Artykuł metodologiczny

Standaryzowana indukcja i ocena długoterminowej plastyczności kory podobnej do potencjacji z wykorzystaniem przezczaszkowej stymulacji magnetycznej

DOI:

10.3791/69425

⸱

7 listopada 2025

 ,  ,  ,  , 
1Department of Rehabilitation Medicine, The First Affiliated Hospital with Nanjing Medical University, 2School of Rehabilitation Medicine, Nanjing Medical University

* These authors contributed equally

W tym artykule

Podsumowanie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Niniejszy artykuł opisuje standaryzowaną indukcję długoterminowej plastyczności kory podobnej do potencjacji z wykorzystaniem protokołów stymulacji powtarzalnej, po której następuje zastosowanie pojedynczej impulsowej stymulacji magnetycznej przeczaszkowej prowadzonej przez system neuronawigacyjny w celu oceny plastyczności synaptycznej.

Streszczenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

W ostatnich latach przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (TMS) stała się nieinwazyjną, niskokosztową i skuteczną metodą oceny zmian synaptycznych w mózgu. Plastyczność synapctyczna to podstawowy mechanizm plastyczności neuronalnej, który odzwierciedla zdolność mózgu do modyfikowania siły i skuteczności połączeń synaptycznych w odpowiedzi na doświadczenia lub bodźce środowiskowe. Długoterminowa potencjacja (LTP) stanowi dominujący model eksperymentalny do badania mechanizmów plastyczności synaptycznej, odgrywając kluczową rolę w zrozumieniu plastyczności synaptycznej i ogólnej funkcji mózgu. Specyficzne wzorce stymulacji, zwłaszcza powtarzalne lub wybuchowe wzorce impulsów, takie jak przerywana stymulacja theta burst (iTBS), mogą indukować plastyczność kory podobną do LTP, zapewniając wykonalne, nieinwazyjne podejście do oceny plastyczności synaptycznej. Jednak zastosowanie tych technik wymaga ścisłego przestrzegania standardowych protokołów, aby zapewnić dokładność i wiarygodność wyników. Dlatego niniejszy artykuł ma na celu pokazanie standaryzowanego podejścia do inwestowania plastyczności podobnej do LTP za pomocą iTBS, a następnie oceny plastyczności synaptycznej za pomocą TMS z pojedynczym impulsem, przy czym oba zabiegi są prowadzone przez system neuronawigacyjny. Głównym celem tego artykułu będą kluczowe procedury techniczne i czynniki operacyjne niezbędne do osiągnięcia precyzyjnych i wiarygodnych pomiarów plastyczności kory.

Wprowadzenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

W ostatnich latach przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (TMS) stała się nieinwazyjną, opłacalną i efektywną techniką sondowania i modulowania aktywności nerwowej w ludzkim mózgu1. Wśród różnych paradygmatów stymulacji, przerywana stymulacja theta burst (iTBS) przyciągnęła znaczną uwagę ze względu na swoją zdolność do indukowania plastyczności podobnej do długotrwałej potencjacji (LTP) w korze ruchowej człowieka2. Konkretnie, iTBS dostarcza wybuchy o wysokiej częstotliwości w odstępach theta, naśladując endogenne wzorce sprzężenia theta-gamma związane z plastycznością synaptyczną3. Indukuje plastyczność podobną do LTP poprzez aktywację receptorów N-metylo-D-asparagianianu (NMDARs)4, co eliminuje blokadę Mg2+ i pozwala Ca2+ wejść do neuronu postsynaptycznego5. Ten napływ Ca2+ wywołuje kaskady sygnalizacyjne w kolejnych etapach, w tym aktywację kinazy białkowej II (CaMKII) stymulowanej wapniem i kalmoduliną, która wspiera fosforylację6 oraz wszczepienie receptorów kwasu α-amino-3-hydroksy-5-metylo-4-izoksazolepropionowych (AMPAR), co zwiększa transmisję synaptyczną7. W porównaniu z innymi nieinwazyjnymi metodami, takimi jak powtarzana przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (rTMS) czy przezczaszkowa stymulacja prądem stałym (tDCS), iTBS może indukować plastyczność kory podobną do LTP przy krótszym czasie stymulacji i niższej intensywności, co czyni ją lepiej tolerowaną opcją u osób 8,9,10. Aby ocenić efekty neuroplastyczne wywołane przez iTBS, naukowcy często mierzą zmiany amplitud potencjału motorycznego (MEP) rejestrowane za pomocą elektromiografii (EMG), które odzwierciedlają zwiększoną pobudliwość korowo-rdzeniową11. Badania wykazały, że te wzmocnienia MEP mogą utrzymywać się do 60 minut po stymulacji, co wskazuje na przejściową, ale solidną modulację pobudliwości korowej10,12. Dzięki krótkiemu czasie podawania i dobrze ugruntowanemu profilu bezpieczeństwa, iTBS jest szczególnie odpowiedni do powtarzających się zastosowań zarówno w kontekście eksperymentalnym, jak i klinicznym10. Konkretnie, standardowy protokół iTBS (600 impulsów, 192 s), a także konwencjonalne protokoły rTMS 10-Hz (1 200-1 500 impulsów, 15-20 min), niezawodnie indukują porównywalne efekty plastyczności podobne do LTP 8,13. W związku z tym coraz częściej wykorzystywany jest do badania plastyczności synaptycznej u zdrowych osób i populacji pacjentów, dostarczając cennych informacji na temat deficytów związanych z plastycznością w zaburzeniach neurologicznych, takich jak choroba Alzheimera (AD), udar i depresja.

