28 декабря 2010 г.
В этой статье мы рассмотрим последствия Тета-всплесков TMS стимуляцию корковой пластичности у лиц, страдающих синдромом хрупкой Х и физических лиц на аутистического спектра.
Общая цель этой процедуры заключается в изучении моторной пластичности коры головного мозга и того, как она связана с типичным и атипичным развитием нервной системы с использованием неинвазивной транскраниальной магнитной стимуляции. Это достигается путем предварительного определения местоположения горячей точки мотора M1 субъекта для первой дорсальной мышцы интерроза и определения как покоя, так и активного двигательного порога. Вторым этапом процедуры является получение исходного уровня кортикоспинальной возбудимости.
Третьим этапом процедуры является применение тета-взрывной стимуляции. Заключительным этапом процедуры является оценка результирующей кортикоспинальной возбудимости. В конечном счете, могут быть получены результаты, которые показывают различия в эффектах стимуляции тета-родов на кортикоспинальную возбудимость у пациентов с нарушениями развития нервной системы через вариацию между исходным уровнем и возбудимостью после стимуляции.
Сегодня мы продемонстрируем тип транскраниальной магнитной стимуляции, называемый тета-стимуляцией родов. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области клинической когнитивной нейронауки, например, как механизмы пластичности влияют на патологические, неврологические и поведенческие фенотипы, характерные для конкретных нарушений развития. Прежде чем начать работу с этим протоколом, получите доступ к изображению МРТ пациента с помощью настройки безрамочного стереотипа.
Эта анатомическая модель будет использоваться для обозначения конкретных мест черепа и обеспечения стимуляции одного и того же места каждый раз Перед началом стимуляции тета-всплеска сначала необходимо определить местоположение первичной моторной коры субъекта. Для начала усадите испытуемого в удобное кресло рядом с аппаратурой ТМС. Обязательно проведите скрининг субъекта, чтобы убедиться в отсутствии противопоказаний к ТМС и объяснить детали протокола.
Кроме того, зарегистрируйте местоположение субъекта с помощью стереотаксического оборудования и познакомьте его с настройкой ТМС. Выпустите несколько импульсов, чтобы он или она были знакомы с щелчком и ощущением постукивания. Затем подготовьте испытуемого к эксперименту, сначала попросив его показать его или ее правую руку, чтобы поверхностные электроды можно было приложить к дорсальной мышце.
Перед наложением электродов обязательно очистите кожу, чтобы обеспечить правильную регистрацию. Если дорсальную межгрудную мышцу трудно обнаружить, попросите испытуемого сделать сжимающее движение или пошевелить указательным пальцем вперед и назад. Так как это должно облегчить поиск мышцы.
Наложите поверхностные электроды ЭМГ на первую тыльную межмышечную мышцу правой руки, чтобы можно было зарегистрировать мышечные подергивания, вызванные ТМС. Кроме того, поместите заземляющий электрод на мясистую часть предплечья субъекта. Проверьте записывающее оборудование, чтобы убедиться, что все поверхностные электроды обеспечивают хороший сигнал без лишнего шума.
И субъект, и техник должны вставить беруши в этот момент для защиты слуха. Теперь мы готовы определить расположение области левой моторной коры кисти испытуемого. Хотя эта площадь немного отличается для всех, обычно она составляет около 3,5 сантиметров.
Рост-латераль вершины черепа с интенсивностью стимуляции 50%Исследуйте небольшую сетку вокруг этой области до тех пор, пока не будет найдена горячая точка двигателя, перемещая катушку с небольшими шагами во время наблюдения. Для максимального MEP. Также отрегулируйте стимуляцию, интенсивность и угол стимуляции по мере необходимости.
После того, как M1 будет идентифицирован, обязательно отметьте его местоположение с помощью стереотаксического оборудования, если таковое имеется. Если нет, можно использовать нетоксичную смазочную ручку для временной маркировки кожи головы объекта. Следующим шагом в этом протоколе является определение порога моторики в состоянии покоя субъекта.
При необходимости отрегулируйте систему обратно на 50% мощности и начните стимуляцию одиночных импульсов в том же месте, измеряя результирующие вызванные мотором потенциалы. Регулируйте мощность вверх или вниз до тех пор, пока не будет получен MEP с напряжением более 50 микровольт ровно в пяти из 10 последовательных импульсов. Запишите этот уровень мощности как пороговое значение моторного порога организма в состоянии покоя.
Затем попросите испытуемого осторожно сжать указательный и большой пальцы правой руки, оказывая давление около 20%, пока объект держится. В этом положении сжатия начинается стимуляция одиночного импульса при мощности 50% в том же месте M1. Измерьте и запишите полученные MEP.
Теперь отрегулируйте мощность вверх или вниз до тех пор, пока MEP не превысит 200. Микровольты вырабатываются ровно в пяти из 10 последовательных импульсов. Этот уровень мощности является пороговым значением активного мотора субъекта.
