一次運動野の皮質内抑制は注意の焦点を変更することで変調することができます。

これら 2 つの経頭蓋磁気刺激プロトコルの全体的な目標は、一次運動皮質または M1 内の皮質内抑制回路の活性を調査することです。多くの研究で、内部的な注目に対する外部的な注目の利点が確立されていますが、その根底にある神経メカニズムについてはほとんど知られていません。運動能力が向上しているにもかかわらず、外部からの注意集中は通常、筋肉活動の低下を伴うため、抑制メカニズムが関与しているのではないかと推測しました。

適用されたTMS法、すなわちsubTMSおよびSICIは、一次運動皮質内の抑制回路の活動に対する注意焦点の影響をよりよく理解することを可能にする。閾値下経頭蓋磁気刺激法の主な利点は、低刺激強度による運動アーチファクトがないことです。対照的に、従来のペアパルスプロトコルは、より高い刺激強度を使用するため、筋肉の収縮につながります。

しかし、この方法は十分に確立されており、GABAeric副鼻腔への影響は徹底的に調査されています。まず、参加者にテストチェアに座ってもらい、モニターを1メートル前に置きます。次に、左脚に乗せたテーブルの下に、左腕を快適でリラックスした位置に置きます。

被験者の右腕をカスタムベルトスプリントに回内位置に置きます。カスタムメイドのデバイスの回転へのアクセスに指の関節を合わせます。最適な位置が見つかったら、スプリントの前後および内側の外側位置の写真を撮り、実験の各セッションで比較可能な位置を使用します。

ゴニオメーターと中手指節関節の回転軸を揃えることから始めます。力変換器は、最大の自発的収縮を可能にするように配置します。次に、参加者に人差し指の最大等尺性外転を 3 回実行してもらい、各収縮の間に 30 秒の休憩を挟んで Fmax を決定します。

注意:参加者は、注意の焦点についての指示なしに、レバーを力変換器に押し付ける必要があります。最大限に収縮した後、力変換器を取り外して、人差し指が横方向平面内で自由に動くようにします。次に、Fmaxの30%に相当する量までボトル入りの水を満たし、Fmaxの重量をデバイスのロープに取り付けます。

体重を打ち消し、人差し指の外転を行うことにより、参加者に指を目標位置に保持してもらいます。タスクが失敗するまでタスクを実行してもらいます。録音ソフトウェアの録音ボタンを押してゴニオメーター信号の記録を開始し、タスクが失敗するまで待ちます。

タスクの失敗に達したら、録音ソフトウェアの録音停止ボタンを押して録音を停止し、ゴニオメーター信号をコンピューターに保存します。最後に、整形外科用スプリントから参加者の手を離します。まず、銀-塩化銀バイポーラ表面電極を、1センチメートルの電極間距離でFDI筋肉の腹-腱モンタージュに配置します。

EMGケーブルまたはFDIマッスルとゴニオメーターケーブルをEMGに接続します amplifierとADコンバーター。最後に、表面電極を使用して、FDI筋からの脳刺激によって誘発される電気生理学的反応の筋肉活動を記録および測定します。まず、反射マーカーを参加者の額に両面粘着テープで貼り付けます。

TMS刺激装置に取り付けられた8の字コイルを使用して、反対側の運動野に刺激を送ります。次に、古典的なマッピング手順を実行して、FDI筋肉の運動誘発電位(MEP)を引き出すための頭蓋骨に対するコイルの最適な位置またはホットスポットを見つけます。これを行うには、コイルを頂点の約0.5センチメートル前方に置き、コイルハンドルを反対側の額に向けて45度に向けて正中線の上に置きます。

最大刺激装置出力(MSO)の25%未満の強度で開始することにより、参加者にTMS刺激に慣れさせます。次に、刺激強度を上げ始め、コイルを内側外側とロストロ前頭方向に動かして、ホットスポットを発見します。ホットスポットが見つかったら、ニューロナビゲーションシステムで最適な位置を記録します。

刺激装置の出力の強度を調整することにより、アクティブモーター閾値(AMT)を決定します。次に、Fmaxの10%に相当する重量の水を入れます。参加者がリラックスした快適な姿勢を保っていることを確認してください。

次に、以前に決定したAMTから2%MOSのステップで成功裏に減少することにより、subTMS誘発EMG抑制を誘発するための最適な強度を見つけます。次に、目標の力に合わせるために、参加者にいくつかの練習試行を行ってもらいます。参加者に Fmax の 10% で 4 回の等尺性人差し指外転を行い、FDI の EMG 信号を記録してもらいます。

TMS を使用した 40 件の試験と TMS を使用しない 40 件の試験を、各条件の ISI を均衡のとれた順序でランダム化して記録します。以前に決定したのと同じ最適な刺激強度を使用してください。subTMS EMG 抑制の開始は、TMS の 20 ミリ秒から 50 ミリ秒後の時間枠で、TMS を使用した試行とそうでない試行の差が少なくとも 4 ミリ秒陰性になった瞬間として定義されます。

最後に、ペアになったパルスTMSを伝導するには、コイルをM1のホットスポットに移動します。刺激装置である ISI の強度を、ペアになった TMS と 0.25 Hz のシングルパルス TMS の間の間隔で 2.5 ミリ秒に設定します。最後に、参加者に Fmax の 10% で 4 回のアイソメトリック人差し指外転を実行し、FDI の EMG 信号を記録するように依頼します。等尺性収縮中に、各条件に対して20個のTMS刺激をカウンターバランスの順序で記録します。

短間隔の皮質内阻害の量は、制御 MEP シングル パルスと条件付け MEP ペア パルスの比率として定義されます。TTFは、参加者が内部ではなく外部の注意焦点を採用したときに延長されました。閾値以下の強度が使用されるため、運動能力を妨げる可能性のある刺激によって誘発される筋肉のけいれんはありません。

結果は、IFと比較してEFを使用した場合、subTMS誘発性EMG抑制が即座に強化されることを示しました。さらに、EFを採用すると、参加者はより短い間隔の皮質内阻害を示しました。これはsubTMSの結果とよく一致しており、皮質内抑制回路を構成するGABA作動性ニューロンが、注意焦点のタイプに応じてM1内で異なる方法で調節されていることを示唆しています。このプロトコルをマスターすると、適切に実行すれば約90分で完了します。

サブスレッショルドTMS手順を試行する際には、FDI筋肉のサブTMS誘発EMG抑制を得るために適切な刺激強度を設定することが重要です。この目的のためには、刺激ありの試行を少なくとも40回、刺激なしの試行を平均40回行うことが重要です。M1内の皮質内阻害を測定するsubTMSおよびペアパルスTMSプロトコルに加えて、サラウンド阻害の測定のような他の方法を実行して、注意の外部焦点と外部焦点のタスク効率を向上させるために関与する可能性のある追加のメカニズムを明らかにすることができます。

このビデオを見れば、subTMSとペアパルスTMSを一次運動野に適用する方法についてよく理解できるはずです。これらの方法は、一次運動皮質の活動に対するさまざまな注意焦点の影響を調査するために使用できます。