Plastyczność synapcyczna, fundamentalny mechanizm plastyczności neuronalnej, leży u podstaw kluczowych procesów, takich jak uczenie się i pamięć. Odzwierciedla zdolność mózgu do modyfikowania siły i skuteczności połączeń synaptycznych w odpowiedzi na doświadczenia lub bodźce środowiskowe14. Spośród różnych form plastyczności synaptycznej, LTP jest dobrze ugruntowanym modelem uczenia się i pamięci dzięki wzmocnieniu transmisji synaptycznej15. Rosnące dowody wskazują, że zaburzenia plastyczności podobnej do LTP są ściśle powiązane z deficytami poznawczymi i behawioralnymi w zaburzeniach neurologicznych, takich jak AD16. Te zaburzenia mogą odzwierciedlać specyficzne dla choroby zaburzenia sygnalizacji synaptycznej i szlaków molekularnych związanych z plastycznością, w tym zmiany w indukcji, ekspresji lub utrzymaniu LTP17. Dlatego zrozumienie i ilościowe określenie plastyczności synaptycznej jest niezbędne dla rozwoju strategii terapeutycznych mających na celu przywrócenie funkcji poznawczych, kontroli ruchowej, integracji sensorycznej i regulacji emocji oraz ułatwienie skutecznej neurorehabilitacji.

Chociaż techniki takie jak iTBS indukujące plastyczność podobną do LTP oraz jednopulsowe TMS do oceny plastyczności korowej oferują ekscytujący potencjał, ich zastosowanie wymaga ścisłego przestrzegania ustandaryzowanych protokołów, aby zapewnić dokładność i powtarzalność. Niespójne metody mogą prowadzić do zmienności, co może utrudniać wiarygodność wyników. Ponadto niespójności metodologiczne w różnych badaniach, w tym różnice w intensywności stymulacji, pozycjonowaniu cewek oraz czasie pomiarów wyników, ograniczają powtarzalność wyników wywołanych przez TMS. W praktyce iTBS jest zazwyczaj podawane przy 80% spoczynkowego progu ruchowego (RMT)18, a niezawodna indukcja plastyczności podobnej do LTP zależy dodatkowo od precyzyjnego pozycjonowania cewek, najczęściej osiąganego za pomocą wskazówek neuronawigacyjnych19. W związku z tym artykuł ma na celu pokazanie ustandaryzowanego, neuronawigacyjnego protokołu indukującego plastyczność podobną do LTP za pomocą iTBS, a następnie ocenę plastyczności kory za pomocą pojedynczego impulsu TMS. Głównym celem tego artykułu będą kluczowe procedury techniczne i czynniki operacyjne niezbędne do osiągnięcia precyzyjnych i wiarygodnych pomiarów plastyczności kory.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Komisja Etyka Pierwszego Szpitala Afiliowanego z Uniwersytetem Medycznym w Nankinie zatwierdziła protokoły (numer 2023-SR-789), a protokół został zarejestrowany w Chińskim Rejestrze Badań Klinicznych (numer ChiCTR2400082549). Wszystkie procedury prowadzono zgodnie z Deklaracją Helsińską. Przed rozpoczęciem udziału w badaniu uzyskano pisemną świadomą zgodę.

