Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

TMS : استخدام بروتوكول ثيتا المتفجر لاستكشاف Mechasnism من المرونة في الأشخاص الذين يعانون من متلازمة X الهشة والتوحد

Published: December 28, 2010 doi: 10.3791/2272

Summary

في هذه المقالة ، أن ندرس آثار التحفيز TMS ثيتا المتفجر على اللدونة القشرية في الأفراد الذين يعانون من متلازمة اكس الهشة والأفراد على طيف التوحد.

Abstract

متلازمة X الهش (FXS) ، المعروف أيضا باسم متلازمة مارتن بيل ، هو شذوذ وراثية موجودة على كروموسوم X 1،2 الأفراد الذين يعانون من تشوهات عرض FXS في التعبير عن FMR1 -- البروتين اللازم لتنمية صحية نموذجية ، العصبية. وقد اقترح 3 بيانات حديثة أن فقدان هذا البروتين يمكن أن يسبب القشرة أن الشديدة الاستثارة التي تؤثر بالتالي الأنماط العامة للاللدونة العصبية. 4،5

بالإضافة إلى ذلك ، يظهر الهشة X الاعتلال المشترك قوية مع التوحد : في الواقع ، ويتم تشخيص 30 ٪ من الأطفال المصابين بالتوحد مع FXS ، و 2 -- 5 ٪ من الأطفال المصابين بالتوحد يعانون من FXS 6.

التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة (أ neurostimulatory غير الغازية والتقنية التي يمكن أن neuromodulatory عابر أو دائم تعدل استثارة القشرية عن طريق تطبيق المجال المغناطيسي المترجمة البقول 7،8) يمثل وسيلة فريدة من نوعها لاستكشاف اللدونة ومظاهر FXS ضمن الأفراد المتضررين. بشكل أكثر تحديدا ، ثيتا المتفجر أثبت التحفيز (TBS) ، وبروتوكول تنشيطية محددة تبين أن تعدل اللدونة القشرية لمدة تصل إلى 30 دقيقة بعد توقف في تحفيز السكان الصحية ، وبالفعل أداة فعالة في استكشاف يونة غير طبيعية. 9،10

وقد أظهرت الدراسات التي أجريت مؤخرا آثار TBS مشاركة قتا أطول بكثير في الأفراد على طيف التوحد -- ما يصل الى 90 دقيقة 11 هذا الموسعة أثر المدة يدل على وجود خلل الكامنة في ولاية الدماغ اللدونة الطبيعية في الأفراد المصابين بالتوحد -- مشابهة لفرط الاستثارية الناجم عن الهشة متلازمة X.

في هذه التجربة ، وذلك باستخدام واحد نبض بمحرك أثار امكانات (البرلمان الأوروبي) ، ومعيارنا ، ونحن سوف تستكشف آثار TBS كلا المتقطع والمستمر على لدونة القشرية في الأفراد الذين يعانون من FXS والأفراد على طيف التوحد.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

1. يستريح تحديد عتبة للسيارات :

  1. لتبدأ ، مقعد الموضوع الخاص بك في كرسي مريح.
  2. المقبل ، تطبيق أقطاب سطح EMG على العضلات الظهرية inerosseus الأولى من ناحية هذا الموضوع صحيح. (INSERT FIGURE1) إذا كنت تواجه صعوبة في تحديد موقع هذه العضلة ، وطرح هذا الموضوع لجعل الحركة معسر أو لانتقاله / السبابة لها ذهابا وإيابا -- وهذا ينبغي أن تجعل من الأسهل العثور على العضلات.
  3. وضع قطب الأرض على جزء من لحمي والساعد هذا الموضوع.
  4. تحديد موقع هذا الموضوع في القشرة الحركية اليسرى. على الرغم من أن هذا المجال يختلف قليلا بالنسبة للجميع ، وسوف يكون عادة نحو 3.5 سم من قمة الرأس rostrolateral الجمجمة. لا تخافوا لاستكشاف شبكة صغيرة للتغلب على هذه المنطقة وضبط زاوية من التحفيز حتى العثور على السيارات "النقاط الساخنة".
  5. ذات مرة كنت قد وجدت M1 ، بدءا من الطاقة بنسبة 50 ٪ ، واحدة تبدأ تحفيز نبضة في هذه المنطقة وقياس أثار أعضاء البرلمان الأوروبي الناتجة.
  6. ضبط سلطة أعلى أو لأسفل حتى تكون قادرة على إنتاج الهندسة الكهربائية والميكانيكية لأكثر من 50 μV بالضبط على 5 من أصل 10 نبضات متتالية. هذا هو مستوى طاقة عتبة هذا الموضوع للسيارات يستريح.

