Name: Pomiar kontralateralnego okresu ciszy indukowanego przezczaszkową stymulacją magnetyczną jednoimpulsową w celu zbadania hamowania korowo-rdzeniowego M1 (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-08-23T13:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 33 s
Description: Poznaj metodę pomiaru kontralateralnego okresu ciszy w celu oceny hamowania korowo-rdzeniowego za pomocą stymulacji magnetycznej TMS. Technika ta umożliwia badanie pobudliwości kory mózgowej i stanowi obiecujący biomarker w diagnostyce neurologicznej.

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

Brak podziękowań.

Ten protokół obejmuje badania na ludziach i jest zgodny z instytucjonalnymi i etycznymi wytycznymi lokalnych komitetów etycznych oraz Deklaracją Helsińską. Uzyskano świadomą zgodę uczestników na wykorzystanie ich danych w badaniu.
1. Procedury przedeksperymentalne
<ol>
	<li>Badanie przesiewowe tematu. Przebadaj pacjenta pod kątem implantów wewnątrzczaszkowych, epilepsji, historii napadów i ciąży. Skorzystaj z wytycznych dotyczących kwestionariusza, aby zapewnić zgodność z aktualnymi środkami ostrożności32.
	<ol>
		<li>Dostarczanie impulsów elektromagnetycznych za pomocą TMS jest przeciwwskazane u osób z implantami wewnątrzczaszkowymi z materiału ferromagnetycznego, takiego jak odłamki, klipsy tętniaków lub fragmenty spawania. Podejmij środki ostrożności u osób ze zwiększonym prawdopodobieństwem napadów.</li>
		<li>Ocena TMS nie stanowi zagrożenia dla płodu dla kobiet w ciąży, którym zaleca się konserwatywne podejście do tej populacji. Bezpieczne jest stosowanie TMS w populacjach pediatrycznych, postępując ostrożnie w niektórych stadiach rozwojowych (np. zamknięcie ciemiączka, dojrzewanie pobudliwości korowej i wzrost zewnętrznego przewodu słuchowego)33.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Przygotowanie materiałów. Do tej procedury, oprócz aparatów TMS i EMG, należy mieć do dyspozycji czepek pływacki, wkładki nasączone alkoholem (z preparatem 70% alkoholu izopropylowego), żel przewodzący oraz włączony komputer z konfiguracją oprogramowania EMG i dynamometrem odpowiednim dla badanego mięśnia (patrz Tabela materiałów). 
	UWAGA: Czepki pływackie mają tę zaletę, że są najtańszą i najbardziej dostępną opcją, która nadal pozwala na wiarygodne i powtarzalne oceny TMS bez powodowania dyskomfortu związanego z oznaczaniem głowy badanych.</li>
</ol>
2. Odpowiednie instrukcje dla pacjentów
<ol>
	<li>Wyjaśnij podstawowe etapy procedury i ile czasu ona zajmie.</li>
	<li>Poinstruuj uczestnika, aby pozostał przytomny, ale nie wykonywał czynności poznawczych, które wymagają dodatkowej uwagi i/lub skupienia (np. obliczenia matematyczne, medytacja itp.) i przewiduj, że może doświadczyć drgań dłoni/szczęki lub prawdopodobnych skutków ubocznych. Takie zdarzenia mogą wydawać się nieoczekiwane dla niedoświadczonego podmiotu, a tym samym zagrozić procedurze. 
	UWAGA: TMS z pojedynczym i sparowanym impulsem były związane tylko z łagodnymi, przemijającymi zdarzeniami niepożądanymi, w tym bólem głowy, bólem miejscowym, bólem szyi, bólem zęba i parestezjami. Napady padaczkowe występują rzadko i nie zaobserwowano żadnych innych poważnych zdarzeń niepożądanych33. Dla dodatkowego bezpieczeństwa zaleca się oferowanie zatyczek do uszu, ze względu na możliwość szkodliwych dźwięków, oraz blokad gryzień na wypadek możliwego skurczu żwaczy34.</li>
</ol>
3. Procedury eksperymentalne (<silna klasa="xfig">Rysunek 1)
<ol>
	<li>Wybierz mięsień do ustawienia elektrod.
	<ol>
