استخدام التنشيط المغناطيسي عبر الجمجمة لدراسة النظام العصبي العضلي الإنسان

Summary

التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة (تي ام اس) هي أداة غير الغازية لاكتساب المعرفة في علم وظائف الأعضاء وظيفة الجهاز العصبي البشري. هنا ، نحن نقدم تقنيات TMS لدراسة استثارة القشرية في الطرف العلوي وعضلات أسفل الظهر.

Abstract

وقد تم التنبيه المغناطيسي عبر الجمجمة (تي ام اس) في استخدامه لأكثر من 20 عاما ¹ ، ونمت بشكل كبير في شعبية على مدى العقد الماضي. في حين أن استخدام TMS توسعت لدراسة العديد من النظم والعمليات خلال هذا الوقت ، وتطبيق الأصلي وربما يكون واحدا من الاستخدامات الاكثر شيوعا من TMS ينطوي على دراسة علم وظائف الأعضاء ، اللدونة وظيفة النظام العصبي العضلي الإنسان. TMS نبض واحد يطبق على القشرة الحركية يثير الخلايا العصبية الهرمية transsynaptically ² (الشكل 1) ، والنتائج في استجابة electromyographic للقياس والتي يمكن استخدامها لدراسة وتقييم سلامة واستثارة الجهاز القشري في البشر ^3. بالإضافة إلى ذلك ، التطورات الحديثة في التحفيز المغناطيسي يسمح الآن لتقسيم استثارة القشرية مقابل ^4،5 الشوكي. على سبيل المثال ، يمكن استخدام إقران TMS - النبض لتقييم intracortical خصائص مسهل والمثبطة عن طريق الجمع بين شرطجي تحفيز الاقتصاد وتحفيز الاختبار على فترات مختلفة interstimulus ^3،4،6-8. في هذه المقالة سوف نقوم الفيديو لشرح الجوانب المنهجية والتقنية لهذه التقنيات. على وجه التحديد ، سوف نظهر واحد ونبض النبض تقرن التقنيات TMS على النحو المطبق على الكعبري الرسغي المثنية (FCR) في العضلات وكذلك العضلات الناصبة سناسن (ES). مختبرنا الدراسات FCR العضلات كما هو من مصلحة لبحثنا عن آثار الشلل يلقي معصم اليد على أداء العضلات خفض ^6،9 ، ونحن دراسة العضلات وفاق بسبب أهمية هذه العضلات السريرية من حيث صلته من آلام أسفل الظهر ^8. مع ذكر ذلك ، ينبغي أن نلاحظ أنه تم استخدام TMS لدراسة العديد من عضلات الذراع واليد والساقين ، وينبغي أن يتم تحديد تكرار المظاهرات فقط لدينا في FCR ومجموعات العضلات ES أمثلة TMS المستخدمة لدراسة الإنسان العصبي العضلي النظام.

