Методическая статья

Измерение контралатерального периода молчания, индуцированного одноимпульсной транскраниальной магнитной стимуляцией, для исследования кортикоспинального торможения M1

DOI:

10.3791/64231

⸱

23 августа 2022 г.

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Neuromodulation Center and Center for Clinical Research Learning, Spaulding Rehabilitation Hospital and Massachusetts General Hospital, Harvard Medical School, 2Universidad de Investigación para la Generación y Síntesis de Evidencia en Salud, Universidad San Ignacio de Loyola, 3Research and Development, Soterix Medical, 4City College of New York

В этой статье

Краткое содержание

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

Оценка контралатерального молчаливого периода (cSP) является многообещающим биомаркером для индексации возбудимости коры головного мозга и ответа на лечение. Мы демонстрируем протокол оценки cSP, предназначенный для изучения кортикоспинального торможения М1 верхних и нижних конечностей.

Аннотация

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

Контралатеральный период молчания (cSP) - это период подавления фоновой электрической мышечной активности, зафиксированной электромиографией (ЭМГ) после двигательного вызванного потенциала (MEP). Для этого MEP вызывается импульсом надпороговой транскраниальной магнитной стимуляции (TMS), доставляемым в первичную моторную кору (M1) выбранной целевой мышцы, в то время как участник обеспечивает стандартизированное произвольное сокращение целевой мышцы. cSP является результатом ингибирующих механизмов, которые возникают после MEP; Он обеспечивает широкую временную оценку спинального торможения в начальном ~ 50 мс и коркового торможения после. Исследователи попытались лучше понять нейробиологический механизм, лежащий в основе cSP, чтобы подтвердить его как потенциальный диагностический, суррогатный и прогностический биомаркер для различных нервно-психических заболеваний. Таким образом, в этой статье описывается метод измерения M1 cSP нижних и верхних конечностей, включая выбор целевой мышцы, размещение электродов, позиционирование катушки, метод измерения стимуляции произвольного сокращения, настройку интенсивности и анализ данных для получения репрезентативного результата. Его образовательная цель состоит в том, чтобы дать наглядное руководство по выполнению выполнимого, надежного и воспроизводимого протокола cSP для нижних и верхних конечностей и обсудить практические проблемы этой техники.

Введение

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

Период молчания (SP) - это период электромиографического (ЭМГ) молчания, который следует за моторно-вызванным потенциалом (MEP), вызванным транскраниальной магнитной стимуляцией (TMS), применяемой во время устойчивого сокращения мышц. Надпороговый импульс ТМС может быть применен либо к контралатеральной, либо к ипсилатеральной первичной моторной коре (M1) целевой мышцы, из которой регистрируется активность ЭМГ, что приводит к двум явлениям: контралатеральному периоду молчания (cSP) и ипсилатеральному периоду молчания (iSP).

Несмотря на то, что iSP и cSP имеют схожие функции, они могут отражать немного разные компоненты. Считается, что первый отражает транскаллезальное торможение и, таким образом, полностью имеет корковое происхождение 1,2. И наоборот, cSP исследуется как возможный суррогат кортикоспинального ингибирования, скорее всего, опосредованного рецепторами гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) B в M1 3,4,5.

Подтверждая роль цСП в ГАМК-опосредованных путях, в предыдущих работах было обнаружено увеличение продолжительности цСП после перорального приема ГАМК-усиливающих компонентов 5,6,7,8. Тем не менее, спинальные процессы также участвуют в изменении его продолжительности. Более ранняя фаза (<50 мс) cSP связана со снижением значений Н-рефлекса3-а, который является продуктом периферической нейросхемы и количественно определяет возбудимость спинальных нейронов9. Считается, что спинальная обработка опосредована активацией клеток Реншоу, мотонейроном после гиперполяризации и постсинаптическим ингибированием спинальными интернейронами 10,11,12,13,14.

Несмотря на вклад позвоночника, cSP возникает главным образом в результате активации корковых тормозных нейронов, которые отвечают за генерацию более поздней части cSP (50-200 мс)3,10,13,15,16. В этом отношении ранняя часть продолжительности cSP была связана с механизмами спинального торможения, тогда как длительные cSP требуют более крупных корковых ингибирующих механизмов 3,13,17,18.

