Name: Gestandaardiseerde inductie en beoordeling van langdurige potentiëringsachtige corticale plasticiteit met behulp van transcraniële magnetische stimulatie (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-11-07T14:45:00.000+00:00
Duration: 8 min 29 s
Description: Leer gestandaardiseerde inductie van langdurige potentiëringsachtige corticale plasticiteit met transcraniële magnetische stimulatie en neuronavigatie. Deze methode verbetert reproduceerbaarheid en nauwkeurigheid in synaptische plasticiteitsstudies.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

De ethische commissie van het eerste aangesloten ziekenhuis met de Nanjing Medical University keurde de protocollen goed (nummer 2023-SR-789) en het protocol werd geregistreerd bij het Chinese Clinical Trial Registry (nummer ChiCTR2400082549). Alle procedures werden uitgevoerd in overeenstemming met de Verklaring van Helsinki. Schriftelijke geïnformeerde toestemming werd verkregen voorafgaand aan deelname aan het onderzoek.
1. Proces van toestemming
<ol>
	<li>Leg voorafgaand aan een beoordeling het doel of de doelen van de beoordeling, de belangrijkste experimentele procedures en eventuele risicofactoren in verband met het onderzoek uit. Beantwoord eventuele vragen of opmerkingen. Verzoek om bevestiging van het toestemmingsproces en ondertekening op het formulier voor geïnformeerde toestemming.</li>
	<li>Het niet voldoen aan de TMS-veiligheidscriteria vormt een reden voor uitsluiting. Stel de volgende vragen en leg de antwoorden vast. Een ja-antwoord op een criterium vormt een reden voor uitsluiting: Heeft u metalen implantaten of apparaten die niet compatibel zijn met TMS (bijv. pacemakers, cochleaire implantaten, aneurysmaclips)? Heeft u een voorgeschiedenis van epilepsie of epileptische aanvallen, of een familiegeschiedenis van epilepsie? Gebruikt u momenteel medicijnen die epileptische aanvallen kunnen veroorzaken? Heeft u ernstige cognitieve of communicatiestoornissen die deelname aan het onderzoek zouden verhinderen? Heeft u ernstige aandoeningen van de cervicale wervelkolom (bijv. cervicale stenose of instabiliteit van de wervelkolom)? Heeft u directe verwondingen of schedeldefecten in het stimulatiegebied? Als u een vrouw bent die zwanger kan worden: Bent u zwanger of mogelijk zwanger? Als zwangerschap wordt vermoed, voer dan een HCG-test uit in bloed of urine en sluit positieve gevallen uit.</li>
</ol>
2. Voorbereiding van het hoofdmodel met behulp van een neuronavigatiesysteem
<ol>
	<li>Gebruik het neuronavigatiesysteem (versie 2.5.3.50294) gedurende het hele protocol om de positionering van de spoel te begeleiden, anatomische oriëntatiepunten te registreren, de spoel te kalibreren en een consistente plaatsing van de spoel te behouden tijdens RMT-bepaling en iTBS-stimulatie.</li>
	<li>Instelling van het neuronavigatiesysteem: Gebruik het systeem om real-time visuele feedback te verkrijgen over de positie van de TMS-spoel en de uitlijning ervan ten opzichte van anatomische oriëntatiepunten, waardoor een nauwkeurige targeting wordt gegarandeerd tijdens functionele identificatie van de motorische hotspot in de primaire motorcortex (M1) die overeenkomt met de contralaterale doelspier20.</li>
	<li>Opstelling van een driedimensionaal (3D) hoofdmodel: Genereer het 3D-kopmodel met behulp van de standaard hersensjablonen die in de neuronavigatiesoftware worden geleverd of die zijn opgebouwd uit individuele magnetische resonantiebeeldvorming (MRI)-scans. Door een van beide te selecteren, de individuele MRI- of standaardsjabloonmodus, registreert u anatomische oriëntatiepunten in de axiale, sagittale en coronale vlakken. Voer segmentatie van het hoofdhuidoppervlak uit om een driedimensionaal hoofdmodel te genereren.</li>
	<li>Spoel kalibratie<ol>
