L'uso di Spettroscopia di Risonanza Magnetica come uno strumento per la misura della Bi-emisferici transcraniali elettrici effetti di stimolazione sul motore principale Cortex Metabolismo

L'obiettivo generale di questa procedura è combinare la stimolazione transcranica a corrente continua con le misurazioni della risonanza magnetica protonica per studiare gli effetti della stimolazione bilaterale sul metabolismo della corteccia motoria primaria. Ciò si ottiene posizionando prima con attenzione gli elettrodi stimolanti sull'area target e fissandoli al cuoio capelluto del partecipante mentre il partecipante è fuori dallo scanner. Dopo aver determinato la posizione del voxel MRS utilizzando una scansione anatomica del cervello del partecipante, quattro blocchi di 64 scansioni di metaboliti vengono eseguiti con una sequenza di mega pressione MRS.

Successivamente, con i partecipanti ancora nello scanner MRI, viene eseguita la stimolazione bilaterale della corteccia motoria primaria per 20 minuti a un'intensità di un milliampere. In questo caso, il passaggio finale consiste nell'eseguire le stesse scansioni dei metaboliti della stimolazione pre transcranica a corrente continua o della scansione pre TDCS. In definitiva, la combinazione della stimolazione transcranica a corrente continua con la spettroscopia di risonanza magnetica viene utilizzata per mostrare le modulazioni delle concentrazioni di GABA e GLX associate alla stimolazione bilaterale della corteccia motoria primaria.

Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo della neuromodulazione, come ad esempio quali neurotrasmettitori sono influenzati da specifici protocolli di stimolazione. Quanto sono focali gli effetti della stimolazione? La stimolazione bilaterale produce effetti maggiori rispetto alla stimolazione unilaterale?

E quanto durano gli effetti della TDCS? Le implicazioni di questa tecnica sono anche cliniche perché è stato dimostrato che la TDCS può alleviare i sintomi della depressione. Una migliore comprensione di come funziona la TDCS potrebbe aiutare a definire meglio i parametri di stimolazione e potrebbe anche portare a una terapia individualizzata.

Potrebbe anche servire come un modo per prevedere meglio quali pazienti risponderanno alla tecnica e quali no. Inizia questo protocollo con passaggi preparatori come descritto nel protocollo di testo, utilizza un multimetro per verificare il corretto funzionamento del cavo dell'elettrodo e della resistenza. Dopo aver determinato le posizioni degli elettrodi, allontanare il più possibile i capelli dalle aree mirate che verranno stimolate.

Applicare un gel esfoliante di tipo EEG con un batuffolo di cotone per pulire le aree interessate. Pulisci ulteriormente le aree interessate con un tampone di preparazione con alcol isopropilico al 70% e pomice per migliorare il contatto con gli elettrodi. Quindi coprire generosamente l'intero elettrodo con una pasta conduttiva di tipo EEG.

Assicurarsi che la pasta abbia uno spessore di circa cinque millimetri su tutta la superficie. Assicurati che l'intera area in gomma sia ricoperta di pasta. Bagnare leggermente le aree target e la pasta conduttiva sugli elettrodi con la soluzione salina.

Posizionare gli elettrodi come mostrato qui e premere saldamente gli elettrodi sulle aree mirate. Posizionare un elastico attorno alla testa del partecipante per garantire una stabilità ottimale degli elettrodi. Regolarlo in modo tale che il partecipante non provi dolore o disagio durante la sessione di scansione.

Quindi accendere il dispositivo di stimolazione transcranica a corrente continua e caricare le impostazioni di stimolazione del test come descritto nel protocollo di testo. Premere il pulsante uno per avviare la stimolazione. Il display mostrerà il livello di impedenza e si fermerà automaticamente se raggiunge più di 20 kiloohm.

Se il livello di impedenza è superiore a 20 kilo ohm, scollegare i fili degli elettrodi dalla scatola interna e verificare il posizionamento degli elettrodi. Ripetere la stimolazione di prova quando viene raggiunto un buon livello di impedenza e, al termine della stimolazione di prova, scollegare gli elettrodi dalla scatola interna. Posizionare il dispositivo TDCS e la scatola esterna nella sala di controllo dello scanner.

Collegare i cavi della scatola esterna al dispositivo TDCS, quindi collegare il cavo della scatola lunga alla scatola esterna. Far passare il cavo della scatola TDCS dalla sala di controllo dello scanner alla risonanza magnetica o alla sala MRI. Assicurati di far passare questo cavo il più dritto possibile, evitando attorcigliamenti o anelli lungo la parete della sala di risonanza magnetica.

Verso la parte posteriore dello scanner MRI. Metti più sacchi di sabbia compatibili con MR sul cavo per garantirne la stabilità. Porta la scatola interna nella sala di risonanza magnetica e collega il cavo lungo della scatola.

Iniziare la preparazione della risonanza magnetica con le istruzioni per il partecipante e il posizionamento del partecipante nello scanner come descritto nel protocollo di testo, utilizzare del nastro adesivo medico per stabilizzare il cavo dell'elettrodo sul lato destro della parte posteriore della bobina. Collegare i fili degli elettrodi situati all'interno dello scanner nella scatola interna del TDCS. Posizionare la scatola interna sul lato destro dello scanner con il sacco di sabbia per la massima stabilità.

