenti nella trasmissione corticomotoneuronale. Per rilevare la facilitazione precoce, avviare il protocollo di condizionamento con un intervallo interstimolo (ISI) di -5 ms e modificare gli ISI in passi di millisecondi, da -5 a +1 ms (Figura 1B).
NOTA: Gli ISI negativi indicano che il PNS viene suscitato prima del TMS; gli ISI positivi indicano il contrario.
2. Varia l'ISI tra TMS e PNS in modo casuale da una prova di stimolazione all'altra in modo che non possano sorgere distorsioni dovute a un certo ordine di stimoli.
NOTA: La "facilitazione precoce" dovrebbe verificarsi intorno agli ISI da -4 ms a -2 ms quando si applica la TMS sulla corteccia motoria. Ciò significa che le vie corticospinali monosinaptiche più veloci si scontrano con la raffica afferente della PNS ai motoneuroni spinali in questo momento (vedi 3.2 per rilevare la facilitazione precoce).
3. Imposta la pausa tra le successive prove di stimolazione a 4 secondi.
4. Condizionare il riflesso H con la stimolazione magnetica sulla giunzione cervico-midollare.
NOTA: Utilizzando la stimolazione cervicomidollare per il condizionamento, l'eccitazione delle vie corticospinali è spazialmente più vicina ai motoneuroni spinali rispetto alla stimolazione della corteccia motoria. Pertanto, l'ISI corrispondente alla facilitazione precoce viene spostato di circa 3 - 4 ms. Ad esempio, la facilitazione precoce con TMS sulla corteccia motoria primaria a -4 ms corrisponderebbe a un ISI tra -7 - -8 ms con stimolazione cervicommidollare.
- Utilizzare ISI tra ISI-9 e -3 ms con incrementi di 1 ms per il condizionamento cervico-midollare. Applicare gli ISI per la TMS sulla corteccia motoria e la TMS sulla giunzione cervicommidollare sempre insieme in una prova e registrare un riflesso H di controllo e un MEP di controllo anche in questa prova. Utilizzare il riflesso H di controllo come riferimento per i riflessi H condizionati e il MEP di controllo per garantire condizioni di stimolazione comparabili. Registrare (almeno) dieci prove nella pre-misurazione.
5. Stimolazione alternata sulla corteccia motoria e sulla giunzione cervicommidollare
1. Applicare il condizionamento del riflesso H SOL mediante stimolazione magnetica della corteccia motoria (condizionamento M1; vedi 2.1) e stimolazione magnetica cervicomoidlare (condizionamento CMS; vedi 2.2) in ordine casuale durante lo stesso studio.
NOTA: Si raccomanda di applicare alternativamente il condizionamento M1 e CMS in uno stesso studio per riferire i riflessi H condizionati allo stesso campione di riflessi H di controllo (vedi Figura 1).
6. Intervento - TMS lento e ripetitivo
1. Impostare l'intensità della stimolazione su 1,2 MT, che induce una soppressione duratura dell'eccitabilità corticospinale richiesta poiché il condizionamento del riflesso H richiede diversi minuti per essere realizzato. Durante l'intervento rTMS, applicare TMS sulla corteccia motoria primaria a 1 Hz per 20 minuti.