Protocol

1. واحد والموثوقة النبض TMS للعضلات وFCR ES

1. احتياطات السلامة الأساسية : قبل أداء TMS على موضوع الإنسان من الضروري أن الشاشة الأولى منها لاحتياطات السلامة الأساسية لأنها تتعلق التعرض لحقل مغناطيسي. في مختبرنا نتبع المبادئ التوجيهية التي وضعتها الفرز معهد التعليم بالرنين المغناطيسي والسلامة وبحوث ^10. في المختبر لدينا نحن أيضا استبعاد الأفراد بشكل اعتيادي مع تاريخ عائلي من نوبات الصرع. نطلب أيضا الموضوعات التي تمر TMS للعضلات وفاق على ارتداء سدادات وحارس الفم بسبب شدة التحفيز أقل التنسيق وأقوى.
2. تسجيلات الكهربائية : دراسة ردود TMS في نظام المحرك الضروري لتسجيل electromyographic (EMG) إشارات من عضلات الهيكل العظمي. لعضلة FCR نضع الأقطاب على سطح الساعد باستخدام الترتيب بين القطبين القطب يقع طوليا أنحاء رانه العضلات على الجلد حلق ومتآكل كما وصفناها سابقا ^7،11. لعضلات سناسن الناصبة نستخدم الترتيب القطب مماثلة تقع طوليا على العضلات على المستوى L3 - L5 الفقري على الجلد وحلق متآكل ^8.
3. TMS الاتجاه لفائف : لتنشيط الخلايا العصبية في الغالب القشري transsynaptically من الضروري وضع لفائف TMS مناسب ^12. لعضلات FCR نضع الرقم 70 ملم ، ثمانية من لفائف TMS عرضية لفروة الرأس و 45 درجة إلى خط الوسط بحيث يتدفق تيار محرض في الخلفية الجانبية ، إلى الإنسي - الأمامي الاتجاه. لعضلات ES نستخدمها لفائف المخروط المزدوج الذي قدر أكبر من عمق الاختراق وهناك حاجة نظرا لتمثيل هذه العضلات يجري أعمق في أنيسيان. هنا ، يتم وضع لفائف مثل هذه التدفقات الحالية في الأمامي إلى الخلفي الاتجاه. لدينا مخصصة تعديل لفائف لدينا مع نظام الحجز ليزر لمساعدتنا في لياليubsequent اعادة تمركز لفائف مخروط مزدوجة.
4. تحديد "سبوت" : إنه من الضروري تحديد موقع التحفيز الذي يتسبب في أكبر محرك أثار المحتملة. لعضلة FCR نفعل ذلك عن طريق نقل بمهارة لفائف TMS حول بزيادات صغيرة جدا ، وتحديد حيث نلاحظ أكبر سعة المحرك أثار المحتملة. يقع مرة واحدة نلاحظ هذا المجال مع الحبر الذي لا يمحى على فروة الرأس أو قبعة ليكرا. TMS للعضلات وفاق إلى حد كبير أكثر لمواضيع غير مريحة الإنسان من TMS للعضلات الطرف العلوي. تبعا لذلك ، لدينا تبسيط البروتوكول TMS لدينا عضلات ES لزيادة التحمل انها والجدوى. هنا ، بدلا من تحديد مكان وجود "نقطة ساخنة" نحن نستخدم القياسات الأنثروبومترية لتحديد قمة الجمجمة. على وجه التحديد ، ونحن في قمة الرأس وتحديد تقاطع الجمجمة في السهمي (بين nasinon وinion) والإكليل (بين الزنمة) للطائرات.
5. النشاط الحيوي للمواضع :
6. قياس عتبة موتور : لFCR ، علينا أن نحدد عتبة المحركات (طن متري) من خلال تقديم البقول واحد في زيادة كثافة تدريجيا حتى تحفيز الطاقات الحركية قد أثارت الذروة إلى الذروة سعة أكبر من 50 microvolts في أكثر من 50 ٪ من التجارب (الشكل 4) . لتبسيط البروتوكول TMS وزيادة التحمل ، ونحن لا جدوى تحديد عتبة السيارات في البريدS العضلات بنفس الدقة كما هو الحال عندما نقوم اختبار عضلات الطرف العلوي. بدلا من ذلك ، علينا أن نبدأ بروتوكول TMS من خلال تقديم نبضة واحدة في الأولي 50 ٪ من الناتج مشجعا أقصى لتحديد ما إذا كان هذا هو الحافز كثافة أعلى أو أسفل المحرك العتبة. إذا لوحظ حدوث الهندسة الكهربائية والميكانيكية في هذا التحفيز كثافة المعرفة والهندسة الكهربائية والميكانيكية ملحوظ بالنسبة إلى مستوى من الخلفية EMG ، ويتم تقليل الكثافة إلى 40 ٪ من الناتج مشجعا لتحديد ما إذا كان هذا هو الحافز كثافة الفرعية أو فوق عتبة ^8.
7. أثارت دراسة المحرك السعة المحتملة للFCR نقدمها نبضة واحدة TMS إلى "النقاط الساخنة" في كثافة تساوي 130 ٪ من عتبة السيارات ، وحساب السعة الذروة إلى الذروة : قياس السعة باستخدام الهندسة الكهربائية والميكانيكية واحدة ، نبض TMS . عموما ، فإننا تطبيع هذه النتيجة لعضلة مجمع القصوى المحتملة لاحظ عمل الألياف التالية التحفيز الكهربائي فوق الأعظمي من العصب المتوسط. ينبغي أن نلاحظ أن حجم الاصدار هو MEPاعتمادا على درجة استثارة القشرية ذ. تبعا لذلك ، عندما يتم تسليم نبض TMS خلال الانكماش الخلفية ، عندما يتم زيادة استثارة القشرية ، سيكون حجم زيادة كبيرة في الهندسة الكهربائية والميكانيكية. لعضلات ES ، نقدمها TMS نبضة واحدة في الرأس في شدة 40 أو 50 ٪ أعلى من شدة العتبة الفرعية المحرك ^8. للأسف ، لأن الأعصاب الطرفية التعصيب للعضلات وفاق لا يمكن الوصول إلى التحفيز الكهربائي ونحن غير قادرين على تطبيع هذه الإمكانات الحركية استحضر إلى إمكانية عمل العضلات مجمع الألياف.
8. قياس صامت المدة فترة استخدام المفرد نبض TMS : عندما يتم تسليم نبضة TMS إلى القشرة خلال تقلص العضلات انها ستنتج المحرك أثار احتمال هدوء تليها الكهربائي قبل استئناف النشاط الذي يدل على تثبيط القشري ويشار إلى الصامتة الفترة ¹³ (الشكل 5). لتحديد الفترة الصامتة التي نقدمها واحدةTMS النبض إلى "النقاط الساخنة" في كثافة تساوي 130 ٪ من السيارات في حين أن عتبة مشارك دراسة اداء عضلة ثني المعصم تقلص بنسبة 15 ٪ من قوتها القصوى. نحن لم كميا سابقا مدة الفترة الصامتة للعضلات وفاق ، ولكن علينا أن نلاحظ أن لاحظنا الروايات المتناقلة وجودها في هذه المجموعة العضلية عند نبض TMS معرف تسليمها خلال الانكماش الخلفية.
9. التيسير الكمي Intracortical المقترنة به ، نبض TMS : نحن نستخدم إقران - TMS لقياس نبض تيسير intracortical ^6،7 (الشكل 6 و 7 ويمثل هذا القياس لFCR والعضلات وفاق ، على التوالي). لعضلة FCR علينا أولا تحديد شدة الحافز المطلوب لانتزاع أثار احتمال أن المحرك ما بين 0،5-1،0 بالسيارات. المقبل ، ونحن تقديم تكييف دون العتبي الذي نبض في مختبرنا عادة يتم تعيين يساوي 70 ٪ من السيارات عتبة - 15 - مللي ثانية قبل suprathreshold نبض الاختبار. هذا التكييفأثار اتساع المحرك نبض ألقيت في هذه الفترة الزمنية السابقة لنبض اختبار ستزداد ، أو تيسير ، وأكثر من المحتمل نبضة واحدة من دون شروط بنفس الكثافة. لمجموعة العضلات وفاق يتم تعيين كثافة نبض تكييف لوحظ كثافة عتبة الفرعي الحركية (إما 40 ٪ أو 50 ٪ من الناتج منشط) ، ويتم تعيين كثافة نبض الاختبار إلى 40 ٪ فوق مستوى عتبة الفرعي السيارات (80 ٪ أو 90 ٪ من الناتج منشط) ^8. وينبغي أن نلاحظ أنه يمكن أن تختلف شدة نبضات تكييف اعتمادا على الهدف من هذه الدراسة. وبالمثل ، يمكن للفترات النبض تختلف اعتمادا على العضلات وموقعها بالنسبة للقشرة.
10. قياس الفاصل الزمني القصير تثبيط Intracortical المقترنة به ، نبض TMS : نحن أيضا استخدام إقران النبض TMS لتحديد الفاصل الزمني القصير تثبيط intracortical ^6،7 (الشكل 6 و 7 ويمثل هذا القياس لعضلات FCR وفاق ، على التوالي). هنا ، على حد سواءFCR والعضلات وفاق ، والإجراءات هي نفسها كما هو موضح لقياس تيسير intracortical مع الاستثناء الذي يتم تقليل الفاصل الزمني بين النبضات interstimulus سنتين إلى 3 ميللي ثانية. أثار اتساع هذا النبض المحرك تكييف ألقيت في هذه الفترة الزمنية السابقة لنبض الاختبار سوف تنخفض ، أو منع ، وأكثر من المحتمل نبضة واحدة من دون شروط بنفس الكثافة.
11. قياس الفاصل الزمني الطويل تثبيط Intracortical المقترنة به ، نبض TMS : يمكن تسليم two اختبار suprathreshold متطابقة البقول التي تكون مفصولة 100 مللي ثانية أن تستخدم أيضا لتقييم المدى الزمني تثبيط intracortical ^6،7. في هذه الحالة من أجل FCR العضلات القدرة الحركية أثار المرتبطة نبض الثانية ستكون أصغر حجما ، أو إعاقة أكثر من ذلك ، من ذلك ما يرتبط مع الأولى (الشكل 8). نحن لم كميا سابقا الطويلة الفاصلة تثبيط intracortical في العضلات وفاق بسبب مخاوف من مسموحية الموضوع.

