인간 신경근육학 시스템을 공부하기 Transcranial 자기 자극을 활용

이 절차의 전반적인 목표는 경두개 자기 자극을 수행하여 운동 유발 전위를 유도하는 것입니다. 처음에는 굴근 수근 (flexor carpi radialis muscle)에서, 그 다음에는 기립근 척추 (erector spine)에서 근육이 있습니다. 이것은 먼저 근전도 기록을 위해 각 근육 위에 있는 피부를 준비하고 경두개 자기 자극을 위해 피험자를 생체 역학적으로 배치함으로써 수행됩니다.

핫스팟은 가장 큰 운동 취소 전위를 유도하는 운동 피질에 대한 자극 위치의 부분으로 식별됩니다. 다음 단계는 모터 임계값을 결정하는 것입니다. 이 시점에서 단일 펄스 경두개 자기 자극은 모터 유발 전위 진폭 및 침묵 기간 지속 시간을 정량화하기 위해 수행됩니다.

쌍을 이루는 펄스 경두개 자기 자극은 또한 피질내 촉진과 짧고 긴 간격의 피질내 억제를 정량화하기 위해 수행됩니다. 궁극적으로, 인간의 피질 척수 및 피질 피질 흥분성의 생체 내 지수는 경두개 자기 자극과 근전도 검사의 조합을 통해 평가할 수 있습니다. 일반적으로 이 방법을 처음 접하는 개인은 서면 설명만으로는 TMS의 미묘한 기술적 측면을 도출하고 이해하기 어려울 수 있기 때문에 어려움을 겪을 수 있으며, 인간 피험자를 대상으로 실험하고 테스트할 때 단순히 시행착오 접근 방식을 통해 배우려고 시도하는 것은 절차를 입증하는 데 많은 어려움과 도전을 제기합니다.

저 외에도 오하이오 근골격계 및 신경학 연구소(Ohio Musculoskeletal and Neurological Institute)에서 일하는 연구원인 데이비드 거스 주니어(David Gus Jr.)가 있을 것입니다. TMS 실험을 시작하기 전에, 먼저 자기공명안전연구소(Institute for Magnetic Resonance Safety Education)에서 정한 선별 지침에 따라 피험자를 선별하고, 간질이나 발작의 가족력이 있는 개인을 제외하는 연구를 진행한다. 다음으로, 양극성 전극 배열을 사용하여 피험자의 팔뚝에 있는 FCR 근육 위에 표면 전극을 놓습니다.

전극은 면도하지 않은 근육과 땋은 피부 위에 세로로 위치해야 합니다. 또한 머리에 자극 위치를 표시하기 위해 roc 캡을 씌웁니다. 이제 피험자를 Biodex 시스템 4 다이나모 미터에서 확장된 자세로 왼팔을 올려놓고 앉게 합니다.

이 프로토콜에서는 FCR 근육을 자극하기 위해 왼쪽 팔을 제어하는 뇌의 오른쪽을 자극하고, 두피와 접하고 정중선에 45도 각도로 70mm 모양의 8자 TMS 코일을 배치하여 유도 전류가 측면 후방에서 내측 전방 방향으로 흐르도록 합니다. 다음으로, TMS 코일을 매우 작은 증분으로 미묘하게 움직여 FCR 근육에 대한 가장 큰 모터 유발 전위를 이끌어내는 자극 위치를 결정합니다. 일단 찾으면 두피 또는 이와 유사한 캡에 지울 수 없는 잉크로 이 영역을 표시하십시오.

이제 모터 유발 전위가 50% 이상의 시도에서 50마이크로볼트 이상의 최대 진폭으로 정점에 도달할 때까지 점진적으로 증가하는 자극 강도에서 단일 펄스를 전달하여 FCR에 대한 모터 임계값을 정량화합니다. FCR의 모터 유발 전위 진폭을 검사하기 위해 이전에 결정된 핫스팟에 모터 임계값의 130%와 동일한 강도로 단일 TMS 펄스를 전달하고 피크 대 피크 진폭을 계산합니다. 이 결과는 정중 신경의 최대 전기 자극 후 관찰되는 최대 복합 근섬유 활동 전위로 정규화할 수 있습니다.