2. تحديد عتبة أحدث سيارات

  1. باستخدام القطب نفس مجموعة المتابعة على النحو الموصوف أعلاه ، وطرح هذا الموضوع لقرصة له / لها الحق السبابة والإبهام معا باستخدام الضغط عن 20 ٪.
  2. في حين أن الموضوع يحمل هذا الموقف معسر ، واحدة تبدأ في النبض تحفيز الطاقة 50 ٪ مقارنة وقياس M1 البرلمان الأوروبي الناتجة.
  3. ضبط سلطة أعلى أو لأسفل حتى تكون قادرة على إنتاج قدر أكبر من الهندسة الكهربائية والميكانيكية من 200 μV بالضبط على 5 من أصل 10 نبضات متتالية. هذا هو مستوى طاقة عتبة هذا الموضوع في المحرك النشط.

3. تحديد خط الأساس MEP

  1. لتحديد السعة موضوعا في الهندسة الكهربائية والميكانيكية الأساسية وتنشيط الحركية الساخنة في السيارات 120 ٪ عتبة يستريح مع 10 البقول واحد.
  2. قياس MEP بعد كل نبضة.
  3. MEP متوسط ​​القيم من ثلاث دفعات من 10 البقول.

4. إعداد معلمات TMS

  1. سنكون باستخدام معيار ثيتا المتفجر المعلمات : ثلاثة البقول في 50 هرتز في شدة من 80 ٪ عتبة المحرك النشط لفترات MS 200.
  2. لإدارة TBS متقطعة ، وتوليد قطار stim اثنين الثاني (المعلمات المذكورة آنفا) ، يليه ثماني ثوان لا التحفيز. كرر مقابل 190 ثانية (أي ما مجموعه 600 البقول). وقد تبين iTBS لتسهيل نشاط القشرية.
  3. لإدارة مستمرة ثيتا المتفجر ، وتوليد قطار stim دون انقطاع (على المعلمات المذكورة آنفا) لمدة 47 ثانية (أي ما مجموعه 600 البقول). وقد تبين لكبح النشاط cTBS القشرية.

5. TMS تحفيز

  1. لهذا البروتوكول ، ويدير إما iTBS cTBS أو أكثر من بؤرة في وقت سابق إنشاء محرك M1.

6. بعد تحديد التحفيز MEP

  1. TBS التالية ، كما كان من قبل ، وحفز الساخنة في السيارات 120 ٪ عتبة السيارات يستريح مع البقول واحد - 10.
  2. متوسط ​​الدفعة مستويات الهندسة الكهربائية والميكانيكية 10.
  3. جمع المعدلات الجديدة دفعة 10 نبضة في 5 دقائق و 10 دقيقة ، 20 ، 30 ، 40 ، 50 ، 60 ، 75 ، 90 ، 105 ، و 120 دقيقة في مرحلة ما بعد التحفيز.

7. ممثل النتائج

عند استخدام نمط iTBS ، يجب أن تلاحظ زيادة في قيم الهندسة الكهربائية والميكانيكية لمدة يعكس حالة موضوع الطبيعي من المرونة. وبالمثل ، عندما تستخدم نمط cTBS ، يجب أن تلاحظ انخفاضا في قيم الهندسة الكهربائية والميكانيكية لمدة يعكس حالة موضوع الطبيعي من المرونة.

الشكل 1
الشكل 1. رسم تخطيطي لوضع قطب كهربائي لقياس الهندسة الكهربائية والميكانيكية.

الشكل 2
الشكل 2. مخطط للنمط التحفيز iTBS.