2. ممثل النتائج :

في أعقاب تسليم نبض TMS suprathreshold ، ينبغي أن يجري تحفيز العضلات تثبت استجابة EMG ملاحظتها بسهولة (في الهندسة الكهربائية والميكانيكية) (موضح في الأرقام 4-8). فإن الكمون بين بداية التحفيز والهندسة الكهربائية والميكانيكية وتختلف بين المجموعات العضلية التي يجري فحصها ، ولكن لأنها FCR عموما 16-19 ميللي ثانية (الشكل 6) وعلى وفاق ومن 17-22 ميللي ثانية (الشكل 7 ، على الرغم من أنه ينبغي أن تجدر الإشارة إلى أنه في بعض الموضوعات نهائي MEP ظهور في العضلات وفاق أكثر صعوبة لتحديد بصريا). وتجدر الإشارة إلى أنه عند اختبار مجموعة العضلات ES عدة مجموعات العضلات الأخرى هي أيضا بشكل واضح وبشكل كبير حفز متزامنة (بما في ذلك عضلات الأطراف السفلى ، والتي هي ممثلة في المنطقة نفسها من العام أنيسيان). خلال قياس تيسير intracortical السعة MEP أكبر مما لوحظ عموما مع نبضة واحدة من دون شروط (Figure 6 و 7). ومع ذلك ، فمن خبرتنا أن درجة التيسير يختلف بين مجموعات العضلات مع بعض الجماعات مثل العضلات ، كما تبين FCR - تيسير متواضعة في كثير من الموضوعات. لقياس تثبيط intracortical الفاصل الزمني القصير والطويل الفاصل ، ويلاحظ عموما نقص في السعة الكهربائية والميكانيكية في المقارنة لنبضة واحدة من دون شروط بنفس الكثافة (الشكلان 6-8).

الشكل 1. الآليات الأساسية للTMS. TMS اللولب يؤدي الى المجال المغناطيسي الذي يخترق فروة الرأس ويؤدي الى دوامة تيار داخل القشرة الحركية. هذه الدوامة الحالية ومن ثم قادرة على تحفيز الخلايا العصبية في الدماغ. من طبع الرقم McGinley وكلارك ، وفي الصحافة ^14.

الشكل 2. الإعداد لإجراء T MS على العضلات FCR. علما تسجيل مخطط كهربية العضل (EMG) إشارات من الساعد ، ومجداف TMS على القشرة الحركية. عموما نحن أيضا قوى العضلات السجل ، واستخدام التحفيز الكهربائي للأعصاب الطرفية للحصول على أقصى قدر من الألياف العضلية مجمع إمكانات العمل ، وهذا هو المفيد في تفسير القيم السعة (على سبيل المثال ، يمكن للمرء التعبير عن الهندسة الكهربائية والميكانيكية وبالنسبة لاستجابة العضلات القصوى في مقابل مطلقة بالسيارات القيمة التي يمكن أن تتأثر بشدة من جراء عوامل غير فيزيولوجية مثل الأنسجة الدهنية تحت الجلد). طبع من الرقم التالي : كلارك وآخرون. 2008 ⁹ ، كلارك وآخرون ، 2010 ⁶ ، وMcGinley آخرون. 2010 ^7.

الشكل 3. الإعداد لتنفيذ TMS على العضلات النخاعي الناصبة. الشكل طبع من جوس وآخرون. 2011 ^8.

_upload/3387/3387fig4.jpg "/>
الشكل 4. مثال على عزم المحرك العتبة. آثار EMG تمثل المحرك أثار المحتملة (MEP) استجابة لشدة الحوافز تدريجيا (ممثلة كنسبة مئوية من الناتج منشط (SO)). علما أنه في أقل كثافة (28-30 ٪ من الكبريت) وأثار أعضاء البرلمان صغيرة جدا (دون العتبة) ، ولكن ذلك بنسبة 32 ٪ لذلك كان استدعت الهندسة الكهربائية والميكانيكية التي بلغت عتبة الحركية (التي تعرف عادة بوصفها الهندسة الكهربائية والميكانيكية مع السعة ص> μV 50).

من طبع الرقم McGinley وكلارك ، وفي الصحافة ^14.

. الشكل 5 TMS خلال الانكماش : أثار احتمال والمحركات فترة الصمت. لوحظ في الفترة الصامتة عندما ينفذ موضوعا انكماش طفيف ، ويتم تطبيق واحد لتحفيز القشرة الحركية. الجزء الأول من الفترة الصامتةويعزى ذلك بسبب تثبيط النخاع الشوكي ، والجزء الأخير لتثبيط القشرية ، مستقبلات GABA _باء على وجه التحديد. لا توجد وسيلة لقياس الآراء مدة الفترة الصامتة ، ولكن النتائج التي توصلنا إليها تشير إلى أن تحديد إما من التحفيز أو بداية ظهور الهندسة الكهربائية والميكانيكية للعودة الطوعية إشارة تدخل مخطط كهربية العضل هو ال ¹⁵ الأكثر موثوقية.
طبع الرقم من كلارك وسريعة ، 2011 ¹⁶ ، وMcGinley وكلارك ، والصحفي ^14.

أثار الرقم 6. تغيير في المحرك الحجم إيث المحتملة المقترنة TMS نبض عضلة FCR. قياس الفاصل الزمني القصير تثبيط intracortical (SICI) وتيسير intracortical (ICF). لتحديد SICI وICF يتم تعيين نبض تكييف (اف ب) أدناه عتبة الحركية ، ويتم تعيين نبض الاختبار (TP) لاستحضار والهندسة الكهربائية والميكانيكية بين 0،5-1 بالسيارات. في فترات زمنية قصيرة interstimulus(على سبيل المثال ، 3 ميللي ثانية) يمنع الحزب الشيوعي في الهندسة الكهربائية والميكانيكية مقارنة TP فقط (SICI) ، في حين على فترات أطول interstimulus (على سبيل المثال ، 15 ميللي ثانية) تسهل الهندسة الكهربائية والميكانيكية (ICF).

CP : نبض تكييف ، TP : اختبار الشكل نبض طبع من كلارك وآخرون ، 2010 ⁶ ، McGinley وآخرون. 2010 ¹⁴ ، كلارك وسريعة ، 2011 ¹⁶ ، وMcGinley وكلارك ، والصحفي ^14.

أثار الرقم 7. تغيير في المحرك الحجم المحتمل مع TMS نبض إقران عضلة ES. مثال على آثار من العضلات EMG سناسن الناصبة وقياس الفاصل الزمني القصير تثبيط intracortical (SICI) وتيسير intracortical (ICF).
طبع الرقم من جوس وآخرون. 2011 ^8.

الرقم 8. ايفو تغيير في المحركرطة المحتملة الحجم مع TMS نبض المقترنة. قياس المدى الزمني تثبيط intracortical (LICI). يتم تسليم لقياس نبضات LICI اختبار اثنين في الفترة الفاصلة من interstimulus - 100 ميللي ثانية. هذه النتائج في الهندسة الكهربائية والميكانيكية الثانية هي تثبيط بالمقارنة مع الهندسة الكهربائية والميكانيكية الأولى.
طبع الرقم من كلارك وآخرون ، 2010 ⁶ ، McGinley آخرون. 2010 ⁽⁷⁾ وMcGinley وكلارك ، والصحفي ^14.

Discussion

الهدف العام من هذه المادة هو توفير العلماء والأطباء حساب البصرية مختبراتنا استخدام التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة. ومع ذلك ، بالإضافة إلى تقديم تصور لهذه التجارب ، وأدناه نناقش القضايا الأساسية التي يجب مراعاتها عند تنفيذ TMS بهذه الطريقة ، وتقديم لمحة موجزة عن علم وظائف الأعضاء من الردود TMS ، وأيضا مناقشة استخدامنا للTMS فيما يتعلق استخدام الآخرين.

