È richiesta un abbonamento a JoVE per visualizzare questo contenuto. Accedi o inizia la tua prova gratuita.

Articolo metodologico

Valutazione bilaterale delle vie Corticospinal dei muscoli della caviglia utilizzando navigato la stimolazione magnetica transcranica

7.8K visualizzazioni

DOI:

10.3791/58944

19 febbraio 2019

In questo articolo

Sommario

Il presente protocollo descrive la valutazione simultanea, bilaterale della risposta corticomotoria del soleo e tibiale anteriore durante l'attivazione volontaria resto e tonico usando una stimolazione magnetica transcranica di singolo impulso e la neuronavigazione sistema.

Abstract

I muscoli delle gambe distale ricevano input neurali da aree corticali motorie attraverso il tratto corticospinale, che è uno del pathway discendente motore principale in esseri umani e possono essere valutati utilizzando la stimolazione magnetica transcranica (TMS). Dato il ruolo dei muscoli delle gambe distale in verticale attività posturale e dinamica, come camminare, un crescente interesse di ricerca nella valutazione e nella modulazione dei tratti corticospinal riguardante la funzione di questi muscoli è emersa nell'ultimo decennio. Tuttavia, i parametri metodologici utilizzati nel precedente lavoro hanno variato attraverso gli studi facendo l'interpretazione dei risultati da studi trasversali e longitudinali meno robusto. Di conseguenza, uso di un protocollo standardizzato di TMS specifico per la valutazione della risposta di corticomotoria dei muscoli delle gambe (CMR) permetterà per un confronto diretto dei risultati attraverso gli studi e le coorti. L'obiettivo di questa carta è di presentare un protocollo che fornisce la flessibilità necessaria per valutare simultaneamente la CMR bilaterale dei muscoli antagonisti a due principali alla caviglia, il tibiale anteriore e il soleo, utilizzo singolo impulso TMS con un sistema di neuronavigazione. Il presente protocollo è applicabile, mentre il muscolo esaminato è completamente rilassato o isometricamente contratto a una percentuale definita di massima contrazione isometrica volontaria. Usando MRI strutturale di ogni oggetto con il sistema di neuronavigazione garantisce accurato e preciso posizionamento della bobina sopra le rappresentazioni corticali gamba durante la valutazione. Dato l'incoerenza nelle misure di CMR derivato, questo protocollo descrive anche un calcolo standardizzato di queste misure utilizzando algoritmi automatizzati. Anche se questo protocollo non è condotto durante attività posturale o dinamica verticale, può essere utilizzato per valutare bilateralmente qualsiasi coppia di muscoli delle gambe, o antagonisti o sinergici, in soggetti sia normali e cerebrolesi.

Introduzione

Tibiale anteriore (TA) e soleo (SOL) sono i muscoli antagonistici caviglia situati nel vano anteriore e posteriore della parte inferiore della gamba, rispettivamente. Entrambi i muscoli sono uniarticular, mentre la funzione principale di TA e SOL è a dorsiflettere e plantarflex il giunto talocrural, rispettivamente1. Inoltre, TA è più funzionale per le escursioni lungo muscolo e meno importante per la produzione di forza, mentre SOL è un muscolo antigravità progettato per generare alta forza con piccola escursione del muscolo2. Entrambi i muscoli sono particolarmente rilevanti durante verticale attività posturale e dinam....

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Protocollo

Tutte le procedure sperimentali presentate in questo protocollo sono state approvate dal locale Institutional Review Board e sono in conformità con la dichiarazione di Helsinki.

1. consenso processo e sicurezza questionari

  1. Prima di qualsiasi esperimento, spiegare a ciascun soggetto persegue dello studio, le principali procedure sperimentali e qualsiasi potenziali fattori di rischio associati partecipano allo studio. Dopo aver risposto alle domande o preoccupazioni che possono avere soggetti, chiedere soggetti a riconoscere il processo di consenso e firmare il modulo di consenso informato.
  2. Amministrare MRI

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Risultati

Figure 2-4 presentano i dati da un rappresentanza maschio 31 anni neurologico intatto con altezza e peso di 178 cm e 83 kg, rispettivamente.