		<li>Poproś badanego, aby położył rękę na stole w pozycji leżącej. Wybierz mięsień FDI, zlokalizowany między pierwszą a drugą kością śródręcza. Aby zidentyfikować FDI, poproś badanego, aby oderwał palec wskazujący wbrew oporowi, trzymając resztę ręki nieruchomo i kładąc się na stole, podczas gdy ty dotykasz tego obszaru.</li>
		<li>Uwidocznij zaznaczony obszar. Użyj jednorazowej maszynki do golenia, aby ogolić obszar, aby poprawić kontakt elektrody ze skórą, jeśli to konieczne, i wyczyść obszar wacikami nasączonymi alkoholem, aby usunąć olejki skórne i inne czynniki, które mogą zwiększyć impedancję. Zaświadcz, że jest wolna skóra, aby zapewnić kontakt z elektrodą. 
		UWAGA: Oceniając aktywność kończyn dolnych, użyj mięśnia TA do umieszczenia elektrody. Jest zlokalizowany po bocznej stronie kości piszczelowej i leży w pobliżu powierzchni skóry. Można go rozpoznać po zgięciu grzbietowym kostki.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Umieść powierzchniowe elektrody EMG
	<ol>
		<li>Po odsłonięciu i oczyszczeniu obszaru nałóż żel przewodzący na każdą elektrodę kanału, aby zapewnić dobrą impedancję.</li>
		<li>Umieść elektrodę ujemną na brzuchu mięśnia FDI (środek lub najbardziej widoczne wybrzuszenie mięśnia brzucha), a dodatnią na dystalnym stawie międzypaliczkowym, zachowując odległość między elektrodami co najmniej 1,5 cm. Umieść elektrodę odniesienia (neutralną) na nadgarstku, nad wyrostkiem rylcowatym łokciowym. 
		UWAGA: Obecność punktów końcowych motorycznych, ścięgien mięśniowych lub innych aktywnych mięśni może mieć wpływ na stabilność nagrań, dlatego ważne jest, aby unikać tych lokalizacji35. W przypadku mięśnia TA elektrody powinny być umieszczone w jednej trzeciej na linii łączącej końcówkę kości strzałkowej i końcówkę kostki przyśrodkowej. Zapewnij odległość 20 mm między biegunami każdej elektrody i umieść elektrodę odniesienia w kostce.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Określ wymaganą siłę skurczu mięśni
	<ol>
		<li>Użyj cyfrowego dynamometru szczypiącego i czworokątnej podpory piramidy, aby zminimalizować zniekształcenia mechaniczne i podnieść czułość w celu zminimalizowania skurczów.</li>
		<li>Umieść dynamometr między pierwszym a drugim palcem za pomocą podpory piramidalnej. Upewnij się, że trzeci, czwarty i piąty palec leżą nieruchomo na stole, podczas gdy 1. i 2. generują siły ruchu szczypania.</li>
		<li>Przy ustalonej pozycji poproś uczestnika, aby pierwszym palcem naciskał dynamometr i bok piramidy palcem wskazującym, ściskając układ dynamometr-piramida z maksymalną siłą i wywołując silny skurcz mięśnia FDI.</li>
		<li>Używając tej wartości jako odniesienia, określ 20% maksymalnej siły. Uczestnik musi ćwiczyć utrzymywanie celu na poziomie 20% trwałego skurczu. Dopuszczaj odchylenia od 15%-25% MVC. 
		UWAGA: Alternatywnie, w przypadku niedostępności dynamometru, który może uchwycić badaną izolowaną aktywność mięśni, należy użyć sprzężenia zwrotnego EMG w celu standaryzacji siły. Oprogramowanie rejestrujące zmierzy maksymalną amplitudę międzyszczytową, która odpowiada maksymalnej sile obiektu, i używając tej wartości jako odniesienia, określi 20% MVC. Badani mogą otrzymać wizualne i/lub słuchowe wskazówki, kiedy osiągnięto 20%.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Identyfikacja początkowej lokalizacji do przeszukiwania hotspotów
	<ol>
		<li>Załóż czepek kąpielowy na głowę fotografowanej osoby. Wszystkie punkty odniesienia zostaną na nim oznaczone.</li>
		<li>Zmierz strzałkowy obwód głowy od nasiona (punkt między czołem a nosem) do wcięcia (najbardziej widoczny punkt w okolicy potylicznej). Podziel tę wartość przez dwa i zaznacz to środkowe miejsce na głowie.</li>