قضايا عامة ليكون على بينة من المسرحية عندما TMS كما هو موضح في المادة

هناك قضايا عديدة لتكون على علم عند تنفيذ الاقتران النبض TMS. على سبيل المثال ، BiStim Magstim ² النظام على الارجح الاكثر شعبية المعدات TMS خط يوفر القدرة على الجمع بين اثنين Magstim 200 ^{2 وحدة} والسماح مقترن النبض من خلال التحفيز لفائف بالحوافز واحد. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أنه عندما واحد هو إثارة أعضاء البرلمان الأوروبي مع نبض اشرطي عليهمن الأفضل أن مجموعة واحدة من وحدات MagStim الى "0 ٪" ، وبيان ما زال فاصل interpulse (على سبيل المثال ، 100 ميللي ثانية) مقابل تحويل وحدة قبالة. السبب هو أن يجري في ² BiStim النظام عند واحدة من الوحدات ليست على summates النبضات بينهما رابطة أحادية المقدمة من التحفيز والتشجيع Magstim لإنتاج الطاقة العالية نبض واحد يساوي 113 في المئة من واحد Magstim 200 ^2. وهكذا ، عند واحد يستخدم نبض دون شروط للتطبيع مع لإمكانات أثارت إقران النبض TMS فمن الأهمية بمكان أن يعقد اختبار شدة النبض المستمر في هذا الصدد.

قضايا ليكون على بينة من المسرحية عندما TMS على عضلات سناسن المركب

فيما يتعلق بالإجراءات TMS لمجموعة العضلات ES هناك العديد من القضايا المحددة والقيود لذكرها. على سبيل المثال ، ليست هي شدة النبضة المستخدمة في بروتوكول كوننا أعربت نسبة إلى عتبة الحركية. في واحدة والدراسات المقترنة TMS - نبضة في مو الزائديscles ومن الشائع أن يكون للتعريف عتبات المحرك داخل مجموعة صغيرة نسبيا (على سبيل المثال ، 1-3 ٪ من الناتج منشط) ، ويجري التعبير عنه تكييف واختبار البقول النسبي لمستويات العتبة (على سبيل المثال ، والبقول تكييف يساوي 70 ٪ من عتبة السيارات ) ^17. عموما لا نختار لتنفيذ بروتوكول من هذا النوع نظرا لعدد إضافي من البقول التي ستكون مطلوبة لتحديد بدقة عتبة الحركية. TMS للعضلات الطرف العلوي عموما مقبولة للغاية ، ويعزل نشل استجابة إلى الجزء الطرف المستهدف. على العكس ، TMS عضلات أسفل الظهر paraspinal هو أقل بكثير مقبولة. وأفادت في وقت سابق ان نحن لدينا تبسيط البروتوكول هو الأكثر احتمالا لمواضيع (~ 5 على مقياس من 0-10 مع 10 يطاق يجري). وبالمثل ، نختار عموما للحد من زيادة عدد نبضات TMS ES لمجموعة العضلات من خلال تحفيز مباشرة فوق الرأس للسماح تسجيل الاستجابات الثنائية. هذا stimulatioوقد استخدمت ن موقع في دراسات سابقة من TMS عضلات أسفل الظهر paraspinal ^18-22. ومع ذلك ، ينبغي أن نلاحظ أن التحفيز الرأس قد لا تكون في موقع أفضل لاستثارة أعضاء البرلمان الأوروبي القطنية والنتائج الأخيرة تشير إلى أن يقع الموقع الأمثل لاستثارة ردود في عضلات أسفل الظهر المقابل paraspinal 1 سم الأمامية والجانبية 4 سم إلى ²³ قنة . أخيرا ، ينبغي أن نلاحظ أنه من تجربتنا ان السيطرة بإحكام النشاط الحيوي لتحديد المواقع / وضعية العمود الفقري القطني أمر حاسم في الحصول على بيانات موثوقة TMS من ES مجموعة العضلات. لدينا في العمل التجريبي درسنا الاستجابات في عدة مناصب مختلفة وضعي ، ولكن وجدت أن تم الحصول على ردود قصارى جهدنا مع موضوع جالسا كما هو موضح في المادة الفيديو.

النتيجة واحدة فسيولوجيا نبض TMS

TMS نبض واحد ، كما يوحي الاسم ، ينطوي على تسليم نبضة واحدة المغناطيسي للدماغ وتسجيل وفحص صesultant EMG الاستجابة. وقد أثبتت طريقة مفيدة للغاية لاختبار سلامة الجهاز العصبي العضلي في بأكمله. أثار محرك عموما يتم استخدام هذه الطريقة لاستنتاج عتبة متغيرات مثل السيارات ، والسعة المحتملة ، ومدة الفترة الصامتة التي تعطي جميع التبصر في استثارة الجهاز العصبي العضلي. على الرغم من أن هذه التقنية سمحت الأبحاث لفهم الكثير عن النظام العصبي العضلي لديها بعض العيوب ، والتي ستكون عناوين طوال هذا المقطع.

يتم تعريف المحرك عتبة كما أدنى كثافة اللازمة لتستثير الهندسة الكهربائية والميكانيكية في مجموعة العضلات المقابل الاهتمام عند تطبيق نبضة واحدة في القشرة الحركية ^3. بعد أن تم العثور على "النقاط الساخنة" (الموقع حيث لوحظ أكبر MEP) ، يتم تحديد طن متري بزيادة ببطء شدة النبضة المطبقة على القشرة الحركية حتى يتم موثوق an MEP انتزع. بشكل عام ، ومعظم المحققين تحديدهناك حاجة عتبة العضلات كما يستريح كثافة حافزا لاستحضار لMEP مع السعة الذروة إلى الذروة التي هي أكبر من 50 μV في 50 ٪ من التجارب (على سبيل المثال ، في 5 من 10 محاكمات) ^3. ويمكن أيضا أن تكون هذه القيمة المحددة خلال الانكماش ('النشطة MT') إذا كانت الدولة التي تعتمد على التدابير ذات الفائدة. هنا ، ويعرف عموما MT كنسبة معينة من الخلفية EMG النشاط (على سبيل المثال ، 2X أعلاه الخلفية) ، أو سعة المطلق (على سبيل المثال ، 300 μV). ويتأثر MT يستريح قبل التوجه ، والكثافة ، والحساسية الكهربائية للخلايا العصبية القشرية. على هذا النحو ، يمكن للتغيرات في MT يستريح تعكس التغيرات في مجموعة متنوعة من مستويات [أي الغشاء العصبي ، والخصائص الالكترونية محواري ، وهيكل وعدد من الإسقاطات مثير على القشرة الحركية الأولية ، أو upregulation من المستقبلات في هذه المنطقة ، وبالتالي يمثل ²⁴ تقييم عالمي للاستثارة غشاء الخلايا العصبية الهرمية ^24،25. مع التحياتإلى جبل النشط ، ونتائج الانكماش الطوعية في تخفيض عتبة المحرك بالمقارنة مع ظروف الراحة ، والتي يعتقد أن يكون مؤشرا لحجم محرك السيارات الطوعية في المسار corticomuscular ^26.

