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

Badamy korykoplastyczność, aby zrozumieć i zmierzyć zmiany synaptyczne w zdrowiu i zaburzeniach neurologicznych. Zmienność stymulacji, pozycjonowania cewek i czasu pomiaru sprawia, że powtarzalne badania plastyczności iTBS są trudne. Na początek wyjaśnij cel oceny, główne procedury eksperymentalne oraz wszelkie potencjalne czynniki ryzyka związane z badaniem.

Poproś o potwierdzenie procesu zgody i uzyskaj podpis na formularzu świadomej zgody. Użyj systemu neuronawigacyjnego, aby zidentyfikować funkcjonalny hotspot motoryczny w pierwotnej korze ruchowej odpowiadający przeciwległemu mięśniowi docelowemu. Teraz wygeneruj trójwymiarowy model głowy.

Korzystając z indywidualnych badań MRI, wybieramy i rejestrujemy anatomiczne punkty orientacyjne na płaszczyźnie osiowej, strzałkowej i koronowej. Wykonaj segmentację powierzchni skóry głowy, aby ukończyć generowanie trójwymiarowego modelu głowy. Po zakończeniu rejestracji modelu głowy wykonaj kalibrację cewek, aby zapewnić precyzyjne śledzenie w czasie rzeczywistym w systemie neuronawigacji.

W oprogramowaniu przejdź do Ustawień, kliknij TMS Coil i wybierz Kalibruj powierzchnie narzędzi. Kalibruj punkty fiducial na powierzchni cewki oraz marker punktu sterowania cewki. Umieść cewkę TMS z markerami refleksyjnymi na wyznaczonym bloku kalibracyjnym.

Po początkowej kalibracji postępuj zgodnie z instrukcjami systemu, aby umieścić cewkę nad blokiem kalibracyjnym i potwierdzić jej pozycję dla dokładności. Następnie kliknij Neuronawigację, aby zweryfikować single coil. Akceptuj tylko te kalibracje z błędem przestrzennym mniejszym niż trzy milimetry.

W przeciwnym razie powtórz proces kalibracji. Poproś uczestnika, aby usiadł na wygodnym krześle z wsparciem zarówno pleców, jak i ramion, aby zminimalizować ruch głowy i ciała. Poinstruuj uczestnika, aby przez cały zabieg trzymał obie ręce całkowicie rozluźnione i nieruchome.

Przymocuj markery odbijające podczerwień na czole uczestnika, aby umożliwić śledzenie głowy w czasie rzeczywistym podczas sesji, i zabezpiecz markery za pomocą plastrów klejących. Za pomocą wskaźnika traktu zaznacz trzy anatomiczne punkty orientacyjne na skórze głowy uczestnika: nasion, lewy napuk nadtragiczny oraz prawy napuk nadnatragiczny. Potwierdź, że markery są rozpoznawane przez system neuronawigacyjny, co wskazuje ich zielony wygląd na ekranie.

Używając tego samego wskaźnika, zbierz około 200 do 300 dodatkowych punktów na skórze głowy, aby poprawić dokładność rejestracji. Pozwól oprogramowaniu neuronawigacyjnemu automatycznie wygenerować indywidualny model kształtu głowy z tych punktów, aby zoptymalizować wyrównanie między skanami MRI a rzeczywistym układem współrzędnych. Następnie umieść elektrody powierzchniowe w odstępie dwóch centymetrów na mięśniu abductor pollicis brevis w montażu brzuch-ścięgno.

Umieść elektrodę referencyjną dystalnie, blisko stawu międzypaliczkowego kciuka. Następnie podaj jednopulsowy TMS około pięciu centymetrów bocznie i od 0 do jednego centymetra przed wierzchołkiem, przeciwlegle do mięśnia docelowego. Użyj tego do określenia współrzędnych pierwotnej kory ruchowej, które wywołują maksymalną amplitudę potencjału wywołaną przez silnik dla lokalizacji hotspotów motorycznych.

Instruuj uczestnika, aby trzymał rękę całkowicie rozluźniętą, aby zapobiec świadomym skurczom mięśni, które mogłyby wpływać na pomiary. Ustaw uchwyt cewki o 45 stopni do linii środkowej, aby skierować prąd elektromagnetyczny prostopadle do centralnej żluzy. Systematycznie przesuwaj cewkę co jeden centymetr wokół okolic kory ruchowej we wszystkich kierunkach: przód, tył, przyśrodkowo i bocznie, co pięć sekund.

Zidentyfikuj hotspot motorowy jako miejsce, które generuje największą amplitudę potencjału wywołaną przez silnik oraz najkrótsze opóźnienie w rozluźnionym mięśniu odwodziciela pollicis brevis. Pozwól systemowi automatycznie rejestrować kluczowe parametry przestrzenne, w tym odległość między cewką a punktem docelowym, odchylenie nachylenia oraz odchylenie obrotu. Używaj tych wartości, aby zapewnić dokładne i powtarzalne umieszczenie cewek podczas stymulacji.

Korzystając z tego samego układu i parametrów elektromiografii powierzchniowej, zmierz się amplitudę potencjału wywołanego przez silnik od szczytu do szczytu. Zdefiniuj próg spoczynkowego ruchu, czyli RMT, jako minimalną intensywność bodźca TMS, która generuje potencjały wywołane przez silnik powyżej 50 mikrowoltów w co najmniej 5 z 10 badań jednoimpulsowych. Zapisz 20 kolejnych potencjałów wywołanych przez silnik w odstępach pięciu sekund od hotspotu silnika jako pomiar bazowy.

Ustaw intensywność stymulacji na 120% RMT, aby wywołać około jednomiliwoltowych potencjałów wywołanych przez silnik. Dostarczaj stymulację za pomocą urządzenia TMS. Ustaw intensywność stymulacji na 80% RMT.

Stosuj serie po trzy impulsy przy 50 hercach, powtarzane przy pięciu hercach. W 5, 10, 15 i 30 minutach po iTBS nagraj 20 potencjałów wywołanych przez ruch, używając tej samej intensywności stymulacji do oceny plastyczności. Oblicz średnią amplitudę szczyt-szczyt 20 potencjałów wywołanych przez silnik rejestrowanych na poziomie wyjściowym i w każdym punkcie po stymulacji, aby ilościowo określić pobudliwość korową.

Wyrażaj amplitudy po stymulacji jako znormalizowane stosunki do pomiarów bazowych do standaryzowanych między sesjami i osobami. Po stymulacji iTBS rejestrowano amplitudy potencjalnego wywołanego przez motorykę w wielu punktach czasowych, aby ocenić pobudliwość kory w czasie. Średnia surowa amplituda potencjału wywołana przez ruch wzrastała po stymulacji, osiągając szczyt po 15 minutach i spadając o 30 minut.

Znormalizowana amplituda potencjału wywołana przez silniki wykazała podobny trend, wzrastała powyżej wartości wyjściowej i stopniowo spadała o 30 minut. Średnia znormalizowana amplituda potencjału wywołanego przez motorykę we wszystkich punktach po stymulacji przekroczyła 1,1, klasyfikując uczestnika jako ułatwionego. Oferujemy standaryzowany protokół iTBS z neuronawigacją do wiarygodnej i powtarzalnej oceny plastyczności.

Nasz protokół wykorzystuje neuronawigację, zapewniając precyzyjną, niezawodną dostawę iTBS oraz solidną plastyczność podobną do LTP z lepszą spójnością. Umożliwiają one powtarzalne badania plastyczności synaptycznej, wspierając rozwój terapii i strategie neurorehabilitacyjne.