Двусторонней оценки кортикоспинальных путей лодыжки мышц используя переход транскраниальная магнитная стимуляция

Этот протокол имеет решающее значение, поскольку он стандартизирует подход с очень трудной задачей обнаружения двигательных потенциалов в дистальных мышц нижних конечностей. Основным преимуществом этой техники является то, что она консолидирует литературу, связанную со стимуляцией нижних конечностей, которая часто фокусируется только на передней части голени и использует различные методы. Мы изучили этот метод как у неврологически здоровых людей, так и у людей с инсультом.

Однако важность этого метода заключается в стандартизации оценок нижних конечностей. Методика позволяет выявить пробелы в нашем понимании моторного контроля во время походки и пересматривает исследования, которые не позволяли контролировать факторы вмешательства. Демонстрация процедуры будет Джон Kindred, доктор философии, докторант, и Брайан Cence, координатор исследований, как из нашей исследовательской лаборатории.

Начните с загрузки файлов МРТ субъекта в систему нейронавигации. Затем, вручную корегистрировать МРТ передних и задних комиссариатов, так что Монреальский неврологический институт Атлас может быть использован. Затем реконструировать кожу и полную модель курвилинейного мозга, регулируя окаймлив коробку вокруг тканей черепа и мозга.

Определите четыре анатомические ориентиры с помощью модели кожи, включая кончик носа, насион и надтрагическую выемку правого и левого уха. Теперь поместите прямоугольную сетку над областью двигателя ног в каждом полушарии. Распоистить центральный ряд сетки в центре и над извилиной моторной корки ноги.

Затем распоить медиальный столбец сетки параллельно и прилегающий к медиальной стене ипсилатерального полушария. Эта сетка будет использоваться для найдите горячую точку. Для картирования двигателей используйте большие сетки, либо добавляя больше пятен, либо увеличивая расстояние между пятнами по мере необходимости.

Выполняем размещение электродов, пока объект находится в положении стоя. Во-первых, подготовить области, где каждый электрод будет помещен сначала бритья, а затем слегка отшелушивания любых мертвых клеток кожи и масла с использованием спиртовых тампонов. Далее попросите субъекта поднять их ног вверх, а затем поместить электрод в верхней трети линии между головой малоберцовой кости и медиальной malleolus.

Сделайте это на двусторонней основе для размещения на tibialis передней. Теперь прикрепите электроды на боковой подошве. Попросите субъекта поднять пятки, а затем поместить электрод в нижней трети линии между боковой бедренной конды и боковой malleolus ниже желудочно-кишечного живота мышцы.

Кроме того, приложите наземный справочный пассивный электрод либо на пателлу, либо на боковой malleolus на двусторонней основе или в одностороннем порядке, в зависимости от единицы приобретения ЭМГ в использовании. Проверьте размещение электрода, попросив субъекта либо dorsiflex или plantarflex лодыжки в вертикальной позе при отображении сырья сигнал ЭМГ всех мышц испытания на экране компьютера. Если электрод неуместен, удалите и замените его до тех пор, пока не будут видны явные всплески ЭМГ с минимальным фоновым шумом.

Затем, когда субъект сидит с мышцами в покое, проверьте качество сигнала, разгрузив несколько импульсов TMS, в то время как катушка находится вдали от предмета. Наиболее важным шагом в этом методе является проверка того, что сигнал ЭМГ как можно более чист от шума. Неспособность сделать это адекватно делает анализ данных невероятно трудным.

Затем убедитесь, что базовый сигнал для каждого канала ЭМГ близок к нулю. Если шум присутствует в канале, удалите соответствующий электрод и повторите процедуры подготовки кожи. Если шум все еще присутствует, отрегулируйте положение эталонного электрода и замените электролитный гель.

После того, как хороший сигнал проверяется, оберните все электроды с помощью легкой пены предварительно обернуть ленту, чтобы держать их на месте и уменьшить движение артефакт из ЕМГ. Теперь, место субъекта в кресле и, чтобы обеспечить последовательное размещение ног по предметам, обеспечить обе ноги в ходьбе сапоги, которые позволяют лодыжки диапазон движения, которые будут скорректированы в определенном положении и обеспечить сопротивление во время тонизирующее добровольное действие. Кроме того, настроить как бедра и колена углы, чтобы избежать предметного дискомфорта и поручить предмету оставаться еще на протяжении всего эксперимента.

Начните тестирование тонизирующей добровольной активации, сначала определив максимальное добровольное изометрическое сокращение каждой мышцы на двусторонней основе. Для каждого движения, инструктировать субъекта максимально контракт контралатеральной изученной мышцы четыре раза. Затем проявите положение камеры захвата движения, поместив трекер субъекта, указатель и трекер катушки в пространство громкости захвата.