MEP السعة آخر قياس النتيجة تدل على استثارة. عندما يتم تطبيق TMS إلى القشرة الحركية في كثافة أعلاه طن متري ، وأثارت موجات عالية التردد غير المباشرة (I موجات) في المسالك ²⁷ القشري ، والتي هي للتعديل من قبل العديد من الآليات بما في ذلك الناقلات العصبية (أي glutatmate ، GABA) ، جهري من العصبي (أي أستيل ، بافراز والدوبامين) ²⁵ ، واتصلت به interneurones خلايا الجهاز القشري مع ²⁸ فعالية الفعلي للالمشبك corticomotoneuronal نفسه يتظاهرون بعض التغييرات التي تعتمد على النشاط ²⁹ كل عمل للتأثير على السعة من الهندسة الكهربائية والميكانيكية. على هذا النحو ، يمكن للاتساع إشارة التضمين يكون في بوتح مستويات قشرية والعمود الفقري وأنه من الصعب تحليل الخروج على وجه التحديد حيث مكانيا داخل الجهاز العصبي ، وهو تغيير قد حدث أو وجود الفارق. ويمكن تقليل أو زيادة سعة MEP يكون مؤشرا للتغيرات في الجهاز العصبي العضلي ، ويمكن أن تترافق مع عمليات محددة المرض ^3. طريقة أخرى لتقييم القشري عبر استثارة TMS نبض واحد هو من خلال تطوير منحنى التوظيف (أو منحنى المدخلات والمخرجات). هنا ، يتم زيادة كثافة تدريجيا التحفيز ورسم تغيير ناتج في السعة الكهربائية والميكانيكية. هذا المنحنى يشير إلى أن هناك مجموعة أساسية من الخلايا العصبية التي هي العتبة اللازمة للمحرك ، ولكن هناك الخلايا العصبية الإضافية التي يمكن تجنيدهم لزيادة استجابة في العضلات ^30.

نتائج أخرى شائعة نسبيا المستمدة من TMS نبض واحد هو فترة القشري صامت. القاء مغنطيسية إلى القشرة خلال تقلص العضلات يقيمفترة الصمت. هذا النبض تنتج الهندسة الكهربائية والميكانيكية والخصائص التي سبق ذكرها من قبل اتباع الهدوء الكهربائي قبل استئناف النشاط الذي يدل على تثبيط القشري ويشار إلى فترة القشري صامت. في حين أن هناك بعض الجدل حول أفضل طريقة لقياس الفترة الصامتة ³¹ ، وقد ثبت لها أن تكون أداة مفيدة لفهم الآليات العلمية الفيزيولوجية مع إمكانية التشخيص السريري ^32-34. ليست هي الآليات الفيزيولوجية الكامنة الفترة الصامتة مفهومة تماما ، ولكنها تشمل تثبيط في كل من القشرة الحركية والحبل الشوكي. الجزء الأول من الفترة الصامتة (50-60 مللي) ونسبت الى آليات داخل الحبل الشوكي مثل تنشيط الخلايا رينشو ^3،35 ، في حين تعزى إلى الجزء الأخير آليات القشرية ، وتحديدا حمض الغاما γ - (GABA) اكتب بوساطة مستقبلات B تثبيط. لهذه البيانات التي تدعم فيزيولوجيوتستند على نتائج ليالي ان ادارة tiagabine ، مثبط لامتصاص GABA من المشقوق متشابك إلى نتائج ، الخلايا العصبية في تقصير فترة صمت ^35. تبعا لذلك ، فإن هذه النتائج تشير الى ان انسداد GABA داخل القشرة الحركية يؤدي إلى تثبيط انخفض. على الرغم من أن فترة الصمت هو قياس مفيدة لتثبيط لديها بعض العثرات. سقوط أكبر من قياس فترة الصمت هو أنه إذا تم اكتشاف تغيرات التوطين المكاني ومن الصعب التأكد من أنها تحتوي على مكونات كل من القشرية والعمود الفقري. على الرغم من عدم القدرة على استخدام هذه القيمة في توطين التكيفات البلاستيك أو آفات لا يزال انعكاسا جيدا للإعاقة داخل الجهاز العصبي العضلي.

فسيولوجيا المقترنة نبض TMS نتائج

مشابهة لTMS نبض واحد ، يمكن استخدام إقران TMS - النبض للتأكد من خصائص مثير والمثبطة للنظام العصبي العضلي. والفرق الرئيسيبين الاقتران وتقنيات نبض واحد والتي يعتقد عموما مقترن النبض تجارب لقياس أدق خصائص intracortical. القيم الأساسية التي يتم تقييم قصيرة تثبيط intracortical (SICI) ، وتثبيط intracortical طويلة (LICI) ، وتيسير intracortical (ICF). في TMS نبض الاقتران تطبق two المحفزات إلى القشرة الحركية واعتمادا على الفاصل الزمني interstimulus وشدة الحوافز وسيراعى في مختلف الاستجابات مثير والمثبطة. بالإضافة ، يمكن استخدام إقران النبض TMS للتحقيق في تثبيط بين نصفي المخ ، وتيسير استخدام نموذج مماثل.

بعد أن تم تحديد النقاط الساخنة وعتبة الحركية ، وأثارت SICI من خلال تطبيق نبضة دون العتبي (مثلا 70-95 ٪ تحت عتبة) ، و2-4 مللي في وقت لاحق تطبيق نبضة suprathreshold. في الاستفادة من هذه التقنية هو أن ينشط الخلايا العصبية المحفزات first intracortical ، ولكن لا يتم تنشيط الخلايا العصبية الحركية أقل في العمود الفقريالحبل السري. متوسط ​​كمية تثبيط لاحظ هو 20-40 ٪ من الهندسة الكهربائية والميكانيكية دون شروط ^3. استنادا إلى مجموعة متنوعة من الدراسات الدوائية يقترح أن الآلية الكامنة وراء SICI هو GABA _A تثبيط توسط. على سبيل المثال ، وإدارة GABA _A منبهات (على سبيل المثال ، ورازيبام) SICI الزيادة ، وإدارة مثبطات إعادة امتصاص GABA (على سبيل المثال ، tiagabine) النقص SICI ^25. SICI له ميزة على قياس نبض واحد للفترة الصمت لأنه لا يمكن أن تكون مترجمة مستوى التثبيط إلى القشرة الحركية الأولية.