1. Proces uzyskania zgody

  1. Przed jakąkolwiek oceną wyjaśnij cele oceny, główne procedury eksperymentalne oraz wszelkie potencjalne czynniki ryzyka związane z badaniem. Odpowiedz na wszelkie pytania lub wątpliwości. Proszę o potwierdzenie procesu zgody i podpis na formularzu świadomej zgody.
  2. Niespełnienie kryteriów bezpieczeństwa TMS stanowi podstawę do wykluczenia. Zadaj następujące pytania z udokumentowanymi odpowiedziami. Odpowiedź "tak" na dowolne kryterium stanowi podstawę do wykluczenia:
    Czy masz jakieś metalowe implanty lub urządzenia niekompatybilne z TMS (np. rozruszniki serca, implanty ślimakowe, klipsy do tętniaka)?
    Czy masz historię padaczki lub napadów, albo rodzinną historię padaczki?
    Czy obecnie przyjmujesz jakieś leki, które mogą wywołać napady?
    Czy masz poważne deficyty poznawcze lub komunikacyjne, które uniemożliwiłyby udział w badaniu?
    Czy masz poważne zaburzenia kręgosłupa szyjnego (np. zwężenie kręgosłupa lub niestabilność kręgosłupa)?
    Czy masz jakieś bezpośrednie urazy lub wady czaszki w obszarze stymulacji?
    Jeśli jesteś kobietą o potencjale do rozrodzenia dzieci: Czy jesteś w ciąży lub być może w ciąży? Jeśli podejrzewa się ciążę, wykonaj test HCG krwi lub moczu i wyklucz przypadki pozytywne.

2. Przygotowanie modelu głowy z wykorzystaniem systemu neuronawigacyjnego

  1. Używaj systemu neuronawigacyjnego (wersja 2.5.3.50294) przez cały protokół, aby kierować pozycjonowaniem cewek, rejestrować anatomiczne punkty orientacyjne, kalibrować cewkę i utrzymywać spójne ich położenie podczas określania RMT i stymulacji iTBS.
  2. Konfiguracja systemu neuronawigacyjnego: Używaj systemu do uzyskania w czasie rzeczywistym wizualnego informacji zwrotnej o położeniu cewki TMS oraz jej ustawieniu względem punktów anatomicznych, zapewniając precyzyjne celowanie podczas funkcjonalnej identyfikacji gorącego punktu ruchowego w pierwotnej korze ruchowej (M1) odpowiadającego przeciwległemu mięśniowi docelowemu20.
  3. Ustanowienie trójwymiarowego (3D) modelu głowy: Generuj model głowy 3D za pomocą standardowych szablonów mózgu dostępnych w oprogramowaniu neuronawigacyjnym lub skonstruowanych na podstawie indywidualnych badań rezonansu magnetycznego (MRI). Wybierając pojedynczy tryb MRI lub standardowy szablon, rejestrujemy anatomiczne punkty orientacyjne na płaszczyźnie osiowej, strzałkowej i koronalnej. Wykonaj segmentację powierzchni skóry głowy, aby stworzyć trójwymiarowy model głowy.
  4. Kalibracja cewek
    1. Po zakończeniu rejestracji modelu głowy wykonaj kalibrację cewek, aby zapewnić precyzyjne śledzenie w czasie rzeczywistym w systemie neuronawigacji. Przejdź przez ustawienia TMS, kliknij Wybór cewek> Kalibruj powierzchnie narzędzi. Umieść cewkę TMS, wyposażoną w markery refleksyjne, na wyznaczonym bloku kalibracyjnym. Wyrównaj punkty fiducialne na fizycznej cewce z odpowiadającymi punktami na bloku kalibracyjnym pod nadzorem oprogramowania.
    2. Po początkowej kalibracji postępuj zgodnie z instrukcjami systemu, aby ustawić cewkę nad blokiem kalibracyjnym, aby potwierdzić dokładność. Kliknij Kalibruj, aby rozpocząć automatyczną kalibrację. Akceptować tylko kalibracje z błędem przestrzennym poniżej 3 mm21. W przeciwnym razie wykonaj rekalibrację. Upewnij się, że pozycja, orientacja i kąt pochylenia cewki są wiarygodnie śledzone przez całą sesjęTMS 22.

