本研究の目的は、経頭蓋磁気刺激を繰り返した後のヒトの皮質神経動脈シナプスにおける透過の変化を評価することであった。この目的のために、経路特異的皮質脊髄伝達の評価、 すなわち、多シナプス接続からの速い直接的皮質脊髄路の識別を可能にする電気生理学的方法が導入される。
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この記事について
サマリー
要約
皮質脊髄路は、脳と筋肉をつなぐ主要経路であるため、運動制御および運動学習に非常に関連します。この経路の興奮性および可塑性を調べるための多くの非侵襲性電気生理学的方法が存在する。しかしながら、ほとんどの方法は、化合物の可能性の定量化に基づいており、皮質脊髄路が多かれ少なかれ直接的な多くの異なる接続からなることを無視している。ここでは、皮質脊髄伝達の異なる部分の興奮性を検査する方法を提示する。このいわゆるH-反射調節技法は、最も速い（単シナプス）および多シナプスの皮質脊髄路の興奮性を評価することを可能にする。さらに、2つの異なる刺激部位、モーター皮質および頸髄膜接合を使用することによって、それは皮質効果と脊髄効果の区別だけでなく、コルチコムでの伝達の評価も可能にする耳障りなシナプス。この論文では、低周波反復経頭蓋磁気刺激後の皮質傷害伝達を評価するためにこの方法をどのように使用することができるかについて説明しています。これは以前皮質細胞の興奮性を低下させる方法でした。ここで我々は、皮質細胞だけでなく、この反復刺激によって影響を受けるだけでなく、脊髄レベルで皮質神経腓骨シナプスでの伝達を示しています。この知見は、神経可塑性の基本的機構および部位の理解に重要である。基本的なメカニズムの研究に加えて、H-反射調節技術は、行動（ 例えば訓練）または治療的介入、病理学または老化後の皮質脊髄伝達の変化を試験するために適用されてもよく、したがって運動制御および運動の基礎をなす神経プロセス学習。
概要
霊長類では、皮質脊髄路は、自発的活動を制御する主要な下行経路を構成する1 。皮質脊髄路は、直接的な単シナプス性皮質筋膜ニューロンの接続および間接的なオリゴ - およびポリシナプスの接続を介して、運動皮質領域を脊髄α-運動ニューロンに接続する2,3 。経頭蓋磁気刺激（TMS）によって運動皮質を非侵襲的に容易に励起することができるが、この刺激に対する誘発された筋電図応答はしばしば解釈が困難である。この理由は、化合物運動誘発電位（MEP）が、皮質および皮質脊髄ニューロン、脊髄介在ニューロンおよび脊髄α運動ニューロンの興奮性の変化によって影響され得ることである（4,5,6,7）。いくつかの非侵襲電気生理学cal法および刺激プロトコルは、皮質脊髄の興奮性および伝達の変化が皮質または脊髄レベルの変化によって引き起こされるかどうかを決定することを目的とする。一般に、電気的に誘発されたH-反射の振幅の変化は、運動ニューロンプールにおける興奮性の変化の「指標」として使用される。しかしながら、H反射は運動ニューロンプールの興奮性に依存するだけでなく、シナプス前抑制8,9またはホモシナプス後活性化後退5,10などの他の因子によっても調節されることが以前に示された。 MEPとH-反射を比較する際のもう1つの制限は、インターニューロンレベルでの興奮性の変化を検出することができないことである11,12。これらの欠点に....
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プロトコル
このプロトコルは地方倫理委員会によって承認され、実験はヘルシンキ宣言（1964）に準拠しています。
1.科目の準備
注：科目の指示 - 実験を開始する前に、各被験者に試験の目的と潜在的な危険因子を指示します。経頭蓋磁気刺激（TMS）の場合、医療リスクには、てんかん発作、眼および/または頭部における精神インプラント、心臓血管系のあらゆる病気、および妊娠の任意の病歴が含まれる。これらのリスク要因のいずれかを確認するすべての被験者を除外する。さらに、健常者を試験する実験では、神経および/または整形外科疾患を有するすべての被験者を除外する。
- 件名の配置
- 脚、胴、頭を支える椅子に置く。膝が伸びるように脚が伸ばされていることを確認する末梢神経は皮膚に近く、電気刺激によって神経をより容易かつより確実に興奮させる。
- 被験者の頭が曲がっていて、テーブルのような安定した支持面に置かれ、クッションで固定されていることを確認してください。皮質脊髄路の刺激を可能にするために、頚部およびアトランタ後頭部が屈曲していることを確認する。
- 二重円錐形磁気コイルをその中心部がイオン上またはその近傍に配置され、誘導電流の一次導関数が頭部方向に向けられるように配置する19,26
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結果
M1-およびCMS-コンディショニング後の早期促進の発生
M1以上のTMSによるH-反射調節は、ISI -3＆-4ms前後で起こった早期の促進をもたらした。 CMSコンディショニング後の初期の促進は、約3ms早く起こった（それぞれISI -6および-7ms）。 1つの対象の例示的なISI曲線を図1に示す 。今回の研究では、M1およびCMSコンディショニング（ 図1C 、 D参照）の両方を用いて、その発生の最初のms以内に早期促進を評価した。したがって、この早期の促進は、直接的な、単シナプスの皮質脊髄路12,22,24,29,30の活性を反映すると仮定することは合理的である。lass = "xref"> 34。従って、その後の結果は、rTMS後.......
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ディスカッション
ここに記載されているH-反射調節法は、皮質脊髄路28の反復的活性化後の皮質運動ニューロンシナプスの透過の急激な変化を評価するために具体的に検討されている28 。この点に関して、H-反射コンディショニングは、rTMSが皮質構造の興奮性に影響を及ぼすだけでなく、皮質運動性シナプスにおける皮質運動伝達にも影響を及ぼすことを強調している。しかし、この方法は、運動発達および老化、運動学習、運動および訓練、疲労、不活動、傷害からの回復、神経生理学的および治療的介入、病理学などの間に皮質脊髄伝達の変化が起こるので、実際には広範な適用を有する可能性がある。 TMSの安全予防措置が守られている限り、健常な被験者または患者に適用される。
導入された方法は、セッション内のefを研究するために適用されてもよい現在の文脈におけるような腐敗、またはより長い期間にわたる長手方向の影響。 M1コンディショニング技術は、例えば、8週間の不動化35,4週間のバランストレーニング36,37.......
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開示事項
著者は何も開示することはない。
謝辞
この研究は、スイス国立科学財団（316030_128826）の助成金によって支えられました。
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材料
参考文献
- Lemon, R. N., Kirkwood, P. A., Maier, M. A., Nakajima, K., Nathan, P. Direct and indirect pathways for corticospinal control of upper limb motoneurons in the primate. Prog.Brain Res. , 263-279 (2004).
- Jankowska, E., Padel, Y., Tanaka, R.
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再版と許可