قياس ICF مطابق تقريبا لتلك المستخدمة في تقييم SICI ، إلا أن الفاصل الزمني interstimulus أطول (على سبيل المثال ، 10-25 ميللي ثانية). ببساطة عن طريق زيادة الفاصل الزمني inerstimulus هو سهل MEP second أثار 20-30 ٪ أعلاه حافزا suprathreshold دون شروط MEP ³ ، على الرغم من أنها هي تجربتنا أن درجة التيسير يتفاوت بين respectiيجري فحص مجموعات العضلات هاء. ICF يمثل توازنا أو مجموعة من الخصائص زيادة المثبطة ميسر وانخفض. وقد لاحظ أن كلا من الدراسات الدوائية N - ميثيل مد اسبارتاتي (NMDA) الخصوم وGABA _A ناهضات انخفض ICF ^25. هذه النتائج تشير إلى أن توسط ICF بواسطة تيسير الغلوتامات عبر مستقبلات NMDA ، ولكن خفف من هذه العملية عن طريق تثبيط GABA _A ، مما يوحي بأن SICI وICF لا يستبعد بعضها بعضا.

LICI هو مؤشر آخر على تثبيط intracortical ، ولكن هذا النموذج نبض المقترنة اثنين من اختلافات كبيرة في المقارنة مع SICI وICF. ليس فقط زيادة الفاصل الزمني interstimulus (على سبيل المثال ، 50-200 ميللي ثانية) ، لكن كلا من البقول وsuprathreshold. مشابهة لSICI ، يتم بوساطة من خلال آلية فسيولوجية GABA ، ولكن في LICI يعتقد أن تثبيط تحدث بشكل رئيسي من خلال مستقبلات GABA _B بدلا من تثبيط مستقبلات GABA _وكما رأينا فيSICI. وقد لاحظت الدراسات الدوائية بالإدارة باكلوفين ، ناهض _ب GABA ، وزيادة في LICI وانخفاض في SICI تشير إلى وساطة من قبل مستقبلات مختلفة ، ولكنها مترابطة ^36. وقد اقترح أن يتم تقليل من الزيادات LICI تفعيل آخر متشابك مستقبلات GABA _وباء SICI من تفعيل ما قبل synpatic مستقبلات GABA _B التي تقلل من الافراج عن ³⁶ GABA. ولذلك ، فإن هذه النتائج تشير إلى أن LICI وتوسط في الجزء الأخير من الفترة الصامتة من خلال آليات مماثلة ، GABA _باء.

مقارنة وتباين استخدامنا للTMS لهذا الغير

في هذه المقالة دللنا TMS نبض واحد وتطبيق مقترن لدراسة عضلات الساعد والعمود الفقري القطني ، ولكن علينا أن نلاحظ أن العديد من العلماء والأطباء (بما فيها مجموعتنا الخاصة) وقد استخدمت لدراسة TMS العضلات الأخرى من جهة ، العلوي الذراع والساق ، الخ.بذلك ، والمقصود هنا مجرد عرض مرئي لتكون مثالا على النهج المنهجية المستخدمة في البحوث TMS ، خلافا لنظرة شاملة عن استخداماتها. وبالمثل ، يمكن استخدام TMS لتقييم معلمات أخرى لم تقدم في هذه المقالة. وتعرض بعض هؤلاء وناقش أدناه.

التيسير بين نصفي المخ وتثبيط : تطبيق مختلف الاقتران النبض TMS ينطوي على حوافز دون العتبي التي يجري تطبيقها على القشرة الحركية ومن ثم حافزا suprathreshold تطبيقها على القشرة الحركية العكس ، والذي يسمح للتحقيق في التفاعلات بين نصفي المخ. ويمكن ملاحظة كل من نصفي المخ تيسير (IHF) وتثبيط بين نصفي المخ (IHI) ، ولكن IHI هو أقوى رد. IHF لا يملك بروتوكول محددة جيدا أو آلية ، ولكن لوحظ على فترات من interstimulus مللي ^04-08 أبريل. يمكن استخلاصها IHI في طائفة واسعة من فترات interstimulus (6 - 50ms) ، ومن السلطة الفلسطينيةتوسط rtially بواسطة _B GABA. الدراسات الدوائية بالإدارة باكلوفين ، ناهض _ب GABA ، تشير على وجه التحديد والتي توسطت IHIs تعد الفاصلة بعد المشبكي مستقبلات GABA _B ^4. عموما ، يمكن استخدام هذه التقنية لدراسة نبض إقران مجموعة كبيرة ومتنوعة من المتغيرات التي توفر نظرة ثاقبة وخصائص intracortical بين نصفي المخ.

TMS المتكررة : يمكن أيضا TMS المتكرر (rTMS) يمكن استخدامها لدراسة النظام العصبي العضلي الإنسان. هذا يستخدم نفس التجريبية الأساسية انشاء وTMS نبض واحد ، ولكن يتم تطبيق سلسلة من المحفزات في كثافة ثابتة إلى القشرة الحركية ويتم قياس الآثار المترتبة على المتغيرات مثل السعة الكهربائية والميكانيكية وفترة الصمت. يمكن التلاعب المعلمات من أجل rTMS عن طريق تغيير كثافة وتواتر ، وعدد وطول المحفزات. بشكل عام هناك نوعان من ترددات عالية (> 1Hz) أو منخفضة (<1 هرتز) ، والتي ترتبط مع نوعين سو بعد متشابك ، على المدى الطويل اللدونة ^37. وتعطى عادة نبضات ذات تردد عال بشكل متقطع على مدى فترة من الزمن (على سبيل المثال ، 100 القطارات في كل ليالي 100 هرتز لمدة عشر محاكمات 10) ، في حين يتم إعطاء منخفضة التردد التحفيز بشكل مستمر على مدى فترة زمنية (مثلا ، 1Hz لمدة 20-30 دقيقة) ³⁴ . عندما يتم تطبيق محفزات متكررة إلى القشرة تكون نتيجة لذلك الجمع الزمنية مما أدى إلى قدر أكبر من التغيير في النشاط القشرية من نبضة واحدة ^38. rTMS لديه الكثير من الامكانات في الحالات السريرية التي سيتم مناقشتها في المقطع التطبيق السريري. يتم التحديد الرديء للآليات الفيزيولوجية وراء TMS التردد العالية والمنخفضة ، ولكن يعتقد عموما أن تعكس طويلة الأجل المحتملة (الكمونية) وطويلة الأجل الاكتئاب (المحدودة) على التوالي. وأشارت إحدى الدراسات التي تشن وزملاؤه ان rTMS في الترددات المنخفضة (900 نبضة في 1 هرتز) في البشر أدت إلى تغييرات في السعة الكهربائية والميكانيكية ، عتبة السيارات ، وانتشار الإثارة يعكس depression من استثارة القشرية ^39. دراسة أخرى باستخدام شرائح قرن آمون من الفئران لاحظ أن rTMS عالية التردد (10 من 20 قطارات البقول في 100Hz مع فترات ق 1 ، 5 التكرار مع فترات 10 ثانية ، أو 3 قطارات من 100 البقول في 100Hz مع فترات ق 20) بفعل التغيرات التي LTP كانت مرتبطة مباشرة مع النشاط NMDA ^40. عموما يعتقد أن تنشيط مستقبلات NMDA ، الاستقطاب بعد المشبكي ، وزيادة تركيز الكالسيوم بين الخلايا ، والتوسط GABA LTP و LTD ^34،39،40 ، ولكن هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتحديد آلية بالكامل rTMS.