3. Identyfikacja hotspotów silnikowych

  1. Ustawienie uczestników: Poproś uczestnika, aby usiadł na wygodnym krześle z wsparciem pleców i ramion, aby zminimalizować ruch głowy i ciała. Podczas zabiegu trzymaj obie ręce całkowicie rozluźnione i nieruchome. Unikaj ruchów niecelowanej ręki, które mogłyby zakłócić pomiary.
  2. Ustawienie śledzenia głowy: Przymocuj do czoła markery odblaskowe na podczerwień, aby umożliwić śledzenie pozycji głowy w czasie rzeczywistym podczas sesji. Zabezpiecz markery plastrami klejącymi i upewnij się, że są rozpoznawane przez system neuronawigacyjny, oznaczony zielonymi markerami (nierozpoznawalne markery są czerwone).
  3. Rejestracja zabytku: Użyj wskaźnika śledzonego, aby kolejno oznaczyć trzy anatomiczne punkty orientacyjne na skórze głowy: nasion, lewy nacięcie nadzastryczne i prawe napuknięcie nadnatragiczne. Włącz system neuronawigacji do przestrzennej rejestracji rzeczywistej pozycji głowy w modelu 3D23.
  4. Pobieranie próbek kształtu głowy: Użyj wskaźnika, aby zebrać około 200 do 300 dodatkowych punktów na skórze głowy, aby poprawić dokładność rejestracji24. Pozwól oprogramowaniu automatycznie dopasować indywidualny model kształtu głowy na podstawie tych punktów, aby zoptymalizować wyrównanie między obrazami MRI a rzeczywistym układem współrzędnych25.
  5. Rejestracja EMG: Umieść elektrodę rejestrującą nad brzuchem mięśnia abductor pollicis brevis (APB) oraz elektrodę referencyjną w pobliżu stawu międzypaliczkowego kciuka, w odległości około 2 cm oddalonej odsiebie 26. Nagrywaj MEP z częstotliwością próbkowania 100 kHz, z minimalną rozdzielczością <0,2 μV i zakresem odpowiedzi częstotliwościowej od 1 do 25 kHz, podczas gdy impedancje elektrod były utrzymywane poniżej 5 kΩ. Upewnij się, że sygnał EMG na bazie wykazuje minimalny szum, stabilny przebieg fali oraz brak oczywistego dryfu czy zakłóceń elektrycznych przed przejściem do27.
  6. Określ hotspot silnika
    1. Określ współrzędne M1 poprzez podanie pojedynczego impulsu TMS (cewka w kształcie ósemki, 70 mm) około 5 cm bocznie i 0-1 cm przed wierzchołkiem28, przeciwlegle do mięśnia docelowego, aby uzyskać maksymalną amplitudę MEP i ułatwić precyzyjną lokalizację gorącego punktu ruchowego. Trzymaj rękę całkowicie rozluźniętą, aby uniknąć świadomego skurczu mięśni, który mógłby zakłócić pomiary MEP.
    2. Ustaw uchwyt cewki ustawiony 45° z tyłu względem linii środkowej, aby przepuścić prąd elektromagnetyczny prostopadle do centralnej bruzdy29. Systematycznie przesuwaj zwój co 1 cm wokół wyznaczonego obszaru M1 we wszystkich kierunkach, w tym przedni, tylny, przyśrodkowy iboczny 30, co 5 sekund co31. Zdefiniuj hotspot silnika jako miejsce generujące największą amplitudę MEP w zrelaksowanym APB32.
  7. Oznaczanie hotspotów motorycznych: Po zidentyfikowaniu funkcjonalnie zdefiniowanego hotspotu motorycznego, natychmiast zaznacz go w systemie neuronawigacyjnym. Po oznakowaniu pozwól systemowi automatycznie rejestrować kluczowe parametry przestrzenne, w tym odległość między cewką a punktem docelowym, odchylenie nachylenia oraz odchylenie obrotu. Wykorzystaj te wskaźniki, aby zapewnić precyzyjne i powtarzalne umiejscowienie cewek przez cały proces stymulacji33.

