Name: TMS: Wykorzystanie protokołu Theta-Burst do zbadania mechanizmu plastyczności u osób z zespołem łamliwego chromosomu X i autyzmem (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2010-12-28T17:30:00.000+00:00
Duration: 10 min 58 s
Description: Poznaj protokół TMS theta-burst do badania plastyczności kory ruchowej u osób z zespołem łamliwego chromosomu X i autyzmem. Metoda pozwala ocenić różnice w pobudliwości korowej.

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

playerTrialDesktop

1. Wyznaczenie spoczynkowego progu motorycznego:
<ol class="lalpha">
 <li>Na początek posadź badanego na wygodnym krześle.</li>
 <li>Następnie przyłóż powierzchniowe elektrody EMG nad pierwszym mięśniem międzykostnym grzbietowym prawej dłoni badanego. (INSERT FIGURE1) Jeśli masz trudności z lokalizacją tego mięśnia, poproś badanego o wykonanie ruchu szczypczącego lub poruszanie palcem wskazującym w przód i w tył – powinno to ułatwić znalezienie mięśnia.</li>
 <li>Umieść elektrodę uziemiającą na mięsistej części przedramienia badanego.</li>
 <li>Wyznacz lokalizację lewej kory motorycznej badanego. Chociaż obszar ten nieco różni się u każdego, zazwyczaj znajduje się on około 3.5 cm rostrolateralnie od wierzchołka czaszki. Nie obawiaj się przeszukać niewielkiej siatki wokół tego regionu i dostosować kąta stymulacji, aż do znalezienia motorycznego „hotspotu”.</li>
 <li>Po znalezieniu M1, zaczynając od 50% mocy, rozpocznij stymulację pojedynczym impulsem w tym obszarze i zmierz powstałe wywołane MEP.</li>
 <li>Reguluj moc w górę lub w dół, aż będziesz w stanie wywołać MEP powyżej 50 μV dokładnie w 5 na 10 kolejnych impulsów. Poziom mocy ten stanowi próg motoryczny spoczynkowy badanego.</li>
</ol>
2. Wyznaczenie aktywnego progu motorycznego
<ol class="lalpha">
 <li>Wykorzystując ten sam układ elektrod, który opisano powyżej, poproś badanego o złączenie prawego palca wskazującego i kciuka, wywierając nacisk na poziomie około 20%.</li>
 <li>Podczas gdy badany utrzymuje tę pozycję chwytu pęsetkowego, rozpocznij stymulację pojedynczym impulsem z mocą 50% nad obszarem M1 i zmierz powstałe MEP.</li>
 <li>Koryguj moc w górę lub w dół, aż uda się wywołać MEP o amplitudzie większej niż 200 μV dokładnie w 5 z 10 kolejnych impulsów. Poziom mocy ten stanowi aktywny próg motoryczny badanego.</li>
</ol>
3. Wyznaczenie podstawowego poziomu Mep
<ol class="lalpha">
 <li>Aby określić bazową amplitudę MEP badanego, należy stymulować punkt zapalny (hotspot) kory ruchowej z intensywnością 120% spoczynkowego progu motorycznego, podając 10 pojedynczych impulsów.</li>
 <li>Zmierz MEP po każdym impulsie.</li>
 <li>Oblicz średnią wartości MEP z trzech serii po 10 impulsów.</li>
</ol>
4. Ustawianie parametrów TMS
<ol class="lalpha">
 <li>Będziemy korzystać ze standardowych parametrów Theta-Burst: trzy impulsy o częstotliwości 50 Hz przy natężeniu wynoszącym 80% aktywnego progu motorycznego w odstępach 200 ms.</li>
 <li>Aby zastosować przerywany TBS, należy wygenerować dwusekundowy ciąg stymulacyjny (zgodnie z wyżej wymienionymi parametrami), po którym nastąpi osiem sekund przerwy w stymulacji. Procedurę powtarzać przez 190 sekund (łącznie 600 impulsów). Wykazano, że iTBS wspomaga aktywność kory mózgowej.</li>
 <li>Aby zastosować ciągły Theta-Burst, należy wygenerować nieprzerwany ciąg stymulacyjny (zgodnie z wyżej wymienionymi parametrami) przez 47 sekund (łącznie 600 impulsów). Wykazano, że cTBS hamuje aktywność kory mózgowej.</li>
</ol>
5. Stymulacja TMS
<ol class="lalpha">
 <li>W ramach niniejszego protokołu należy zastosować iTBS lub cTBS nad wcześniej wyznaczonym punktem maksymalnej pobudliwości (hotspot) kory motorycznej M1.</li>
</ol>
6. Wyznaczenie MEP po stymulacji
<ol class="lalpha">
 <li>Po TBS, podobnie jak poprzednio, stymuluj punkt motoryczny (motor hotspot) z intensywnością 120% spoczynkowego progu motorycznego za pomocą 10 pojedynczych impulsów.</li>
 <li>Wyznacz średnią z serii 10 poziomów MEP.</li>
 <li>Zbieraj nowe średnie z serii 10 impulsów w odstępach 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 75, 90, 105 i 120 minut po stymulacji.</li>
</ol>
7. Reprezentatywne wyniki
Przy zastosowaniu wzorca iTBS należy zaobserwować wzrost wartości MEP przez czas odzwierciedlający naturalny stan plastyczności badanego. Analogicznie, przy zastosowaniu wzorca cTBS należy zaobserwować spadek wartości MEP przez czas odzwierciedlający naturalny stan plastyczności badanego.
<img src="/files/ftp_upload/2272/2272fig1.jpg" alt="Schemat badania elektromiografii (EMG), konfiguracja głowy i dłoni, proces rejestracji sygnału mięśniowego." data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rycina 1"> Rycina 1. Schemat rozmieszczenia elektrod do pomiaru MEP.
<img src="/files/ftp_upload/2272/2272fig2.jpg" alt="Proces pobudliwości kory rdzeniowej, schemat cTBS/iTBS, wykres amplitudy MEP, plastyczność LTP/LTD." data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rycina 2"> Rycina 2. Schemat wzorca stymulacji iTBS.
<img src="/files/ftp_upload/2272/2272fig3.jpg" alt="Schemat cTBS z serii 3 impulsów o częstotliwości 50 Hz do analizy stymulacji neuronalnej." data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rycina 3"> Rycina 3. Schemat wzorca stymulacji cTBS.

