TMS：脆弱X症候群と自閉症の可塑性のMechasnismを探検するシータバーストプロトコルを使用する

この手順の全体的な目標は、皮質運動可塑性を探求し、それが非侵襲的な経頭蓋磁気刺激を使用して典型的および非定型の神経発達にどのように関連しているかを調査することです。これは、最初に被験者の M1 運動ホットスポットを最初の背側インターロス筋の位置を特定し、安静時と活動性の両方の運動閾値を決定することによって達成されます。手順の 2 番目のステップは、ベースラインの皮質脊髄興奮性を取得することです。

手順の3番目のステップは、シータバースト刺激を適用することです。手順の最後のステップは、結果として生じる皮質脊髄の興奮性を評価することです。最終的には、ベースラインと刺激後の興奮性との間の変動を通じて、神経発達障害のある被験者の皮質脊髄興奮性に対するシータ出生刺激の影響の違いを示す結果を得ることができます。

今日は、シータバース刺激と呼ばれる経頭蓋磁気刺激の一種を実演します。この方法は、特定の発達障害に特徴的な病理学的、神経学的、行動的な表現型に可塑性のメカニズムがどのように寄与するかなど、臨床認知神経科学の分野における重要な質問に答えるのに役立ちます。このプロトコルを開始する前に、フレームレスステレオタイプセットアップのセットアップを使用して被験者のMRI画像にアクセスします。

この解剖学的モデルは、特定の頭蓋の位置をマークし、毎回同じ位置が刺激されることを確認するために使用されます シータバースト刺激を開始する前に、まず被験者の主要な運動皮質の位置を決定する必要があります。まず、TMS機器に隣接する快適な椅子に被験者を座らせます。TMSに対するカウンターの兆候がないことを確認し、プロトコルの詳細を説明するために、必ず対象をスクリーニングしてください。

また、定位装置を使用して被験者の位置を登録し、TMSのセットアップを紹介します。彼または彼女がクリック音とタッピング感覚に慣れるように、いくつかのパルスを放電します。次に、まず被験者に右手を差し出して、表面電極を背側インターロス筋に適用できるようにして、実験の準備

電極を装着する前に、必ず皮膚をきれいにして、正しく登録されていることを確認してください。背側インターロス筋の位置がわかりにくい場合は、被験者につまむような動きをさせたり、人差し指を前後に動かしたりしてもらいます。これにより、筋肉が見つけやすくなります。

右手の第一背側間筋に筋電図表面電極を当てて、TMSによる筋のけいれんを記録できるようにします。また、被験者の前腕の肉質部分に接地電極を配置します。記録装置をチェックして、すべての表面電極がノイズが多すぎず良好な信号を提供していることを確認してください。

被験者と技術者の両方が、聴覚保護のためにこの時点で耳栓を挿入する必要があります。これで、被験者の左運動皮質の手の領域の位置を特定する準備が整いました。このエリアは人によって若干異なりますが、一般的には約3.5センチメートルです。

刺激強度を50%に設定した頭蓋頂点の外側をロストウォッチしながらコイルを少しずつ動かして、モーターホットスポットが特定されるまで、この領域の周りの小さなグリッドを探索します。最大MEPの場合。また、必要に応じて刺激、強度、刺激の角度を調整します。

M1が特定されたら、可能であれば定位装置を使用してその位置をマークしてください。そうでない場合は、無毒のグリースペンを使用して、被験者の頭皮に一時的に印を付けることができます。このプロトコルの次のステップは、被験者の安静時運動閾値を決定することです。

必要に応じてシステムを50%の電力に再調整し、結果として生じるモーター誘発電位を測定しながら、同じ場所で単一パルス刺激を開始します。10回の連続パルスのうち5回で50マイクロボルトを超えるMEPが生成されるまで、電力を上下に調整します。このパワーレベルを被験者の安静時運動閾値として記録します。

次に、被験者が保持している間、被験者に右手の人差し指と親指を約20%の圧力で一緒に優しくつまむように依頼します。このピンチ位置は、同じM1位置で50%の電力でシングルパルス刺激を開始します。結果として得られるメップを測定し、記録します。

次に、MEPが200を超えるまで電源を上下に調整します。マイクロボルトは、10回の連続パルスのうち正確に5個で生成されます。このパワー レベルは、被験者のアクティブな運動閾値です。

最後に、MEP を測定する 10 の単一パルスを使用して、120% 安静時の運動閾値で運動ホットスポットを刺激することにより、被験者のベースラインである MEP を決定します。各パルスの後、10 パルスの 3 つのバッチからの MEP 値を平均化します。被験者の閾値レベルが決定されたので、システムを刺激用にセットアップできます。

皮質活動を促進することが示されている断続的なTBSを投与するために、200ミリ秒間隔で80%のアクティブモーター閾値の強度で50ヘルツで3パルスである標準的なシータバーストパラメータを利用します。2秒間の刺激を生成し、前述のパラメータでトレーニングし、その後8秒間刺激を与えません。これを190秒間繰り返し、合計600パルスで連続的なシータバーストを投与し、皮質の活動を阻害することが示されています。

前述のパラメータで47秒間中断のない刺激列車を生成し、これも合計600パルスに相当します。プロトコルの残りの部分は中断することなく完了する必要があるため、被験者が快適で開始する準備ができていることを確認してください。彼または彼女にじっとしていてリラックスするように頼

以前に確立されたM1モーターホットスポットにコイルを置き、ITBSまたはCTBSのいずれかを管理します。ここではCTBSを管理しています。刺激中、コイルが正しい位置に留まっていることを確認してください。

シータに続いて。出生刺激は、TMSの一時的な影響を評価できるように、刺激後の運動が取り消された電位をすぐに決定し始めます。これを行うには。

まず、TMSマシンを120%の静止モーターしきい値で単一パルスを供給するように設定します。ここで再び、コイルを被験者、同じモーターホットスポットの上に置き、コイルがTBSで刺激されたのとまったく同じ場所にあることを確認します。

次に、これらのME Pを平均化し、この時点での結果として記録する必要があります。次に、パラメータを使用して、TBSの5分後、10分後、20分後、30分後、40分後、50分後、60分後、75分後、91 0 5後、および最後に刺激後120分で刺激し、各時点での新しい10パルスバッチ記録と平均を測定して収集します。完了したら、表面電極を取り外し、被験者が耳栓を外して立ち上がるのを待ちます。

実験に参加してくれた彼または彼女に必ず感謝してください。また、他のTBSパラメータを調査できるように、被験者に将来のTMSセッションに戻るように依頼してください。TMS セッションの結果は、使用する TBS パターンによって異なります。

ここでは、断続的なシータ出生刺激パターンを利用した場合のグループからの代表的な結果を示します。ここで見られるように、被験者の自然な可塑性の状態を反映して、持続時間のMEP値の増加に気付くはずです。同様に、出生刺激パターンの連続的な利用する場合、この手順に続く被験者の自然な可塑性の状態を反映して、持続時間のMEP値の減少に気付くはずです。

行動課題、薬物介入、または追加の刺激パラダイムなどの他の手順を実行して、異常な可塑性がどのように現れ、どのように治療できるかなどの追加の質問に答えることができますか?