Неинвазивная модуляция и роботизированное картирование моторного коры в развивающемся мозге

Наш протокол включает в себя использование первого детского робота TMS в мире для карты моторной коры у здоровых детей, а также у детей, которые имели ранние травмы головного мозга, такие как перинатальный инсульт. Протокол интегрирует МРТ-изображения с нейронавигации, что позволяет нам приобретать карты с повышенной точностью и точностью, уменьшить время отображения сессии. Это помогает устранить человеческие ошибки и повышает безопасность и терпимость для маленьких пациентов.

Моторное картирование еще не используется для диагностических или прогностические цели, однако, это новый метод, который измеряет, как мозг меняется и rewires после либо повреждение мозга произошло или после вмешательства. Аналогичные методы с различными целями могут быть использованы для картирования языковой области. Языковое и моторное картирование может иметь важное значение для предхирургического планирования.

Начните с использования вкладок в программном обеспечении нейронавигации для восстановления кожи и полного мозга curvilinear. Выберите новую кожу, кожу и вычислите ее. Убедитесь, что нос и верхняя часть головы включены.

Затем выберите новый и полный кривилинейный мозг. Приложите зеленый ящик выбора за пределами мозга, но внутри черепа. Выберите вычислительный кривилинейный.

Отрегулируйте глубину кожуры до 4,0-6,0 миллиметра. Выберите настройку ориентиров. Поместите четыре ориентира на кончик носа, насион, и выемки обоих ушей реконструированной кожи.

Назовите достопримечательности, соответствующие их анатомии. Выберите вкладку цели для просмотра курвилинейного мозга. Выберите новую и прямоугольную сетку.

Поместите однородные сетки 12 на 12 координат с семимиллиметровым интервалом на поверхности реконструированного мозга над ручной ручкой моторной коры. Далее используйте инструмент целевого позиционирования справа для оптимизации позиционирования сетки для вращения, наклона и кривизны. Преобразование точек сетки в траектории, которые будут направлять робота для позиционирования катушки TMS.

Отрегулируйте угол траектории таким образом, чтобы они были на 45 градусов к продольной трещине или мозгу. Используйте инструмент оснастки, чтобы экстраполировать и оптимизировать траектории к курвилинейному мозгу. Наконец, инициализировать и позиционировать TMS робота руку и сиденье, чтобы приветствовать положение и калибровать датчик силовой пластины с помощью четырех датчиков испытания.

Начните с сопровождения участника в испытательный зал и заставить его заполнить анкету безопасности. Затем поместите участника в кресло робота и отрегулируйте спинку и шейный покой. Убедитесь, что их ноги поддерживаются.

Подтмите руки и руки подушками во время сеанса картирования. Очистите кожу над мышцей интереса. Поместите серебряные серебряные электроды поверхности хлорида на обе руки и предплечья участника ориентации четырех дистальных мышц forelimb.

Брюхо первого спинного interosseous, похититель pollicis brevis, похититель digiti minimi, и запястье extensor. Подключите усилитель к компьютеру сбора данных с совместимым программным обеспечением EMG. Далее, поверхностные электроды к электромиографии, или ЭМГ, усилитель и система сбора данных, убедившись, что наземный электрод подключен, а также.

Регистрация четырех ориентиров на голове участника с использованием указателей ориентира и использование вкладки проверки для обеспечения правильной регистрации руководителя участников. Затем выберите точку сетки, ближайшую к ручной ручке участника. Выберите выравнивание для целевой кнопки, чтобы выровнять катушку TMS, у которую робот удерживал, к этому целевому местоположению.

Выберите контакт. Мониторинг качества контакта с помощью индикатора контактной силы и убедитесь, что индикатор зеленый или желтый. Поручите участнику не выйти за рамки руки робота.

Убедитесь, что мышцы рук участника расслаблены и остаются еще до контакта. Выберите выравнивание и следуйте, чтобы катушка остается по центру цели, если участник движется. Используйте кнопку триггера TMS на машине TMS, чтобы доставить от 5 до 10 импульсов TMS с интенсивностью от 40 до 60% максимальной мощности стимулятора.

Наконец, определить точку сетки, которая дает самый большой и наиболее последовательный двигатель вызвал потенциал для левой или правой мышцы ПИИ. Определите порог покоя двигателя как самую низкую интенсивность, которая производит и MEP по крайней мере 50 микровольт в мышцах ПИИ в пяти из 10 стимуляции. Начните с доставки четырех импульсных импульсов TMS на интерстимульсе одной секунды и интенсивности 120%RMT в точке сетки закрывается к точке доступа.

Затем повторите в соседней точке сетки. Продолжайте последовательно в линейной моде вдоль отзывчивых точек до тех пор, пока не будет достигнута неотвекающая точка, которая обозначает первый регион границы карты. Затем продолжайте отображение, чтобы установить точки борта во всех четырех направлениях прямоугольной сетки.

Запись всех евродепутатов от всех мышц с помощью программного обеспечения EMG для автономного анализа. После трех-четырех точек сетки выберите контакт и дайте участнику перерыв, пока он не почувствует себя готовым к продолжению. Далее используйте печатную версию тех же сеток для отслеживания порядка стимуляции для дальнейшего анализа.

Полное отображение с помощью роботизированного TMS. Наконец, используйте пользовательский скрипт кодирования для создания 3D-карт, доступных, свяжусь с автором. Рассчитайте площадь и объем моторной карты с помощью отзывчивых участков траектории.

Рассчитайте центр тяжести как средневзвешенное расположение двигателя каждого местоположения координат. Эти результаты показали, что tDCS и HD-tDCS улучшили темпы обучения в течение пяти дней обучения. Активные группы вмешательства имели большие улучшения в среднесуточной левой рукой PPT оценка на четвертый день и пять по сравнению с обманом.

Эта методология была воспроизведена из предыдущего исследования, и наборы данных были объединены. Данные репликации продемонстрировали аналогичные результаты, что значительное увеличение темпов обучения наблюдается в группе tDCS и HD-tDCS по сравнению с фиктивной группой. Планирование процедуры так же важно, как и ее выполнение.

Сетки и траектории должны быть тщательно наложены на МРТ. При использовании шаблонов мозга, несколько образцов должны быть взяты из головы участников. Эта процедура может быть завершена до и после вмешательства, чтобы ответить на результирующее изменение моторной карты.

Выполнение оценки после этой процедуры может указывать на взаимосвязь между измерениями моторной карты и результатом функции. Используя этот протокол, исследователи могут научиться создавать моторные карты точно, своевременно, а также безопасно у детей с помощью роботизированной TMS. Основная задача включает руководство роботом и выравнивание его оптимальных целевых областей.

Траектории должны быть точно предопределены. Практика выравнивания катушки с несколькими комбинациями параметров наклона и вращения помогает оптимизировать конструкцию траектории катушки. Ни один из инструментов не является опасным.

Важно постоянно наблюдать за роботом, когда он касается головы участника, так как робот будет реагировать на любые движения головы.