4. Ustalenie RMT

  1. Zmierz amplitudę szczyt-szczyt, używając danych EMG powierzchni, aby uzyskać MEP, stosując ten sam układ EMG i parametry opisane w kroku 3.5. Zdefiniuj RMT jako minimalną intensywność bodźca, która powoduje MEP z amplitudami szczyt-szczyt powyżej 50 μV w co najmniej pięciu z dziesięciu kolejnych badań TMS z pojedynczym impulsem,28.

5. Ocena plastyczności podobnej do LTP

  1. Oceny wyjściowe: Zarejestrowano 20 kolejnych MEP wywołanych TMS w odstępach 5 sekund w gorącym punkcie motorycznym. Ustaw intensywność bodźców MEP na 120% RMT, co wywołuje MEP na poziomie około 1 mV34.
  2. Indukcja plastyczności podobnej do LTP: Dostarczanie stymulacji za pomocą urządzenia TMS (cewka w kształcie ósemki, 70 mm). Zastosuj iTBS na hotspot silnika z intensywnością 80% RMT, aby wywołać plastyczność podobną do LTP. Stosuj protokół iTBS, składający się z serii trzech bodźców przy częstotliwości 50 Hz powtarzanych przy 5 Hz. Powtórz ciąg 2 sekund tego bodźca impulsowego, a następnie 8 sekund odpoczynku, co daje łącznie 200 sekund (600 impulsów)10.
  3. Ocena plastyczności: Zapisz 20 MEP w 5 min, 10 min, 15 min, 30 minut po interwencji iTBS, używając tej samej intensywności stymulacji (120% RMT) do oceny plastyczności35.
  4. Ilościowa plastyczność podobna do LTP: Oblicz średnią amplitudę szczyt-szczyt z 20 MEP zarejestrowanych w każdym punkcie czasowym (punkt bazowy, 5 min, 10 min, 15 min i 30 minut po iTBS), aby ilościowo odzwierciedlić pobudliwość korową36. Amplitudy MEP po stymulacji wyrażane są jako znormalizowany stosunek względem wartości wyjściowej, aby standaryzować miary pobudliwości między sesjami i osobami. Wynikiem jest surowa amplituda MEP i znormalizowana amplituda MEP w ostatnim punkcie czasu po iTBS, reprezentująca efekt leczenia37.
  5. Oblicz znormalizowaną amplitudę MEP w każdym punkcie czasowym jako:
    Równanie 1
    Klasyfikować osoby z dużą średnią znormalizowaną wartością MEP >1.1 jako ułatwione, <0.9 jako hamowane oraz między 0.9 a 1.1 jako niezmienione po każdym stanieiTBS 38.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Podczas demonstracji użyto systemu neuronawigacyjnego do precyzyjnego pozycjonowania cewki TMS nad hotspotem silnika, zapewniając sprzężenie zwrotne w czasie rzeczywistym i minimalizując zmienność rozmieszczenia cewek. Urządzenie TMS (cewka w kształcie ósemki, 70 mm) zapewniało stymulację przez całą sesję. Aby zilustrować procedurę, poniżej przedstawiono reprezentatywne wyniki jednego uczestnika. Zarejestrowane amplitudy MEP wykazały stabilne i spójne odpowiedzi w badaniach z pojedynczym impulsem, co odzwierciedla stabil...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Zastosowanie TMS do badania plastyczności synaptycznej ma ogromny potencjał w rozwoju badań neurofizjologicznych. Konkretnie, pojedynczy impuls TMS może być stosowany do oceny plastyczności podobnej do LTP, podczas gdy rTMS oferuje praktyczną, nieinwazyjną metodę jej indukcji. Jednak dokładność i powtarzalność tych wyników w dużej mierze zależą od standaryzacji parametrów proceduralnych. W związku z tym protokół ten zapewnia wiarygodne i ustandaryzowane podejście do oceny plastyczności podobnej do LTP za pomocą TMS prowa...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają konkurujących interesów finansowych ani innych konfliktów interesów wynikających z tej pracy.