Таким образом, cSP является многообещающим кандидатом на биомаркер кортикоспинальной дезадаптации из-за неврологических расстройств, тогда как более значимые длительности cSP потенциально отражают увеличение кортикоспинального торможения и наоборот 5,11. Соответственно, в предыдущих работах была обнаружена связь между продолжительностью cSP и такими патологиями, как дистония, болезнь Паркинсона, хроническая боль, инсульт и другие нейродегенеративные и психические состояния 19,20,21,22. Чтобы проиллюстрировать, в когорте остеоартрита коленного сустава более высокое интракортикальное ингибирование (индексируемое cSP) было связано с более молодым возрастом, большей дегенерацией хряща и меньшими когнитивными характеристиками в Монреальской шкале когнитивной оценки23. Кроме того, изменения cSP также могут продольно индексировать реакцию на лечение и восстановление моторики 24,25,26,27,28,29,30.

Какой бы многообещающей ни была роль cSP в области нейропсихиатрии, сложным аспектом его оценки является то, что он может быть слишком чувствителен к вариациям протокола. Например, длительность cSP (~100-300 мс)11 различима между верхними и нижними конечностями. Salerno et al. обнаружили среднюю продолжительность cSP 121,2 мс (± 32,5) для первой дорсальной межкостной мышцы (FDI) и 75,5 мс (± 21) для передней большеберцовой мышцы (TA) в выборке пациентов с фибромиалгией31. Таким образом, в литературе отмечается множество расхождений в параметрах, используемых для выявления cSP, что, в свою очередь, ставит под угрозу сопоставимость между исследованиями и задерживает перевод в клиническую практику. В аналогичной популяции протоколы были неоднородными в отношении, например, настройки надпорогового импульса ТМС, используемой для стимуляции M1 и целевой мышцы. Вдобавок ко всему, исследователи не смогли должным образом сообщить о параметрах, используемых в их протоколах.

Таким образом, цель состоит в том, чтобы предоставить визуальное руководство о том, как применять осуществимый, надежный и легко воспроизводимый протокол cSP для оценки кортикоспинальной возбудимости верхних и нижних конечностей M1, а также обсудить практические методологические проблемы этой процедуры. Кроме того, чтобы проиллюстрировать обоснование выбора параметров, мы провели неисчерпывающий обзор литературы на Pubmed/MEDLINE для выявления опубликованных работ по cSP в популяциях с хронической болью и реабилитацией, используя поисковый запрос: Реабилитация (Mesh) или реабилитация или хроническая боль или инсульт и такие термины, как транскраниальная магнитная стимуляция и одиночный импульс или кортикальный период молчания. Критерии включения для извлечения не были определены, и объединенные результаты показаны в таблице 1 только в иллюстративных целях.

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

Протокол

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

Этот протокол включает в себя исследования на людях и находится в союзе с институциональными и этическими руководящими принципами местных этических комитетов и Хельсинкской декларацией. От испытуемых было получено информированное согласие на использование их данных в исследовании.

1. Предэкспериментальные процедуры

  1. Скрининг испытуемого. Проведите скрининг субъекта на наличие внутричерепных имплантатов, эпилепсии, судорог в анамнезе и беременности. Используйте рекомендации по заполнению анкет для обеспечения соблюдения современных мер предосторожности32.
    1. Доставка электромагнитных импульсов с помощью ТМС противопоказана лицам с внутричерепными имплантатами ферромагнитного материала, такими как осколки, зажимы для аневризмы или фрагменты от сварки. Принимайте меры предосторожности с людьми с повышенной вероятностью судорог.
    2. Оценка ТМС не представляет риска для плода для беременных женщин, которым рекомендуется придерживаться консервативной позиции при работе с этой группой населения. Безопасно применять ТМС в педиатрических популяциях, протекать осторожно на определенных стадиях развития (т. е. закрытие родничка, созревание возбудимости коры и рост наружного слухового прохода)33.
  2. Подготовка материалов. Для этой процедуры, кроме аппаратов ТМС и ЭМГ, в вашем распоряжении шапочка для плавания, спиртовые прокладки (с приготовлением 70% изопропилового спирта), проводящий гель и компьютер, включенный с настройкой программного обеспечения ЭМГ, и динамометр, подходящий для исследуемой мышцы (см. Таблицу материалов).
    ПРИМЕЧАНИЕ: Преимущество шапочек для плавания заключается в том, что они являются самым дешевым и доступным вариантом, который по-прежнему позволяет проводить надежные и воспроизводимые оценки ТМС, не вызывая дискомфорта при маркировке головы испытуемых.

2. Соответствующие инструкции для пациентов

  1. Объясните основные этапы процедуры и сколько времени это займет.
  2. Проинструктируйте участника бодрствовать, но не выполнять когнитивные действия, требующие дополнительного внимания и / или сосредоточенности (например, математические вычисления, медитация и т. д.), и ожидайте, что они могут испытывать подергивание рук / челюсти или вероятные побочные эффекты. Такие события могут показаться неожиданными для неопытного субъекта и, таким образом, поставить под угрозу процедуру.
    ПРИМЕЧАНИЕ: ТМС с одним и парным импульсом были связаны только с легкими, преходящими побочными эффектами, включая головную боль, локальную боль, боль в шее, зубную боль и парестезию. Судороги случаются редко, и никаких других серьезных нежелательных явлений не было связано33. Для дополнительной безопасности рекомендуется предлагать беруши из-за возможности вредных звуков и блоки укусов для возможного сокращения жевательных мышц34.