Figura 2 presenta i punti caldi bilaterale e RMT di ogni muscolo della caviglia. Utilizza il posto che si trova al centro della zona delle gambe in ogni emisfero (vedere piazze in Figura 1B), l'intensità del 45% MSO bilateralmente è stato usato per la caccia di hot spot. La posizione del punto caldo per o.......

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Discussione

Dato l'interesse emergente come la corteccia motoria contribuisce al controllo motore dei muscoli delle gambe durante le attività dinamiche in varie coorti, è necessario un protocollo standardizzato di TMS che descrive la valutazione approfondita di questi muscoli. Di conseguenza, per la prima volta, il presente protocollo fornisce procedure metodologiche standardizzate sulla valutazione bilaterale dei due muscoli antagonistici della caviglia, SOL e TA, durante due stati di muscolo (riposo e TVA) utilizzando un singolo i.......

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Ringraziamenti

Gli autori ringraziano il Dr. Jesse C. Dean per aiutare con lo sviluppo metodologico e fornire commenti e suggerimenti su una bozza del manoscritto. Questo lavoro è stato supportato da un RR di premio-2 VA lo sviluppo di carriera & D N0787-W (MGB), un istituzionale Development Award dal National Institute of General Medical Sciences del NIH sotto concessione numero P20-GM109040 (SAK) e P2CHD086844 (SAK). Il contenuto non rappresentano le opinioni di Department of Veterans Affairs o di governo degli Stati Uniti.

....

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
2 stimolatori Magstim (modulo Bistim)The Magstim Company Limited; Whitland, Regno UnitoUtilizzato per suscitare potenziali evocati motori bilaterali nei muscoli tibiale, anteriore e soleo.
Stima dei parametri adattivi mediante test sequenziali (PEST) per TMShttp://www.clinicalresearcher.org/software.htmUtilizzato per determinare le soglie motorie.
AmplificatoriSistemi di Motion Lab; Baton Rouge, LN, USAMA-300Utilizzato per amplificare i dati EMG.
Unità di Acquisizione DatiMotion Lab Systems; Baton Rouge, LN, USAMicro 1401Utilizzato per acquisire dati EMG.
Bobina a doppio conoThe Magstim Company Limited; Whitland, Regno UnitoPN: 9902APUtilizzato per suscitare potenziali evocati motori bilaterali nei muscoli tibiale anteriore e soleo.
PolarisNorthen Digital Inc.; Waterloo, Ontario, CanadaUtilizzato per tracciare i marcatori riflettenti situati sul tracker del soggetto e sul tracker della bobina.
SegnaleCambridge Electronics Design Limited; Cambridge, Regno Unitoversione 6Utilizzato per raccogliere i potenziali evocati motori durante il riposo e la TVA.
Elettrodi EMG a superficie differenziale, singoli, doppi,Motion Lab Systems; Baton Rouge, LN, USAMA-411Utilizzato per registrare segnali EMG.
Sistema di neuronavigazione stereotassica senza cornice TMS Brainsight3, Rouge Research,
Montreal, Canada
Utilizzato per navigare la posizione della bobina durante la valutazione TMS.
Stivale da passeggioMountainside Medical Equipment, Marcy, NYUtilizzato per stabilizzare l'articolazione della caviglia.

Riferimenti

  1. Schünke, M., Schulte, E., Ross, L. M., Schumacher, U., Lamperti, E. D. Thieme Atlas of Anatomy: General Anatomy and Musculoskeletal System. , Thieme. (2006).
  2. Lieber, R. L., Friden, J. Functional and clinical significance of skeletal muscle architecture. Muscle Nerve. 23 (11....

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Ristampe e permessi

Tag

Potenziali evocati motoritibiale anterioremuscolo soleosistema di neuronavigazionerisposta corticomotoriasegnale elettromiografico