مستدعى الرقبي الإمكانيات. التحفيز المغناطيسي تطبق على الجزء الخلفي من الرأس باستخدام المخروط المزدوج يمكن استخدام منشط المغناطيسي لتنشيط العمود الفقري واستحضار مساحات استجابات حركية. الاستجابات الحركية ، ويشار إلى الرقبي كما أثارت احتمالات (CMEPs) ، هي ذات أهمية خاصة للعلماء المهتمين في لياليegmental السلوك من مسار السيارات يمكن لأنها تحتوي على عنصر كبير الأحادي المشبك واستخدامه على هذا النحو لاختبار ألفا motorneuron استثارة ^41.

انتزاع CMEPs يمثل تحديا تقنيا ، كما أثارت ردود صغيرة نسبيا في السعة. عموما ، تعتبر أفضل الردود مع وضع لفائف مع فرعه المركزية على أو بالقرب من inion ^و41 الحالي مع توجه نحو الانخفاض. ومع ذلك ، في بعض الردود CMEP الأفراد ليسوا لاحظ على الأرجح بسبب الاختلافات التشريحية مما أدى إلى الحد من التحفيز الفعال لم يتم تحقيقه كما يضمحل شدة النبضة المغناطيسية التي كتبها الجذر التربيعي للمسافة. ومع ذلك ، مع التدريب والمهارات المناسبة ، وأفادت مختبرات ذوي الخبرة مع أداء الرقبي التحفيز تقاطع مستويات عالية من يوم إلى يوم والموثوقية (ص = 0.87) ^42. سوف اقتران two التحفيز والتشجيع المغناطيسي في سلسلة السماح لنبض أقوى الشاملة، والتي يمكن أن يكون من المفيد عند محاولة لانتزاع CMEPs. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام الانكماش الطوعي لزيادة استثارة تجمع ألفا motorneuron تعزيز احتمال الحصول على الاستجابات. تجدر الإشارة إلى أنه في حين أن التحفيز المغناطيسي الرقبي بشكل ملحوظ أقل إيلاما من التحفيز الكهربائي ، فإنه لا تنشيط عضلات في الرأس والعنق وبعض الموضوعات تجد هذه التجربة إلى أن تكون غير مريحة.

رسم الخرائط القشرية ومنذ عام 1991 ، كما تم TMS الاستجابات الحركية أثار استخدامها لخريطة وظائف المخ في التحفيز المباشر / أثارت الطريقة الوحيدة الممكنة استجابة سابقا أثناء الجراحة الغازية عندما تعرض على سطح الدماغ ^43-45. خلال رسم الخرائط القشرية ، يتم وضع الشبكة على فروة الرأس (مثل قبعة السباحة مع نمط الشبكة) ، ونحن مصممون على سعة MEP أثار في مواقع عديدة ويتم رسم القيم لخلق تمثيل 3 الابعاد بين الموقع المكاني (x وذ المحور ") ، والهندسة الكهربائية والميكانيكية السعة (ض محور) ^46. هذه الخرائط القشرية توفير ثلاث قطع من المعلومات : سجلت المساحة الإجمالية على فروة الرأس من الهندسة الكهربائية والميكانيكية التي لعضلة الهدف ، "بقعة ساخنة" للعضلة ، ومركز الثقل المرجح السعة (ترس) ^47. وترس يناظر وسط الخريطة TMS فروة الرأس أو مكان / التضاريس حيث يمكن تنشيط الخلايا العصبية لمعظم العضلات أو حركة ، والذي قد يكون أو لا يكون معادلا ^ل46،48 نقطة ساخنة. ويقترح عادة تحولات في موقع COG (الإنسي الاتجاهات الخلفي الجانبي أو الأمامي) لإثبات أو إعادة التنظيم القشري اللدونة ردا على الانتعاش ، وإصابة عفوية ، أو نتيجة لتدخل التأهيل ^48،49.

هذه الخرائط القشرية ، في حين الثاقبة ، في حاجة إلى أن تفسر بحذر. على الرغم من أن بروتوكول تحفيز مشابهة للمبادئ التي يستخدمها Penfield ، ط ر من المهم أن ندرك أن الخرائط التي تم إنشاؤها باستخدام هذه التقنية لا تقارن في الدقة إلى الخرائط التي تم إنشاؤها باستخدام microstimulation intracortical ^46،48. وقد أظهرت الدراسات على الحيوانات أن الخلايا العصبية الفردية القشري يعصب عدة تجمعات الخلايا العصبية الحركية ، وتوزع العضلات والخلايا العصبية المختلفة وبالتالي القشري الذي يعصب العضلات سيما بين الخلايا العصبية الأخرى القشري لإسقاط مجموعات مختلفة من العضلات ^50،51. هذا somatotopy فسيفساء من القشرة والنخاع الشوكي التوقعات المتداخلة في تركيبة مع عدم الدقة التحفيز مع TMS يعني أن عضلات متعددة سوف تستجيب لنبض واحد TMS تسليمها عند نقطة واحدة على فروة الرأس مصفوفة ^46. يمكن أن تكون فائدة خرائط مرتبك المزيد من المواضع التي تسمح الكهربائي عبر الحديث ، أو إشارات أثارت في الوقت نفسه من العضلات الأخرى ، للتدخل في خصوصية ونوعية MEP سجلت ^47.

"يعرف> الوقت التوصيل. التوصيل المحرك المركزي وقت استتار الفرق بين أعضاء البرلمان الناجم عن تنشيط القشرة الحركية وتلك التي حركها التحفيز (الجذر الحركي) في العمود الفقري. وتحسب عن طريق طرح الكمون من المحتمل الناجم عن تحفيز الحبل الشوكي من ذلك التحفيز القشرية ³ ، وعندما يتم وضع لفائف TMS على الجزء الخلفي من الرقبة أو العمود الفقري القطنية العجزية ، ومغنطيسية سيحفز جذور الشوكي ولكن ليس في العمود الفقري مساحات التنازلي ³ أنفسهم ، وبالتالي مركزية وقت التوصيل السيارات يتضمن في الوقت الحقيقي من المحتمل لتوصيل المحرك المركزي زائد واحد على الأقل تأخير متشابك على مستوى العمود الفقري والوقت من الجذر الأقرب إلى الثقبة الفقرية.