3. Экспериментальные процедуры (рис. 1)

  1. Выберите мышцу для позиционирования электродов.
    1. Попросите испытуемого положить руку на стол в положении лежа. Выделите ФДИ мышцу, локализованную между первой и второй пястной костной мышцей. Чтобы идентифицировать ПИИ, попросите испытуемого похитить указательный палец против сопротивления, оставив остальную часть руки неподвижной и положив на стол, пока вы пальпируете область.
    2. Экспонируйте выделенную область. Используйте одноразовую бритву для бритья области, чтобы улучшить контакт электродов с кожей, если это необходимо, и очистите область спиртовыми салфетками, чтобы удалить кожные масла и другие факторы, которые могут увеличить импеданс. Удостоверьте, что на коже есть свободная для обеспечения контакта с электродом.
      ПРИМЕЧАНИЕ: При оценке активности нижних конечностей используйте мышцу ТА для размещения электродов. Он локализуется на боковой стороне большеберцовой кости и лежит возле поверхности кожи. Его можно определить по тыльному сгибанию лодыжки.
  2. Разместите поверхностные электроды ЭМГ
    1. Обнажив и очистив область, нанесите проводящий гель на каждый электрод канала, чтобы обеспечить хороший импеданс.
    2. Поместите отрицательный электрод на живот мышцы FDI (центр или наиболее заметная выпуклость мышцы живота), а положительный - на дистальный межфаланговый сустав с межэлектродным расстоянием не менее 1,5 см. Поместите электрод сравнения (нейтральный) на запястье, поверх локтевого шиловидного отростка.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Наличие двигательных конечных точек, мышечных сухожилий или других активных мышц может повлиять на стабильность записей, поэтому важно избегать этих мест35. Для мышцы ТА электроды должны быть размещены на одной трети линии, соединяющей кончик малоберцовой кости и кончик медиальной лодыжки. Обеспечьте расстояние 20 мм между полюсами каждого электрода и поместите электрод сравнения в лодыжку.
  3. Определите требуемую силу сокращения мышц
    1. Используйте цифровой пинч-динамометр и четырехугольную пирамидальную опору, чтобы свести к минимуму механические искажения и повысить чувствительность для минимальных сокращений.
    2. Поместите динамометр между первым и вторым пальцами с помощью пирамидальной опоры. Следите за тем, чтобы третий, четвертый ипятый пальцы лежали неподвижно на столе, в то время как 1-й и2-й генерировали силы сжимающего движения.
    3. При фиксированном положении попросите участника нажать на динамометр указательным пальцем, а указательным пальцем на сторону пирамиды, максимально сдавливая динамометр-пирамидальную систему и создавая сильное сокращение мышцы ПИИ.
    4. Используя это значение в качестве эталона, определите 20% от максимальной силы. Участник должен практиковаться в поддержании целевого показателя на уровне 20% от устойчивого сокращения. Допускайте отклонения от 15% до 25% MVC.
      ПРИМЕЧАНИЕ: В качестве альтернативы, в случае отсутствия динамометра, который может улавливать изолированную исследуемую мышечную активность, используйте обратную связь ЭМГ для стандартизации силы. Записывающее программное обеспечение измерит максимальную амплитуду от пика до пика, соответствующую максимальной силе объекта, и, используя это значение в качестве эталона, определит 20% MVC. Испытуемые могут получить визуальные и/или слуховые подсказки о том, когда будет достигнуто 20%.
  4. Идентификация начального местоположения для поиска точки доступа
    1. Наденьте шапочку для плавания на голову субъекта. На нем будут отмечены все опорные точки.
    2. Измерьте сагиттальную окружность головы от носа (точка между лбом и носом) до инионов (наиболее заметная точка в затылочной области). Разделите это значение на два и отметьте среднее место на голове.
    3. Отметьте расположение носа, иниона, спирали правого и левого наружных ушей, а также правого и левого надглазничного гребня пациента. Это необходимо для того, чтобы удостовериться, что колпачок не соскользнул во время процедуры и/или что в будущих экспериментах он будет одинаково расположен на голове пациента.
    4. Как описано выше, измерьте расстояние от козелка до козелка и добавьте отметку на полпути. Отметьте пересечение между ними, точку, идентифицированную как вершина (Cz).
    5. От макушки двигайтесь на 5 см латерально параллельно средней сагиттальной линии, по контралатеральной стороне к выбранной мышце. Эта метка приблизительно идентифицирует (M1) на том же корональном уровне, что и моторная кора рук. Используйте это как первое место, чтобы начать поиск точки доступа.
    6. Горячая точка - это область моторной коры, где обнаруживается самый низкий двигательный порог. Установите низкую интенсивность (например, 30% от максимальной мощности стимулятора [MSO]) и инициируйте поиск, подав несколько импульсов в первую точку.
    7. Продолжайте с небольшими приращениями интенсивности до тех пор, пока не определите самый низкий стимул, который обнаруживает ответ, индексируемый ЭМГ (например, MEP). Для доставки стимулов наклоните спираль восьмерки под углом 45° по отношению к средней сагиттальной линии так, чтобы ручка была направлена к задней части пациента.
    8. Чтобы убедиться, что было определено лучшее пятно, обойдите первое место и протестируйте последующие ~ 3 MEP на 1 см спереди, 1 см сбоку, 1 см медиально и на 1 см сзади от него. Повторите эту процедуру столько раз, сколько необходимо для последовательного ответа; придерживайтесь того места, которое вызывает самый большой MEP36.
    9. Как только горячая точка будет найдена, отметьте это место на голове пациента (шапочка для плавания). Используйте это место во время этого эксперимента и возможных последующих посещений. Будьте осторожны, чтобы не вызвать дискомфорт у субъекта из-за дополнительного давления. Обеими руками поддерживайте катушку на голове объекта.
  5. Определение порога двигателя в состоянии покоя (RMT)
    1. Оцените порог двигателя как минимальную интенсивность, необходимую для продвижения MEP с минимальной обнаруживаемой амплитудой (обычно не менее 50-100 мкВ).
    2. Чтобы определить моторный порог, примените десять последовательных стимулов в горячей точке и выберите самую низкую интенсивность, которая произвела MEP с амплитудой от пика до пика не менее 50 мкВ на целевой мышце в 50% испытаний.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Этот протокол может быть выполнен с целевой мышцей в состоянии покоя (двигательный порог покоя [RMT]) или во время активного сокращения (активный двигательный порог [AMT]). Оба могут быть в дальнейшем использованы в качестве эталонов для надпороговых импульсов ТМС. Приобретение AMT более подвержено изменчивости, поскольку оно опирается на стандартизацию MVC, что может быть проблемой для лонгитюдных исследований с множественными оценками.
  6. Протокол CSP
    1. Доставляйте надпороговые стимулы, чтобы вызвать MEP во время тонического произвольного сокращения целевой мышцы.
    2. Доставьте 10 стимулов с интенсивностью стимуляции (SI) 120% от RMT с периодом 10 с между ними. Во время применения стимулов попросите пациента поддерживать 20% от максимального двигательного сокращения целевой мышцы, как это практикуется с динамометром.
    3. Чтобы обеспечить захват всего SP, подтвердите, что временное окно ЭМГ достаточно велико для захвата до 400 мс активности ЭМГ. Нередко - в зависимости от изучаемого заболевания - субъектам могут потребоваться более высокие СИ для успешного получения cSP.