		<li>Na voltooiing van de registratie van het kopmodel, voert u spoelkalibratie uit om nauwkeurige real-time tracking binnen het neuronavigatiesysteem te garanderen. Navigeer door TMS-instellingen, klik op Spoelselectie&gt; Gereedschapsvlakken kalibreren. Plaats de TMS-spoel, voorzien van reflecterende markeringen, op een daarvoor bestemd kalibratieblok. Lijn de fiduciale punten op de fysieke spoel uit met de overeenkomstige punten op het kalibratieblok onder softwarebegeleiding.</li>
		<li>Volg na de eerste kalibratie de systeemprompt om de spoel over het kalibratieblok te plaatsen om de nauwkeurigheid te bevestigen. Klik op Kalibreren om de automatische kalibratie te starten. Accepteer alleen kalibraties met een ruimtelijke fout van minder dan 3 mm21. Voer anders een herkalibratie uit. Zorg ervoor dat de positie, oriëntatie en kantelhoek van de spoel betrouwbaar kunnen worden gevolgd gedurende de gehele TMS-sessie22.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. Identificatie van motorhotspots
<ol>
	<li>Positionering van de deelnemer: Vraag de deelnemer om in een comfortabele stoel te gaan zitten met rug- en armsteun om hoofd- en lichaamsbewegingen te minimaliseren. Houd beide handen volledig ontspannen en stil tijdens de procedure. Vermijd bewegingen van de niet-gerichte hand die metingen kunnen verstoren.</li>
	<li>Instelling voor hoofdtracking: Bevestig de infraroodreflecterende markeringen op het voorhoofd om de hoofdpositie tijdens de sessie in realtime te kunnen volgen. Zet de markeringen vast met zelfklevende pleisters en zorg ervoor dat ze worden herkend door het neuronavigatiesysteem, aangegeven door groene markeringen (niet-herkende markeringen worden rood weergegeven).</li>
	<li>Oriëntatiepuntregistratie: Gebruik een gevolgde aanwijzer om achtereenvolgens drie anatomische oriëntatiepunten op de hoofdhuid te markeren: de nasion, de linker supratragische inkeping en de rechter supratragische inkeping. Stel het neuronavigatiesysteem in staat om de werkelijke hoofdpositie ruimtelijk te registreren met het 3D-kopmodel23.</li>
	<li>Bemonstering van de vorm van het hoofd: Gebruik de aanwijzer om ongeveer 200 tot 300 extra punten op de hoofdhuid te verzamelen om de registratienauwkeurigheid te verbeteren24. Laat de software automatisch een geïndividualiseerd hoofdvormmodel aanpassen op basis van deze punten om de uitlijning tussen MRI-beelden en het werkelijke coördinatensysteemte optimaliseren 25.</li>
	<li>EMG-opname: Plaats de opname-elektrode over de buik van de doelabductor pollicis brevis (APB)-spier en de referentie-elektrode in de buurt van het interfalangeale gewricht van de duim, ongeveer 2 cm uit elkaar26. Neem Europarlementariërs op met een bemonsteringsfrequentie van 100 kHz met een minimale resolutie van &lt;0,2 μV en een frequentiebereik van 1-25 kHz, terwijl de elektrode-impedanties onder de 5 kΩ werden gehouden. Zorg ervoor dat het basis-EMG-signaal minimale ruis, een stabiele golfvorm en geen duidelijke drift of elektrische interferentie vertoont voordat u verder gaat27.</li>
	<li>Bepaal de motor hotspot<ol>
		<li>Bepaal M1-coördinaten door TMS met enkele puls (achtvormige spoel, 70 mm) ongeveer 5 cm lateraal en 0-1 cm anterieur ten opzichte van het hoekpunt28 toe te dienen, contralateraal ten opzichte van de doelspier om maximale MEP-amplitude op te wekken, waardoor een nauwkeurige lokalisatie van de motorische hotspot mogelijk wordt. Houd de hand volledig ontspannen om vrijwillige spiersamentrekking te voorkomen die de MEP-metingen zou kunnen verstoren.</li>