		<li>Zaznacz położenie nasion, inionu, helisy prawego i lewego ucha zewnętrznego oraz prawego i lewego grzbietu nadoczodołowego. Ma to na celu zaświadczenie, że czepek nie zsunął się podczas zabiegu i/lub że w przyszłych eksperymentach będzie jednakowo umieszczony na głowie pacjenta.</li>
		<li>Jak opisano powyżej, zmierz odległość od tragusa do tragusa i dodaj znak w połowie. Zaznacz punkt przecięcia między nimi, punkt oznaczony jako wierzchołek (Cz).</li>
		<li>Od wierzchołka przesuń się o 5 cm w bok równolegle do linii środkowej strzałkowej, po stronie przeciwległej do wybranego mięśnia. Znak ten w przybliżeniu identyfikuje (M1), na tym samym poziomie koronalnym co kora ruchowa ręki. Użyj tego jako pierwszego miejsca, aby rozpocząć wyszukiwanie hotspotu.</li>
		<li>Hotspot to obszar kory ruchowej, w którym wykrywalny jest najniższy próg motoryczny. Ustaw niską intensywność (np. 30% maksymalnej mocy stymulatora [MSO]) i rozpocznij poszukiwanie, dostarczając wiele impulsów do pierwszego miejsca.</li>
		<li>Kontynuuj z małymi krokami intensywności, aż zidentyfikujesz najniższy bodziec, który wykrywa odpowiedź indeksowaną przez EMG (tj. MEP). Aby dostarczyć bodźce, ustaw cewkę ósemkową pod kątem 45° w stosunku do linii środkowej strzałkowej z uchwytem skierowanym w stronę tylnej części pacjenta.</li>
		<li>Aby upewnić się, że najlepszy punkt został zidentyfikowany, należy obejść pierwszy punkt i przetestować kolejne ~3 MEP w odległości 1 cm z przodu, 1 cm z boku, 1 cm przyśrodkowej i 1 cm z tyłu. Powtórz tę procedurę tyle razy, ile potrzeba, aby uzyskać spójną odpowiedź; trzymaj się miejsca, które wywołuje największy MEP36.</li>
		<li>Po znalezieniu hotspotu zaznacz to miejsce w głowie pacjenta (czepek pływacki). Korzystaj z tej lokalizacji podczas tego eksperymentu i potencjalnych wizyt kontrolnych. Zachowaj ostrożność, aby nie powodować dyskomfortu pacjenta z powodu dodatkowego nacisku. Użyj obu rąk, aby podeprzeć cewkę na głowie fotografowanej osoby.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Określ spoczynkowy próg motoryczny (RMT)
	<ol>
		<li>Oszacuj próg motoryczny jako minimalne natężenie wymagane do promowania MEP o minimalnej wykrywalnej amplitudzie (zwykle co najmniej 50-100 μV).</li>
		<li>Aby określić próg motoryczny, zastosuj dziesięć kolejnych bodźców w punkcie zapalnym i wybierz najniższą intensywność, która wytworzyła MEP o amplitudzie między szczytami co najmniej 50 μV na docelowym mięśniu, w 50% prób. 
		UWAGA: Protokół ten można wykonać z mięśniem docelowym w spoczynku (spoczynkowy próg motoryczny [RMT]) lub podczas aktywnego skurczu (aktywny próg motoryczny [AMT]). Oba mogą być dalej wykorzystywane jako odniesienia dla ponadprogowych impulsów TMS. Pozyskanie AMT jest bardziej podatne na zmienność, ponieważ opiera się na standaryzacji MVC, co może stanowić problem w przypadku badań podłużnych z wieloma ocenami.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Protokół CSP
	<ol>
		<li>Dostarczaj bodźce ponadprogowe, aby wywołać MEP podczas tonicznego dobrowolnego skurczu mięśnia docelowego.</li>
		<li>Dostarcz 10 bodźców o intensywności stymulacji (SI) 120% RMT z 10-sekundowym okresem pomiędzy nimi. Podczas stosowania bodźców należy poprosić pacjenta o utrzymanie 20% maksymalnego skurczu motorycznego mięśnia docelowego, tak jak ćwiczy się to za pomocą dynamometru.</li>
		<li>Aby zapewnić uchwycenie całego SP, zaświadcz, że okno czasowe EMG jest wystarczająco długie, aby uchwycić do 400 ms aktywności EMG. Nierzadko - w zależności od badanej choroby - badani mogą wymagać wyższych SI, aby uzyskać skuteczne cSP.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