تحفيز الجمعياتي المقترنة. التحفيز النقابي المقترنة (PAS) هو الاسلوب الذي ينطوي على تحفيز العصب المحيطي ، والتحفيز TMS من القشرة الحركية ^30،52. ويتم تطبيق two المحفزات على فترات منتظمة ، بحيث يؤدي إلى استجابة متزامن في القشرة الحركية. اعتمادا على طول الفترة الفاصلة ستكون المحفزات تيسر أو تمنع كل ^30،52 الأخرى. على سبيل المثال ، عندما يتم تطبيق التحفيز في العصب المتوسط ​​وثم 25 مللي ثانية في وقت لاحق في القشرة الحركية للمنبهات تيسير بعضها البعض مما أدى إلى التقوية طويلة الأمد (الكمونية) مثل الاستجابة ^30. على العكس إذا كان الفاصل الزمني هو التحفيز فقط 10 مللي الحافز TMS يحول دون تحفيز الأعصاب الطرفية مما أدى إلى استجابة طويلة الأمد (LTD) الاكتئاب ^30. بسبب هذه الردود ، وغالبا ما تستخدم للمساعدة في PAS نموذج اللدونة الدماغ. وعلاوة على ذلك ، أظهرت الدراسات التي تستخدم مستقبلات NMDA التي يمكن أن يكون قد تم حظره ردود نوع الكمونية في نظام تقييم الأداء ، الذي يدعم كذلك استخدامه كنموذج اللدونة ^52. PAS لديها أيضا بعض التطبيقات السريرية ، مثل إعادة تأهيل السكتة الدماغية ، ولكن لا يستخدم حاليا على نطاق واسع كما rTMS ⁵²

تطبيقات سريرية. TMS كما المرافق السريرية لتشخيص وعلاج الحالات العصبية والعضلية المحدد. ويجري استخدام تقنيات مثل تقنيات نبض واحد وإرفاقها من قبل الباحثين في زيادة فهم الفيزيولوجيا المرضية لمجموعة متنوعة من الأمراض ، وكثير منها على أمل العثور على معايير تشخيصية جديدة. وبالمثل ، يتم استخدام TMS ، للمساعدة في عملية التشخيص من خلال مساعدة الأطباء والباحثين التفريق بين الأمراض بعروض مماثلة. أخيرا ، يتركز قدر كبير من البحوث حول التحقيق في جدوى rTMS كاستراتيجية علاجية. وسيكون هذا القسم مناقشة الاستخدامات السريرية لTMS تركز على مرض مجهول السبب باركنسون ، السكتة الدماغية ، وخلل التوتر الأساسي ، والتصلب الوحشي amytotrophic (ALS) ، والتصلب المتعدد (MS).

وهناك مجموعة متنوعة من واحد ونبض القيم المقترنة TMS التي لديها القدرة على أن تستخدم في تشخيص مجموعة متنوعة من شمال شرقuromuscular الاضطرابات. كل اضطراب الاعصاب لديه مجموعة مميزة من TMS النتائج التي قد تكون مفيدة في توضيح مزيد من الفيزيولوجيا المرضية والتشخيص والتفريق اضطرابات سريرية بعروض مماثلة. وإن كانت هناك أية نتائج نهائية ، فإن هناك إمكانية لTMS للمساعدة في التمييز بين الشروط باركنسونية (مثلا مرض باركنسون ، وتنكس corticobasal) ، وخلل التوتر الابتدائية والثانوية ^34. وبالمثل ، TMS لديه القدرة للمساعدة في تحديد نتائج النذير لبعض الظروف العصبية والعضلية. على سبيل المثال ، وهذا عامل جيد النذير السكتة الدماغية التالي هو وجود أعضاء البرلمان الأوروبي في الطرف خزلية عندما يتم تحفيز نصف الكرة الأرضية المتضررة ^33،52. بشكل عام ، قدرا كبيرا من البحوث لا تزال بحاجة إلى أن تجرى لتحديد فائدة TMS في عملية التشخيص ، ولكن النتائج الحالية تشير إلى أنه لديها امكانات.

بالإضافة إلى إمكانيات التشخيص ، وقدرا كبيرا من attenوقد أعطيت لنشوئها rTMS كأداة علاجية محتملة. واحد من أكثر الأمراض درس هو مرض باركنسون. ولاحظ عدد قليل من الدراسات تحسنا في باركنسون الموحد داء مقياس التقييم (UPDRS) بعد شبه عتبة rTMS في الترددات العالية إلى ^30،34 القشرة الحركية. وتراوحت هذه النتائج تحسن من 15 ٪ إلى 50 ٪ في نتائج قياس التي استمرت حتى ³⁴ الشهر 1. لسوء الحظ ، فإن الأبحاث الحالية عن نتيجة حاسمة لأن هناك قدرا كبيرا من التباين في البروتوكولات التي تجعل من الصعب توضيح القيمة الحقيقية للrTMS كوسيلة علاجية ^3،32،34. حققت حفنة من الدراسات يؤثر على rTMS من خلل التوتر مع نتائج واعدة. تستخدم معظم هذه الدراسات 1Hz rTMS تطبيقها على القشرة الحركية الأولية والتي لوحظت في تحسين الأعراض التي استمرت لبضع ساعات لأشهر بعد جلسة واحدة ^30،34،53. على الرغم من هذه النتائج واعدة ، المزيد من البحوث يحتاج إلى كوندucted لتأكيد هذه النتائج وتحقيق إمكانات rTMS الدورة متعددة.

كانت هناك عدة rTMS النهج في تأهيل السكتة الدماغية. حفزت الدراسات كل من نصفي الكرة الأرضية المتضررة وغير المتضررة على أمل تسهيل استرداد نصف الكرة الأرضية المتضررة. في معظم هذه الدراسات كان هناك تحسن ملحوظ في درجات الإعاقة وشاملة على المدى القصير تحسن في وظيفة الحركة ^{3،30،52،54.} كما هو الحال مع معظم طرق rTMS ، على نطاق أوسع ، للرقابة ، والدراسات الطويلة الأجل تحتاج إلى أن يؤديها لتهذيب البروتوكول وتحديد الإمكانات العلاجية. ومع ذلك ، وعد تظاهروا في هذا الاستعراض الموجز للrTMS كأداة علاجية ، يبرر الحاجة إلى هذه الدراسات على نطاق واسع لتقييم فعاليته.

استنتاجات

باختصار ، في هذه المقالة سعينا لتوفير لأول مرة حساب البصرية الأساسية TMS الإجراءات على الأقل يعملن لدينا من قبل لaboratory. بالإضافة إلى ذلك ، سعينا إلى تسليط الضوء ومناقشة علمية وغيرها من الاستخدامات السريرية لمركز التقنيات التربوية في ما يتعلق النظام العصبي العضلي الإنسان. وسيتم تنفيذها في TMS ينمو بشكل كبير في شعبيته ، ونأمل مع استمرار البحوث الجديدة ويستخدم تقنيات لزيادة فهمنا للنظام العصبي العضلي.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Transcranial Magnetic Stimulator 2002 Transcranial Magnetic Stimulator Bi-Stim2 Figure-Eight 70-mm coil Double Cone Coil	Magstim	NA	TMS equipment (including coils)
Biodex System 4	Biodex	NA	Dynamometer
Biopac MP150 Data Acquisition System	Biopac Systems, Inc.	MP150WSW	A-D converter for EMG and force
AcqKnowledge 4.0 Data acquisition software	Biopac Systems, Inc.	ACK100W
Nikomed Trace 1 ECG electrodes	Nikomed	2015	EMG electrodes
Constant Current Stimulator	Digitimer Ltd.	DS7A	Peripheral nerve stimulator