Agopuntura Effetti monitoraggio cervello umano da fMRI

Ciao, sono Kathleen Hay del Mateo Center del Dipartimento di Radiologia del Massachusetts General Hospital e della Harvard Medical School. Oggi vi mostreremo una procedura di risonanza magnetica funzionale durante la stimolazione dell'agopuntura. Quando abbiamo iniziato ad applicare la FMRI per visualizzare gli effetti dell'agopuntura sul cervello, non avevamo idea di come sarebbero apparsi i dati.

Nel corso degli anni, abbiamo costruito un database sull'agopuntura con monitoraggio mediante risonanza magnetica funzionale (FMRI), raccogliendo dati da circa 200 soggetti sani e malati, analizzando diversi punti di agopuntura principali, fornendo così una solida base per studi futuri. Il dottor Kenneth Qua, fisico specializzato in risonanza magnetica (MRI) presso il Martin Center, ha diretto le acquisizioni di imaging FMRI. In questi studi, egli fornirà le conclusioni, svolgendo un ruolo centrale sia come agopuntore esperto che come ricercatore.

L'agopuntore del centro eseguirà le procedure di agopuntura. Il dottor Vitali Napal, esperto in risonanza magnetica funzionale applicata all'agopuntura presso il centro, illustrerà il processo di acquisizione dei dati con monitoraggio fisiologico. Cominciamo dunque.

Durante la sessione di scansione, vengono registrati dal soggetto parametri fisiologici come l'elettrocardiogramma o ECG, la risposta cutanea galvanica o SCR e la respirazione. I segnali vengono acquisiti mediante un power lab collegato a un computer dotato di software chart di 80 strumenti, che amplifica, digitalizza e registra i segnali provenienti dal soggetto. Per configurare il sistema con cintura respiratoria utilizzato per registrare la respirazione, collegare il trasduttore a una presa di corrente nella stanza di controllo dello scanner e far passare la cintura attraverso l'ingresso nella stanza dello scanner.

Per sincronizzare i dati fisiologici con i dati fMRI, collegare un cavo BNC dal box del trigger dello scanner fMRI al power lab nella stanza di controllo. Il software chart può quindi essere configurato per iniziare la registrazione quando viene ricevuto un segnale dallo scanner. Ora che si sono raccolti i dispositivi di monitoraggio ECG, saranno necessari quattro elettrodi ECG e un cavo ECG collegato a un carrello portatile MRI compatibile per misurare la conduttanza cutanea; inserire due connettori SER nella breakout box nella stanza di scansione e procurarsi del gel per conduttanza cutanea.

Pronti. Ora iniziamo a preparare il soggetto per la scansione. Prima di iniziare, assicurarsi che il soggetto non sia ansioso o affaticato e che abbia consumato un pasto leggero prima della scansione. Poiché ciò potrebbe influenzare la risposta cerebrale alla stimolazione dell'agopuntura, accompagnare il soggetto nella stanza dello scanner e far inserire dei tappi per le orecchie per proteggere l'udito dal rumore dello scanner.

Ora posizionare il soggetto sul lettino dello scanner e utilizzare supporti imbottiti per immobilizzare la testa. Le scansioni di agopuntura sono particolarmente soggette ad artefatti dovuti al movimento della testa a causa del loro basso rapporto segnale-rumore. Per ridurre il movimento del corpo, posizionare un supporto sotto le ginocchia del soggetto in modo che i talloni non tocchino la superficie della barella, fissare la bobina della testa ed effettuare le regolazioni finali dei cuscini di supporto per assicurare che il soggetto sia comodo.

Poiché una sessione media dura due ore, il comfort è fondamentale per una scansione ininterrotta. Compatibile con la risonanza magnetica. Il monitoraggio fisiologico può essere eseguito durante la scansione, se desiderato.

La qualità del segnale ECG deve essere verificata prima della registrazione. In questa dimostrazione, stiamo utilizzando un sistema MRI Siemens Avanto da 1,5 Tesla dotato di imaging a eco planare con una bobina cranica quadratica standard. Per gli studi con stimolazione dell'agopuntura, è necessario acquisire sezioni cerebrali più sottili.

Per ridurre gli artefatti di suscettibilità, utilizzare sezioni spesse tre millimetri con un intervallo di 0,6 millimetri o 0,75 millimetri in orientamento sagittale o assiale, in modo da coprire l'intero cervello, inclusi il tronco encefalico e il cervelletto. Acquisire scansioni funzionali mediante una sequenza gradient-echo pesata in T2 con un tempo di ripetizione (TR) di quattro secondi e un tempo di eco (TE) di 30 millisecondi, campo visivo (FOV) di 200 millimetri, matrice 64 × 64 e angolo di flip di 90°. Il TE più breve contribuisce a ridurre gli artefatti di suscettibilità, mentre il TR relativamente lungo permette una copertura dell'intero cervello con elevata risoluzione spaziale.

L'amigdala, l'ippocampo, la corteccia prefrontale mediale ventrale e le aree subgenuali situate alla base del cervello sono particolarmente suscettibili alla perdita di segnale. Verificare le immagini echo planar per assicurare un'adeguata copertura in queste regioni. L'uso di un magnete a 1,5 Tesla invece di magneti a maggiore intensità di campo per la raccolta dei dati contribuirà a minimizzare tali artefatti negli studi specializzati.