Podziękowania

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Badanie to zostało wsparte przez Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych Chin (nr 82372582, 82503067), Konkurencyjny Projekt Kluczowego Programu Badań i Rozwoju prowincji Jiangsu (nr BE2023034).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
70 mm cewka TMSYiruide Co., Wuhan, Chiny
Elektrody powierzchniowe elektromiografiiCathay, Szanghaj, ChinyCM25R
System elektromiografiiYiruide Co., Wuhan, Chiny
Wskaźnik neuronawigacjiANT Neuro, Niemcy
Markery refleksyjne neuronawigacjiANT Neuro, Niemcy
System neuronawigacjiANT Neuro, NiemcyVisor2, wersja 2.5.3.50294
Stymulator TMSYiruide Co., Wuhan, ChinyNS5000

Bibliografia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Motta, C., et al. Transcranial magnetic stimulation predicts cognitive decline in patients with Alzheimer's disease. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 89 (12), 1237-1242 (2018).
  2. Di Lorenzo, F., et al. Effects of Cerebellar Theta Burst Stimulation on Contralateral Motor Cortex Excitability in Patients with Alzheimer's Disease. Brain Topogr. 33 (5), 613-617 (2020).
  3. Trebbastoni, A., et al. Altered Cortical Synaptic Plasticity in Response to 5-Hz Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation as a New Electrophysiological Finding in Amnestic Mild Cognitive Impairment Converting to Alzheimer's Disease: Results from a 4-year Prospective Cohort Study. Front Aging Neurosci. 7, 253(2015).
  4. Sharbafshaaer, M., Cirillo, G., Esposito, F., Tedeschi, G., Trojsi, F. Harnessing Brain Plasticity: The Therapeutic Power of Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation (rTMS) and Theta Burst Stimulation (TBS) in Neurotransmitter Modulation, Receptor Dynamics, and Neuroimaging for Neurological Innovations. Biomedicines. 12 (11), 2506(2024).
  5. Lüscher, C., Malenka, R. C. NMDA receptor-dependent long-term potentiation and long-term depression (LTP/LTD). Cold Spring Harb Perspect Biol. 4 (6), a005710(2012).
  6. Lisman, J., Yasuda, R., Raghavachari, S. Mechanisms of CaMKII action in long-term potentiation. Nat Rev Neurosci. 13 (3), 169-182 (2012).
  7. Nowacka, A., Getz, A. M., Bessa-Neto, D., Choquet, D. Activity-dependent diffusion trapping of AMPA receptors as a key step for expression of early LTP. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 379 (1906), 20230220(2024).
  8. Blumberger, D. M., et al. Effectiveness of theta burst versus high-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation in patients with depression (THREE-D): a randomised non-inferiority trial. Lancet. 391 (10131), 1683-1692 (2018).
  9. Gan, T., Nikolin, S., Loo, C. K., Martin, D. M. Effects of High-Definition Transcranial Direct Current Stimulation and Theta Burst Stimulation for Modulating the Posterior Parietal Cortex. J Int Neuropsycho Soc. 25 (9), 972-984 (2019).
  10. Huang, Y. Z., Edwards, M. J., Rounis, E., Bhatia, K. P., Rothwell, J. C. Theta burst stimulation of the human motor cortex. Neuron. 45 (2), 201-206 (2005).
  11. Tomeh, A., et al. Height-dependent variation in corticospinal excitability modulation after active but not sham intermittent theta burst stimulation. IBRO Neurosci Rep. 18, 498-511 (2025).
  12. Wischnewski, M., Schutter, D. J. Efficacy and Time Course of Theta Burst Stimulation in Healthy Humans. Brain Stimul. 8 (4), 685-692 (2015).
  13. Yu-Lei, X., et al. Theta burst stimulation versus high-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation for poststroke dysphagia: A randomized, double-blind, controlled trial. Medicine (Baltimore). 101 (2), e28576(2022).