Abhishek Datta jest dyrektorem generalnym, współzałożycielem i dyrektorem technicznym Soterix Medical Inc., a Kamran Nazin jest dyrektorem ds. produktów w tej samej firmie. Firma Soterix Medical Inc. dostarczyła materiał wykorzystany do stworzenia tej publikacji wideo. Pozostali autorzy deklarują, że nie mają konkurencyjnych interesów finansowych.

Domyślna SI do wywoływania MEP i SP może się różnić w zależności od populacji. Wykazano, że intensywności tak niskie, jak 80% RMT, wywołują cSP u zdrowych osób39, nadal badania zarówno na populacjach zdrowych, jak i chorych stosowały intensywności sięgające 150% RMT 49,50,51. Chociaż to źródło heterogeniczności może być nieodłącznie związane z naturą populacji docelowej, nie powinno być zaniedbywane, poni...

Okres ciszy (SP) to okres ciszy elektromiograficznej (EMG), który następuje po potencjale motorycznym (MEP) wywołanym przez przezczaszkową stymulację magnetyczną (TMS) zastosowaną podczas długotrwałego skurczu mięśni. Nadprogowy impuls TMS może być przyłożony do przeciwległej lub ipsilateralnej pierwotnej kory ruchowej (M1) mięśnia docelowego, z którego rejestrowana jest aktywność EMG, co daje dwa zjawiska: kontralateralny okres ciszy (cSP) i ipsilateralny okres ciszy (iSP).
Mimo że iSP i cSP mają podobne cechy, mogą odzwierciedlać nieco różne komponenty. Uważa się, że pierwszy z nich odzwierciedla hamowanie transcallosalne, a zatem jest całkowicie pochodzenia korowego1,2. I odwrotnie, cSP jest badany jako możliwy substytut hamowania korowo-rdzeniowego, najprawdopodobniej za pośrednictwem receptorów B kwasu gamma-aminomasłowego (GABA) w M13,4,5.
Wspierając rolę cSP w szlakach za pośrednictwem GABA, poprzednie prace wykazały wydłużenie czasu trwania cSP po doustnym podaniu składników wzmacniających GABA5,6,7,8. Mimo to procesy rdzeniowe są również zaangażowane w zmianę czasu jego trwania. Wcześniejsza faza (<50 ms) cSP wiąże się ze zmniejszonymi wartościami odruchu H3-odruch, który jest produktem obwodów neurologicznych obwodów obwodowych i określa ilościowo pobudliwość neuronów rdzeniowych9. Uważa się, że przetwarzanie rdzeniowe odbywa się za pośrednictwem aktywacji komórek Renshawa, hiperpolaryzacji motoneuronów i hamowania postsynaptycznego przez interneurony rdzeniowe10,11,12,13,14.
Pomimo wkładu rdzeniowego, cSP wynika głównie z aktywacji korowych neuronów hamujących, które są odpowiedzialne za generowanie późniejszej części cSP (50-200 ms)3,10,13,15,16. Pod tym względem wczesna część czasu trwania cSP została związana z mechanizmami hamowania rdzenia, podczas gdy długie cSP wymagają większych korowych mechanizmów hamujących3,13,17,18.
Dlatego cSP jest obiecującym kandydatem na biomarker dla nieprzystosowania korowo-rdzeniowego spowodowanego zaburzeniami neurologicznymi, podczas gdy bardziej znaczące czasy trwania cSP potencjalnie odzwierciedlają wzrost hamowania korowo-rdzeniowego i vice versa5,11. W związku z tym poprzednie prace wykazały związek między czasem trwania cSP a patologiami, takimi jak dystonia, choroba Parkinsona, przewlekły ból, udar i inne schorzenia neurodegeneracyjne i psychiatryczne19,20,21,22. Aby to zilustrować, w kohorcie z chorobą zwyrodnieniową stawu kolanowego wyższe hamowanie wewnątrzkorowe (indeksowane przez cSP) wiązało się z młodszym wiekiem, większym zwyrodnieniem chrząstki i niższą wydajnością poznawczą w skali oceny poznawczej Montrealu<klasa sup="xref">23. Co więcej, zmiany cSP mogą również indeksować podłużnie odpowiedź na leczenie i regenerację motoryczną24,25,26,27,28,29,30.
Jakkolwiek obiecująca jest rola cSP w dziedzinie neuropsychiatrii, wyzwaniem w jego ocenie jest to, że może być zbyt wrażliwy na zmiany protokołu. Na przykład czas trwania cSP (~100-300 ms)11 rozróżnia kończyny górne i dolne. Salerno i wsp. stwierdzili, że średni czas trwania cSP wynosi 121,2 ms (± 32,5) dla pierwszego grzbietowego mięśnia międzykostnego (FDI) i 75,5 ms (± 21) dla mięśnia piszczelowego przedniego (TA), w próbie pacjentów z fibromialgią31. W związku z tym literatura wskazuje na niezliczone rozbieżności w parametrach stosowanych do wywoływania cSP, co z kolei zagraża porównywalności między badaniami i opóźnia ich przełożenie na praktykę kliniczną. W podobnej populacji protokoły były niejednorodne, na przykład w odniesieniu do ponadprogowego ustawienia impulsu TMS stosowanego do stymulacji M1 i mięśnia docelowego. Co więcej, badacze nie zdołali prawidłowo zgłosić parametrów używanych w ich protokołach.
Dlatego celem jest dostarczenie wizualnych wskazówek, jak zastosować wykonalny, niezawodny i łatwo odtwarzalny protokół cSP do oceny pobudliwości korowo-rdzeniowej M1 kończyn górnych i dolnych oraz omówienie praktycznych wyzwań metodologicznych tej procedury. Ponadto, aby zilustrować uzasadnienie wyboru parametrów, przeprowadziliśmy niewyczerpujący przegląd literatury na temat Pubmed/MEDLINE w celu zidentyfikowania opublikowanych prac na temat cSP w populacjach bólu przewlekłego i rehabilitacji, używając hasła: Rehabilitacja (Mesh) lub rehabilitacja lub przewlekły ból lub udar mózgu oraz terminów takich jak przezczaszkowa stymulacja magnetyczna i pojedynczy impuls lub okres ciszy korowej. Nie określono żadnych kryteriów włączenia do ekstrakcji, a zbiorcze wyniki są wyświetlane w tabeli 1 wyłącznie w celach ilustracyjnych.