الشكل 3
الشكل 3. رسم تخطيطي لنمط التحفيز cTBS.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

علما بأن مدة طويلة من آثار ما بعد TMS يعكس اللدونة العصبية شاذة ، يمكن أن مثل هذه الدراسات تساعد على إنشاء بروتوكولات التشخيص على نحو أفضل وأكثر دقة للتوحد والاضطرابات ذات الصلة.

وبالمثل ، مع مزيد من البيانات ، ونحن قد تكون قادرة على العثور على العلامات البيولوجية لعلاج الأمراض العصبية الزمنية الأخرى -- بما في ذلك متلازمة اكس الهشة. في هذه الحالة ، وإن لم يكن هناك خيار بعد المعالجة العلاجية ، ويمكن الكشف المبكر يساعد الآباء والأمهات والمربين تحديد أفضل الممارسات لمسار الأطفال الخاصة بهم التنموية الفريدة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Alcohol Swabs
EMG Electrodes
EMG Measuring Equipment/Software
Ear Plugs
Marker or Grease Pen
Any Single Pulse Capable TMS Device
Any rTMS Capable TMS Device (for TBS)
Any Compatible Figure-of-Eight Coil
Frameless Stereotactic Equipment (Optional)

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Pfeiffer, B. E., Huber, K. M. The state of synapses in fragile x syndrome. Neuroscientist. 15, 549-567 (2009).
  2. O'Donnel, W. T., Warren, S. T. A decade of molecular studies of fragile x syndrome. Annual Review of Neuroscience. 25, 315-338 (2002).
  3. Tassone, F., Hagerman, R. J., Taylor, A. K., Mills, J. B., Wood, S., Gane, L. W., Hagerman, P. J. American Journal of Human Genetics. 65, A493-A493 (1999).
  4. Hagerman, R. J., Miller, L. J., McGrath-Clarke, J., Riley, K., Goldson, E., Harris, S. W., Simon, J., Church, K., Bonnell, J., Ognibene, T. C., McIntosh, D. N. Influence of stimulants on electrodermal studies in fragile x syndrome. Microscopy Research and Technique. 57, 168-173 (2002).
  5. Miller, L. J., McIntosh, D. N., McGrath, J., Shyu, V., Lampe, M., Taylor, A. K., Tassone, F., Neitzel, K., Stackhouse, T., Hagerman, R. J. Electrodermal response to sensory stimuli in individuals with fragile x syndrome: a preliminary report. American Journal of Medical Genetics. 83, 268-279 (1999).
  6. Hagerman, R. J. Fragile X: perspectives from birth through aging. Biological Psychiatry. 57, 73s-73s (2005).
  7. Handbook of Transcranial Magnetic Stimulation. Pascual-Leone, A., Davey, M., Wassermann, E. M., Rothwell, J., Puri, B. Edward Arnold. London. (2002).
  8. Walsh, V., Pascual-Leone, A. Transcranial Magnetic Stimulation: A Neurochronometrics of Mind. MIT Press. Cambridge. (2005).
  9. Thickbroom, G. W. Transcranial magnetic stimulation and synaptic plasticity: experimental framework and human models. Experimental Brain Research. 180, 583-593 (2007).
  10. Huang, Y. Z., Edwards, M. J., Rounis, E., Bhatia, K. P., Rothwell, J. C. Theta burst stimulation of the human motor cortex. Neuron. 45, 201-206 (2005).
  11. Oberman, L., Eldaief, M. C., Gautam, S., Fecteau, S., Tormos, J. M. Abnormal Cortical Plasticity in Adults with Asperger's Syndrome. Forthcoming Forthcoming.
TMS : استخدام بروتوكول ثيتا المتفجر لاستكشاف Mechasnism من المرونة في الأشخاص الذين يعانون من متلازمة X الهشة والتوحد
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Oberman, L. M., Horvath, J. C., Pascual-Leone, A. TMS: Using the Theta-Burst Protocol to Explore Mechanism of Plasticity in Individuals with Fragile X Syndrome and Autism. J. Vis. Exp. (46), e2272, doi:10.3791/2272 (2010).More

Oberman, L. M., Horvath, J. C., Pascual-Leone, A. TMS: Using the Theta-Burst Protocol to Explore Mechanism of Plasticity in Individuals with Fragile X Syndrome and Autism. J. Vis. Exp. (46), e2272, doi:10.3791/2272 (2010).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter