$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Tibialis anterior (TA) i soleus (SOL) to antagonistyczne mięśnie kostki znajdujące się odpowiednio w przednim i tylnym przedziale dolnej części nogi. Oba mięśnie są jednostawowe, podczas gdy główną funkcją TA i SOL jest odpowiednio zginanie grzbietowe i podeszwowe stawu skokowego1. Co więcej, TA jest bardziej funkcjonalny dla długich wycieczek mięśniowych i mniej ważny dla produkcji siły, podczas gdy SOL jest mięśniem antygrawitacyjnym zaprojektowanym do generowania dużej siły przy małym wychyleniu mięśnia2. Oba mięśnie są szczególnie istotne podczas zadań posturalnych i dynamicznych w pozycji pionowej (np. chodzenie)3,4. Jeśli chodzi o kontrolę neuronalną, pule neuronów ruchowych obu mięśni otrzymują napęd neuronalny z mózgu za pośrednictwem motorycznych ścieżek zstępujących5,6, oprócz różnych stopni popędu sensorycznego.
Główną ścieżką zstępującą motoryczną jest droga korowo-rdzeniowa, która zaczyna się od podstawowej, przedmotorycznej i dodatkowej części ruchowej i kończy się w pulach neuronów ruchowych rdzenia7,8. U ludzi stan funkcjonalny tego przewodu (odpowiedź kortykomotoryczna - CMR) można ocenić za pomocą przezczaszkowej stymulacji magnetycznej (TMS), nieinwazyjnego narzędzia do stymulacji mózgu9,10. Od czasu wprowadzenia TMS i biorąc pod uwagę ich funkcjonalne znaczenie podczas zadania posturalnego w pozycji pionowej i chodzenia, CMR TA i SOL były oceniane w różnych kohortach i zadaniach11,12,13,14,15,16,17,18, 19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32.
W przeciwieństwie do oceny CMR w mięśniach kończyn górnych33, nie ustalono uniwersalnego protokołu TMS do oceny CMR w mięśniach kończyn dolnych. Ze względu na brak ustalonego protokołu i dużą zmienność metodologiczną w poprzednich badaniach (np. rodzaj cewki, zastosowanie neuronawigacji, poziom aktywacji tonicznej, testowanie strony i mięśni, stosowanie i obliczanie miar CMR itp.), interpretacja wyników między badaniami i kohortami może być uciążliwa, skomplikowana i niedokładna. Ponieważ środki te są funkcjonalnie istotne w różnych zadaniach motorycznych, ustalony protokół TMS specyficzny dla oceny CMR kończyn dolnych pozwoli neurobiologom motorycznym i naukowcom zajmującym się rehabilitacją na systematyczną ocenę CMR w tych mięśniach podczas sesji i w różnych kohortach.
Dlatego celem tego protokołu jest opisanie obustronnej oceny TA i SOL CMR przy użyciu jednoimpulsowego TMS i systemu neuronawigacji. W przeciwieństwie do poprzednich prac, protokół ten ma na celu maksymalizację rygoru procedur eksperymentalnych, pozyskiwania i analizy danych poprzez zastosowanie czynników metodologicznych, które optymalizują ważność i czas trwania eksperymentu oraz standaryzują ocenę CMR tych dwóch mięśni kończyn dolnych. Biorąc pod uwagę, że CMR mięśnia zależy od tego, czy mięsień jest w pełni rozluźniony, czy częściowo aktywowany, protokół ten opisuje, w jaki sposób TA i SOL CMR mogą być oceniane podczas dobrowolnej aktywacji spoczynku i tonicznej (TVA). W poniższych sekcjach zostanie szczegółowo opisany niniejszy protokół. Na koniec zostaną przedstawione i omówione reprezentatywne dane. Opisany tutaj protokół wywodzi się z tego w Charalambous et al. 201832.