Наконец, определите исходный уровень субъекта, MEP, стимулируя горячую точку двигателя при 120% пороге покоя мотора с помощью 10 одиночных импульсов, измеряющих MEP. После каждого импульса усредняйте значения MEP из трех партий по 10 импульсов. Теперь, когда пороговые уровни субъекта определены, система может быть настроена на стимуляцию.
Мы будем использовать стандартные параметры тета-всплеска, представляющие собой три импульса с частотой 50 Гц и интенсивностью 80% активного моторного порога в течение 200 миллисекундных интервалов, для введения прерывистого TBS, который, как было показано, способствует активности коры головного мозга. Сгенерируйте двухсекундную стимуляцию, тренируйтесь при вышеупомянутых параметрах, а затем восемь секунд без стимуляции. Повторяйте в течение 190 секунд, что в общей сложности составляет 600 импульсов для введения непрерывного тета-всплеска, который, как было показано, подавляет активность коры головного мозга.
Сгенерируйте непрерывную цепочку стимуляции при вышеупомянутых параметрах в течение 47 секунд, что также составляет в общей сложности 600 импульсов. Убедитесь, что субъект чувствует себя комфортно и готов начать, поскольку остальная часть протокола должна быть завершена без перерыва. Попросите его оставаться неподвижным и расслабленным.
Поместите катушку на ранее установленную горячую точку двигателя M1 и введите либо ITBS, либо CTBS. Здесь мы администрируем ОДВЗЯИ. Убедитесь, что катушка остается в правильном положении во время стимуляции.
Следуя за тета. Стимуляция родов, немедленно приступайте к определению двигательных реактивированных потенциалов после стимула, чтобы можно было оценить преходящие эффекты ТМС. Для этого нужно.
Во-первых, настройте машину TMS на подачу одиночных импульсов при пороге 120% покоя двигателя. Теперь снова поместите катушку над объектом, той же горячей точкой двигателя, убедитесь, что катушка находится точно в том же месте, где была проведена стимуляция с помощью TBS. Стимулируйте 10 одиночными импульсами с использованием той же настройки электродов, которая использовалась на предыдущем шаге для измерения и записи полученной партии из 10 уровней MEP.
Затем эти ME P должны быть усреднены и записаны как результат на данный момент времени. Затем используйте параметры для стимуляции в 11 временных точках после TBS, через пять минут, 10 минут, 20, 30, 40, 50, 60, 75, 91 0 5 и, наконец, через 120 минут после стимуляции, измерьте и соберите новые 10 пакетных записей пульса и средних значений в каждой временной точке. По завершении снимите поверхностные электроды и дайте субъекту снять беруши и встать.
Обязательно поблагодарите его за участие в экспериментах. Кроме того, попросите субъекта вернуться для следующего сеанса TMS, чтобы можно было исследовать другие параметры TBS. Результаты сеанса ТМС будут зависеть от используемого шаблона TBS.
Здесь мы видим некоторые репрезентативные результаты из группы при использовании прерывистого паттерна стимуляции тета-родов. Следует обратить внимание на увеличение значений MEP в течение длительности, отражающее естественное состояние пластичности субъекта, как показано здесь. Аналогичным образом, при использовании непрерывной стимуляции при рождении следует заметить снижение значений MEP в течение длительности, что отражает естественное состояние пластичности субъекта после этой процедуры.
Другие процедуры, такие как поведенческие задачи, фармацевтические вмешательства и/или дополнительные парадигмы стимуляции, могут быть выполнены, чтобы ответить на дополнительные вопросы, например, как проявляется аномальная пластичность и как ее можно лечить?
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данной статье демонстрируется использование транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС), а именно тета-пакетной стимуляции (ТПС), для исследования пластичности моторной коры у лиц с синдромом Мартина-Бар и др. (FXS), расстройствами аутистического спектра и типичным развитием. В протоколе подробно описывается, как ТПС может быть использована для оценки различий в возбудимости и пластичности коры, что позволяет получить представление о нейрофизиологических механизмах, лежащих в основе нарушений нейропсихического развития.
Количественная оценка корковой пластичности с помощью тета-пакетной транскраниальной магнитной стимуляции (TBS) позволяет снизить механистические риски в исследованиях нарушений нейропсихического развития. Данный протокол предоставляет воспроизводимую основу для оценки возбудимости и пластичности нейронов при синдроме хрупкого X-хромосомы и аутизме, что повышает прогностическую достоверность при валидации мишеней на ранних стадиях. Интеграция этих нейрофизиологических показателей позволяет обоснованно принимать решения по формированию портфеля разработок и обеспечивать трансляционную преемственность программ терапии заболеваний ЦНС.
Данный протокол TBS вписывается в континуум от фундаментальных открытий до доклинических исследований, связывая изучение механизмов с разработкой трансляционных биомаркеров при расстройствах ЦНС.