Het meten van contralaterale stille periode geïnduceerd door single-puls transcraniële magnetische stimulatie om M1 corticospinale remming te onderzoeken

In dit protocol demonstreren we een haalbare, gemakkelijk reproduceerbare en betrouwbare methode voor de beoordeling van corticospinale remming van de bovenste en onderste ledematen. Contralaterale stille periode is een metriek die informatie verschaft uit complexe corticospinale remmende circuits. Deze methode is daarom een veelbelovende kandidaat van een diagnostische, surrogaat- en voorspellende biomarker voor verschillende neurologische aandoeningen.

Danielle Pimenta, Anne Pessotto en Daniel Lima, research fellows van mijn laboratorium, zullen de procedure demonstreren. Om de spier te selecteren voor het positioneren van de elektroden, vraagt u de proefpersoon om zijn hand in buikligging over de tafel te leggen. Om vervolgens de eerste dorsale interossale of FDI-spier te identificeren, vraagt u de proefpersoon om de wijsvinger tegen de weerstand te abducteren, de rest van de hand stil te houden en op de tafel te leggen, terwijl u het gebied hartkloppingen.

Reinig het gebied met alcoholpads om huidoliën en andere factoren die de impedantie kunnen verhogen te verwijderen. Plaats de negatieve elektrode op de buik van de FDI-spier en de positieve op het distale interfalangeale gewricht met een interelektrodeafstand van ten minste 1,5 centimeter. Plaats de referentie- of neutrale elektrode op de pols over het ulnaire styloïde proces.

Bepaal vervolgens de vereiste spiercontractiekracht. Gebruik een digitale knijpdynamometer en vierhoekige piramidesteun om mechanische vervormingen te minimaliseren en de gevoeligheid te verhogen voor minimale samentrekkingen. Plaats de rollenbank tussen de eerste en tweede vinger met behulp van de piramidale ondersteuning.

Zorg ervoor dat de eerste en tweede vinger de krachten van de knijpbeweging genereren en de elektromyografie of EMG opvangen. Vraag de deelnemer met de vaste positie om met de eerste vinger op de rollenbank te drukken en met de wijsvinger op de zijkant van de piramide, waarbij het rollenbankpiramidesysteem met hun maximale kracht wordt samengedrukt en een sterke samentrekking van de FDI-spier ontstaat. Gebruik deze waarde als referentie om de 20% van de maximale kracht te bepalen.

De deelnemer moet oefenen met het handhaven van het doel op 20% van de aanhoudende contractie. Om vervolgens de oorspronkelijke locatie voor het zoeken naar hotspots te identificeren, plaatst u een badmuts op het hoofd van het onderwerp. Alle referentiepunten worden erop gemarkeerd.

Meet de sagittale omtrek van het hoofd van de nasion tot de inion. Deel de waarde door twee en markeer de middelste plek op het hoofd. Markeer de locatie van de nasie van de patiënt, inion, de helix van zowel rechter- als linkeroren en rechter en linker supraorbitale richel.

Meet de tragus tot tragus afstand en voeg halverwege een markering toe. Markeer het snijpunt tussen hen, een punt dat wordt geïdentificeerd als het hoekpunt. Beweeg vanaf de hoekpunt vijf centimeter lateraal parallel aan de middelste sagittale lijn aan de contralaterale kant naar de geselecteerde spier.

Dit merkteken identificeert de M1 op hetzelfde coronale niveau als de handmotorische cortex. Gebruik dit als eerste plek om de zoektocht naar de hotspot te starten. De hotspot is het gebied van de motorische cortex waar de laagste motorische drempel waarneembaar is.

Stel een lage intensiteit in en start de zoektocht door meerdere pulsen naar de eerste plek te sturen. Streef na met kleine intensiteitsstappen totdat de laagste stimulus wordt geïdentificeerd die elektromyografie of EMG-geïndexeerde respons detecteert. Om de stimuli af te geven, richt u de figuur van acht spoel op 45 graden naar de middelste sagittale lijn met het handvat gericht naar de achterkant van de patiënt.

Om ervoor te zorgen dat de beste plek wordt geïdentificeerd, beweegt u rond de eerste plek en test u de volgende drie motor die potentieel of EP-leden oproepen op één centimeter elk voorste, laterale en achterste eraan. Zodra de hotspot is geïdentificeerd, markeert u de plek in het hoofd van de patiënt. Gebruik deze locatie tijdens het experiment en de eventuele vervolgbezoeken.

Gebruik beide handen om de spoel op het hoofd van de sub te ondersteunen. Om vervolgens de rustmotorische drempel of RMT te bepalen, past u 10 opeenvolgende stimuli toe op de hotspot en selecteert u de laagste intensiteit die een MEP produceerde met een piek-piekamplitude van ten minste 50 microvolt op de doelspier in 50% van de onderzoeken. Voor de contralaterale stille periode of CSP, lever de 10 suprathreshold stimuli met de stimulatie-intensiteit van 120% van de RMT met 10 seconden periode ertussen om MEPs uit te lokken tijdens tonische vrijwillige samentrekking van de doelspier.

Vraag de patiënt tijdens de stimulatie om 20% van de maximale motorische contractie van de doelspier te behouden. Als u de hele stille periode of SP wilt vastleggen, controleert u of het EMG-tijdvenster lang genoeg is om tot 400 milliseconden activiteit vast te leggen. De levering van suprathreshold transcraniële magnetische stimulatie of TMS-puls veroorzaakte een waarneembare MEP in de EMG-registratie van de doelspier en een daaropvolgende periode van onderdrukking van de achtergrond-EMG-activiteit van ongeveer 150 tot 300 milliseconden.

De relatieve SP wordt gemeten vanaf het begin van de MEP tot de terugkeer van EMG-activiteit. Daarentegen wordt absolute SP gemeten vanaf het einde van het EP-lid tot het begin van de heropleving van vrijwillige EMG-activiteit. De stimulusintensiteit die wordt gebruikt om MEP uit te lokken, heeft een directe invloed op CSP-statistieken en kan variëren voor verschil in onderzoekspopulaties.

Controleer op eerdere succesvolle experimenten die zijn uitgevoerd in de populatie van belang om standaardisatie mogelijk te maken.