ヒト皮質運動ニューロンシナプスにおける反復経頭蓋磁気刺激誘発変化

が末梢神経刺激を誘導するために脛骨神経に刺激電極を装着し、ヒラメ筋に筋電図を装着して筋肉の収縮を記録することから始めます。

神経を電気的に刺激してPNSを送達し、脊髄に感覚信号を送り、H反射と呼ばれる筋肉の収縮を引き起こします。

参加者の頭をテーブルに固定します。TMSコイルを一次運動皮質の上に配置します。

磁気刺激を加えて皮質ニューロンを活性化し、皮質脊髄路に信号を送り、筋肉の収縮を誘発します。

次に、CMSコイルを頚髄接合部に配置します。

磁気刺激を加えて、運動皮質を迂回して皮質脊髄軸索を直接活性化します。

TMS と PNS および CMS と PNS を別々に組み合わせて、H 反射に対する各刺激部位の影響を調べます。

低周波反復TMSを適用して、皮質脊髄の興奮性を低下させます。

TMS と PNS を、CMS と PNS を繰り返して、rTMS が皮質または脊髄の伝達を変化させ、H 反射に影響を与えたかどうかを評価します。

まず、ニューロナビゲーションシステムのキャリブレーション手順を実行します。8の字コイルを使用して、配置された電極の反対側にある被験者の運動皮質領域を刺激します。

最適な刺激スポットを見つけるには、まずコイルを頂点の1センチ手前に置きます。コイルのハンドルを後方に向け、コイルの中心に誘導電流の後方から前方への磁束を呼び起こします。最小の刺激強度で運動誘発電位を誘発できる位置を特定します。

この時点で、被験者の頭をテーブルの上に置き、頭が動かないように硬質フォームを使用します。実験全体を通して、コイルとヘッドの位置を監視するために、画像誘導TMSナビゲーションシステムを使用します。次に、コイルをスタンドに固定し、被験者の頭を椅子に固定し、ベルクロストリップでコイルを頭に固定します。

次に、10 回の連続した試験のうち 6 回で、50 マイクロボルトを超えるピークツーピークの EMG 振幅で運動誘発電位を誘発するために必要な最小強度を決定します。これは被験者の安静時運動閾値です。また、頚髄接合部にダブルコーン磁気コイルを配置して、皮質脊髄路の軸索を励起します。

誘導電流の一次導関数が頭蓋方向に向けられ、その中心位置がエニウムの上または近くになるようにコイルを配置します。まず、実験全体を通してコントロール H 反射のサイズが一定に保たれるように注意してください。偏差が検出された場合は、連続した試行の前に刺激強度を調整してください。

次に、運動皮質上のTMSコイルの刺激強度を、被験者の運動閾値の90%から100%の間で調整します。また、頚髄質刺激強度を刺激装置の最大出力の100%に設定します。安静時に運動皮質を刺激してH反射を調整することから始めます。

2 つの刺激間のタイミングを変えることにより、TMS と末梢神経刺激を適用し、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。負の 5 ミリ秒の刺激間間隔 (TMS の 5 秒前に末梢神経刺激が開始されることを意味します) から始めて、この間隔をマイナスの 5 ミリ秒から 1 ミリ秒にミリ秒単位で変更します。刺激間隔に応じて、H反射は下降ボレーに関連して前方にシフトすることができ、そこで右にシフトすることができるため、より遅い皮質脊髄経路をテストできます。

刺激の順序によるバイアスを排除し、刺激試行間の一時停止を 4 秒に設定するために、試験ごとに間隔をランダムに変化させます。早期のファシリテーションは、マイナス4ミリ秒からマイナス2ミリ秒の間隔で行う必要があります。次に、頸髄接合部に磁気刺激を使用してH反射を調整します。

負の 9 から負の 3 ミリ秒の間の刺激間間隔を 1 ミリ秒単位で使用します。各試験でこれらのTMS間隔を両方の場所に一緒に適用し、結果として得られるコントロールH反射と運動誘発電位を記録します。コントロールH-Reflexを、コンディショニングされたH-Reflexとコントロールモーター誘発電位の基準として使用し、同等の刺激条件を確保します。

事前測定が完了したら、刺激強度を被験者の運動閾値の 1.2 倍に設定し、ゆっくりと反復的な TMS 介入を適用します。一次運動皮質を 1 ヘルツで 20 分間刺激して、皮質脊髄の興奮性を長期にわたって