근육 수축 중에 피질의 CMS 펄스가 전달되면 활동이 재개되기 전에 전기 정지가 뒤따르는 모터 취소 전위를 생성합니다. 이는 피질피질척수염 억제를 나타냅니다. 이를 일반적으로 침묵 기간이라고 합니다.

FCR 피질 척수 침묵 기간을 정량화하려면 연구 참가자가 최대 강도의 15%에서 손목 굴곡 근육 수축을 수행하는 동안 운동 역치의 130%와 동일한 강도로 핫스팟에 단일 TMS 펄스를 전달합니다. FCR 근육에 대한 쌍을 이룬 펄스 TMS를 사용하여 피질내 촉진을 결정하려면 먼저 0.5에서 1밀리볼트 사이의 모터 유발 전위를 유도하는 데 필요한 자극 강도를 결정합니다. 다음으로, 서브 임계 값 컨디셔닝 펄스를 전달하고, 슈퍼 임계 값 테스트 펄스 15 밀리 초 전에 모터 임계 값의 70 %를 전달하고, 테스트 펄스 이전에이 기간 동안 전달 된 컨디셔닝 펄스는 동일한 강도의 단일 비조건 펄스보다 모터 유발 전위의 진폭을 증가시키거나 촉진합니다.

다음으로, 두 펄스 사이의 자극 간 간격을 3밀리초로 줄여야 한다는 점을 제외하고, 피질내 촉진을 측정하기 위해 설명된 것과 동일한 절차를 사용하여 짧은 간격의 피질내 억제를 정량화하기 위해 쌍을 이루는 펄스 TMS를 사용합니다. 테스트 펄스 이전의 이 기간에 전달된 컨디셔닝 펄스는 동일한 강도의 단일 무조건 펄스보다 모터 취소 전위의 진폭을 감소시키거나 억제합니다. 쌍을 이루는 펄스를 사용하여 장주기의 피질내 억제를 정량화하기 위해 TMS는 100밀리초 간격으로 분리된 두 개의 동일한 상부 역치 테스트 펄스를 제공합니다.

여기서 FCR 근육의 경우, 두 번째 펄스와 관련된 모터 유발 전위는 첫 번째 펄스와 관련된 것보다 더 작거나 더 억제됩니다. 다음. 기립근 회전 근육 자극의 경우, 피험자는 허벅지가 몸통에 대해 90도, 아래쪽 다리가 허벅지에 대해 약 45도, 요추는 중립적인 직립 자세로, 손은 기립근 척추를 위해 무릎에 올려 놓은 회전 기반 의자에 앉게 합니다. 근육은 면도 및 땋은 피부의 L 3 L 5 척추 수준에서 근육 위에 세로로 위치한 전극 배열을 사용하여 근육 자극 위치인 피질 기립근 척추를 편안하게 찾습니다.

여기서 우리는 인체 측정 측정을 사용하여 두개골의 꼭짓점을 식별하고, nasion과 Ian 사이의 시상면에서 두개골의 교차점을 찾고, 외상 사이의 관상 평면을 찾고이를 정점으로 표시하여 기립근 스핀을 자극합니다. 근육은 이중 원뿔 코일을 사용하는데, 이는 침투 깊이가 더 깊기 때문에 호문쿨루스에서 이러한 근육의 표현에 더 깊숙이 도달할 수 있습니다. 여기서 코일은 전류가 전방에서 후방 방향으로 흐르도록 배치됩니다.