  14. Magee, J. C., Grienberger, C. Synaptic Plasticity Forms and Functions. Annu Rev Neurosci. 43, 95-117 (2020).
  15. Chen, X., et al. CaMKII autophosphorylation is the only enzymatic event required for synaptic memory. Proc Natl Acad Sci U S A. 121 (26), e2402783121(2024).
  16. Zhang, H., et al. Role of Aβ in Alzheimer's-related synaptic dysfunction. Front Cell Dev Biol. 10, 964075(2022).
  17. Lepeta, K., et al. Synaptopathies: synaptic dysfunction in neurological disorders - A review from students to students. J Neurochem. 138 (6), 785-805 (2016).
  18. Lu, J., et al. Effect of intermittent theta burst stimulation on upper limb function in stroke patients: a systematic review and meta-analysis. Front Neurol. 15, 1450435(2024).
  19. Jannati, A., Oberman, L. M., Rotenberg, A., Pascual-Leone, A. Assessing the mechanisms of brain plasticity by transcranial magnetic stimulation. Neuropsychopharmacology. 48 (1), 191-208 (2023).
  20. Nieminen, A. E., et al. Accuracy and precision of navigated transcranial magnetic stimulation. J Neural Eng. 19 (6), (2022).
  21. Herwig, U., et al. The navigation of transcranial magnetic stimulation. Psychiatry Res. 108 (2), 123-131 (2001).
  22. Kim, W. J., Hahn, S. J., Kim, W. S., Paik, N. J. Neuronavigation-guided Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation for Aphasia. J Vis Exp. (111), e53345(2016).
  23. Syrov, N., et al. Single-Subject TMS Pulse Visualization on MRI-Based Brain Model: A precise method for mapping TMS pulses on cortical surface. MethodsX. 10, 102213(2023).
  24. Whalen, C., Maclin, E. L., Fabiani, M., Gratton, G. Validation of a method for coregistering scalp recording locations with 3D structural MR images. Hum Brain Mapp. 29 (11), 1288-1301 (2008).
  25. Schlesinger, O., et al. Scalp surface estimation and head registration using sparse sampling and 3D statistical models. Comput Biol Med. 178, 108689(2024).
  26. Sasaki, R., et al. Presence and Absence of Muscle Contraction Elicited by Peripheral Nerve Electrical Stimulation Differentially Modulate Primary Motor Cortex Excitability. Front Human Neurosci. 11, 146(2017).
  27. Nazarova, M., et al. Mapping of multiple muscles with transcranial magnetic stimulation: absolute and relative test-retest reliability. Hum Brain Mapp. 42 (8), 2508-2528 (2021).
  28. Rossini, P. M., et al. Non-invasive electrical and magnetic stimulation of the brain, spinal cord, roots and peripheral nerves: Basic principles and procedures for routine clinical and research application. An updated report from an I.F.C.N Committee. Clin Neurophysiol. 126 (6), 1071-1107 (2015).
  29. Brasil-Neto, J. P., et al. Optimal focal transcranial magnetic activation of the human motor cortex: effects of coil orientation, shape of the induced current pulse, and stimulus intensity. J Clin Neurophysiol. 9 (1), 132-136 (1992).
  30. Kim, Y. K., Shin, S. H. Comparison of effects of transcranial magnetic stimulation on primary motor cortex and supplementary motor area in motor skill learning (randomized, cross over study). Front Human Neurosci. 8, 937(2014).
  31. Pellicciari, M. C., Miniussi, C., Ferrari, C., Koch, G., Bortoletto, M. Ongoing cumulative effects of single TMS pulses on corticospinal excitability: An intra- and inter-block investigation. Clin Neurophysiol. 127 (1), 621-628 (2016).
  32. Kim, H., et al. Optimal stimulation site for rTMS to improve motor function: Anatomical hand knob vs. hand motor hotspot. Neurosci Lett. 740, 135424(2021).