<table><tbody><tr><td>Podkładki alkoholowe</td><td>Medline</td><td></td><td>Preparat z 70% alkoholem izopropylowym</td></tr><tr><td>Żel przewodzący</td><td>Weaver and Company</td><td></td><td>Stosowany na elektrodzie</td></tr><tr><td>Echo Pinch</td><td>JTECH medical</td><td>0902A302</td><td>Dynamometr cyfrowy.</td></tr><tr><td>Mega-EMG</td><td>Soterix Medical</td><td>NS006201</td><td>Cyfrowy wielokanałowy EMG z wbudowanym oprogramowaniem.</td></tr><tr><td>Cewka MEGA-TMS</td><td>Soterix Medical</td><td>NS063201</td><td>8-kształtna cewka TMS</td></tr><tr><td>Stymulator Mega-TMS</td><td>Soterix Medical</td><td>6990061</td><td>Single Pulse TMS</td></tr><tr><td>Neuro-MEP.NET</td><td>Soterix Medical</td><td></td><td>EMG oprogramowanie służące do analizy aktywności elektrycznej mięśni.</td></tr><tr><td>Czepek pływacki</td><td>Kiefer</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

pomiar kontralateralnego okresu ciszy indukowanego przezczaszkową stymulacją magnetyczną jednoimpulsową w celu zbadania hamowania korowo-rdzeniowego m1

Measuring Contralateral Silent Period Induced by Single-Pulse Transcranial Magnetic Stimulation to Investigate M1 Corticospinal Inhibition

Okres ciszy kontralateralnej (cSP) to okres tłumienia w tle elektrycznej aktywności mięśni uchwyconej przez elektromiografię (EMG) po potencjale wywołanym silnikiem (MEP). Aby to uzyskać, MEP jest wywoływany przez ponadprogowy impuls przezczaszkowej stymulacji magnetycznej (TMS) dostarczany do pierwszorzędowej kory ruchowej (M1) wybranego mięśnia docelowego, podczas gdy uczestnik zapewnia standaryzowany dobrowolny skurcz mięśnia docelowego. CSP jest wynikiem mechanizmów hamujących, które zachodzą po MEP; Zapewnia szeroką czasową ocenę zahamowania rdzenia kręgowego w początkowym ~ 50 ms i zahamowania korowego po. Naukowcy starali się lepiej zrozumieć mechanizm neurobiologiczny stojący za cSP, aby zweryfikować go jako potencjalny biomarker diagnostyczny, zastępczy i predykcyjny dla różnych chorób neuropsychiatrycznych. Dlatego w tym artykule opisano metodę pomiaru M1 cSP kończyn dolnych i górnych, w tym wybór mięśnia docelowego, rozmieszczenie elektrod, ustawienie cewki, metodę pomiaru dobrowolnej stymulacji skurczu, ustawienie intensywności i analizę danych w celu uzyskania reprezentatywnego wyniku. Ma on na celu edukacyjne przedstawienie wizualnych wskazówek dotyczących wykonywania wykonalnego, niezawodnego i powtarzalnego protokołu cSP dla kończyn dolnych i górnych oraz omówienie praktycznych wyzwań związanych z tą techniką.

Po przeprowadzeniu procedury krok po kroku, podanie nadprogowego impulsu TMS (120% RMT) wywoła obserwowalny MEP w zapisie EMG mięśnia docelowego oraz następujący po nim okres supresji aktywności EMG w tle trwający około 150 ms do 300 ms (Rysunek 2). Na podstawie tego wzorca EMG możliwe jest obliczenie wskaźników cSP. Najczęściej raportowanymi wynikami są czas trwania (wyrażony w ms) względnego i bezwzględnego SP. Względne SP mierzy się od początku MEP do ponownego pojawienia się aktywności E...