Riportare la tabella nella posizione finale. Tenere il TDCS acceso e gli elettrodi inseriti nella scatola esterna per l'intera sessione di risonanza magnetica. Per la sessione pre T-D-C-S-M-R-S, eseguire una sequenza di localizzatori per acquisire le immagini necessarie per verificare il corretto posizionamento della testa e per confrontarle con un secondo localizzatore, che verrà acquisito alla fine della sessione per verificare il movimento complessivo.

Quindi acquisire immagini anatomiche di rabbia MP pesate T one per il posizionamento del voxel M1 e il rilevamento di possibili anomalie strutturali. Successivamente, eseguire una ricostruzione multiplanarare delle immagini nei piani più appropriati per la visualizzazione del volume di spettroscopia di interesse, o VOI prima nella scheda 3D, sfogliare le immagini raw MP rage. Quindi, dalla finestra di creazione degli intervalli paralleli, selezionare assiale due a due.

Regolare la posizione delle linee parallele e fare clic su Salva per creare la vista ortogonale assiale dalla finestra di creazione degli intervalli paralleli, selezionare coronale a due a due. Regolare la posizione delle linee parallele e fare clic su Salva per creare la vista ortogonale coronale. Individua i punti di riferimento anatomici M1 a sinistra sulle tre sezioni di orientamento.

Quindi posizionare il VOI sull'area senza alcuna angolazione rispetto all'asse dello scanner. Acquisisci la scansione della larghezza della linea. Quindi aprire la scheda spettroscopica per misurare la larghezza della linea di galleggiamento sulla parte reale del segnale da questa scansione della larghezza della linea.

Carica la riga con i dati grezzi dal browser. Quindi caricare il protocollo di misurazione della larghezza della linea. Quindi, regolare la fase utilizzando gli strumenti di post-elaborazione interattiva del software dello scanner.

Selezionare la sezione di correzione di fase e regolare la fase per la linea di base con il cursore. Per ridurre la larghezza della linea, eseguire la sequenza di mappe più veloce tre volte. Ripetere la scansione della larghezza della linea e la misurazione della larghezza della linea.

Prendere nota della larghezza finale della linea di galleggiamento. Successivamente, avvia quattro blocchi di 64 scansioni di metaboliti con la sequenza mega pressa in cui sono abilitati l'OVS del vapore e la memorizzazione individuale del FIS. Acquisizione di un riferimento dell'acqua utilizzando solo la sequenza di mega pressatura senza mega soppressione dell'acqua con soppressione del vapore impostata solo su RF disattivata e con una misurazione del delta a zero PPM.

La scansione di riferimento dell'acqua dovrebbe includere un singolo blocco di quattro scansioni di metaboliti invece di 64. Per iniziare, informare il partecipante che la stimolazione TDCS inizierà e che lo scanner rimarrà silenzioso per l'intera stimolazione. Quindi selezionare uno dei due parametri precedentemente programmati in base alla condizione e avviare la stimolazione.

Tieni traccia dell'impedenza e della tensione durante i 20 minuti di stimolazione. Al termine della stimolazione, avvisare il partecipante che inizierà la sessione post T-D-C-S-M-R-S. Non spegnere il dispositivo TDCS per la sessione post T-D-C-S-M-R-S.

Esegui le stesse scansioni dei metaboliti della scansione pre TDCS, ma raddoppia i blocchi di acquisizione per acquisire i metaboliti in due punti temporali diversi. Dopo il TDCS come per la sessione pre TDCS, acquisire una scansione di riferimento dell'acqua utilizzando gli stessi parametri. Terminare la sessione con una sequenza di localizzatore.

Accedi alla scheda di visualizzazione e vai al menu del browser. Selezionate la prima e la seconda immagine raw del localizzatore. Caricare le immagini nella scheda di visualizzazione per confrontare entrambe le immagini.

Quindi confronta visivamente le immagini con il localizzatore acquisito all'inizio della sessione di scansione come indice del movimento della testa. Infine, esportare i dati in formato DICOM tramite il server. Vedere il protocollo di testo per l'analisi dei dati mostrato qui è la posizione del volume di interesse nella corteccia motoria primaria dove sono state prese tutte le misure MRS.

Un 3D mostra una chiara rappresentazione degli elettrodi TDCS posizionati sul cuoio capelluto sopra la corteccia motoria primaria putativa modifica rappresentativa e diversi spettri acquisiti in M1 sono mostrati picchi corrispondenti a GLX GABA più macromolecole, così come NAA può essere chiaramente visto. Viene mostrata la percentuale di variazione tra l'acquisizione della MRS, pre TDCS e post TDCS per le tre diverse condizioni in un singolo partecipante. I risultati della sessione post-TDCS sono separati in due punti temporali.

Per illustrare l'evoluzione del cambiamento nel tempo, non esiste una modulazione notevole per la percentuale di variazione del GLX nella stimolazione fittizia e nella stimolazione bilaterale. Uno. Una leggera riduzione della concentrazione di GLX si osserva nel secondo punto temporale successivo alla stimolazione nella stimolazione bilaterale. Due. La concentrazione di GABA non mostra alcuna modulazione notevole nella stimolazione fittizia o nella stimolazione bilaterale. Due.

Al contrario, un notevole aumento della concentrazione di GABA si osserva nel secondo punto temporale dopo quello di stimolazione bilaterale una volta padroneggiato. Questa tecnica può essere eseguita in due ore se eseguita correttamente. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come misurare gli effetti di TTC S su specifici metaboliti cerebrali come GABA e glutammato.