Assicurarsi di eseguire almeno quattro scansioni fittizie prima di iniziare la raccolta delle immagini, per consentire l'equilibrazione del segnale FMRI. Vediamo ora come eseguire l'agopuntura durante un esperimento di FMRI: iniziare istruendo il soggetto a rilassarsi, a tenere gli occhi chiusi e a non muoversi durante la scansione. Per evitare stimolazioni fastidiose, chiedere al soggetto di alzare un dito.

Se una delle sensazioni provocate dall'agopuntura raggiunge un valore di intensità pari a otto su 10, oppure in caso di qualsiasi grado di dolore pungente, alzare due dita prima dell'inizio della scansione. Inserire un ago per agopuntura sterile, monouso, di alta qualità e interamente in argento nel punto di agopuntura in modo verticale. L'ago può essere manipolato mediante una leggera rotazione o con movimenti di sollevamento e spinta.

La tecnica di rotazione viene utilizzata più di frequente. Verificare la sensibilità del soggetto alla manipolazione dell'ago per stimare la profondità di inserimento e la forza di manipolazione necessaria per provocare una risposta, raggiungendo tale obiettivo senza causare disagio eccessivo o dolore nocicettivo. Durante la scansione di 10 minuti, ruotare l'ago in un punto doloroso per due periodi di due minuti ciascuno, separati da un periodo di riposo durante il quale l'ago rimane in posizione.

Assicurarsi di non avvicinarsi o allontanarsi direttamente dal soggetto immediatamente prima o dopo il periodo di stimolazione, poiché tale movimento potrebbe influenzare i risultati. Ripetere la procedura sui restanti punti di agopuntura. Per il controllo sensoriale o per l’agopuntura finta, si somministra una stimolazione tattile superficiale sul punto di agopuntura mediante un monofilamento von Frey calibro 5,88 e un paradigma abbinato.

Questo viene fatto prima della stimolazione reale con agopuntura sul punto di agopuntura. Può essere eseguito battendo liberamente sul filamento o inserendo il filamento attraverso un tubo guida utilizzato per gli aghi da agopuntura. Al termine della stimolazione con agopuntura, registrare la forza con cui l'ago resiste alla manipolazione.

Al termine di ogni scansione, un ricercatore diverso dall'agopuntore deve chiedere al soggetto di valutare le sensazioni provate su una scala da zero a 10. L'elenco delle sensazioni da agopuntura deriva dalla comunità dell'agopuntura piuttosto che dai comuni questionari sul dolore presenti in letteratura.

I dati di risonanza magnetica funzionale (FMRI) vengono quindi categorizzati in base alla risposta psicologica al chi, al chi misto a dolore pungente, all'assenza di sensazioni da agopuntura e al solo dolore pungente. È estremamente raro riscontrare esclusivamente dolore pungente. Di seguito sono riportati alcuni esempi rappresentativi di dati FMRI, che abbiamo elaborato con A FNI.

È possibile utilizzare anche altri software come FS LO free surfer. Le scansioni funzionali vengono sovrapposte alle mappe anatomiche ad alta risoluzione del gruppo. Tutte le mappe di gruppo mostrate qui sono soggette a una soglia di P minore di 0,0001 non corretta.

Prima di tutto, vediamo come l'agopuntura deci differisca dalla stimolazione tattile. Questi sono dati provenienti da un gruppo di 37 soggetti sottoposti ad agopuntura. Sono apparsi cluster deci di strutture disattivate nella corteccia prefrontale mediale, nella corteccia parietale mediale e nel lobo temporale mediale in entrambi gli emisferi.

Tali cambiamenti erano rari nella stimolazione tattile. Il lobo temporale laterale destro ha mostrato anche una deattivazione più marcata durante l'agopuntura. A differenza della deattivazione, la stimolazione tattile ha mostrato una maggiore attivazione del motore sensoriale BA 43 e della corteccia d'associazione BA 22.

L'insula anteriore destra è stata paradossalmente attivata durante l'agopuntura, ma non durante la stimolazione tattile. Qui osserviamo la correlazione tra la risposta psicofisica e quella emodinamica. Questo grafico rappresenta l'agopuntura deci confrontata con DEI più dolore acuto.

La marcata disattivazione della corteccia prefrontale mediale, della corteccia parietale mediale e della regione temporale mediale osservata in assenza di dolore è risultata attenuata in presenza di dolore. L'attivazione delle aree sensoriali motorie e delle cortecce associative è diventata più evidente e un sottoinsieme delle regioni limbiche, come la corteccia cingolata mediale, l'area motoria supplementare, la corteccia cingolata posteriore, la BA 23, l'amigdala e il verme cerebellare, si è attivato.

L'attivazione dell'insula nei deci è localizzata alla divisione anteriore destra, mentre l'attivazione nel dolore non mostra localizzazioni specifiche. Qui osserviamo l'overlap tra le reti limbiche paralimbiche neocorticali o LP NN di 48 soggetti durante la stimolazione dell'agopuntura e la rete della modalità predefinita o DMN, i cluster di regioni disattivate durante la stimolazione dell'agopuntura nella corteccia prefrontale mediale, nella corteccia parietale mediale e nel lobo temporale della LP NN; l'analisi del modello lineare generale e l'analisi di clustering fuzzy indipendente dal modello hanno mostrato una notevole somiglianza con le regioni centrali della DMN. Vi abbiamo appena mostrato come monitorare l'effetto dinamico dell'agopuntura sul cervello umano.

Utilizzando la fMRI durante questa procedura, è importante ricordare di prestare attenzione al comfort del soggetto e alla sua risposta psicofisica, con l'obiettivo di generare il suo CHI ed evitare stimolazioni nocive. È tutto. Grazie per aver guardato e buona fortuna con l'esperimento.