人間の運動機能の調節のための非侵襲的電気脳刺激モンタージュ

この手順の全体的な目標は、一次運動皮質の局在を実証し、運動系を調節するための電気脳刺激電極の正しい配置を示すことです。この方法は、運動機能を改善したり、運動障害に対抗したりする脳ネットワークの標的調節を通じて、神経可塑性の分野における重要な質問に答えるのに役立ちます。非回避性脳電気刺激療法の主な利点は、痛みや不快感を誘発することなく、ベッドサイドの技術としても簡単に投与できることです。

この脳刺激法は、運動系の機能についての洞察を提供することができます。また、前頭前野や視覚野など、他の関心領域にも適用できます。これらの実験を成功させるには、標的皮質領域の局在と電極の配置を視覚的に示

そうしないと、電流が意図した脳領域に到達せず、効果が不足したり、予期しない所見が得られたりする可能性があります。まず、参加者に椅子にゆったりと座ってもらうことから始めます。電極が配置される手の領域に準備ペーストをこすりつけて、参加者の皮膚をきれいにします。

清潔なガーゼパッドで余分なものを取り除きます。筋電図(EMG)の表面電極を腹腱モンタージュに取り付け、目的の手の筋肉に取り付け、接地電極を接続します。次に、磁気刺激装置をオンにし、対応する充電ボタンを押してコンデンサを充電します。

8の字TMSコイルを運動皮質領域の参加者の頭皮に配置します。TMSコイルを半球間の亀裂を基準にして45〜50度の角度で保持し、ハンドルを後ろに向けてください。磁気刺激装置が充電されたら、トリガーボタンを押すか、フットスイッチを踏むか、ソフトウェアプログラムを使用して自動的に刺激装置を放電します。

次に、低刺激強度から始めて、EMGアンプに見える運動誘発電位(MEP)を監視します。MEPが見えない場合は、MEPがはっきりと存在するまで、刺激強度を上げます。トリガーボタンを押して刺激を繰り返します。

コイルを半径方向に、1cm刻みで最初に刺激された部位の周りを動かし、単一のTMSパルスを印加した後、MEP応答が最も大きいスポットを見つけます。そこから、コイルの移動を再開してホットスポットを固定します。最後に、ホットスポットの位置とコイルの向きを非永久的なスキンマーカーでマークします。

ゴム製の電極にケーブルを接続し、電極をスポンジバッグの中に入れます。電極サイズとスポンジバッグのサイズが一致していることを確認してください。スポンジバッグの両面を等張性塩化ナトリウム溶液に浸しますが、塩の橋やボランティアへの滴下を防ぐために、過度の浸漬は避けてください。

次に、運動皮質のホットスポットを示す頭のマーキングを見つけ、その領域の周りの髪を分離します。コンダクタンスを改善するには、電極を留置する前に、40〜50%のアルコールを染み込ませた綿棒または皮膚調製ペーストで皮膚を洗浄します。綿棒で余分なものを取り除き、等張性塩化ナトリウム溶液でその部分を再度清掃します。

その後、その領域を乾かします。運動皮質の関心のある領域のヘッドマーキングに1つの電極を置き、スポンジをできるだけ皮膚に直接接触させてください。片側刺激の場合は、2番目の電極を対側の眼窩上領域の上に置きます。

あるいは、両側刺激の場合は、研究で使用された四肢の同側を示す頭部マーキングに続いて、2 番目の電極を反対側の運動皮質に配置します。刺激中の妨害を避け、非侵襲的な脳電気刺激または任意のBSデバイスへの接続を容易にするために、すべての電極ケーブルを参加者の背中に向けて配置します。次に、M1電極を安定させるために、弾性包帯で頭を内側方向に円形に2回覆います。

残りの包帯を使用して、頭を前方後方向に円形に覆い、両方の電極を安定させます。粘着テープを使用して包帯の端を固定し、参加者の首またはシャツにケーブルを粘着テープで固定します。最後に、電極ケーブルを任意のBSデバイスに接続します。

まず、BSデバイスの電源を入れます。経頭蓋ランダムノイズ刺激の刺激タイプ、強度、持続時間、ランプアップとランピングダウン、周波数スペクトルなど、BSデバイスの設定を調整します。次に、BSに関連する可能性のある副作用について参加者に伝えます。次に、刺激を開始し、ランプアップ中およびセッション全体を通して、刺激の連続性を確認します。

BSが運動課題の実行と同時に適用される場合は、刺激が増した後、および参加者が刺激に慣れた後にテストを開始します。最後に、刺激セッションが完了したら、電極とスポンジを40〜50パーセントのアルコールで消毒します。その後、水で十分にすすぎ、材料を乾かしてから保管してください。

このプロトコルでは、人間の運動系の調節のための非侵襲的な電気脳刺激療法のための複数のアプローチについて説明します。ここでは、一次運動皮質の刺激後90分間にわたる皮質興奮性の時間経過が示されています。TRNSは、TDCSと比較して皮質の興奮性に同様の影響を与えることに注意してください。

運動訓練の3日以内に、運動能力は、偽のコントロールグループで、時間の経過とともに大幅に増加し、各BS戦略によってさらに強化されます。このビデオを見た後、TMSによって一次運動皮質を見つける方法と、さまざまなBSモンタージュの電極を配置する方法をよく理解しているはずです。このテクニックを習得すると、適切に実行すれば、10〜15分で完了できます。

磁気および電気脳刺激療法での作業は、不適切に使用すると有害である可能性があり、この手順を実行する前に、参加者の安全スクリーニングを常に行う必要があることを忘れないでください。