Inhibitie van de intracortical binnen de primaire motorische Cortex kan worden gedifferentieerd door het veranderen van de Focus van aandacht

Het algemene doel van deze twee transcraniale magnetische stimulatieprotocollen is om de activiteit van intracorticale remmende circuits binnen de primaire motorische cortex of M1 te onderzoeken tijdens het uitvoeren van motorische taken onder verschillende aandachtsfocussen. Hoewel veel onderzoeken het voordeel hebben vastgesteld van een externe vergeleken met een interne aandachtsfocus, is er weinig bekend over de onderliggende neurale mechanismen. Ondanks verbeterde motorische prestaties, gaat een externe aandachtsfocus meestal gepaard met een verminderde spieractiviteit, daarom speculeerden we dat remmende mechanismen betrokken kunnen zijn.

De toegepaste TMS-methoden, namelijk subTMS en SICI, maken het mogelijk om de impact van aandachtsfocussen op de activiteit van de remmende circuits binnen de primaire motorische cortex beter te begrijpen. Het grote voordeel van de subdrempel transcraniale magnetische stimulatietechniek is dat er geen bewegingsartefact is vanwege een lage stimulatie-intensiteit. In tegenstelling daarmee gebruikt het conventionele paired-pulse protocol hogere stimulatie-intensiteiten en leidt daarom tot spiercontracties.

Deze methode is echter goed gevestigd en de impact ervan op de GABAerge sinussen is grondig onderzocht. Begin met de deelnemer in de testzitting te laten zitten en plaats een monitor op een meter voor hen. Plaats vervolgens de linkerarm in een comfortabele en ontspannen positie onder de tafel, rustend op het linkerbeen.

Plaats de rechterarm van de proefpersoon in een aangepaste gordelbeugel in pronatiepositie. Lijn het vingergewricht uit met de rotatietoegang van het op maat gemaakte apparaat. Zodra de optimale positie is gevonden, maak een foto van de anteroposterior en mediaal laterale posities van de beugel om vergelijkbare posities voor elke sessie in het experiment te gebruiken.

Begin met het uitlijnen van de rotatieas van de goniometer en het metacarpophalangeale gewricht. Plaats de krachttransducer zodat maximale vrijwillige contracties mogelijk zijn. Vraag vervolgens de deelnemer om drie maximale isometrische abducties van de wijsvinger uit te voeren met een pauze van 30 seconden tussen elke contractie en bepaal de Fmax.

Merk op dat de deelnemer de hefboom tegen de krachttransducer moet duwen zonder enige instructies over de aandachtsfocus. Na maximale contracties, verwijder de krachttransducer waardoor de wijsvinger vrij in het transversale vlak kan bewegen. Vul vervolgens een fles water tot een hoeveelheid die 30% van Fmax vertegenwoordigt en bevestig het gewicht van Fmax aan het touw van het apparaat.

Laat de deelnemer de vinger in de doelpositie houden door het gewicht tegen te gaan, een abductie van de wijsvinger uitvoeren. Laat hen de taak uitvoeren tot taakfalen. Druk op de opnameknop in de opnamesoftware om de goniometersignalen op te nemen en wacht tot het taakfalen.

Zodra het taakfalen is bereikt, druk op de knop om op te nemen in de opnamesoftware om de opname te stoppen en het goniometersignaal op te slaan op de computer. Verwijder tenslotte de hand van de deelnemer uit de orthopedische beugel. Begin met het plaatsen van de zilver-zilverchloride bipolaire oppervlakte-elektroden in een buik-pees montage op de FDI-spier met een inter-elektrode afstand van één centimeter.

Verbind de EMG-kabel of FDI-spier en de goniometerkabel naar een EMG-versterker en naar een AD-converter. Gebruik tenslotte de oppervlakte-elektroden om spieractiviteit in elektrofysiologische reacties veroorzaakt door hersenstimulatie van de FDI-spier te registreren en te meten. Begin met het plaatsen van de reflecterende markeringen op het voorhoofd van de deelnemer met dubbelzijdig plakband.

Gebruik een figuur-van-acht spiraal gemonteerd op een TMS-stimulator om stimuli te leveren aan het contralaterale motorische gebied. Zoek vervolgens de optimale positie, of hotspot, van de spiraal ten opzichte van de schedel voor het opwekken van motorisch geevokte potentialen, MEP's, in de FDI-spier door een klassieke mappingprocedure uit te voeren. Om dit te doen, plaats de spiraal ongeveer 0,5 centimeter anterior aan de vertex en over de middenlijn met de spiraalhandgreep gericht op 45 graden richting het contralaterale voorhoofd.

Laat de deelnemer wennen aan de TMS-stimuli door de intensiteiten te starten onder 25% van de maximale stimulatoruitgang, of MSO. Begin vervolgens met het verhogen van de stimulatie-intensiteit en verplaats de spiraal in de mediaal laterale en rostro-frontale richting om de hotspot te ontdekken. Zodra de hotspot is gevonden, registreer de optimale positie met het neuro-navigatiesysteem.

Bepaal de actieve motorische drempel, of AMT, door de intensiteit van de stimulatoruitgang aan te passen. Vul vervolgens een fles water met het gewicht dat 10% van Fmax vertegenwoordigt. Zorg ervoor dat de deelnemer in een ontspannen, comfortabele positie blijft.

Zoek vervolgens de optimale intensiteit voor het opwekken van subTMS-geïnduceerde EMG-onderdrukking door succesvol in stappen van 2%MOS van de eerder bepaalde AMT te verminderen. Laat vervolgens de deelnemers een paar oefeningsoefeningen uitvoeren om de doelkracht te matchen. Laat de deelnemer vier afzonderlijke isometrische indexvinger abducties uitvoeren bij 10% van Fmax en registreer het EMG-signaal van de FDI.

Registreer 40 proeven met en 40 proeven zonder TMS met gerandomiseerde ISI's voor elke conditie in een gebalanceerde volgorde. Gebruik dezelfde eerder bepaalde optimale stimulatie-intensiteit. Het begin van subTMS EMG-onderdrukking wordt gedefinieerd als het moment waarop het verschil tussen de proeven met en die zonder TMS minimaal vier milliseconden negatief is in een tijdvenster van 20 tot 50 milliseconden na de TMS.

Ten slotte, om de paired pulse TMS uit te voeren, verplaats de spiraal naar de hotspot bij M1. Stel de intensiteit op de stimulator, de ISI, in op 2,5 milliseconden in het interval tussen gepaarde en enkele puls TMS bij 0,25 hertz. Vraag vervolgens de deelnemer om vier afzonderlijke isometrische indexvinger abducties uit te voeren bij 10% van Fmax en registreer het EMG-signaal van de FDI. Tijdens de isometrische contractie, registreer 20 TMS-stimuli voor elke conditie in een gebalanceerde volgorde.

De hoeveelheid intracorticale remming op korte intervallen