Inibição intracortical dentro o córtex Motor primário pode ser modulada, alterando o foco de atenção

O objetivo geral desses dois protocolos de estimulação magnética transcraniana é investigar a atividade dos circuitos inibitórios intracorticais dentro do córtex motor primário ou M1 durante a execução de tarefas motoras sob diferentes focos de atenção. Embora muitos estudos tenham estabelecido a vantagem de um foco de atenção externo em comparação com um interno, pouco se sabe sobre os mecanismos neurais subjacentes. Apesar do desempenho motor aprimorado, um foco externo de atenção geralmente é acompanhado por uma diminuição da atividade muscular, portanto, especulamos que mecanismos inibitórios possam estar envolvidos.

Os métodos TMS aplicados, nomeadamente subTMS e SICI, permitem compreender melhor o impacto dos focos de atenção na atividade dos circuitos inibitórios dentro do córtex motor primário. A principal vantagem da técnica de estimulação magnética transcraniana subliminar é que não há artefato de movimento devido a uma baixa intensidade de estimulação. Em contraste, o protocolo convencional de pulso emparelhado usa intensidades de estimulação mais altas e, portanto, leva a contrações musculares.

No entanto, este método está bem estabelecido e seu impacto nos seios da face gabaérica é minuciosamente investigado. Comece fazendo com que o participante se sente na cadeira de teste e coloque um monitor um metro à sua frente. Em seguida, coloque o braço esquerdo em uma posição confortável e relaxada sob a mesa apoiada na perna esquerda.

Coloque o braço direito do sujeito em uma tala de cinto personalizado na posição pronada. Alinhe a articulação do dedo com o acesso de rotação do dispositivo feito sob medida. Uma vez encontrada a posição ideal, tire uma foto das posições ântero-posterior e lateral medial da tala para usar posições comparáveis para cada sessão do experimento.

Comece alinhando o eixo de rotação do goniômetro e a articulação metacarpofalângica. Coloque o transdutor de força de forma a permitir contrações voluntárias máximas. Em seguida, peça ao participante para realizar três abduções isométricas máximas do dedo indicador com um intervalo de 30 segundos entre cada contração e determinar a Fmáx.

Observe que o participante deve empurrar a alavanca contra o transdutor de força sem nenhuma instrução sobre o foco de atenção. Após as contrações máximas, remova o transdutor de força, permitindo que o dedo indicador se mova livremente no plano transversal. Em seguida, encha uma garrafa de água até uma quantidade que represente 30% de Fmax e prenda o peso de Fmax à corda do dispositivo.

Faça com que o participante segure o dedo na posição alvo, neutralizando o peso, realizando uma abdução do dedo indicador. Faça com que eles executem a tarefa até a falha da tarefa. Pressione o botão de gravação no software de gravação para iniciar a gravação do sinal do goniômetro e aguarde até a falha da tarefa.

Quando a falha da tarefa for atingida, pressione o botão parar gravação no software de gravação para interromper a gravação e salvar o sinal do goniômetro no computador. Por fim, remova a mão do participante da tala ortopédica. Comece colocando os eletrodos de superfície bipolar de cloreto de prata-prata em uma montagem de tendão da barriga no músculo FDI com distância entre eletrodos de um centímetro.

Conecte o cabo EMG ou músculo FDI e o cabo do goniômetro a um amplificador EMG e a um conversor AD. Finalmente, use os eletrodos de superfície para registrar e medir a atividade muscular em respostas eletrofisiológicas provocadas por estimulação cerebral do músculo FDI. Comece colocando os marcadores reflexivos na testa do participante com fita adesiva dupla face.

Use uma bobina em forma de oito conectada a um estimulador TMS para fornecer estímulos à área motora contralateral. Em seguida, encontre a posição ideal, ou ponto quente, da bobina em relação ao crânio para eliciar potenciais evocados motores, MEPs, no músculo FDI, realizando um procedimento clássico de mapeamento. Para fazer isso, coloque a bobina aproximadamente 0,5 centímetros anterior ao vértice e sobre a linha média com a alça da bobina apontando a 45 graus em direção à testa contralateral.

