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Artigo de método

Avaliação Não-invasiva de Alterações na Transmissão Corticomotoneuronal em Humanos

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DOI:

10.3791/52663

24 de maio de 2017

Neste artigo

Resumo

O objetivo do presente estudo foi avaliar as alterações na transmissão nas sinapses corticomotoneurônicas em humanos após estimulação magnética transcraniana repetitiva. Para isso, é introduzido um método eletrofisiológico que permite a avaliação da transmissão corticoespinal específica da via, ou seja , a diferenciação de vias rápidas e diretas do corticospinal de conexões polisinápticas.

Resumo

A via corticospinal é a principal via de ligação do cérebro com os músculos e, portanto, é altamente relevante para o controle de movimento e aprendizagem motor. Existe um número de métodos electrofisiológicos não invasivos que investigam a excitabilidade e plasticidade desta via. No entanto, a maioria dos métodos baseia-se na quantificação dos potenciais compostos e negligência de que a via corticospinal consiste em muitas conexões diferentes que são mais ou menos diretas. Aqui, apresentamos um método que permite testar a excitabilidade de diferentes frações da transmissão corticospinal. Essa técnica de condicionamento do H-reflex permite avaliar a excitabilidade das vias corticospinal mais rápidas (monossinápticas) e também polissoninápticas. Além disso, ao utilizar dois diferentes locais de estimulação, o córtex motor ea junção cervicomedular, permite não só a diferenciação entre os efeitos corticais e espinhais, mas também a avaliação da transmissão no corticomaSinapse otoneural. Neste artigo, descrevemos como este método pode ser usado para avaliar a transmissão corticomotoneural após a estimulação magnética transcraniana repetitiva de baixa freqüência, um método que foi mostrado anteriormente para reduzir a excitabilidade das células corticais. Aqui demonstramos que não só as células corticais são afetadas por esta estimulação repetitiva, mas também a transmissão na sinapse corticomotoneuronal no nível da coluna vertebral. Este achado é importante para a compreensão de mecanismos básicos e locais de neuroplasticidade. Além da investigação de mecanismos básicos, a técnica de condicionamento do reflexo H pode ser aplicada para testar alterações na transmissão corticospinal após intervenções comportamentais ( por exemplo , treinamento) ou terapêuticas, patologia ou envelhecimento e, portanto, permite uma melhor compreensão dos processos neurais subjacentes ao controle do movimento e motor Aprendendo.

Introdução

Nos primatas, o trato corticospinal constitui a principal via descendente que controla as ações voluntárias 1 . A via corticospinal conecta as áreas corticais motoras aos α-motoneurônios espinhais através de conexões corticomotoneurônicas monossinápticas diretas e através de conexões oligo- e polisinápticas indiretas 2 , 3 . Embora o córtex motor possa ser facilmente excitado não invasivamente pela Estimulação Magnética Transcraniana (TMS), a resposta eletromiográfica evocada a esta estimulação é muitas vezes difícil de interpretar. A razão para isso é que o Potencial Evocado Motor (ME....

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Protocolo

Este protocolo foi aprovado pelo comitê de ética local e os experimentos estão de acordo com a Declaração de Helsinki (1964).

1. Preparação do assunto

NOTA: Instruções para o sujeito - Antes de começar com a experiência, instruir cada sujeito sobre a finalidade do estudo e potenciais fatores de risco. Para a estimulação magnética transcraniana (TMS), os riscos médicos incluem qualquer história de convulsões epilépticas, implantes mentais nos olhos e / ou na cabeça, quaisquer doenças do sistema cardiovascular e gravidez. Excluir todos os sujeitos afirmando a um d....

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Resultados

Ocorrência da facilitação precoce após condicionamento M1 e CMS

H-reflex condicionado com TMS sobre M1 resultou em uma facilitação precoce que ocorreu em torno de ISI -3 & -4 ms. A facilitação precoce após o condicionamento CMS ocorreu cerca de 3 ms mais cedo (ISI -6 & -7 ms, respectivamente). Exemplos de curvas ISI de um sujeito são mostrados na Figura 1 . No presente estud.......