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

Результаты

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

После выполнения пошаговой процедуры доставка надпорогового импульса ТМС (120% от RMT) вызовет наблюдаемый MEP в записи ЭМГ целевой мышцы и последующий период подавления фоновой активности ЭМГ примерно от 150 мс до 300 мс (рис. 2). Исходя из этого паттерна EMG, можно рассчитать метрики cSP. Наиболее сообщаемыми исходами являются продолжительность (в диапазоне мс) относительного и абсолютного SP. Относительный SP измеряется от начала MEP до повторного появления активности ЭМГ. Одной из альтер...

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

Обсуждение

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

Системы СИ по умолчанию для выявления MEP и SP могут варьироваться в зависимости от численности населения. Было показано, что интенсивность до 80% RMT вызывает cSP у здоровых людей39, тем не менее, в исследованиях как здоровых, так и больных популяций использовалась интенсивность до 150% RMT 49,50,51. Хотя этот источник гетерогенности может быть присущ природе целевой популяции, им не следует пренебрегать...

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

Раскрытие информации

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

Абхишек Датта является генеральным директором, соучредителем и техническим директором Soterix Medical Inc., а Камран Назин — директором по продуктам той же компании. Soterix Medical Inc. предоставила материалы, использованные при создании этой видеопубликации. Остальные авторы заявляют об отсутствии конкурирующих финансовых интересов.

