Gebruik te maken van Transcranial Magnetic Stimulation aan de Human neuromusculaire systeem Study

Het algemene doel van deze procedure is om transcraniële magnetische stimulatie uit te voeren om motorische geëvokte potentialen te veroorzaken. Eerst in de flexor carpi radialis spier, en vervolgens in de erector spinae, een spieren. Dit wordt bereikt door eerst de huid boven de respectieve spieren vooraf te bereiden voor elektromyografische opnames en biomechanisch de proefpersoon te positioneren voor transcraniële magnetische stimulatie.

De hotspot wordt geïdentificeerd als het gedeelte van de stimulatielocatie boven de motorische cortex dat de grootste motorische geëvokte potentialen veroorzaakt. De volgende stap is om de motorische drempel te bepalen. Op dit punt wordt eenmalige puls transcraniële magnetische stimulatie uitgevoerd om de amplitude van motorische geëvokte potentialen en de duur van de stille periode te kwantificeren.

Gepaarde puls transcraniële magnetische stimulatie wordt ook uitgevoerd om intracorticale facilitering en korte en lange interval intracorticale remming te kwantificeren. Uiteindelijk kunnen in vivo indices van corticospinale en cortico-corticale excitabiliteit bij mensen worden beoordeeld door gecombineerd gebruik van transcraniële magnetische stimulatie en elektromyografie. Over het algemeen kunnen individuen die nieuw zijn in deze methode worstelen omdat het moeilijk kan zijn om de subtiele technische aspecten van TMS alleen uit een schriftelijke beschrijving af te leiden en te begrijpen, en het eenvoudig proberen te leren door middel van een trial and error-aanpak bij het experimenteren met en testen van menselijke proefpersonen, stelt veel moeilijkheden en uitdagingen bij het demonstreren van de procedures.

Naast mijzelf zal David Gus Jr. een onderzoeker zijn die werkt binnen het Ohio Musculoskeletal and Neurological Institute. Voordat het TMS-experiment begint, screent u de proefpersoon volgens de screeningrichtlijnen van het Institute for Magnetic Resonance Safety Education and Research, en sluit u individuen uit met een familiegeschiedenis van epilepsie of epileptische aanvallen. Plaats vervolgens oppervlakte-elektroden over de FCR-spieren van de proefpersoon op de onderarm met behulp van een bipolaire elektrodenopstelling.

Elektroden moeten longitudinaal over de ongeschoren spier en een gevlochten huid worden geplaatst. Plaats ook een rocap om de stimulatielocaties op het hoofd te markeren. Laat nu de proefpersoon zitten met de linkerarm rustend in een uitgestrekte positie in een Biodex System Four dynamometer.

In dit protocol zullen we de rechterkant van de hersenen stimuleren, die de linkerarm bestuurt om de FCR-spieren te stimuleren, plaats een 70 millimeter figuur acht TMS-spoel, tangentiaal aan de schedel en 45 graden ten opzichte van de middenlijn, zodat de geïnduceerde stroom in een laterale achter- naar mediale voorwaartse richting stroomt. Beweeg vervolgens subtiel de TMS-spoel in zeer kleine incrementen om de stimulatielocatie te bepalen die de grootste motorische geëvokte potentiaal voor de FCR-spier veroorzaakt. Eens gevonden, markeer dit gebied met onuitwisbare inkt op het hoofd of op een vergelijkbare pet.

Kwantificeer nu de motorische drempel voor de FCR door enkele pulsen te leveren bij geleidelijk toenemende stimulatie-intensiteiten totdat motorische geëvokte potentiaal piek-naar-piek amplituden groter dan 50 microvolts heeft bereikt in meer dan 50%van de proeven. Om de motorische geëvokte potentiaal amplitude van de FCR te onderzoeken, lever een enkele TMS-puls af op het eerder bepaalde hotspot met een intensiteit gelijk aan 130%van de motorische drempel en bereken de piek-naar-piek amplitude. Dit resultaat kan worden genormaliseerd naar de maximale samengestelde spiervezelactiepotentiaal die wordt waargenomen na supramaximale elektrische stimulatie van de mediale zenuw.

Wanneer een CMS-puls van de cortex wordt afgegeven tijdens spiercontractie, zal dit een motorische geëvokte potentiaal produceren gevolgd door elektrische stilte voordat de activiteit hervat. Dit is indicatief voor cortico-corticospinale remming. Dit wordt gewoonlijk de stille periode genoemd.

Om de FCR corticospinale stille periode te kwantificeren, lever een enkele TMS-puls af op het hotspot met een intensiteit gelijk aan 130%van de motorische drempel terwijl de proefpersoon een polsbuigingsspiercontractie uitvoert bij 15%van de maximale kracht. Om intracorticale facilitering te bepalen met behulp van gepaarde puls TMS voor de FCR-spier, bepaal eerst de stimulusintensiteit die nodig is om een motorische geëvokte potentiaal te veroorzaken die tussen 0,5 en één millivolt ligt. Lever vervolgens een sub-drempelconditionerende puls af, 70%van de motorische drempel 15 milliseconden voor een supradrempeltestpuls, een conditionerende puls die in deze tijdsperiode wordt afgeleverd vóór de testpuls, zal de amplitude van de motorische geëvokte potentiaal meer verhogen of faciliteren dan een enkele ongeconditioneerde puls van dezelfde intensiteit.

Gebruik vervolgens gepaarde puls TMS om korte interval intracorticale remming te kwantificeren met behulp van dezelfde procedure als beschreven voor het meten van intracorticale facilitering, met uitzondering dat de interstimulusinterval tussen de twee pulsen moet worden teruggebracht tot drie milliseconden. De conditionerende puls die in deze tijdsperiode wordt afgeleverd vóór de testpuls zal de amplitude van de motorische geëvokte potentiaal meer verminderen of remmen dan een enkele ongeconditioneerde puls van dezelfde intensiteit. Om lange interval intracorticale remming te kwantificeren met behulp van gepaarde puls TMS, lever twee identieke supradrempeltestpulsen af die door 100 milliseconden worden gescheiden.

Hier zal de motorische geëvokte potentiaal geassocieerd met de tweede puls kleiner of meer geïnhibieerd zijn dan die geassocieerd met de eerste. Voor de erector spina-spierstimulatie hebben proefpersonen moeten zitten in een stoel met draaibare basis met de dij op 90 graden ten opzichte van de romp, het onderbeen op ongeveer 45 graden ten opzichte van de dij, de lumbale wervelkolom in een neutrale rechtopstaande houding en de hand rustend op de schoot voor de erector spina. Gebruik een elektrodenopstelling die longitudinaal over de spieren is geplaatst op het L drie L vijf wervelniveau op geschoren en gevlochten huid om comfortabel de corticale erector spina, een spierstimulatielocatie te lokaliseren.

Hier gebruiken we antropometrische metingen om de vertex van de schedel te identificeren, zoek de kruising van de schedel in he