여기의 코일은 레이저 부착 시스템으로 맞춤 수정되어 이렉터 회전 근육의 모터 임계값을 결정하기 위해 이중 원뿔 코일의 후속 재배치를 지원합니다. 앞서 설명한 상지 방법은 등 근육에 대한 자극이 잘 견디지 못하므로 사용해서는 안 됩니다. 대신, 최대 자극기 출력의 50%에서 초기 단일 펄스를 전달하여 이 자극 강도가 모터 임계값보다 높거나 낮은지 확인하여 TMS 프로토콜을 시작합니다.

모터가 유발하는 전위 진폭을 조사하기 위해 기립근의 회전 근육은 서브 모터 임계값 강도보다 40% 또는 50% 높은 강도로 꼭짓점에 단일 TMS 펄스를 전달합니다. 이러한 운동 유발 전위는 ES 근육을 혁신하는 말초 신경이 전기 자극에 접근할 수 없기 때문에 정상화할 수 없습니다. ES 근육 그룹을 자극 할 때, 호몬 큘러스의 동일한 일반 영역 내에서 대표되는 하지 근육을 포함하여 여러 다른 근육 그룹도 눈에 띄고 극적으로 동시에 자극된다는 점에 유의해야합니다.

쌍을 이루는 맥박 TMS를 사용하여 기립근 회전 근육 그룹에 대한 피질 내 촉진을 결정하려면 조절 펄스 강도를 관찰된 하위 운동 임계값으로 설정해야 합니다. 강도는 자극기 출력의 40% 또는 50%이고 테스트 펄스 강도는 자극기 출력의 80% 또는 90%인 서브 모터 임계값 수준 이상으로 40%로 설정해야 합니다. 다음으로 짧은 간격의 피질내 억제를 정량화하려면 피질내 촉진을 측정하기 위해 설명된 것과 동일한 절차를 사용하되, 실험이 완료되면 두 펄스 사이의 자극 간 간격을 3밀리초로 줄여야 한다는 점을 제외하고, 전극 및 좋아요 뚜껑 제거를 돕고 참여한 피험자에게 감사를 표해야 합니다.

여기에서 볼 수 있는 EMG 흔적은 점차적으로 증가하는 자극 강도에 대한 모터 유발 전위 반응을 나타내며 자극기 출력의 백분율 등으로 표시됩니다. 더 낮은 강도에서는 매우 작은 MEP가 유도되었지만 32%에서는 모터 임계값에 도달한 MEP가 추출되었습니다. 침묵 기간은 피험자가 약간의 수축을 수행하고 운동 피질에 단일 자극이 가해질 때 관찰됩니다.

침묵 기간의 첫 번째 부분은 척수 억제에 기인하고 후반 부분은 피질 억제, 특히 GABA B 수용체에 기인합니다. 여기에서 우리는 짧은 간격의 피질 내 억제 또는 SICI 및 피질 내 촉진 또는 ICF의 FCR 근육 측정의 쌍을 이루는 펄스 TMS에 의한 운동 유발 전위 크기의 변화를 볼 수 있습니다. 그리고 여기에서 우리는 기립근 스핀 근육의 EMG 흔적과 짧은 간격의 피질 내 억제 및 피질 내 촉진의 측정을 볼 수 있습니다.

마지막으로, 여기에서 장주기 피질내 억제(LICI)의 측정 예시를 볼 수 있습니다. 이 비디오를 시청한 후에는 굴근 잉어 Redis 근육과 직립근 회전 근육 조직에 적용되는 단일 펄스 및 쌍 펄스 TMS를 수행하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다. 주목할 점은 이러한 근육 그룹에서의 이러한 시연은 인간의 신경근 시스템을 연구하는 데 사용되는 TMS의 선택된 예일 뿐입니다.

인간을 대상으로 하는 작업은 개인의 건강을 위험에 빠뜨릴 수 있다는 것을 잊지 마십시오. 개인이 강한 자기장에 노출되는 것이 안전한지 확인하는 것이 중요하며 이 절차를 수행할 때는 항상 주의를 기울여야 합니다.