Ocena okresu milczenia kontralateralnego (cSP) jest obiecującym biomarkerem wskazującym pobudliwość kory mózgowej i odpowiedź na leczenie. Przedstawiamy protokół oceny cSP przeznaczony do badania hamowania korowo-rdzeniowego kończyn górnych i dolnych M1.

Pomiar kontralateralnego okresu ciszy indukowanego przezczaszkową stymulacją magnetyczną jednoimpulsową w celu zbadania hamowania korowo-rdzeniowego M1

Contralateral silent period (cSP) is a period of suppression in the background electrical muscle activity captured by electromyography (EMG) after a motor ...

W tym protokole zademonstrujemy wykonalną, łatwo powtarzalną i wiarygodną metodę oceny zahamowania korowo-rdzeniowego kończyn górnych i dolnych. Okres milczenia kontralateralnego to metryka, która dostarcza informacji ze złożonych obwodów hamujących korowo-rdzeniowo-rdzeniowych. Metoda ta jest zatem obiecującym kandydatem na biomarker diagnostyczny, zastępczy i predykcyjny dla różnych chorób neurologicznych.Procedurę zademonstrują Danielle Pimenta, Anne Pessotto i Daniel, pracownicy naukowi z mojego laboratorium. Aby wybrać mięsień do ustawienia elektrod, poproś badanego, aby położył rękę na stole w pozycji leżącej. Następnie, aby zidentyfikować pierwszy mięsień międzykostny grzbietowy lub FDI, poproś badanego, aby odwodził palec wskazujący wbrew oporowi, trzymając resztę ręki nieruchomo i kładąc się na stole, jednocześnie pulsując w tym obszarze.Oczyść obszar wacikami nasączonymi alkoholem, aby usunąć olejki skórne i inne czynniki, które mogą zwiększać impedancję. Umieść elektrodę ujemną na brzuchu mięśnia FDI, a dodatnią na dystalnym stawie międzypaliczkowym z zachowaniem odległości międzyelektrodowej co najmniej 1,5 centymetra. Umieść elektrodę referencyjną lub neutralną na nadgarstku nad wyrostkiem rylcowatym łokciowym.Następnie określ wymaganą siłę skurczu mięśni. Użyj cyfrowego dynamometru szczypiącego i czworokątnej podpory piramidy, aby zminimalizować zniekształcenia mechaniczne i podnieść czułość w celu zminimalizowania skurczów. Umieść dynamometr między pierwszym a drugim palcem za pomocą podpory piramidalnej.Upewnij się, że pierwszy i drugi palec generują siły ruchu szczypania i rejestrują elektromiografię lub EMG. Przy ustalonej pozycji poproś uczestnika, aby pierwszym palcem naciskał dynamometr i bok piramidy palcem wskazującym, ściskając system piramidy dynamometru z maksymalną siłą i wywołując silny skurcz mięśnia FDI. Używając tej wartości jako odniesienia, określ 20% maksymalnej siły.Uczestnik musi ćwiczyć utrzymywanie celu na poziomie 20% trwałego skurczu. Następnie, aby zidentyfikować początkową lokalizację wyszukiwania hotspotów, załóż czepek kąpielowy na głowę badanej osoby. Wszystkie punkty odniesienia zostaną na nim oznaczone.Zmierz strzałkowy obwód głowy od nasion do wcięcia. Podziel wartość przez dwie i zaznacz środkowe miejsce na głowie. Zaznacz położenie nasienia, iniona, helisy prawego i lewego ucha oraz prawego i lewego grzbietu nadoczodołowego.Zmierz odległość tragus do tragus i dodaj znak w połowie. Zaznacz punkt przecięcia między nimi, punkt oznaczony jako wierzchołek. Od wierzchołka przesuń się o pięć centymetrów w bok równolegle do środkowej linii strzałkowej po stronie przeciwległej do wybranego mięśnia.Ten znak identyfikuje M1 na tym samym poziomie koronalnym co kora ruchowa ręki. Użyj tego jako pierwszego miejsca, aby rozpocząć wyszukiwanie hotspotu. Hotspot to obszar kory ruchowej, w którym wykrywalny jest najniższy próg motoryczny.Ustaw niską intensywność i rozpocznij poszukiwanie, dostarczając wiele impulsów do pierwszego miejsca. Kontynuuj z małymi krokami intensywności, aż zidentyfikujesz najniższy bodziec, który wykrywa odpowiedź zindeksowaną elektromiografią lub EMG. Aby dostarczyć bodźce, ustaw kąt cewki ósemki pod kątem 45 stopni do środkowej linii strzałkowej z uchwytem skierowanym w stronę tylnej części pacjenta.Aby upewnić się, że najlepsze miejsce zostanie zidentyfikowane, należy obejść pierwsze miejsce i przetestować kolejne trzy silnikowe potencjały wywołane lub MEP w odległości jednego centymetra od niego, z przodu, boku i tyłu. Po zidentyfikowaniu hotspotu zaznacz miejsce w głowie pacjenta. Korzystaj z tej lokalizacji podczas eksperymentu i potencjalnych wizyt kontrolnych.Użyj obu rąk, aby podeprzeć cewkę na głowicy łodzi podwodnej. Następnie, aby określić spoczynkowy próg motoryczny lub RMT, zastosuj 10 kolejnych bodźców w punkcie gorącym i wybierz najniższą intensywność, która wytworzyła MEP o amplitudzie od szczytu do szczytu wynoszącej co najmniej 50 mikrowoltów na mięsień docelowy w 50% prób. W przypadku kontralateralnego okresu milczenia lub CSP należy dostarczyć 10 bodźców ponadprogowych o intensywności stymulacji 120% RMT z 10-sekundowym okresem między nimi, aby wywołać MEP podczas tonicznego dobrowolnego skurczu mięśnia docelowego.Podczas stymulacji należy poprosić pacjenta o utrzymanie 20% maksymalnego skurczu motorycznego mięśnia docelowego. Aby uchwycić cały okres ciszy lub SP, upewnij się, że okno czasowe EMG jest wystarczająco długie, aby uchwycić do 400 milisekund aktywności. Dostarczenie ponadprogowej przezczaszkowej stymulacji magnetycznej lub impulsu TMS wywołało obserwowalny MEP w zapisie EMG docelowego mięśnia, a następnie okres tłumienia aktywności EMG w tle trwający około 150 do 300 milisekund.Względny SP mierzy się od początku MEP do ponownego pojawienia się aktywności EMG. Natomiast bezwzględny SP mierzy się od końca MEP do początku ponownego pojawienia się dobrowolnej aktywności EMG. Intensywność bodźca użytego do wywołania MEP bezpośrednio wpływa na wskaźniki CSP i może się różnić w zależności od różnic w badanych populacjach.Sprawdź, czy przeprowadzono poprzednie udane eksperymenty w populacji będącej przedmiotem zainteresowania, aby umożliwić standaryzację.