		<li>Richt de hendel van de spoel 45° achter de middellijn om de elektromagnetische stroom loodrecht op de centrale sulcus29 over te brengen. Beweeg de spoel systematisch in stappen van 1 cm rond het gemarkeerde M1-gebied in alle richtingen, inclusief anterieure, posterieure, mediale en laterale30, met tussenpozen van 5 s31. Definieer de motorhotspot als de locatie die de grootste MEP-amplitude produceert in de ontspannen APB32.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Markering van de motorhotspot: Zodra de functioneel gedefinieerde motorhotspot is geïdentificeerd, markeert u deze onmiddellijk in het neuronavigatiesysteem. Laat het systeem bij het markeren automatisch de belangrijkste ruimtelijke parameters registreren, waaronder de afstand tussen de spoel en het doelpunt, de kantelafwijking en de rotatieafwijking. Gebruik deze statistieken om een nauwkeurige en reproduceerbare plaatsing van de spoel tijdens de stimulatieprocedure te garanderen33.</li>
</ol>
4. RMT-bepaling
<ol>
	<li>Meet de piek-tot-piekamplitude met behulp van oppervlakte-EMG-gegevens om de MEP te verkrijgen, waarbij dezelfde EMG-instellingen en parameters worden toegepast als beschreven in stap 3.5. Definieer RMT als de minimale stimulusintensiteit die een MEP met piek-tot-piekamplitudes van meer dan 50 μV uitlokt in ten minste vijf van de tien opeenvolgende TMS-onderzoeken met één puls28.</li>
</ol>
5. Beoordeling van LTP-achtige plasticiteit
<ol>
	<li>Nulmetingen: Registreer 20 opeenvolgende TMS-opgewekte Europarlementariërs met tussenpozen van 5 s op de motorische hotspot. Stel de stimulusintensiteit van MEP's in op 120% RMT, wat EPP's van ongeveer 1 mV34 oproept.</li>
	<li>Inductie van LTP-achtige plasticiteit: Stimulatie toedienen met behulp van een TMS-apparaat (achtvormige spoel, 70 mm). Breng iTBS aan op de motorhotspot met een intensiteit van 80% RMT om LTP-achtige plasticiteit te induceren. Gebruik het iTBS-protocol dat bestaat uit uitbarstingen van drie stimuli bij 50 Hz, herhaald bij 5 Hz. Herhaal een trein van 2 s van deze pulsstimulus gevolgd door 8 s rust voor een totaal van 200 s (600 pulsen)10.</li>
	<li>Plasticiteitsbeoordeling: Registreer 20 Europarlementariërs op 5 min, 10 min, 15 min en 30 minuten na de iTBS-interventie met dezelfde stimulatie-intensiteit (120% RMT) om plasticiteit te beoordelen35.</li>
	<li>LTP-achtige plasticiteitskwantificering: Bereken de gemiddelde piek-tot-piekamplitude van de 20 MEP's die op elk tijdstip zijn geregistreerd (basislijn, 5 min, 10 min, 15 min en 30 minuten post-iTBS) om corticale prikkelbaarheid kwantitatief weer te geven36. MEP-amplitudes na stimulatie worden uitgedrukt als een genormaliseerde verhouding ten opzichte van de uitgangswaarde om prikkelbaarheidsmetingen over sessies en individuen te standaardiseren. Het resultaat is de ruwe MEP-amplitude en de genormaliseerde MEP-amplitude op het laatste post-iTBS-tijdstip, wat het behandelingseffect vertegenwoordigt37.</li>
	<li>Bereken de genormaliseerde MEP-amplitude op elk tijdstip als: 
	<img alt="Vergelijking 1" src="/files/ftp_upload/69425/69425eq1.jpg" data-altupdatedat="1783400419000" data-alt="Equation 1"> Classificeer personen met een algemeen gemiddelde genormaliseerde MEP-waarde &gt;1,1 als gefaciliteerd, &lt;0,9 als geremd en tussen 0,9 en 1,1 als onveranderd na elke iTBS-aandoening38.</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>70 mm TMS-spoel</td><td>Yiruide Co., Wuhan, China</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Elektromyografie oppervlakte-elektroden</td><td>Cathay, Shanghai, China</td><td>CM25R</td><td></td></tr><tr><td>Elektromyografie systeem</td><td>Yiruide Co., Wuhan, China</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Neuronavigatie-aanwijzer</td><td>ANT Neuro, Duitsland</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Neuronavigatie reflecterende markeringen</td><td>ANT Neuro, Duitsland</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Neuronavigatiesysteem</td><td>ANT Neuro, Duitsland</td><td>Visor2, versie 2.5.3.50294</td><td></td></tr><tr><td>TMS-stimulator</td><td>Yiruide Co., Wuhan, China</td><td>NS5000</td><td></td></tr></tbody></table>

gestandaardiseerde inductie en beoordeling van langdurige potentiëringsachtige corticale plasticiteit met behulp van transcraniële magnetische stimulatie

Standardized Induction and Assessment of Long-term Potentiation-like Cortical Plasticity Using Transcranial Magnetic Stimulation

Tijdens de demonstratie werd een neuronavigatiesysteem gebruikt om de nauwkeurige positionering van de TMS-spoel over de motorhotspot te begeleiden, real-time ruimtelijke feedback te geven en de variabiliteit van de spoelplaatsing te minimaliseren. Een TMS-apparaat (achtvormige spoel, 70 mm) leverde stimulatie gedurende de hele sessie. Om de procedure te illustreren, worden hieronder representatieve resultaten van één deelnemer weergegeven. De geregistreerde MEP-amplitudes vertoonden stabiele en consistente responsen in ...

Gestandaardiseerde inductie en beoordeling van langdurige potentiëringsachtige corticale plasticiteit met behulp van transcraniële magnetische stimulatie

In recent years, transcranial magnetic stimulation (TMS) has emerged as a non-invasive, low-cost, and effective technique for assessing synaptic changes ...

standardized-induction-assessment-long-term-potentiation-like

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowetenschap

Transcraniële magnetische stimulatie (TMS) is een niet-invasieve hulpmiddel om inzicht te krijgen in de fysiologie en de functie van het menselijk zenuwstelsel. Hier presenteren wij onze TMS technieken om corticale prikkelbaarheid van de bovenste ledematen en lumbale spieren te bestuderen.

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

Source: Charalambos, C. C., et al. Bilateral Assessment of the Corticospinal Pathways of the Ankle Muscles Using Navigated Transcranial Magnetic Stimulation. J. Vis. Exp. (2019)This video demonstrates the method to assess corticospinal pathways of the leg muscles using transcranial magnetic stimulation (TMS). Rest and active muscle responses are recorded from one brain hemisphere to evaluate the contralateral corticomotor function of leg muscles.

Assessing Corticospinal Pathways Using Transcranial Magnetic Stimulation

Source: Lioumis, P. et al. Combined Transcranial Magnetic Stimulation and Electroencephalography of the Dorsolateral Prefrontal Cortex. J. Vis. Exp. (2018)This video demonstrates a protocol for combining transcranial magnetic stimulation and electroencephalography to assess cortical excitability and the balance between excitation and inhibition in the dorsolateral prefrontal cortex.

Combined Transcranial Magnetic Stimulation and Electroencephalography of the Dorsolateral Prefrontal Cortex

Source: Beom, J., et al. Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation to the Unilateral Hemisphere of Rat Brain. J. Vis. Exp. (2016)This video demonstrates the application of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) in anesthetized rats to modulate cortical excitability. The procedure involves determining the motor threshold (MT) to establish baseline stimulation, followed by applying rTMS at an intensity above the MT to induce neuronal depolarization. This stimulation triggers...

Modulating Cortical Excitability in a Rat Using Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation

Dit artikel heeft tot doel een basisprotocol te beschrijven voor het combineren van transcraniale directe stroom stimulatie (tDCS) met proton magnetische resonantie spectroscopie (1H-MRS) metingen om de effecten van bilaterale stimulatie op de stofwisseling van de primaire motorische cortex te onderzoeken.

Het gebruik van Magnetic Resonance Spectroscopy als een instrument voor het meten van Bi-hemisferische Transcraniale Elektrische Stimulatie Beïnvloeding van de Primaire Motor Cortex Metabolisme

Transcraniële gelijkstroom stimulatie (tDCS) is een niet-invasieve hersenstimulatie techniek. Het is met succes gebruikt in fundamenteel onderzoek en klinische instellingen hersenfunctie bij mensen moduleren. Dit artikel beschrijft de uitvoering van tDCS en gelijktijdige functionele magnetische resonantie imaging (fMRI), om de neurale basis van tDCS effecten te onderzoeken.

Transcraniële Direct Current Stimulatie en Gelijktijdige Functional Magnetic Resonance Imaging

Transcraniële magnetische stimulatie (TMS) is een techniek voor niet-invasief verstoren neurale verwerking van informatie en het meten van het effect ervan op gedrag. Als TMS interfereert met een taak, betekent dit dat de gestimuleerde hersengebied is noodzakelijk voor een normale taakuitvoering, zodat men hersengebieden systematisch betrekking op cognitieve functies.

Transcraniële magnetische stimulatie voor het onderzoeken Causaal Brain-gedrags Relaties en hun Tijdcurve

Het protocol hier gepresenteerd is voor TMS-EEG studies met behulp van intracortical prikkelbaarheid test-hertest ontwerp paradigma's. De bedoeling van het protocol is voor de productie van betrouwbare en reproduceerbare corticale prikkelbaarheid maatregelen voor de beoordeling van neurofysiologische werking verband houden met therapeutische interventies bij de behandeling van neuropsychiatrische ziekten zoals depressie.

Gecombineerde Transcraniële magnetische stimulatie en elektro-encefalografie van de Dorsolateral van de prefrontale Cortex

Dit artikel beschrijft nieuwe benaderingen om functioneel specifieke neurale paden te meten en te versterken met transcraniële magnetische stimulatie. Deze geavanceerde niet-invasieve hersenstimulatie methodologieën kunnen nieuwe mogelijkheden bieden voor het begrijpen van relaties met hersengedrag en de ontwikkeling van nieuwe therapieën voor de behandeling van hersenaandoeningen.

Meten en manipuleren van functioneel specifieke neurale paden in het menselijk motorsysteem met transcraniële magnetische stimulatie

We presenteren een reeks gestandaardiseerde single- en paired-pulse transcranial magnetic stimulation (TMS) opnameprotocollen, met opties voor conventionele amplitudemetingen en threshold-tracking. Dit programma kan drie verschillende soorten magnetische stimulatoren aansturen en is ontworpen om alle tests gemakkelijk door één operator te kunnen uitvoeren.

Conventionele en threshold-tracking transcraniële magnetische stimulatietests voor bediening met één hand

Hier presenteren we een protocol waarin de methodologie wordt geschetst om de exciteerbaarheid van de primaire motorische cortex en prikkelbaarheidsmodulatie te beoordelen met behulp van transcraniële magnetische stimulatie (TMS) in combinatie met elektromyografie (EMG).

Beoordeling van de prikkelbaarheid van de primaire motorische cortex en modulatie van de prikkelbaarheid door transcraniële magnetische stimulatie te koppelen aan elektromyografie

Leer gestandaardiseerde inductie van langdurige potentiëringsachtige corticale plasticiteit met transcraniële magnetische stimulatie en neuronavigatie. Deze methode verbetert reproduceerbaarheid en nauwkeurigheid in synaptische plasticiteitsstudies.

Gestandaardiseerde inductie en beoordeling van langdurige potentiëringsachtige corticale plasticiteit met behulp van transcraniële magnetische stimulatie (Video) | JoVE Journal

Gestandaardiseerde inductie en beoordeling van langdurige potentiëringsachtige corticale plasticiteit met behulp van transcraniële magnetische stimulatie

Meer video's verkennen