背外側前頭前野の経頭蓋磁気刺激と脳波検査の組み合わせ

要約

出典: Lioumis, P. et al.背外側前頭前野の経頭蓋磁気刺激と脳波検査の併用 J. Vis. 経験。(2018年)

このビデオでは、経頭蓋磁気刺激と脳波検査を組み合わせて、皮質の興奮性と、背外側前頭前野の興奮と抑制のバランスを評価するためのプロトコルを示します。

プロトコル

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. ホットスポットと運動閾値:
   1. 参加者に、手、脚、脊柱をリラックスさせて快適に安静にするように指示します。
   2. ホットスポットを見つけます。運動皮質(M1)の短母指外転筋(APB)の皮質表現の最初のランドマークにモーターノブをターゲットにし、対応するAPBの動きがあるまでコイルを動かします。APB 上で約 500 μV の運動誘発電位 (MEP) を誘発する経頭蓋磁気刺激 (TMS) 強度を使用します。コイルの角度と傾きを変更してコイルの向きを最適化し、ホットスポット上で最大の応答を呼び起こします。
   3. コイルの位置決めをニューロナビゲーターソフトウェアに保存し、出力強度を2〜3%刻みで下げます。10パルスを与え、50μVを超える10のMEP応答のうち5つ以上が得られた場合は、強度を下げ続けます。
   4. 10 回中 5 回未満の反応が誘発された場合は、強度を 1-2% ずつ増やします。モーターしきい値(MT)は、50μVを超えるMEPを10回中5回生成する強度として表されます。MT の刺激間隔 (ISI) は 1 秒より長くする必要があり、通常は 3、4、または 5 秒に設定されます。
2. 次の手順を使用して強度を調整します:
   1. MT強度の120%から開始して、M1で500〜1,500 μVのMEPを生成します。平均応答が1 mVになるように、この刺激装置の出力で10パルスを記録します。平均1 mVに達するまで、1〜2%のステップで強度を増減します。
   2. 刺激強度については、刺激装置の出力に対する強度のパーセンテージとして選択します (例: 110%、120% など)。
   3. 対応する誘導場を V/m で見つけます (システムが許可する場合)。コイルを背外側前頭前野(DLPFC)の上に置きます。誘導フィールドの計算が、同じ皮質の深さでM1上の計算と同じになるまで、刺激装置の出力を調整します。
3. 脳波検査(EEG)電極をデジタル化して、その位置が脳の解剖学的構造に登録されるようにします。
   注:これは、ニューロンの活性化の分布を特定し、フォローアップセッションで電極を正確に再配置するための非常に重要なステップです。
4. TMS-EEG
   耳
   1. 栓をエアチューブ付きの耳栓に交換し、可能な場合はオーディオマスキングに接続し、その上にヘッドフォンを追加します。オーディオマスキングは、TMSパルス配信中にのみ再生します。
   2. コイルをコイルホルダーに取り付け、コイルが動いたり、その下の電極を押したりしないようにします。スポンジが電極とコイルの間にあることを確認してください。
   3. 参加者の視界から離れたすべてのアクティブな画面を削除します。参加者に、TMS 配信中に頭の位置を変えないように、TMS パルスの間にまばたきをしないように、固定点を見つめるように指示します。
   4. 蛍光灯を消します。シングルパルス TMS、短い皮質内阻害 (SICI)、皮質内促進 (ICF)、および長い皮質内阻害 (LICI) を参加者ごとにランダムな順序で実行します。100 個の単一およびペアのパルスを与えます。3〜4秒(±20%)のさまざまなISIまたは3〜5秒の定数を使用します。参加者がリラックスしてストレッチできるように、各条件の間に3〜5分の休憩を与えます。
      注:SICIとICFには、閾値下コンディショニング刺激(CS)と閾値上テスト刺激(TS)を備えたペアパルスTMSパラダイムが含まれます。このプロトコルで使用される CS は MT の 80% であり、強度は 1 mV MEP のピークツーピークを誘発します。最適なSICIに使用されるパルス間間隔は2msで、ICFに使用される間隔は12〜13です。LICI パラダイムには、1 mV MEP のピークツーピークを誘発する強度で閾値以上の CS をペアリングし、その後、1 mV MEP のピークツーピークを誘発する強度を使用して、100 ms のパルス間間隔で別の閾値以上の TS を再び組み合わせることが含まれます。シングルパルスパラダイムとペアパルスパラダイムの両方のISIは、刺激装置の充電時間、セッションの量(参加者に過度の負担をかけないように、より長い実験ではより小さなISIが必要になります)、および行われる分析によって決まります。この研究では、刺激装置の制限と、時間周波数とパワースペクトルの分析に低周波帯域(シータリズム)のサイクルが数回必要になるため、5秒の一定ISIを使用しました。

材料

この記事で使用された材料の一覧

名前	会社	カタログ番号	コメント
BISTIM'2 パッケージ オプション 1	Magstim	3234-00	TMS ペア パルス刺激装置
Magstim 200'2 ユニット (2 アイテム)	Magstim	3010-00	TMS 刺激装置
UI コントローラー	Magstim	3020-00	TMSコントローラー
BISTIM'2 UI コントローラー	Magstim	3021-00	TMS コントローラー
BISTIM 接続モジュール	Magstim	3330-00	TMS 接続モジュール
D70 アルファ コイル - P/N 4150-00 (アルファ 70mm ダブル コイル)	Magstim	4150-00	TMS コイル
Brainsight	Rogue-Resolutions	Brainsight 2	ニューロナビゲーター
モデル 2024F	Intronix	2024F	筋電計
Neuroscan SynAmps RT 64 チャンネル システム	Compumedics Neuroscan	9032-0010-01	脳波計
Quick-Cap 電極システム 64	Compumedics Neuroscan	96050255	EEG キャップ