2010년 12월 28일
이 문서에서는, 우리는 연약한 X 증후군과 자폐증 스펙트럼에서 개인의 고통 개인의 대뇌 피질의 소성에 세타 - 버스트 TMS의 자극의 효과를 검사합니다.
이 절차의 전반적인 목표는 비침습적 경두개 자기 자극을 사용하여 피질 운동 가소성과 이것이 전형 및 비정형 신경 발달과 어떤 관련이 있는지 탐구하는 것입니다. 이것은 먼저 첫 번째 등쪽 interros 근육에 대한 피험자의 M1 모터 핫스팟을 찾고 휴식 및 활성 운동 역치를 모두 결정함으로써 수행됩니다. 절차의 두 번째 단계는 기준선 피질 척수 흥분성을 얻는 것입니다.
절차의 세 번째 단계는 세타 버스트 자극을 적용하는 것입니다. 절차의 마지막 단계는 결과적인 피질 척수 흥분성을 평가하는 것입니다. 궁극적으로, 기준선과 자극 후 흥분성 사이의 변화를 통해 신경 발달 장애가 있는 피험자의 피질 척추 흥분성에 대한 세타 출생 자극의 효과의 차이를 보여주는 결과를 얻을 수 있습니다.
오늘 우리는 세타 출산 자극이라고 하는 일종의 경두개 자기 자극을 시연할 것입니다. 이 방법은 가소성의 메커니즘이 특정 발달 장애의 특징적인 병리학적, 신경학적, 행동적 표현형에 어떻게 기여하는지와 같은 임상 인지 신경과학 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 프로토콜을 시작하기 전에 프레임리스 스테레오타입 설정 설정을 사용하여 피험자의 MRI 이미지에 액세스하십시오.
이 해부학적 모델은 특정 두개골 위치를 표시하고 매번 동일한 위치가 자극되도록 하는 데 사용됩니다.세타 파열 자극을 시작하기 전에 먼저 피험자의 1차 운동 피질의 위치를 결정해야 합니다. 먼저, 피험자를 TMS 장비 옆의 편안한 의자에 앉힌다. TMS에 대한 반대 표시가 없는지 확인하고 프로토콜의 세부 정보를 설명하기 위해 피험자를 선별해야 합니다.
또한 정위 장비를 사용하여 피험자의 위치를 등록하고 TMS 설정을 소개합니다. 딸깍 소리와 두드리는 느낌에 익숙해지도록 몇 번의 펄스를 방전합니다. 다음으로, 피험자에게 표면 전극이 등쪽 interros 근육에 적용될 수 있도록 먼저 오른손을 내밀도록 요청하여 실험을 준비합니다.
전극을 적용하기 전에 적절한 등록을 위해 피부를 청소해야 합니다. 등쪽 interros 근육을 찾기 어려운 경우, 피험자에게 꼬집는 동작을 하거나 검지 손가락을 앞뒤로 움직이도록 요청하십시오. 이렇게 하면 근육을 더 쉽게 찾을 수 있습니다.
오른손의 첫 번째 등쪽 근육에 EMG 표면 전극을 적용하여 TMS로 인한 근육 경련을 기록할 수 있습니다. 또한, 피험자의 팔뚝의 살이 많은 부분에 접지 전극을 놓는다. 녹음 장비를 점검하여 모든 표면 전극이 너무 많은 잡음 없이 양호한 신호를 제공하고 있는지 확인하십시오.
피험자와 기술자 모두 청력 보호를 위해 이 시점에서 귀마개를 삽입해야 합니다. 이제 피험자의 왼쪽 운동 피질 손 영역의 위치를 결정할 준비가 되었습니다. 이 면적은 사람마다 조금씩 다르지만 일반적으로 약 3.5cm입니다.
자극 강도를 50%로 설정하고 두개골 꼭짓점의 로스트 측면: 보면서 코일을 조금씩 움직여 모터 핫스팟을 찾을 때까지 이 영역 주변의 작은 그리드를 탐색합니다. 최대 MEP의 경우. 또한 필요에 따라 자극, 강도 및 자극 각도를 조정합니다.
M1이 식별되면 사용 가능한 경우 정위 장비를 사용하여 위치를 표시해야 합니다. 그렇지 않은 경우, 무독성 그리스 펜을 사용하여 피험자의 두피를 임시로 표시할 수 있습니다. 이 프로토콜의 다음 단계는 피험자의 휴지 운동 임계값을 결정하는 것입니다.
필요한 경우 시스템을 다시 50% 전력으로 재조정하고 결과 모터 유발 전위를 측정하면서 동일한 위치에서 단일 펄스 자극을 시작합니다. 50마이크로볼트를 초과하는 MEP가 10개의 연속 펄스 중 정확히 5개에서 생성될 때까지 전력을 높이거나 낮춥니다. 이 전력 수준을 피험자의 휴식 운동 임계값으로 기록합니다.
다음으로, 피험자가 잡고 있는 동안 약 20%의 압력을 가하여 오른쪽 집게손가락과 엄지손가락을 부드럽게 꼬집도록 요청합니다. 이 핀칭 위치는 동일한 M1 위치에서 50% 전력으로 단일 펄스 자극을 시작합니다. 결과 MEP를 측정하고 기록합니다.
이제 MEP가 200보다 클 때까지 전원을 높이거나 낮춥니다. 마이크로볼트는 10개의 연속 펄스 중 정확히 5개에서 생성됩니다. 이 전력 수준은 피험자의 활성 모터 임계값입니다.