Благодарности

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

Никаких подтверждений.

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

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Спиртовые салфеткиMedlineПрепарат с 70% изопропиловым спиртом
Проводящий гельWeaver and CompanyИспользуется на электроде
Echo PinchJTECH медицинский0902A302Цифровой динамометр.
Mega-EMGSoterix MedicalNS006201Цифровая многоканальная ЭМГ со встроенным программным обеспечением.
Катушка MEGA-TMSSoterix MedicalNS0632018-фигурная катушка ТМС
СтимуляторSoterix Medical6990061Single Pulse TMS
Neuro-MEP.NETSoterix MedicalEMG используется для анализа электрической активности мышц.
Шапочка для плаванияKiefer
программное обеспечение

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Li, J. Y., Lai, P. H., Chen, R. Transcallosal inhibition in patients with callosal infarction. Journal of Neurophysiology. 109 (3), 659-665 (2013).
  2. Wassermann, E. M., Fuhr, P., Cohen, L. G., Hallett, M. Effects of transcranial magnetic stimulation on ipsilateral muscles. Neurology. 41 (11), 1795-1799 (1991).
  3. Fuhr, P., Agostino, R., Hallett, M. Spinal motor neuron excitability during the silent period after cortical stimulation. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 81 (4), 257-262 (1991).
  4. Meyer, B. U., Röricht, S., Gräfin von Einsiedel, H., Kruggel, F., Weindl, A. Inhibitory and excitatory interhemispheric transfers between motor cortical areas in normal humans and patients with abnormalities of the corpus callosum. Brain. 118, 429-440 (1995).
  5. Hupfeld, K. E., Swanson, C. W., Fling, B. W., Seidler, R. D. TMS-induced silent periods: A review of methods and call for consistency). Journal of Neuroscience Methods. 346, 108950(2020).
  6. Siebner, H. R., Dressnandt, J., Auer, C., Conrad, B. Continuous intrathecal baclofen infusions induced a marked increase of the transcranially evoked silent period in a patient with generalized dystonia. Muscle Nerve. 21 (9), 1209-1212 (1998).
  7. Vallence, A. M., Smalley, E., Drummond, P. D., Hammond, G. R. Long-interval intracortical inhibition is asymmetric in young but not older adults. Journal of Neurophysiology. 118 (3), 1581-1590 (2017).
  8. Manconi, F. M., Syed, N. A., Floeter, M. K. Mechanisms underlying spinal motor neuron excitability during the cutaneous silent period in humans. Muscle Nerve. 21 (10), 1256-1264 (1998).
  9. Romanò, C., Schieppati, M. Reflex excitability of human soleus motoneurones during voluntary shortening or lengthening contractions. The Journal of Physiology. 390, 271-284 (1987).
  10. Cantello, R., Gianelli, M., Civardi, C., Mutani, R. Magnetic brain stimulation: the silent period after the motor evoked potential. Neurology. 42 (10), 1951-1959 (1992).
  11. Rossini, P. M., et al. Non-invasive electrical and magnetic stimulation of the brain, spinal cord, roots and peripheral nerves: Basic principles and procedures for routine clinical and research application. An updated report from an I.F.C.N. Committee. Clinical Neurophysiology. 126 (6), 1071-1107 (2015).
  12. Classen, J., Benecke, R. Inhibitory phenomena in individual motor units induced by transcranial magnetic stimulation. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 97 (5), 264-274 (1995).
  13. Inghilleri, M., Berardelli, A., Cruccu, G., Manfredi, M. Silent period evoked by transcranial stimulation of the human cortex and cervicomedullary junction. The Journal of Physiology. 466, 521-534 (1993).
  14. Roick, H., von Giesen, H. J., Benecke, R. On the origin of the postexcitatory inhibition seen after transcranial magnetic brain stimulation in awake human subjects. Experimental Brain Research. 94 (3), 489-498 (1993).
  15. Chen, R., Lozano, A. M., Ashby, P. Mechanism of the silent period following transcranial magnetic stimulation. Evidence from epidural recordings. Experimental Brain Research. 128 (4), 539-542 (1999).
  16. Schnitzler, A., Benecke, R. The silent period after transcranial magnetic stimulation is of exclusive cortical origin: evidence from isolated cortical ischemic lesions in man. Neuroscience Letters. 180 (1), 41-45 (1994).
  17. Cantello, R., Tarletti, R., Civardi, C. Transcranial magnetic stimulation and Parkinson's disease. Brain Research. Brain Research Reviews. 38 (3), 309-327 (2002).