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Discussão

O procedimento de condicionamento de H-reflex descrito aqui foi especificamente dirigido a avaliar as mudanças agudas na transmissão sobre a sinapse corticomotoneuronal após a ativação repetitiva da via corticospinal 28 . A este respeito, o condicionamento do reflexo H realçou que o rTMS não afecta apenas a excitabilidade das estruturas corticais, mas também tem um efeito sobre a transmissão corticomotoneural na sinapse corticomotoneural. No entanto, este método pode de fato ter aplicação mais am.......

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Divulgações

Os autores não têm nada a revelar.

Agradecimentos

Este estudo foi apoiado por uma bolsa da Fundação Nacional da Ciência da Suíça (316030_128826).

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Eletrodos EMG autoadesivosSensor azul N, Ambu, Ballerup, DinamarcaUsado para registrar sinais EMG
Estimulador elétricoDigitimer DS7A, Hertfordshire, Reino UnidoUsado para provocar o reflexo H do sóleo
Eletrodo estimulanteSensor azul N, Ambu, Ballerup, DinamarcaUsado para provocar o reflexo H do sóleo
Estimulador magnético #1Estimulador TMS Magstim Rapid2, Magstim Company Ltd., Whitland, Reino UnidoUsado para provocar potenciais evocados motores contralaterais no músculo sóleo
Bobina #1: Bobina em forma de oito de 90 mm Magstim Company Ltd., Whitland, Reino UnidoUsado para provocar potenciais evocados motores contralaterais no músculo sóleo
      O estimulador #1 e a bobina #1 foram usados na publicação original (Taube et al. 2014; Córtex cerebral)
Estimulador magnético #2MagPro X100 com MagOption, MagVenture A/S, Farum, DinamarcaUsado para provocar potenciais evocados motores contralaterais no músculo sóleo
Co#2: 95 mm focal " em forma de borboleta" bobina (D-B80) MagVenture A/S, Farum, Dinamarca
O estimulador no2 e a bobina no2 foram usados na sessão de vídeo
Estimulador magnético #3Magstim Company Ltd., Whitland, Reino UnidoUsado para estimular na junção cervicomedular
Bobina #3: bobina magnética de cone duploMagstim Company Ltd., Whitland, Reino UnidoUsado para estimular na junção
cervicomedularSistema de navegação TMS guiado por imagem # 1Brainsight 2, Rouge Research, Montreal, CanadáUsado na publicação original (Taube et al. 2014; Córtex cerebral) para monitorar a posição da bobina durante todo o experimento
Sistema de navegação TMS guiado por imagem #2TMS Navigator SW-Version 2.0, LOCALITE GmbH, Sankt Augustin, AlemanhaUsado para a sessão
Literatura: 
Taube et al. 2014Taube, W., Leukel, C., Nielsen, J. B. & Lundbye-Jensen, J. A ativação repetitiva da via corticoespinhal por meio de rTMS pode reduzir a eficiência das sinapses corticomotoneuronais. Córtex cerebral, doi:10.1093/cercor/bht359 (2014).
de vídeo

Referências

  1. Lemon, R. N., Kirkwood, P. A., Maier, M. A., Nakajima, K., Nathan, P. Direct and indirect pathways for corticospinal control of upper limb motoneurons in the primate. Prog.Brain Res. , 263-279 (2004).
  2. Jankowska, E., Padel, Y., Tanaka, R.

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Reimpressões e permissões

Etiquetas

Condicionamento do reflexo HEstimulação magnética transcranianaEstimulação do córtex motorJunção cervicomedularRegistro eletrofisiológicoEletromiografia de superfícieAvaliação da neuroplasticidadeMedição de entrada sinápticaVia corticospinal