measuring-contralateral-silent-period-induced-single-pulse

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neuronauka

Przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (TMS) jest nieinwazyjnym narzędziem służącym do badania fizjologii i funkcji ludzkiego układu nerwowego. W niniejszym materiale przedstawiamy nasze techniki TMS wykorzystywane do badania pobudliwości korowej mięśni kończyny górnej oraz mięśni lędźwiowych.

Wykorzystanie przezczaszkowej stymulacji magnetycznej do badania ludzkiego układu nerwowo-mięśniowego

Źródło: Taube, W., et.al., Nieinwazyjna ocena zmian w transmisji kortykomotoneuronalnej u ludzi. J. Vis. Exp. (2017)Ten film przedstawia nieinwazyjną metodę oceny zmian w przekaźnictwie korowo-motorycznym u ludzi po powtarzalnej przezczaszkowej stymulacji magnetycznej (rTMS). W badaniu przedstawiono technikę elektrofizjologiczną, która odróżnia szybkie, bezpośrednie szlaki korowo-rdzeniowe od połączeń polisynaptycznych.

Powtarzające się przezczaszkowe zmiany wywołane stymulacją magnetyczną w ludzkich synapsach kortykomotoneuronalnych

Źródło: Charalambos, C. C., et al. Obustronna ocena ścieżek korowo-rdzeniowych mięśni stawu skokowego za pomocą nawigowanej przezczaszkowej stymulacji magnetycznej. J. Vis. Exp. (2019 rok)Ten film przedstawia metodę oceny ścieżek korowo-rdzeniowych mięśni nóg za pomocą przezczaszkowej stymulacji magnetycznej (TMS). Spoczynkowe i aktywne reakcje mięśni są rejestrowane z jednej półkuli mózgu w celu oceny przeciwległej funkcji kortykomotorycznej mięśni nóg.

Ocena ścieżek korowo-rdzeniowych za pomocą przezczaszkowej stymulacji magnetycznej

Ten film demonstruje technikę pomiaru okresu ciszy kontralateralnej (cSP) za pomocą przezczaszkowej stymulacji magnetycznej. Ułóż rękę pacjenta na brzuchu i umieść elektrodę na pierwszym grzędowym mięśniu międzykostnym (FDI). Następnie umieść przyrząd do pomiaru siły między kciukiem a palcem wskazującym. Zidentyfikuj obszar głównej kory ruchowej (M1) mózgu. Utrzymuj znormalizowany nacisk na urządzenie do pomiaru siły i stymuluj obszar M1 do rejestrowania aktywności mięśni, zwanej potencjałem...

