La valutazione del periodo di silente controlaterale (cSP) è un biomarcatore promettente per indicizzare l'eccitabilità corticale e la risposta al trattamento. Dimostriamo un protocollo per valutare cSP destinato allo studio dell'inibizione corticospinale M1 degli arti superiori e inferiori.
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Articolo metodologico
Misurazione del periodo di silente controlaterale indotto dalla stimolazione magnetica transcranica a impulso singolo per studiare l'inibizione corticospinale M1
In questo articolo
Sommario
Abstract
Il periodo di silente controlaterale (cSP) è un periodo di soppressione dell'attività muscolare elettrica di fondo catturata dall'elettromiografia (EMG) dopo un potenziale evocato motorio (MEP). Per ottenere ciò, un MEP viene suscitato da un impulso di stimolazione magnetica transcranica (TMS) sovrasoglia erogato alla corteccia motoria primaria (M1) del muscolo bersaglio selezionato, mentre il partecipante fornisce una contrazione muscolare bersaglio volontaria standardizzata. Il cSP è il risultato di meccanismi inibitori che si verificano dopo il MEP; Fornisce un'ampia valutazione temporale dell'inibizione spinale nella sua iniziale ~ 50 ms e dell'inibizione corticale dopo. I ricercatori hanno cercato di comprendere meglio il meccanismo neurobiologico alla base del cSP per convalidarlo come potenziale biomarcatore diagnostico, surrogato e predittivo per diverse malattie neuropsichiatriche. Pertanto, questo articolo descrive un metodo per misurare M1 cSP degli arti inferiori e superiori, inclusa una selezione del muscolo bersaglio, il posizionamento degli elettrodi, il posizionamento della bobina, il metodo di misurazione della stimolazione della contrazione volontaria, l'impostazione dell'intensità e l'analisi dei dati per ottenere un risultato rappresentativo. Ha l'obiettivo educativo di fornire una linea guida visiva nell'esecuzione di un protocollo cSP fattibile, affidabile e riproducibile per gli arti inferiori e superiori e discutere le sfide pratiche di questa tecnica.
Introduzione
Il periodo di silenzio (SP) è un periodo di silenzio elettromiografico (EMG) che segue un potenziale motorio evocato (MEP) indotto dalla stimolazione magnetica transcranica (TMS) applicata durante la contrazione muscolare sostenuta. L'impulso TMS soprasoglia può essere applicato alla corteccia motoria primaria controlaterale o omolaterale (M1) del muscolo bersaglio da cui viene registrata l'attività EMG producendo due fenomeni: periodo di silente controlaterale (cSP) e periodo di silente omolaterale (iSP).
Anche se iSP e cSP condividono caratteristiche simili, possono riflettere componenti leggermente diversi. Si ritiene che il primo riflet....
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Protocollo
Questo protocollo prevede la ricerca su soggetti umani ed è in alleanza con le linee guida istituzionali ed etiche dei comitati etici locali e la Dichiarazione di Helsinki. Il consenso informato è stato ottenuto dai soggetti per l'utilizzo dei loro dati nello studio.
1. Procedure pre-sperimentali
- Screening del soggetto. Screening del soggetto per impianti intracranici, epilessia, storia di convulsioni e gravidanza. Utilizzare le linee guida del questionario per garantire la conformità con le precauzioni di sicurezza aggiornate32.
- La consegna di impulsi elettromagnetici con TMS è cont....
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Risultati
Dopo aver seguito la procedura passo-passo, l'erogazione di un impulso TMS sopra soglia (120% della RMT) susciterà un MEP osservabile nella registrazione EMG del muscolo bersaglio e un successivo periodo di soppressione dell'attività EMG di fondo di circa 150 ms a 300 ms (Figura 2). Da quel modello EMG, è possibile calcolare le metriche cSP. Gli esiti più riportati sono la durata (nell'intervallo di ms) dell'SP relativo e assoluto. L'SP relativo viene misurato dall'inizio del MEP alla ricomp.......
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Discussione
Il SI predefinito per suscitare MEP e SP può variare in base alla popolazione. Intensità fino all'80% RMT hanno dimostrato di suscitare cSP in individui sani39, ancora studi su popolazioni sane e malate hanno usato intensità fino al 150% RMT 49,50,51. Sebbene questa fonte di eterogeneità possa essere inerente alla natura della popolazione target, non dovrebbe essere trascurata in quanto diversi SI hanno d.......
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Dichiarazioni
Abhishek Datta è CEO, co-fondatore e CTO di Soterix Medical Inc., e Kamran Nazin è Chief Product Officer della stessa azienda. Soterix Medical Inc. ha fornito il materiale utilizzato per la realizzazione di questa pubblicazione video. Gli altri autori dichiarano di non avere interessi finanziari concorrenti.
Ringraziamenti
Nessun riconoscimento.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Tamponi imbevuti di alcol | Medline | Preparazione con alcool isopropilico al 70% | |
| Gel conduttivo | Weaver and Company | Utilizzato sull'elettrodo | |
| Echo Pinch | JTECH medical | 0902A302 | Dinamometro digitale. |
| Mega-EMG | Soterix Medical | NS006201 | EMG digitale multicanale con software integrato. |
| Bobina MEGA-TMS | Soterix Medical | NS063201 | bobina TMS a forma di 8 |
| Stimolatore Mega-TMS | Soterix Medical | 6990061 | Single Pulse TMS |
| Neuro-MEP.NET | Software EMG Soterix Medical | utilizzato per analizzare l'attività elettrica dei muscoli. | |
| Cuffia da bagno | Kiefer |
Riferimenti
- Li, J. Y., Lai, P. H., Chen, R. Transcallosal inhibition in patients with callosal infarction. Journal of Neurophysiology. 109 (3), 659-665 (2013).
- Wassermann, E. M., Fuhr, P., Cohen, L. G., Hallett, M. Effects of transcranial magnetic stimulation on ipsilateral muscles.
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Ristampe e permessi