  33. Reijonen, J., Säisänen, L., Könönen, M., Mohammadi, A., Julkunen, P. The effect of coil placement and orientation on the assessment of focal excitability in motor mapping with navigated transcranial magnetic stimulation. J Neurosci Methods. 331, 108521(2020).
  34. Young-Bernier, M., Tanguay, A. N., Davidson, P. S., Tremblay, F. Short-latency afferent inhibition is a poor predictor of individual susceptibility to rTMS-induced plasticity in the motor cortex of young and older adults. Front Aging Neurosci. 6, 182(2014).
  35. Diao, X., et al. Cortical Inhibition State-Dependent iTBS Induced Neural Plasticity. Front Neurosci. 16, 788538(2022).
  36. Chang, W. H., et al. Optimal number of pulses as outcome measures of neuronavigated transcranial magnetic stimulation. Clin Neurophysiol. 127 (8), 2892-2897 (2016).
  37. Dai, W., et al. Timing Matters: Preconditioning Effects of Cathodal Transcranial Direct Current Stimulation on Intermittent Theta-Burst Stimulation-Induced Neuroplasticity in the Primary Motor Cortex. Neuromodulation. 28 (3), 520-531 (2025).
  38. Tse, N. Y., et al. The effect of stimulation interval on plasticity following repeated blocks of intermittent theta burst stimulation. Sci Rep. 8 (1), 8526(2018).
  39. Patton, M. H., et al. Synaptic plasticity in human thalamocortical assembloids. Cell Rep. 43 (8), 114503(2024).
  40. Di Lorenzo, F., et al. LTP-like cortical plasticity is associated with verbal memory impairment in Alzheimer's disease patients. Brain Stimul. 12 (1), 148-151 (2019).
  41. Pereyra, G., et al. SFRP1 upregulation causes hippocampal synaptic dysfunction and memory impairment. Cell Rep. 44 (4), 115535(2025).
  42. Di Lazzaro, V., et al. Motor cortex plasticity predicts recovery in acute stroke. Cereb Cortex. 20 (7), 1523-1528 (2010).
  43. Grippe, T., et al. Plasticity-Induced Effects of Theta Burst Transcranial Ultrasound Stimulation in Parkinson's Disease. Mov Disord. 39 (8), 1364-1374 (2024).
  44. Murakami, T., et al. Abnormal motor cortical plasticity as a useful neurophysiological biomarker for Alzheimer's disease pathology. Clin Neurophysiol. 158, 170-179 (2024).
  45. Larson, J., Munkácsy, E. Theta-burst LTP. Brain Res. 1621, 38-50 (2015).
  46. Suppa, A., et al. Lack of LTP-like plasticity in primary motor cortex in Parkinson's disease. Exp Neurol. 227 (2), 296-301 (2011).
  47. Vergallito, A., Feroldi, S., Pisoni, A., Romero Lauro, L. J. Inter-Individual Variability in tDCS Effects: A Narrative Review on the Contribution of Stable, Variable, and Contextual Factors. Brain Sci. 12 (5), 522(2022).
  48. Minkova, L., et al. Determinants of Inter-Individual Variability in Corticomotor Excitability Induced by Paired Associative Stimulation. Front Neurosci. 13, 841(2019).
  49. Caulfield, K. A., et al. Neuronavigation maximizes accuracy and precision in TMS positioning: Evidence from 11,230 distance, angle, and electric field modeling measurements. Brain Stimul. 15 (5), 1192-1205 (2022).
  50. Dannhauer, M., et al. Electric Field Modeling in Personalizing Transcranial Magnetic Stimulation Interventions. Biol Psychiatry. 95 (6), 494-501 (2024).
  51. Rossi, S., et al. Safety and recommendations for TMS use in healthy subjects and patient populations, with updates on training, ethical and regulatory issues: Expert Guidelines. Clin Neurophysiol. 132 (1), 269-306 (2021).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Plastyczno synaptycznastymulacja wi zkami thetasystem neuronawigacjipotencja y wywo ane ruchowomapowanie kory ruchowejkonfiguracja elektromiografiispoczynkowy pr g motoryczny

Powiązane artykuły