Затем выполните регистрацию изображения субъекта, разместив кончик указателя на четырех анатомических ориентирах. Теперь определите горячую точку обеих мышц на двусторонней основе. Во-первых, найти надтрастать интенсивность, применяя один стимул над центром месте рядом с межгемисферной трещины.

Далее, начать с низкой интенсивности и постепенно увеличить интенсивность TMS на пять процентов шагом до достижения интенсивности, которая вызывает двигательный потенциал с пиком до пика амплитуды больше, чем 50 микровольт во всех контралатеральных изученных мышц или три последовательных стимулов и повторить для каждой мышцы. Нанесите один импульс TMS на каждое пятно сетки. Затем перенесите значения амплитуды каждого пятна для всех контралатеральных мышц в электронную таблицу и сортировать амплитуду с высокой на низкую.

Определите горячую точку передней и подошвы мышц контралатерального голени как место в сетке с самой большой амплитудой и кратчайшей задержкой. Выберите сетку в системе нейронавигации, которая соответствует одной из горячих точек мышцы. Затем установите начальную интенсивность и размер шага на уровне 45 и 6 процентов максимального объема стимулятора.

Затем используйте адаптивный пороговый метод охоты для определения моторного порога. Сделай это дважды для каждой мышцы и использовать среднее значение для оценки реакции кортикомотора sunsequent. Теперь, чтобы оценить двустороннюю реакцию кортикомотора во время отдыха, выберите сетку в системе нейронавигации, которая соответствует горячей точке исследованной мышцы.

Перед каждым стимулом, поручить субъекту оставаться на месте и расслабиться рассмотрены мышцы на двусторонней основе и контролировать активность всех мышц с помощью визуальной обратной связи в режиме реального времени. Нанесите десять одиночных импульсов TMS на 120% от порога покоя мотора исследованной мышцы. Если какая-либо мышца активна до или после TMS, отбросьте это испытание и нанесите дополнительный один пульс.

Повторите это до тех пор, пока не будут собраны 10 волновых форм для каждой контралатеральной исследованной мышцы в покое. Далее оцените кортикомоторную реакцию во время тонизирующей добровольной активации на двусторонней основе. Выберите те же пятна сетки в системе нейронавигации, которые были использованы во время отдыха условиях.

Попросите испытуемых заключить контракт с исследованной мышцей при примерно 15%-м максимальном значении мышечной активности и применить 10 одиночных импульсов TMS на 120% от порога покоя двигателя. Попросите их сохранить отображенную гладкую движущаяся линию исследованной мышцы в пределах двух горизонтальных курсоров и поддерживать это сокращение на этом уровне в течение нескольких секунд. Когда голени передней является рассмотрены мышцы, попросите субъектов тянуть немного против загрузки ремни для ноги контралатеральной стимулировали полушария.

Когда soleus является рассмотрены мышцы, попросите субъектов нажать немного вниз против загрузки на контралатеральной ноге. Мониторинг мышечной активности активных и отдыхающих мышц с помощью визуальной обратной связи в режиме реального времени. Если активность исследованной мышцы ниже или выше заданного диапазона, или если какая-либо другая мышца активирована, отбросьте стимул и примените дополнительный одиночный пульс.

Соберите 10 испытаний в то время как исследованная мышца активируется в заданном диапазоне. Эта цифра показывает двусторонние tibialis передние и soleus горячих точек. Здесь участки бара представляют средний порог покоя двигателя в две оценки для каждой мышцы, в то время как значения ниже обозначают количество применяемых стимулов.

Пунктирной линии указывает на интенсивность, используемую для охоты горячей точке. Эта цифра показывает двусторонние ответы tibialis передней и soleus, когда их горячая точка была стимулирована во время отдыха. Показана двусторонняя средняя волновая форма эмГ каждой мышцы.

Если потенциал, вызываемый мотором, присутствует, значения пика до пиковой амплитуды и задержки представлены. Здесь мы видим двусторонние ответные меры, когда горячие точки стимулировались во время тонизирующих добровольных действий. ЭМГ двусторонних мышц были собраны в то время как рассмотренные контралатеральной мышцы был активирован около 15%максимального добровольного изометрического сокращения.

Дополнительный анализ может быть проведен, чтобы помочь ответить на вопросы, касающиеся коркового спинного тракта после инсульта, так как данные в протоколе собираются в агонист и антагонист групп мышц на двусторонней основе. Исследования продолжают использовать этот метод для определения индивидуальных вкладов нескольких факторов в кортикомоторные реакции, с тем чтобы увеличить наше общее понимание управления двигателем ходьбы. Следует отметить, что существуют факторы риска, связанные с высоким магнитным полем, которые должны учитываться скрининговых субъектов до этой процедуры.