Valutazione dell'ipereccitabilità cerebrale con la stimolazione magnetica transcranica e l'elettroencefalografia

Prendi un paziente con epilessia con un cappuccio per elettroencefalografia, o EEG, per registrare l'attività cerebrale.

La scansione cerebrale preregistrata del paziente rivela un'anomalia strutturale profonda che è funzionalmente collegata a una regione corticale superficiale bersaglio.

Collegare gli elettrodi alla mano controlaterale per catturare le contrazioni muscolari.

Proteggi un rilevatore a infrarossi per tracciare e annullare il movimento della testa e usa la neuronavigazione per allineare la posizione della testa con la scansione cerebrale.

Posizionare la bobina magnetica sulla regione corticale responsabile del movimento della mano. Applica l'impulso a intensità più bassa che suscita la contrazione muscolare della mano, confermando la stimolazione dei neuroni corticali.

Erogare impulsi soprasoglia per stimolare la regione corticale bersaglio, inducendo l'attività neurale che si propaga all'area cerebrale anormale e ad altre regioni funzionalmente connesse nella rete epilettica.

Registrare l'attività cerebrale per identificare risposte EEG anomale indicative di ipereccitabilità neuronale nel cervello epilettico.

Mappare l'origine dei picchi EEG anomali per individuare la zona di insorgenza delle crisi.

Prima del test, determinare le due regioni target TMS sovrapponendo la mappa di connettività funzionale di ciascun soggetto all'immagine strutturale di ciascun soggetto. Per iniziare la sessione sperimentale, porta il soggetto nella sala prove e fallo sedere su una sedia. Misurare la testa del soggetto e selezionare una cuffia per elettroencefalografia, o EEG, di dimensioni adeguate per consentire basse impedenze elettrodiche.

Quindi, pulire accuratamente la pelle sotto ogni elettrodo utilizzando un applicatore con punta di cotone e alcol. Aggiungere gel conduttivo a ciascun elettrodo e premere sull'elettrodo per garantire un buon contatto tra il cuoio capelluto, il gel e l'elettrodo. Per ridurre al minimo gli artefatti di carica, assicurarsi che il gel non si diffonda al di fuori del portaelettrodo.

Posizionare gli elettrodi di riferimento e di terra sulla fronte e il più lontano possibile dalla bobina di stimolazione, per ridurre al minimo la possibilità che un artefatto dell'elettrodo indotto da TMS contamini l'intera registrazione. Posizionare questi elettrodi a pochi centimetri l'uno dall'altro per ridurre al minimo il rumore di modo comune. Quindi premere il pulsante di misurazione delle impedenze sul sistema EEG.

Controllare le impedenze degli elettrodi inserendo i cavi di uscita EEG nella presa di impedenza del sistema di registrazione EEG. Assicurarsi che l'impedenza dell'elettrodo non sia superiore a 5 kiloohm. Successivamente, preparare gli elettrodi per elettromiografia sulla mano controlaterale. Dare al soggetto tappi per le orecchie per ridurre al minimo il rischio di perdita dell'udito e acufene. Quindi, posizionare i rivelatori a infrarossi sulla testa del soggetto, assicurandosi che i rivelatori siano posizionati in modo da ridurre al minimo il rischio di movimento durante la sessione sperimentale.

Co-registrare la testa del soggetto con le immagini MRI identificando la posizione dei marcatori anatomici anatomici esterni preselezionati sul soggetto utilizzando il puntatore incluso con l'apparecchiatura di neuronavigazione. Familiarizzare il soggetto con la stimolazione applicando un impulso altrove o applicando un impulso di stimolazione a bassa intensità sul cuoio capelluto.

Determinare la soglia motoria a riposo localizzando la corteccia motoria del soggetto sull'emisfero omolaterale ai bersagli basati sulla connettività funzionale. Inclinare la bobina perpendicolarmente al giro con la maniglia rivolta occipitalmente e iniziare la stimolazione a un'intensità che si prevede sia inferiore alla soglia. Quindi aumentare l'intensità della stimolazione in incrementi del 5% della potenza massima dello stimolatore fino a quando la TMS evoca costantemente potenziali evocati dal motore con ampiezze superiori a 50 microvolt in ogni prova.

Diminuire l'intensità della stimolazione in incrementi dell'1% della potenza massima dello stimolatore fino a quando non vengono registrate meno di 5 risposte positive su 10. Infine, impostare l'intensità del TMS sul valore desiderato. Applicare singoli impulsi di TMS a ciascuna delle regioni target utilizzando il software di neuronavigazione, con intervalli variabili tra gli impulsi per ridurre al minimo la plasticità corticale e gli effetti dell'aspettativa del soggetto.