Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

TMS: שימוש בפרוטוקול תטא-Burst לחקור Mechasnism של פלסטיות של אנשים עם תסמונת X שביר אוטיזם ו

Published: December 28, 2010 doi: 10.3791/2272

Summary

במאמר זה, נבחן את ההשפעות של גירוי TMS תטא-Burst על הפלסטיות קליפת המוח אצל אנשים הסובלים מתסמונת ה-X השביר ויחידים על הספקטרום האוטיסטי.

Abstract

תסמונת X שביר (FXS), הידוע גם בשם תסמונת מרטין בל, היא פגם גנטי שנמצא על כרומוזום X 1,2 אנשים הסובלים הפרעות FXS להציג בביטוי של FMR1 -. חלבון הדרוש לפיתוח, טיפוסי עצביים בריאה. 3 נתונים אחרונים הראו כי אובדן של חלבון זה יכול לגרום בקליפת להיות hyperexcitable ובכך להשפיע על דפוסי הכוללת של פלסטיות עצבית. 4,5

בנוסף, X שביר מראה תחלואה נלווית חזק עם אוטיזם: למעשה, 30% מהילדים עם FXS מאובחנים עם אוטיזם, ו 2 - 5% של ילדים אוטיסטים סובלים FXS 6.

גירוי מגנטי Transcranial (א neurostimulatory פולשני וטכניקה neuromodulatory שיכולים transiently לאורך זמן רב או לווסת את רגישות קליפת המוח באמצעות היישום של שדה מגנטי מקומי פולסים 7,8) מייצג שיטה ייחודית של חקר הפלסטיות לבין גילויי FXS בתוך אנשים מושפעים. באופן ספציפי יותר, תטא-Burst גירוי (TBS), פרוטוקול גירוי ספציפי הראו לווסת פלסטיות בקליפת המוח למשך עד 30 דקות לאחר הפסקת הגירוי באוכלוסיות בריא, כבר הוכיחה את כלי יעיל בחקר של פלסטיות נורמלי. 9,10

מחקרים שנעשו לאחרונה הראו את ההשפעות של כפות האחרון ניכרת יותר אצל אנשים על הספקטרום האוטיסטי -. עד 90 דקות 11 זה המורחבת השפעה, משך מציע חריגות היסודי במצב פלסטיות הטבעית של המוח אצל אנשים עם אוטיזם - בדומה לרגשנות יתר הנגרמת על ידי שביר תסמונת X.

בניסוי זה, ניצול יחיד הדופק מנוע עורר הפוטנציאלים (חברי הפרלמנט האירופי) כאמת מידה שלנו, נוכל לחקור את ההשפעות של כפות שניהם לסירוגין רציפה על הפלסטיות קליפת המוח אצל אנשים הסובלים FXS ויחידים על הספקטרום האוטיסטי.

Protocol

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

1. קביעת סף מוטורי מנוחה:

  1. כדי להתחיל, מושב בנושא שלך על כיסא נוח.
  2. הבא, להחיל אלקטרודות EMG על פני שריר inerosseus הראשון הגבי של יד ימין של הנושא. (INSERT FIGURE1) אם אתה מתקשה באיתור השריר, לשאול את הנושא כדי ליצור תנועה צובט או להעביר שלו / שלה האצבע הלוך ושוב - זה צריך לעשות שריר קל יותר לאתר.
  3. מניחים אלקטרודה הקרקע על החלק הבשרני של האמה של הנושא.
  4. קבע את המיקום של הקורטקס המוטורי שמאל של הנבדק. אמנם אזור זה שונה במקצת עבור כולם, זה יהיה בדרך כלל להיות סביב 3.5 ס"מ rostrolateral של קודקוד הגולגולת. אל תפחד לחקור רשת קטן סביב האזור הזה ולהתאים את זווית גירוי עד למצוא את המנוע "נקודה חמה".
  5. לאחר שמצאת M1, החל כוח של 50%, להתחיל גירוי הדופק יחיד באזור ולמדוד את חברי הפרלמנט האירופי עורר כתוצאה.
  6. כוון את העוצמה למעלה או למטה עד שאתה מסוגל לייצר MEP μV של יותר מ 50 בדיוק ב 5 של 10 פעימות רצופות. רמה זו היא סף כוח המנוע מנוחה של הנושא.