  18. Ziemann, U., Netz, J., Szelényi, A., Hömberg, V. Spinal and supraspinal mechanisms contribute to the silent period in the contracting soleus muscle after transcranial magnetic stimulation of human motor cortex. Neuroscience Letters. 156 (1-2), 167-171 (1993).
  19. Paci, M., Di Cosmo, G., Perrucci, M. G., Ferri, F., Costantini, M. Cortical silent period reflects individual differences in action stopping performance. Scientific Reports. 11 (1), 15158(2021).
  20. Poston, B., Kukke, S. N., Paine, R. W., Francis, S., Hallett, M. Cortical silent period duration and its implications for surround inhibition of a hand muscle. The European Journal of Neuroscience. 36 (7), 2964-2971 (2012).
  21. Vidor, L. P., et al. Association of anxiety with intracortical inhibition and descending pain modulation in chronic myofascial pain syndrome. BMC Neuroscience. 15, 42(2014).
  22. Bradnam, L., et al. Afferent inhibition and cortical silent periods in shoulder primary motor cortex and effect of a suprascapular nerve block in people experiencing chronic shoulder pain. Clinical Neurophysiology. 127 (1), 769-778 (2016).
  23. Simis, M., et al. Increased motor cortex inhibition as a marker of compensation to chronic pain in knee osteoarthritis. Scientific Reports. 11 (1), 24011(2021).
  24. List, J., et al. Cortical reorganization due to impaired cerebral autoregulation in individuals with occlusive processes of the internal carotid artery. Brain Stimulation. 7 (3), 381-387 (2014).
  25. Gray, W. A., Palmer, J. A., Wolf, S. L., Borich, M. R. Abnormal EEG responses to TMS during the cortical silent period are associated with hand function in chronic stroke. Neurorehabilitation and Neural Repair. 31 (7), 666-676 (2017).
  26. Braune, H. J., Fritz, C. Transcranial magnetic stimulation-evoked inhibition of voluntary muscle activity (silent period) is impaired in patients with ischemic hemispheric lesion. Stroke. 26 (4), 550-553 (1995).
  27. Goodwill, A. M., Teo, W. -P., Morgan, P., Daly, R. M., Kidgell, D. J. Bihemispheric-tDCS and upper limb rehabilitation improves retention of motor function in chronic stroke: A pilot study. Frontiers in Human Neuroscience. 10, 258(2016).
  28. Cincotta, M., et al. Suprathreshold 0.3 Hz repetitive TMS prolongs the cortical silent period: potential implications for therapeutic trials in epilepsy. Clinical Neurophysiology. 114 (10), 1827-1833 (2003).
  29. Langguth, B., et al. Transcranial magnetic stimulation for the treatment of tinnitus: effects on cortical excitability. BMC Neuroscience. 8, 45(2007).
  30. Priori, A., et al. Rhythm-specific pharmacological modulation of subthalamic activity in Parkinson's disease. Experimental Neurology. 189 (2), 369-379 (2004).
  31. Salerno, A., et al. Motor cortical dysfunction disclosed by single and double magnetic stimulation in patients with fibromyalgia. Clinical Neurophysiology. 111 (6), 994-1001 (2000).
  32. Rossi, S., Hallett, M., Rossini, P. M., Pascual-Leone, A. Screening questionnaire before TMS: an update. Clinical Neurophysiology. 122 (8), 1686(2011).
  33. Rossi, S., Hallett, M., Rossini, P. M., Pascual-Leone, A. Safety of, T.M.S.C.G. Safety, ethical considerations, and application guidelines for the use of transcranial magnetic stimulation in clinical practice and research. Clinical Neurophysiology. 120 (12), 2008-2039 (2009).
  34. Rossi, S., et al. Safety and recommendations for TMS use in healthy subjects and patient populations, with updates on training, ethical and regulatory issues: Expert Guidelines. Clinical Neurophysiology. 132 (1), 269-306 (2021).
  35. Hermens, H. J., Freriks, B., Disselhorst-Klug, C., Rau, G. Development of recommendations for SEMG sensors and sensor placement procedures. Journal of Electromyography and Kinesiology. 10 (5), 361-374 (2000).
  36. Groppa, S., et al. A practical guide to diagnostic transcranial magnetic stimulation: report of an IFCN committee. Clinical Neurophysiology. 123 (5), 858-882 (2012).
  37. Daskalakis, Z. J., et al. An automated method to determine the transcranial magnetic stimulation-induced contralateral silent period. Clinical Neurophysiology. 114 (5), 938-944 (2003).
  38. Orth, M., Rothwell, J. C. The cortical silent period: intrinsic variability and relation to the waveform of the transcranial magnetic stimulation pulse. Clinical Neurophysiology. 115 (5), 1076-1082 (2004).
  39. Säisänen, L., et al. Factors influencing cortical silent period: optimized stimulus location, intensity and muscle contraction. Journal of Neuroscience Methods. 169 (1), 231-238 (2008).