<ol><li>Pfeiffer, B. E., Huber, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+state+of+synapses+in+fragile+x+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscientist%22%5BJournal%5D)">The state of synapses in fragile x syndrome.</a> Neuroscientist. 15, 549-567 (2009).</li>
<li>O'Donnel, W. T., Warren, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+decade+of+molecular+studies+of+fragile+x+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">A decade of molecular studies of fragile x syndrome.</a> Annual Review of Neuroscience. 25, 315-338 (2002).</li>
<li>Tassone, F., Hagerman, R. J., Taylor, A. K., Mills, J. B., Wood, S., Gane, L. W., Hagerman, P. J. American Journal of Human Genetics. 65, A493-A493 (1999).</li>
<li>Hagerman, R. J., Miller, L. J., McGrath-Clarke, J., Riley, K., Goldson, E., Harris, S. W., Simon, J., Church, K., Bonnell, J., Ognibene, T. C., McIntosh, D. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+stimulants+on+electrodermal+studies+in+fragile+x+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Microscopy+Research+and+Technique%22%5BJournal%5D)">Influence of stimulants on electrodermal studies in fragile x syndrome.</a> Microscopy Research and Technique. 57, 168-173 (2002).</li>
<li>Miller, L. J., McIntosh, D. N., McGrath, J., Shyu, V., Lampe, M., Taylor, A. K., Tassone, F., Neitzel, K., Stackhouse, T., Hagerman, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrodermal+response+to+sensory+stimuli+in+individuals+with+fragile+x+syndrome%3A+a+preliminary+report%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Medical+Genetics%22%5BJournal%5D)">Electrodermal response to sensory stimuli in individuals with fragile x syndrome: a preliminary report.</a> American Journal of Medical Genetics. 83, 268-279 (1999).</li>
<li>Hagerman, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fragile+X%3A+perspectives+from+birth+through+aging%5BTitle%5D)+AND+%22Biological+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Fragile X: perspectives from birth through aging.</a> Biological Psychiatry. 57, 73s-73s (2005).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Handbook+of+Transcranial+Magnetic+Stimulation%22">Handbook of Transcranial Magnetic Stimulation</a>. Pascual-Leone, A., Davey, M., Wassermann, E. M., Rothwell, J., Puri, B. , Edward Arnold. London. (2002).</li>
<li>Walsh, V., Pascual-Leone, A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWalsh%2C+V+%22Transcranial+Magnetic+Stimulation%3A+A+Neurochronometrics+of+Mind%22">Transcranial Magnetic Stimulation: A Neurochronometrics of Mind</a>. , MIT Press. Cambridge. (2005).</li>
<li>Thickbroom, G. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+magnetic+stimulation+and+synaptic+plasticity%3A+experimental+framework+and+human+models%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Transcranial magnetic stimulation and synaptic plasticity: experimental framework and human models.</a> Experimental Brain Research. 180, 583-593 (2007).</li>
<li>Huang, Y. Z., Edwards, M. J., Rounis, E., Bhatia, K. P., Rothwell, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Theta+burst+stimulation+of+the+human+motor+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Theta burst stimulation of the human motor cortex.</a> Neuron. 45, 201-206 (2005).</li>
<li>Oberman, L., Eldaief, M. C., Gautam, S., Fecteau, S., Tormos, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Abnormal+Cortical+Plasticity+in+Adults+with+Asperger%27s+Syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Abnormal Cortical Plasticity in Adults with Asperger's Syndrome.</a> , Forthcoming Forthcoming.</li>
</ol>

Nie zgłoszono żadnych konfliktów interesów.

Biorąc pod uwagę, że przedłużone utrzymywanie się efektów późnych po TMS odzwierciedla atypową plastyczność neuronalną, badania tego rodzaju mogłyby służyć opracowaniu lepszych i bardziej precyzyjnych protokołów diagnostycznych dla autyzmu i zaburzeń z nim związanych.
Podobnie, dysponując większą ilością danych, być może uda nam się zidentyfikować czasowe markery biologiczne dla innych patologii neurologicznych – w tym dla zespołu kruchego chromosomu X. W tym przypadku, mimo że nie istnieje j...

<table><tbody><tr><td>gaziki nasączone alkoholem</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>elektrody EMG</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>sprzęt pomiarowy/oprogramowanie EMG</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>zatyczki do uszu</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>marker lub pisak permanentny</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>dowolne urządzenie TMS z możliwością generowania pojedynczego impulsu</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>dowolne urządzenie TMS z możliwością rTMS (do TBS)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>dowolna kompatybilna cewka w kształcie ósemki</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>bezramowy sprzęt stereotaktyczny (opcjonalnie)</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

tms: wykorzystanie protokołu theta-burst do badania mechanizmów plastyczności u osób z zespołem kruchego chromosomu x i autyzmem

TMS: Using the Theta-Burst Protocol to Explore Mechanism of Plasticity in Individuals with Fragile X Syndrome and Autism

Zespół kruchego chromosomu X (FXS), znany również jako zespół Martina-Bella, jest nieprawidłowością genetyczną występującą w chromosomie X.1,2 Osoby cierpiące na FXS wykazują nieprawidłowości w ekspresji FMR1 – białka niezbędnego do prawidłowego, zdrowego rozwoju neuronów.3 Niedawne dane sugerują, że utrata tego białka może prowadzić do nadpobudliwości kory mózgowej, co wpływa na ogólne wzorce plastyczności neuronalnej.4,5
Ponadto zespół łamliwego chromosomu X wykazuje silną komorbidność z autyzmem: w rzeczywistości u 30% dzieci z FXS diagnozowany jest autyzm, a 2–5% dzieci z autyzmem cierpi na FXS.6
Przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (nieinwazyjna technika neurostymulacyjna i neuromodulacyjna, która może przejściowo lub trwale modulować pobudliwość kory poprzez aplikację zlokalizowanych impulsów pola magnetycznego 7,8) stanowi unikalną metodę badania plastyczności oraz objawów FXS u osób dotkniętych tym zespołem. Bardziej szczegółowo, stymulacja Theta-Burst (TBS), konkretny protokół stymulacyjny, który w zdrowych populacjach wykazuje zdolność do modulowania plastyczności kory przez okres do 30 minut po ustaniu stymulacji, okazała się już skutecznym narzędziem w badaniu nieprawidłowej plastyczności.9,10
Niedawne badania wykazały, że efekty TBS utrzymują się znacznie dłużej u osób w spektrum autyzmu – nawet do 90 minut.11 Ten wydłużony czas trwania efektu sugeruje istnienie podstawowej nieprawidłowości w naturalnym stanie plastyczności mózgu u osób z autyzmem – podobnie jak w przypadku nadpobudliwości indukowanej przez zespół łamliwego chromosomu X.
W niniejszym eksperymencie, przyjmując za punkt odniesienia potencjały wywołane motorycznie (MEPs) po pojedynczym impulsie, zbadamy wpływ przerywanego i ciągłego TBS na plastyczność kory mózgowej u osób cierpiących na FXS oraz osób w spektrum autyzmu.

W niniejszym artykule badamy wpływ stymulacji TMS w trybie Theta-Burst na plastyczność kory mózgowej u osób cierpiących na zespół kruchego chromosomu X oraz u osób w spektrum autyzmu.

TMS: Wykorzystanie protokołu Theta-Burst do badania mechanizmów plastyczności u osób z zespołem kruchego chromosomu X i autyzmem

Zespół kruchego chromosomu X (FXS), znany również jako zespół Martina-Bella, jest nieprawidłowością genetyczną występującą w chromosomie X.1,2 Osoby cierpiące na FXS ...

Ogólnym celem niniejszej procedury jest zbadanie plastyczności kory ruchowej i jej związku z typowym oraz nietypowym rozwojem neurologicznym przy użyciu nieinwazyjnej przezczaszkowej stymulacji magnetycznej. Osiąga się to poprzez zlokalizowanie punktu maksymalnej pobudliwości (hotspot) obszaru M1 u badanego w odniesieniu do pierwszego mięśnia międzykostnego grzbietowego oraz wyznaczenie progu motorycznego w spoczynku i w aktywności. Drugim krokiem procedury jest uzyskanie bazowej wartości pobudliwości dróg korowo-rdzeniowych.Trzecim krokiem procedury jest zastosowanie stymulacji theta burst. Ostatnim krokiem procedury jest ocena wynikowej pobudliwości korowo-rdzeniowej. W efekcie można uzyskać wyniki wykazujące różnice w wpływie stymulacji theta burst na pobudliwość korowo-rdzeniową u osób z zaburzeniami neurorozwojowymi, poprzez analizę różnic między pobudliwością wyjściową a pobudliwością po stymulacji.Dzisiaj zaprezentujemy rodzaj przezczaszkowej stymulacji magnetycznej nazywany stymulacją theta burst. Metoda ta może pomóc w udzieleniu odpowiedzi na kluczowe pytania z zakresu klinicznej neuronauki poznawczej, takie jak wpływ mechanizmów plastyczności na patologiczne fenotypy neu

tms-using-theta-burst-protocol-to-explore-mechanism-plasticity

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neuronauka

TMS: Wykorzystanie protokołu Theta-Burst do zbadania mechanizmu plastyczności u osób z zespołem delecji 22q11.2 i zespołem Rubinstein-Taybi

Techniki neuroobrazowania, takie jak funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI) oraz obrazowanie tensora dyfuzji (DTI), stają się coraz bardziej użyteczne w charakteryzacji deficytów poznawczych i neurologicznych w autyzmie. Przedstawiono badanie łączności mózgowej w autyzmie na poziomie sieci oraz adaptacje procedur skanowania dzieci z zaburzeniami rozwojowymi.

Badanie mózgu w autyzmie z wykorzystaniem fMRI oraz obrazowania tensora dyfuzji

Zagrożenia niezawodnie wywołują zmiany w inwestycjach ideologicznych na wysokim poziomie, ale do tej pory niewiele pracy badało mechanizmy neuronalne leżące u podstaw tej dynamiki. W artykule opisano, w jaki sposób można zastosować przezczaszkową stymulację magnetyczną wywołaną ciągłym pęknięciem theta do zbadania wpływu tylnej przyśrodkowej kory czołowej (i/lub innych regionów) na zmiany ideologiczne związane z zagrożeniem.

Ciągła stymulacja pęknięcia theta tylnej przyśrodkowej kory czołowej w celu eksperymentalnego zmniejszenia reakcji na zagrożenie ideologiczne

Dokładny i solidny test oparty na reakcji łańcuchowej polimerazy do ilościowego oznaczania powtórzeń trinukleotydu cytozyny-guaniny-guaniny w genie Fragile X-1 ułatwia diagnostykę molekularną i badania przesiewowe zespołu łamliwego chromosomu X i zaburzeń związanych z łamliwym chromosomem X dzięki krótszemu czasowi realizacji i inwestycji w sprzęt.

Solidny test oparty na reakcji łańcuchowej polimerazy do ilościowego oznaczania powtórzeń trinukleotydu cytozyno-guaninowo-guaninowego w genie łamliwego X upośledzenia umysłowego-1

Obecny protokół opisuje zastosowanie powtarzalnej przezczaszkowej stymulacji magnetycznej (rTMS), gdzie subregion grzbietowo-bocznej kory przedczołowej (DLPFC) z najsilniejszą funkcjonalną antykorelacją z subgenualną przednią korą obręczy (sgACC) był zlokalizowany jako cel stymulacji przy pomocy systemu neuronawigacji opartego na fMRI.

Zindywidualizowane leczenie depresji rTMS przy użyciu metody celowania opartej na fMRI

Tutaj opisujemy procedurę badania pilotażowego, którego celem jest zbadanie wpływu powtarzalnej przezczaszkowej stymulacji magnetycznej o różnych częstotliwościach (1 Hz/20 Hz/40 Hz) na metabolizm Aβ i tau w płynie mózgowo-rdzeniowym małpy rezus.

Badanie pilotażowe dotyczące powtarzalnej przezczaszkowej stymulacji magnetycznej poziomów Aβ i Tau w płynie mózgowo-rdzeniowym małpy Rezus

Korzystając z elektroporacji in ovo, opracowaliśmy metodę selektywnego transfekowania wewnętrznego ucha słuchowego i jądra ślimakowego w zarodkach kurczaków, aby osiągnąć specyficzne dla danej grupy komórek eliminację delikatnego białka X w upośledzeniu umysłowym podczas dyskretnych okresów składania obwodów.

Analiza autonomicznej funkcji białka upośledzenia umysłowego Fragile X w obwodzie słuchowym za pomocą elektroporacji in ovo

Tutaj opisujemy protokół, który ułatwia różnicowanie ludzkich indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych w funkcjonalne astrocyty specyficzne dla przodomózgowia. Umożliwia to badania nad rolą komórek glejowych w patogenezie zaburzeń neurorozwojowych, takich jak zespół łamliwego chromosomu X, oraz modelowanie innych zaburzeń mózgu.

Wytwarzanie i charakterystyka indukowanych przez człowieka pluripotencjalnych astrocytów pochodzących z komórek macierzystych, pozbawionych kruchej rybonukleoproteiny przekaźnika X

Przedstawiamy tutaj protokół opisujący metodologię oceny pobudliwości i modulacji pobudliwości pierwotnej kory ruchowej za pomocą przezczaszkowej stymulacji magnetycznej (TMS) w połączeniu z elektromiografią (EMG).

Ocena pobudliwości pierwotnej kory ruchowej oraz modulacji pobudliwości poprzez połączenie przezczaszkowej stymulacji magnetycznej z elektromiografią

Dynamiczna elektrofizjologia zaciskowa może ustalić związki przyczynowe między deficytami wyładowania neuronów a dysfunkcją kanału jonowego. Opisujemy metody i protokoły dynamicznego zaciskania w myszowych neuronach Purkinjego w móźku, zwracając uwagę na przydatne zasoby i kwestie techniczne. W badaniu reprezentatywnym dodaliśmy modelowaną przewodność sodu do neuronów Tsc1-/- Purkinje, aby zapobiec powtarzalnemu wyładowaniu.

Metody dynamicznego zacisku do badania upośledzonej pobudliwości neuronów związanych z autyzmem

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.

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

Poznaj protokół TMS theta-burst do badania plastyczności kory ruchowej u osób z zespołem łamliwego chromosomu X i autyzmem. Metoda pozwala ocenić różnice w pobudliwości korowej.

TMS: Wykorzystanie protokołu Theta-Burst do zbadania mechanizmu plastyczności u osób z zespołem łamliwego chromosomu X i autyzmem (Wideo) | JoVE Journal

TMS: Wykorzystanie protokołu Theta-Burst do badania mechanizmów plastyczności u osób z zespołem kruchego chromosomu X i autyzmem

Przeglądaj więcej filmów