Методическая статья

Транскраниальная магнитная стимуляция для модуляции мышечной реакции у человека

29 августа 2025 г.

В этой статье

Аннотация

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Источник: Kuhn, Y. et al. Интракортикальное торможение в первичной моторной коре может модулироваться путем изменения фокуса внимания. J. Vis. Exp. (2017)

В этом видео демонстрируется использование транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) для модуляции активности двигательных нейронов и измерения мышечных реакций с помощью электромиографии (ЭМГ). В нем описаны шаги по локализации моторной горячей точки, определению порогов стимуляции и оценке влияния подпороговой ТМС (субТМС) на торможение коры головного мозга.

Протокол

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Все процедуры с участием людей были выполнены в соответствии с институциональными, национальными и международными руководящими принципами по благополучию человека и были рассмотрены местным институциональным наблюдательным советом.

  1. Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС)
    1. Закрепите отражающие маркеры на лбу участника с помощью двусторонней клейкой ленты.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Отражающие маркеры обеспечивают постоянную доставку ТМС в целевую область по M1 с помощью нейронавигационной системы (см. Рисунок 1). Преимущество нейронавигационной системы заключается в том, что положение катушки может быть зарегистрировано относительно положения черепа в пространстве и может быть проверено в любое время на протяжении всего эксперимента.
    2. Используйте 95-миллиметровую фокальную катушку в виде восьмерки, прикрепленную к стимулятору ТМС, для доставки стимулов в контралатеральную моторную кортикальную область кисти.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Индуцированный ток должен быть направлен от заднего к переднему и должен подаваться в обратном направлении. Форма сигнала должна быть однофазной.
    3. Найдите оптимальное положение (горячую точку) катушки относительно черепа для вызова моторных вызванных потенциалов (MEP) в первой дорсальной межкостной мышце (FDI) путем выполнения классической процедуры картирования.
      1. Начните с размещения катушки примерно на 0,5 см впереди вершины и над средней линией, при этом ручка катушки должна быть направлена под углом 45° к контралатеральному лбу.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Это гарантирует, что поток индуцированного тока будет примерно перпендикулярен центральной борозде.
      2. Чтобы участники привыкли к стимулам ТМС, начните с интенсивности ниже 25% от максимальной мощности стимулятора (MSO). Затем начните увеличивать интенсивность стимуляции и перемещайте катушку в медиолатеральном и рострофронтальном направлении, чтобы обнаружить горячую точку.
    4. Как только горячая точка будет найдена, запишите оптимальное положение с помощью нейронавигационной системы. Определите порог активного мотора (aMT), регулируя интенсивность выхода стимулятора. Определите aMT как минимальную интенсивность, необходимую для вызова пиковых амплитуд MEP в электромиографии (ЭМГ) FDI более 0,1 мВ в трех из пяти последовательных испытаний.
  2. Подавление ЭМГ, индуцированное субТМС (см. рисунок 2B).
    1. Подготовьте вес, представляющий 10% от максимальной силы (Fmax), наполнив бутылку водой.
      ПРИМЕЧАНИЕ: 10% Fmax выбирается на основе выполненного Fmax (лучшее из 3 испытаний). В подпороговом протоколе ТМС необходимо выбрать только 10% Fmax, так как ранее было показано, что усталость влияет на подавление ЭМГ, вызванное субТМС. По этой же причине сеанс subTMS должен проводиться в отдельном сеансе. Объем используемой воды составляет от 0,3 л (наименьшие 30% от Fmax) до 1,2 л (самые большие 30% от Fmax).
    2. Проинструктируйте участников о задаче; двигательная задача состоит в удержании указательного пальца в целевом положении путем противодействия легкому весу в 10%.
    3. Поскольку участники остаются расслабленными в удобной позе, они находят оптимальную интенсивность для подавления субТМС-ЭМГ, не давая никаких указаний о фокусе внимания. Для этого последовательно уменьшайте с шагом 2% MSO от ранее определенного aMT.
    4. Пока они все еще сидят в расслабленной и удобной позе, попросите участников выполнить два отдельных изометрических отведения указательного пальца при 10% Fmax и записать сигнал ЭМГ FDI. Во время этой изометрической абдукции указательного пальца запишите (нажав кнопку «запись» в программном обеспечении для записи) 20 попыток с ТМС и 20 попыток без нее, с рандомизированным интервалом между стимулами (ISI) в диапазоне от 0,8 до 1,1 с в течение 100 мс.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Этот интервал гарантирует, что участникам не придется выполнять двигательную задачу слишком долго, и, следовательно, сводит к минимуму утомляющие эффекты. После каждой серии проверяйте подавление ЭМГ, вызванное субТМС.
      1. Примените полноволновое выпрямление, преобразовав все отрицательные амплитуды в положительные амплитуды в сигналах EMG. Усредните сигналы ЭМГ с помощью нормализованного по времени усреднения.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Начало подавления субТМС-ЭМГ определяется как момент, когда разница между испытаниями с ТМС и без нее отрицательна в течение как минимум 4 мс во временном окне от 20 до 50 мс после ТМС:EMG Diff = EMGWithout- EMGWith.
    5. Повторяйте шаг 2.3 до тех пор, пока не будет найдена оптимальная интенсивность стимуляции, на которую указывает наибольшее подавление ЭМГ.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Оптимальная интенсивность находится на уровне около 80% от aMT.
    6. Пока они остаются сидящими в расслабленной и удобной позе, попросите участников выполнить два отдельных отведения указательного пальца изометрии.
      1. Во время этой изометрической абдукции указательного пальца запишите (нажатием кнопки «запись» в программном обеспечении для записи) 40 попыток с ТМС и 40 попыток без нее, с рандомизированными ISI.
    7. Между каждым подходом делайте перерыв не менее 5 минут, чтобы свести к минимуму смещение, которое может быть вызвано усталостью.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
figure-results-1

Рисунок 1. Экспериментальная установка. А. 1. Катушка ТМС размещается над контралатеральной M1 над изображением руки. 2. Лоб участника и катушка ТМС крепятся с помощью отражающих маркеров для контроля положения катушки ТМС относительно черепа....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
BlueSensor PAmbu A/S, Bellerup,Denmark-Ag/AgCl поверхностные электроды для ЭМГ
Polaris SpectraNorthern Digital, Ватерлоо, Онтарио, Канада-нейронавигациясистема, активные или пассивные маркеры трекер
Localite TMS Navigator Version 2.0.5LOCALITE GmbH, Sankt Augustin, Германия-навигационная система для транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС)
MagVenture MagPro X100MagVenture A/S, Фарум, Дания9016E0711Транскраниальный магнитный стимулятор
MagVenture D-B80MagVenture A/S, Фарум, Дания9016E0431Катушка TMS (восьмерка)
ГониометрN/A-Гониометр на заказ
Оттопедная шинаН/Дшины на заказ
Программное обеспечение для записиLabView based-Пользовательскийскрипт
- Программное обеспечение для записи шины

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

FDI

Похожие статьи