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人間の参加者が関与するすべての手順は、人間の福祉に関する制度的、国内的、および国際的なガイドラインに従って実行され、地元の治験審査委員会によって審査されています。
1. TMS
1.8 の字コイルを使用して TMS で対側半球の運動皮質領域を刺激し、ヒラメ筋の筋電図記録で運動誘発電位 (MEP) を誘発します。
2.最適な刺激スポットを見つけるために、最初にコイルを頂点の上に置き、正面に1cm置きます。コイルのハンドルは後方を向くべきであり、コイルの中心で誘導電流の後方から前方への磁束を呼び起こします。
3.被験者が磁気刺激に慣れるように、最大刺激装置出力の約20〜30%の低強度で刺激を開始します。連続する刺激間の一時停止を 4 秒にします。
4.数回の試行の後、刺激強度を最大刺激出力の約40〜60%に増やし、コイルを正面吻側および中外側方向に動かして、ミラメウスのホットスポットを見つけます。ホットスポットは、最小限の刺激強度でヒラメ筋のMEPを誘発できる位置として定義されます。
5. ヒラメ筋ホットスポットを見つけた後、10 回の連続した試行のうち 6 回で 50 μV を超える EMG で MEP ピークツーピーク振幅を誘発するために必要な最小強度として、安静時運動閾値 (1.0 MT) を決定します。バックグラウンド EMG がすでに約 50 μV である被験者では、しきい値として 100 μV を使用します。
2. コイルの固定
1.被験者の頭をテーブルの上に置き、硬質フォームを使用して頭が全方向に動かないようにします。コイルをスタンドに固定し、被験者の頭を椅子に固定します。
2. ベルクロ ストリップでコイルをヘッドに固定し、画像誘導 TMS ナビゲーション システムを使用して、実験全体を通してコイルとヘッドの位置を監視します。TMSによるニューロンの動員を変化させるため、被験者の頭に対するコイルの小さな動きでも避けてください。
3. 頚髄接合部での磁気刺激
1.頚髄接合部に配置されたダブルコーン磁気コイルを使用して、皮質脊髄路の軸索を励起します。
2.誘導電流の一次導関数が頭蓋方向に向けられ、その中心部分がイニオン上または近くになるようにコイルを配置します。最大刺激出力(100%)で刺激を加えます。
注:この高い刺激強度でも、刺激は弱すぎて、ほとんどの被験者で脊髄運動ニューロンを十分に動員し、下肢の筋肉を活性化することはできません(すなわち、ヒラメ筋と前脛骨筋)。したがって、頸髄質刺激では、下肢の筋肉の表面筋電図に複合電位はありません。したがって、頸髄質シミュレーションとH反射を組み合わせて、脊髄運動ニューロンの興奮性を高めます。
4. 事前測定
1.H反射(末梢神経刺激)のサイズを調整し
ます
1。H反射コンディショニングの場合は、電気刺激装置の刺激強度を変えて、H反射の大きさを最大M波(Mmax)の20%に調整します。Mmax を取得するには、H 反射リクルートメント曲線を記録します。この目的のために、さまざまな刺激強度の刺激を加えます。連続する試行間の一時停止は 4 秒です。
2. 記録ソフトウェアでオンラインで、H 反射と M 波を EMG のピークツーピーク振幅 (mV 単位) として計算します。実験全体を通して、対照 H 反射のサイズが Mmax の 20% で一定に保たれるように注意し、各試行でそのサイズを確認します。H 反射サイズの体系的な偏差 (コントロール H 反射は常にターゲット サイズとして小さいまたは大きい) を検出した場合は、連続した試行の直前に刺激強度を調整します。
2. 実験前にTMSの刺激強度を調整します。
1. 安静時の H 反射コンディショニングでは、運動皮質上の TMS の刺激強度を MT の 90 - 100% に設定します。PNS を使用しない試験で MEP が見られないようにします。
注:初期の促進を簡単に検出できるように、安静時の条件付けされたH反射に大きな影響を与えるために、シミュレーション強度はMTの100%に近づける必要があります。
2. 実験前に頚髄刺激の強度を調整します。皮質刺激とは異なり、頚髄質刺激の刺激強度は常に刺激装置の最大出力の100%に調整してください。
3.運動皮質上の磁気刺激でH反射を調整します。
1. 2 つの刺激間のタイミング (H 反射コンディショニング) を変えて TMS と PNS を適用し、皮質運動ニューロン伝達の変化を評価できるようにします。早期の促進を検出するには、-5ミリ秒の刺激間隔(ISI)でコンディショニングプロトコルを開始し、-5〜+1ミリ秒のミリ秒単位でISIを変更します(図1B)。
注: 負の ISI は PNS が TMS の前に誘発されることを示し、正の ISI はその逆を示します。
2. 刺激の特定の順序によるバイアスが発生しないように、刺激試験から刺激試験まで TMS と PNS の間で ISI をランダムに変化させます。
注: 運動野にTMSを適用する場合、「早期促進」はISIの-4ミリ秒から-2ミリ秒付近で発生するはずです。これは、この時点で最速(単シナプス皮質脊髄経路)が脊髄運動ニューロンでPNSによって求心性ボレーと衝突することを意味します(早期の促進を検出するには3.2を参照)。
3. 連続する刺激試行間の一時停止を 4 秒に設定します。
4.頸部髄質接合部上の磁気刺激でH反射を調整します。
注:コンディショニングに頚髄質刺激を使用すると、皮質脊髄経路の興奮は、運動皮質の刺激よりも脊髄運動ニューロンに空間的に近いです。したがって、初期のファシリテーションに対応するISIは約3〜4msシフトされます。一例として、-4 ミリ秒での一次運動皮質に対する TMS による早期促進は、頸部刺激による -7 - -8 ミリ秒の ISI に対応します。
- ISI-9 - -3 msのISIを1ミリ秒単位で使用します。1 回の試験で、運動皮質に TMS に、頸髄接合部に TMS に ISI を常に適用し、この試験でもコントロール H 反射とコントロール MEP を記録します。コントロールH反射を条件付けH反射の基準として使用し、コントロールMEPを使用して、同等の刺激条件を確保します。事前測定で(少なくとも)10回の試行を記録します。
5. 運動皮質と頚髄接合部に対する交互
刺激
1.同じ試験中に、運動皮質の磁気刺激 (M1 コンディショニング、2.1 を参照) および磁気頚髄刺激 (CMS コンディショニング、2.2 を参照) による SOL H 反射のコンディショニングをランダムな順序で適用します。
注:コンディショニングされたH反射を対照H反射の同じサンプルに参照するために、1つの同じ試験でM1コンディショニングとCMSコンディショニングを交互に適用することをお勧めします(図1を参照)。
6. 介入 - ゆっくりと反復する TMS
1.刺激強度を 1.2 MT に設定すると、H 反射コンディショニングが達成されるまでに数分かかるため、必要な皮質脊髄興奮性の長期抑制が誘発されます。rTMS 介入中、TMS を 1 Hz で一次運動皮質に 20 分間
適用します。