마지막으로, MEP를 측정하는 10개의 단일 펄스로 120% 정지 모터 임계값에서 모터 핫스팟을 자극하여 피험자의 기준선인 MEP를 결정합니다. 각 펄스가 10개 펄스로 구성된 3개 배치의 MEP 값을 평균화한 후. 이제 피험자의 역치 수준이 결정되었으므로 자극을 위해 시스템을 설정할 수 있습니다.
우리는 대뇌피질 활동을 촉진하는 것으로 나타난 간헐적 TBS를 투여하기 위해 200밀리초 간격으로 80% 활성 모터 임계값의 강도에서 50Hz에서 3개의 펄스인 표준 세타 버스트 매개변수를 사용할 것입니다. 2초 동안 자극을 생성하고, 앞서 언급한 매개변수에서 훈련한 다음, 8초 동안 자극을 주지 않습니다. 총 600번의 펄스인 190초 동안 반복하여 피질 활동을 억제하는 것으로 나타난 연속 세타 버스트를 시행합니다.
앞서 언급한 매개변수에서 47초 동안 중단 없는 자극 트레인을 생성하며, 이는 총 600개의 펄스에 해당합니다. 피험자가 편안하고 시작할 준비가 되었는지 확인하고 프로토콜의 나머지 부분은 중단 없이 완료해야 합니다. 아이에게 가만히 있고 긴장을 풀라고 요청한다.
이전에 설정된 M1 모터 핫스팟 위에 코일을 놓고 ITBS 또는 CTBS를 관리합니다. 여기서는 CTBS를 관리하고 있습니다. 자극을 가하는 동안 코일이 올바른 위치에 있는지 확인하십시오.
세타를 따릅니다. 출생 자극은 TMS의 일시적인 효과를 평가할 수 있도록 자극 후 운동 취소 전위를 즉시 결정하기 시작합니다. 이 작업을 수행합니다.
먼저 120% 정지 모터 임계값에서 단일 펄스를 전달하도록 TMS 기계를 설정합니다. 이제 다시 코일을 동일한 모터 핫스팟인 피사체 위에 놓고 코일이 TBS로 자극된 것과 정확히 동일한 위치에 있는지 확인합니다. 이전 단계에서 사용된 것과 동일한 전극 설정을 사용하여 10개의 단일 펄스로 자극하여 10개의 MEP 레벨의 결과 배치를 측정하고 기록합니다.
그런 다음 이러한 ME P를 평균화하고 이 시점에서 결과로 기록해야 합니다. 다음으로, 매개변수를 사용하여 TBS 후 11개의 시점, TBS 후 5분, 10분, 20, 30, 40, 50, 60, 75, 91, 0, 5 및 마지막으로 120분 후 자극을 가하고, 각 시점에서 새로운 10개의 펄스 배치 기록 및 평균을 측정 및 수집합니다. 완료되면 표면 전극을 제거하고 피험자가 귀마개를 제거하고 일어서도록 합니다.
실험에 참여해 준 것에 대해 감사를 표해야 합니다. 또한 다른 TBS 매개 변수를 조사할 수 있도록 피험자에게 향후 TMS 세션을 위해 돌아오도록 요청합니다. TMS 세션의 결과는 사용된 TBS 패턴에 따라 달라집니다.
여기에서 우리는 간헐적 세타 출산 자극 패턴을 사용할 때 그룹의 몇 가지 대표적인 결과를 볼 수 있습니다. 여기에서 볼 수 있듯이 피험자의 자연스러운 가소성 상태를 반영하는 지속 시간 동안 MEP 값이 증가한 것을 주목해야 합니다. 마찬가지로, 출산 자극 패턴의 연속을 사용할 때, 이 절차를 따르는 피험자의 자연스러운 가소성 상태를 반영하여 지속 시간 동안 MEP 값의 감소를 알아차려야 합니다.
비정상적인 가소성이 어떻게 나타나고 어떻게 치료할 수 있는지와 같은 추가 질문에 답하기 위해 행동 작업, 약물 개입 및/또는 추가 자극 패러다임과 같은 다른 절차를 수행할 수 있습니다.
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본 논문은 취약 X 증후군(FXS), 자폐 스펙트럼 장애 및 일반 발달군을 대상으로 피질 운동 가소성을 조사하기 위해 경두개 자기 자극(TMS), 특히 세타 버스트 자극(TBS)을 사용하는 방법을 보여줍니다. 이 프로토콜은 TBS를 사용하여 피질 흥분성과 가소성의 차이를 평가하는 방법을 상세히 설명하며, 신경 발달 장애의 기저에 있는 신경 생리학적 메커니즘에 대한 통찰을 제공합니다.
세타버스트 경두개 자기 자극(TBS)을 이용한 피질 가소성의 정량적 평가는 신경발달 장애 연구에서 기전적 리스크 감소를 가능하게 합니다. 본 프로토콜은 취약 X 증후군과 자폐증의 신경 흥분성 및 가소성을 평가하기 위한 재현 가능한 프레임워크를 제공하여, 초기 단계의 타겟 검증에 대한 예측 신뢰도를 높여줍니다. 이러한 신경생리학적 판독값의 통합은 CNS 치료제 프로그램의 포트폴리오 결정과 중개 연구의 연속성에 중요한 정보를 제공합니다.
이 TBS 프로토콜은 발견부터 전임상 단계까지의 연속 과정에 해당하며, 중추신경계(CNS) 질환에 대한 기전 연구와 중개 바이오마커 개발을 연결합니다.