Acostume o participante aos estímulos TMS iniciando as intensidades abaixo de 25% da saída máxima do estimulador, ou MSO. Em seguida, comece a aumentar a intensidade da estimulação e mova a bobina na direção medial lateral e rostro-frontal para descobrir o ponto quente. Assim que o ponto quente for encontrado, registre a posição ideal com o sistema de neuronavegação.

Determine o limiar motor ativo, ou AMT, ajustando a intensidade da saída do estimulador. Em seguida, encha uma garrafa de água com o peso que representa 10% da Fmax. Certifique-se de que o participante permaneça em uma posição relaxada e confortável.

Em seguida, encontre a intensidade ideal para provocar a supressão EMG induzida por subTMS, diminuindo com sucesso em etapas de 2% MOS do AMT determinado anteriormente. Em seguida, peça aos participantes que realizem alguns testes práticos para corresponder à força alvo. Faça com que o participante realize quatro abduções isométricas separadas do dedo indicador a 10% de Fmax e registre o sinal EMG do FDI.

Registre 40 ensaios com e 40 ensaios sem EMT com ISIs randomizados para cada condição em uma ordem contrabalançada. Use a mesma intensidade de estimulação ideal previamente determinada. O início da supressão da EMG subTMS é definido como o momento em que a diferença entre os ensaios com e sem TMS é negativa por pelo menos quatro milissegundos em uma janela de tempo de 20 a 50 milissegundos após o TMS.

Finalmente, para conduzir o TMS de pulso emparelhado, mova a bobina para o ponto quente em M1. Defina a intensidade no estimulador, o ISI, em 2,5 milissegundos no intervalo entre TMS emparelhado e de pulso único a 0,25 hertz. Finalmente, peça ao participante para realizar quatro abduções isométricas separadas do dedo indicador a 10% de Fmax e registrar o sinal EMG do FDI. Durante a contração isométrica, registre 20 estímulos TMS para cada condição em uma ordem contrabalançada.

A quantidade de inibição intracortical de intervalo curto é definida como a razão entre o MEP de controle de pulso único e o MEP condicionado de pulso emparelhado. O TTF foi prolongado quando os participantes adotaram um foco de atenção externo em vez de interno. Como intensidades subliminares são usadas, não há contrações musculares induzidas por estimulação que possam perturbar o desempenho motor.

Os resultados indicaram que a supressão EMG induzida por subTMS foi instantaneamente aumentada ao usar um FE em comparação com um IF. Além disso, ao adotar uma FE, os participantes mostraram mais inibição intracortical de intervalo curto. Isso está bem de acordo com os resultados do subTMS e sugere que os neurônios GABAérgicos que constituem os circuitos inibitórios intracorticais são modulados de forma diferente dentro do M1 de acordo com o tipo de foco de atenção. Uma vez dominado, este protocolo pode ser feito em aproximadamente 90 minutos se for executado corretamente.

Ao tentar o procedimento de EMG subliminar, é importante definir a intensidade de estimulação correta para obter a supressão EMG induzida por subTMS no músculo FDI. Para isso, é importante ter uma média de pelo menos 40 tentativas com estimulação e 40 tentativas sem estimulação. Além dos protocolos de subTMS e TMS de pulso emparelhado que medem a inibição intracortical dentro de M1, outros métodos, como a medição da inibição surround, podem ser realizados para revelar mecanismos adicionais que podem estar envolvidos para aumentar a eficiência da tarefa com um foco de atenção externo em comparação com o interno.

Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como aplicar subTMS e TMS de pulso emparelhado sobre o córtex motor primário. Esses métodos podem ser usados para investigar o impacto de diferentes focos de atenção na atividade do córtex motor primário.