  40. Kojima, S., et al. Modulation of the cortical silent period elicited by single- and paired-pulse transcranial magnetic stimulation. BMC Neuroscience. 14 (1), 43(2013).
  41. Poston, B., Kukke, S. N., Paine, R. W., Francis, S., Hallett, M. Cortical silent period duration and its implications for surround inhibition of a hand muscle. The European Journal of Neuroscience. 36 (7), 2964-2971 (2012).
  42. Kimiskidis, V. K., et al. Silent period to transcranial magnetic stimulation: construction and properties of stimulus-response curves in healthy volunteers. Experimental Brain Research. 163 (1), 21-31 (2005).
  43. Chipchase, L., et al. A checklist for assessing the methodological quality of studies using transcranial magnetic stimulation to study the motor system: an international consensus study. Clinical Neurophysiology. 123 (9), 1698-1704 (2012).
  44. Rossini, P. M., et al. Non-invasive electrical and magnetic stimulation of the brain, spinal cord, roots and peripheral nerves: Basic principles and procedures for routine clinical and research application. An updated report from an I.F.C.N. Committee. Clinical Neurophysiology. 126 (6), 1071-1107 (2015).
  45. Zeugin, D., Ionta, S. Anatomo-Functional origins of the cortical silent period: Spotlight on the basal ganglia. Brain Sciences. 11 (6), 705(2021).
  46. Person, R. S., Kozhina, G. V. Investigation of the silent period by a poststimulus histogram method. Neurophysiology. 10 (2), 123-129 (1978).
  47. Stinear, C. M., Coxon, J. P., Byblow, W. D. Primary motor cortex and movement prevention: where Stop meets Go. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 33 (5), 662-673 (2009).
  48. Mathis, J., de Quervain, D., Hess, C. W. Dependence of the transcranially induced silent period on the 'instruction set' and the individual reaction time. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 109 (5), 426-435 (1998).
  49. Chandra, S. R., Issac, T. G., Nagaraju, B. C., Philip, M. A study of cortical excitability, central motor conduction, and cortical inhibition using single pulse transcranial magnetic stimulation in patients with early frontotemporal and Alzheimer's Dementia. Indian Journal of Psychological Medicine. 38 (1), 25-30 (2016).
  50. Bocci, T., et al. Spinal direct current stimulation modulates short intracortical inhibition. Neuromodulation. 18 (8), 686-693 (2015).
  51. Zunhammer, M., et al. Modulation of human motor cortex excitability by valproate. Psychopharmacology (Berl). 215 (2), 277-280 (2011).
  52. Ho, K. H., Nithi, K., Mills, K. R. Covariation between human intrinsic hand muscles of the silent periods and compound muscle action potentials evoked by magnetic brain stimulation: evidence for common inhibitory connections. Experimental Brain Research. 122 (4), 433-440 (1998).
  53. Acler, M., Fiaschi, A., Manganotti, P. Long-term levodopa administration in chronic stroke patients. A clinical and neurophysiologic single-blind placebo-controlled cross-over pilot study. Restorative Neurology and Neuroscience. 27 (4), 277-283 (2009).
  54. Volz, M. S., et al. Dissociation of motor task-induced cortical excitability and pain perception changes in healthy volunteers. PLoS One. 7 (3), 34273(2012).
  55. Veldema, J., Nowak, D. A., Gharabaghi, A. Resting motor threshold in the course of hand motor recovery after stroke: a systematic review. Journal of Neuroengineering and Rehabilitation. 18 (1), 158(2021).
  56. Rossi, S., et al. Safety and recommendations for TMS use in healthy subjects and patient populations, with updates on training, ethical and regulatory issues: Expert Guidelines. Clinical Neurophysiology. 132 (1), 269-306 (2021).
  57. Ortu, E., et al. Primary motor cortex hyperexcitability in Fabry's disease. Clinical Neurophysiology. 124 (7), 1381-1389 (2013).
  58. Goodwill, A. M., Teo, W. P., Morgan, P., Daly, R. M., Kidgell, D. J. Bihemispheric-tDCS and upper limb rehabilitation improves retention of motor function in chronic stroke: A pilot study. Frontiers in Human Neuroscience. 10, 258(2016).
  59. Mayorga, T., et al. Motor-Evoked potentials of the abductor hallucis muscle and their relationship with foot arch functional anatomy. Journal of American Podiatric Medical Association. 107 (5), 467-470 (2017).
  60. Matsugi, A., et al. Cerebellar transcranial magnetic stimulation reduces the silent period on hand muscle electromyography during force control. Brain Science. 10 (2), 63(2020).
  61. van Kuijk, A. A., Pasman, J. W., Geurts, A. C., Hendricks, H. T. How salient is the silent period? The role of the silent period in the prognosis of upper extremity motor recovery after severe stroke. Journal of Clinical Neurophysiology. 22 (1), 10-24 (2005).
  62. Wu, L., Goto, Y., Taniwaki, T., Kinukawa, N., Tobimatsu, S. Different patterns of excitation and inhibition of the small hand and forearm muscles from magnetic brain stimulation in humans. Clinical Neurophysiology. 113 (8), 1286-1294 (2002).
  63. Hunter, S. K., Todd, G., Butler, J. E., Gandevia, S. C., Taylor, J. L. Recovery from supraspinal fatigue is slowed in old adults after fatiguing maximal isometric contractions. Journal of Applied Physiology. 105 (4), 1199-1209 (2008).
  64. Yoon, T., Schlinder-Delap, B., Keller, M. L., Hunter, S. K. Supraspinal fatigue impedes recovery from a low-intensity sustained contraction in old adults. Journal of Applied Physiology. 112 (5), 849-858 (2012).
  65. Kennedy, D. S., McNeil, C. J., Gandevia, S. C., Taylor, J. L. Effects of fatigue on corticospinal excitability of the human knee extensors. Experimental Physiology. 101 (12), 1552-1564 (2016).
  66. Goodall, S., Howatson, G., Thomas, K. Modulation of specific inhibitory networks in fatigued locomotor muscles of healthy males. Experimental Brain Research. 236 (2), 463-473 (2018).
  67. Neva, J. L., et al. Multiple measures of corticospinal excitability are associated with clinical features of multiple sclerosis. Behavioural Brain Research. 297, 187-195 (2016).
  68. Caumo, W., et al. Motor cortex excitability and BDNF levels in chronic musculoskeletal pain according to structural pathology. Frontiers in Human Neuroscience. 10, 357(2016).
  69. Chen, M., Deng, H., Schmidt, R. L., Kimberley, T. J. Low-Frequency repetitive transcranial magnetic stimulation targeted to premotor cortex followed by primary motor cortex modulates excitability differently than premotor cortex or primary motor cortex stimulation alone. Neuromodulation. 18 (8), 678-685 (2015).
  70. van Kuijk, A. A., et al. Definition dependent properties of the cortical silent period in upper-extremity muscles, a methodological study. Journal of Neuroengineering and Rehabilitation. 11, 1(2014).
  71. van Kuijk, A. A., et al. Stimulus-response characteristics of motor evoked potentials and silent periods in proximal and distal upper-extremity muscles. Journal of Electromyography and Kinesiology. 19 (4), 574-583 (2009).
  72. Vernillo, G., Temesi, J., Martin, M., Millet, G. Y. Mechanisms of fatigue and recovery in upper versus lower limbs in men. Medicine and Science in Sports and Exercise. 50 (2), 334-343 (2018).
  73. Chen, M., et al. Evaluation of the cortical silent period of the laryngeal motor cortex in healthy individuals. Frontiers in Neuroscience. 11, 88(2017).
  74. Masakado, Y., Akaboshi, K., Nagata, M., Kimura, A., Chino, N. Motor unit firing behavior in slow and fast contractions of the first dorsal interosseous muscle of healthy men. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 97 (6), 290-295 (1995).
  75. Petersen, N. T., Pyndt, H. S., Nielsen, J. B. Investigating human motor control by transcranial magnetic stimulation. Experimental Brain Research. 152 (1), 1-16 (2003).
  76. Dharmadasa, T., et al. The effect of coil type and limb dominance in the assessment of lower-limb motor cortex excitability using TMS. Neuroscience Letters. 699, 84-90 (2019).
  77. Kesar, T. M., Stinear, J. W., Wolf, S. L. The use of transcranial magnetic stimulation to evaluate cortical excitability of lower limb musculature: Challenges and opportunities. Restorative Neurology and Neuroscience. 36 (3), 333-348 (2018).
  78. Proessl, F., et al. Characterizing off-target corticospinal responses to double-cone transcranial magnetic stimulation. Experimental Brain Research. 239 (4), 1099-1110 (2021).
  79. Dharmadasa, T., et al. The effect of coil type and limb dominance in the assessment of lower-limb motor cortex excitability using TMS. Neuroscience Letters. 699, 84-90 (2019).
  80. Jung, N. H., et al. Navigated transcranial magnetic stimulation does not decrease the variability of motor-evoked potentials. Brain Stimulation. 3 (2), 87-94 (2010).

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

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Похожие статьи