2. קביעת סף מנוע פעיל

  1. באמצעות אלקטרודה אותו הגדרת כמתואר לעיל, לשאול את נושא לצבוט שלו / שלה לאצבע אגודל ימין יחד באמצעות לחץ על 20%.
  2. בעוד הנושא מחזיק בעמדה זו צובט, להתחיל הדופק יחיד גירוי בהספק 50% מעל M1 ולמדוד את חברי הפרלמנט האירופי שנוצר.
  3. כוון את העוצמה למעלה או למטה עד שאתה מסוגל לייצר MEP μV של יותר מ 200 על בדיוק 5 של 10 פעימות רצופות. רמה זו היא סף כוח המנוע פעיל של הנושא.

3. קבע Baseline MEP

  1. כדי לקבוע בסיס MEP של נושא משרעת, לעורר המנוע חמה על סף 120% מנוע מנוחה עם 10 פולסים יחיד.
  2. מדוד את חבר הפרלמנט האירופי, אחרי הדופק בכל.
  3. ממוצע MEP הערכים משלוש קבוצות של 10 פעימות.

4. הגדרת פרמטרים TMS

  1. אנחנו נהיה ניצול תקן תטא-Burst פרמטרים: שלושה פולסים בתדר 50 הרץ בעצימות של 80% סף פעיל מנוע עבור 200 מילישניות במרווחים.
  2. כדי לנהל לסירוגין כפות, ליצור רכבת של שתי שניות סטים (בכל הפרמטרים הנ"ל) ואחריו שמונה שניות של גירוי לא. חזור עבור 190 שניות (סך של 600 פולסים). iTBS הוכח כדי להקל על פעילות קליפת המוח.
  3. כדי לנהל רציף תטא-Burst, ליצור רכבת סטים רצוף (על הפרמטרים הנ"ל) במשך 47 שניות (סך של 600 פולסים). cTBS הוכח לעכב פעילות קליפת המוח.

5. TMS גירוי

  1. עבור פרוטוקול זה, לנהל או iTBS או cTBS על hotspot הוקמה קודם לכן מנוע M1.

6. קבע פוסט גירוי MEP

  1. בעקבות TBS, כמו קודם, לעורר המנוע חמה על סף 120% מנוע מנוחה עם 10 פולסים יחיד.
  2. אצווה ממוצע של 10 רמות MEP.
  3. איסוף חדשים 10-דופק ממוצע אצווה ב 5 דקות, 10 דקות, 20, 30, 40, 50, 60, 75, 90, 105, ו 120 דקות לאחר גירוי.

7. נציג תוצאות

כאשר ניצול דפוס iTBS, כדאי לשים לב לעליה ערכים MEP למשך המשקף המצב הטבעי של הנושא של פלסטיות. כמו כן, כאשר ניצול דפוס cTBS, אתה צריך לשים לב לירידה ערכים MEP למשך המשקף המצב הטבעי של הנושא של פלסטיות.

איור 1
באיור 1. תרשים של מיקום האלקטרודה למדידת MEP.

איור 2
איור 2. דיאגרמה של דפוס גירוי iTBS.

איור 3
איור 3. דיאגרמה של דפוס גירוי 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

בידיעה כי משך הזמן הממושך של TMS לאחר לוואי הוא שיקוף של פלסטיות עצבית טיפוסיות, מחקרים כגון זה יכול לשמש כדי ליצור פרוטוקולים אבחון טוב יותר ומדויק יותר האוטיזם והפרעות הקשורות.

בדומה לכך, עם נתונים נוספים, נוכל למצוא סמנים ביולוגיים הזמני עבור פתולוגיות נוירולוגיות אחרות - כולל תסמונת ה-X השביר. במקרה זה, אם כי אין עדיין אפשרות תיקון טיפולית, גילוי מוקדם יכול לסייע להורים ומחנכים לקבוע שיטות עבודה מומלצות מסלול ההתפתחות הייחודיים שלהם הילד עצמו.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

אין ניגודי אינטרסים הכריז.

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: שימוש בפרוטוקול תטא-Burst לחקור Mechasnism של פלסטיות של אנשים עם תסמונת X שביר אוטיזם ו
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