Pomiar kontralateralnego okresu ciszy wywołanego przezczaszkową stymulacją magnetyczną

Ten artykuł ma na celu opisanie podstawowego protokołu łączenia przezczaszkowej stymulacji prądem stałym (tDCS) z pomiarami spektroskopii magnetycznego rezonansu protonowego (1H-MRS) w celu zbadania wpływu obustronnej stymulacji na metabolizm pierwotnej kory ruchowej.

Zastosowanie spektroskopii rezonansu magnetycznego jako narzędzia do pomiaru wpływu przezczaszkowej stymulacji elektrycznej na pierwotny metabolizm kory ruchowej

Celem niniejszego badania było oszacowanie zmian w transmisji w synapsach korowo-motorycznych u ludzi po powtarzającej się przezczaszkowej stymulacji magnetycznej. W tym celu wprowadza się metodę elektrofizjologiczną, która pozwala na ocenę szlaku specyficznego dla przekaźnictwa korowo-rdzeniowego, czyli różnicowania szybkich, bezpośrednich szlaków korowo-rdzeniowych od połączeń polisynoptycznych.

Nieinwazyjna ocena zmian w przekaźnictwie kortykomotoneuronalnym u ludzi

Opisujemy eksperymentalną procedurę ilościowego określania pobudliwości i hamowania pierwotnej kory ruchowej podczas zadania hamowania reakcji motorycznej za pomocą przezczaszkowej stymulacji magnetycznej w trakcie zadania sygnalizacji zatrzymania.

Protokół przezczaszkowej stymulacji magnetycznej online do pomiaru fizjologii kory mózgowej związanej z hamowaniem odpowiedzi

Niniejszy protokół opisuje jednoczesną, obustronną ocenę reakcji kortykomotorycznej kości piszczelowej przedniej i płaszczkowatej podczas spoczynku oraz dobrowolnej aktywacji tonicznej za pomocą jednopulsowej przezczaszkowej stymulacji magnetycznej i systemu neuronawigacji.

Obustronna ocena ścieżek korowo-rdzeniowych mięśni stawu skokowego za pomocą nawigowanej przezczaszkowej stymulacji magnetycznej

Ten artykuł opisuje nowe podejścia do pomiaru i wzmacniania funkcjonalnie specyficznych ścieżek neuronowych za pomocą przezczaszkowej stymulacji magnetycznej. Te zaawansowane nieinwazyjne metodologie stymulacji mózgu mogą zapewnić nowe możliwości zrozumienia relacji między mózgiem a zachowaniem i opracowania nowych terapii w leczeniu zaburzeń mózgu.

Pomiar i manipulowanie funkcjonalnie specyficznymi ścieżkami neuronalnymi w układzie motorycznym człowieka za pomocą przezczaszkowej stymulacji magnetycznej

Prezentujemy zestaw standardowych protokołów rejestracji przezczaszkowej stymulacji magnetycznej (TMS) z pojedynczym i parowanym impulsem, z opcjami konwencjonalnych pomiarów amplitudy i śledzenia progów. Program ten może sterować trzema różnymi typami stymulatorów magnetycznych i został zaprojektowany tak, aby umożliwić wygodne wykonywanie wszystkich testów przez jednego operatora.

Konwencjonalne i progowe testy przezczaszkowej stymulacji magnetycznej do obsługi jedną ręką

Hamowanie aferentne o krótkim opóźnieniu (SAI) to protokół przezczaszkowej stymulacji magnetycznej do badania integracji sensomotorycznej. W tym artykule opisano, w jaki sposób SAI może być wykorzystany do badania zbieżnych pętli sensomotorycznych w korze ruchowej podczas zachowań sensomotorycznych.

Połączona stymulacja nerwów obwodowych i kontrolowany parametr impulsu Przezczaszkowa stymulacja magnetyczna w celu zbadania kontroli sensomotorycznej i uczenia się

Poznaj metodę pomiaru kontralateralnego okresu ciszy w celu oceny hamowania korowo-rdzeniowego za pomocą stymulacji magnetycznej TMS. Technika ta umożliwia badanie pobudliwości kory mózgowej i stanowi obiecujący biomarker w diagnostyce neurologicznej.

Pomiar kontralateralnego okresu ciszy indukowanego przezczaszkową stymulacją magnetyczną jednoimpulsową w celu zbadania hamowania korowo-rdzeniowego M1 (Wideo) | JoVE Journal

Pomiar kontralateralnego okresu ciszy indukowanego przezczaszkową stymulacją magnetyczną jednoimpulsową w celu zbadania hamowania korowo-rdzeniowego M1

Przeglądaj więcej filmów