Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

İnsanlarda Corticomotoneuronal İletimde Değişikliklerin İnvaziv Olmayan Değerlendirilmesi

Published: May 24, 2017 doi: 10.3791/52663

Summary

Bu çalışmanın amacı, tekrarlayan transkraniyal manyetik stimülasyon sonrasında insanlardaki kortikomotonöronal sinapslardaki bulaşmadaki değişimleri değerlendirmektir. Bu amaçla, yola spesifik kortikospinal transmisyonun, yani hızlı, direkt kortikospinal yolaklarının polisinaptik bağlantılardan ayrımının yapılmasına izin veren bir elektrofizyolojik yöntem getirildi.

Abstract

Kortikospinal yol, beyni kaslarla bağlayan ana patikasyondur ve bu nedenle hareket kontrolü ve motor öğrenimi için oldukça önemlidir. Bu yolağın eksitabilitesi ve plastisitesini araştıran bir dizi invaziv olmayan elektrofizyolojik yöntem mevcuttur. Bununla birlikte, çoğu yöntem bileşik potansiyellerin nicelendirilmesine dayanır ve kortikospinal yolun, doğrudan doğruya olan birçok farklı bağlantıdan oluştuğunu ihmal eder. Burada, kortikospinal transmisyonun farklı fraksiyonlarının heyecan verici olmasının test edilmesini sağlayan bir yöntem sunuyoruz. Bu H-refleksi düzenleme tekniği, en hızlı (monosynaptik) ve ayrıca polisinaptik kortikospinal yolaklarının eksitabilitelerini değerlendirmemize izin verir. Ayrıca, motor korteks ve servikomedüller bileşke olmak üzere iki farklı uyarılma alanı kullanarak, kortikal ve omurga etkileri arasında sadece farklılaşmayı değil, aynı zamanda kortikomdaki bulaşmanın değerlendirilmesini sağlarOtoneoral sinaps. Bu yazıda, düşük frekanslı tekrarlayan transkraniyal manyetik stimülasyondan sonra kortikomotoneüral bulguyu değerlendirmek için bu yöntemin nasıl kullanılabileceğini açıklıyoruz. Bu yöntem daha önce kortikal hücrelerin eksitabilitesini azalttığı gösterildi. Burada yalnızca tekrarlayan uyarıma bağlı kortikal hücrelerin değil aynı zamanda omurilik seviyesindeki kortikomotonöronal sinaps şikayetinin de etkilenmekte olduğunu göstermektedir. Bu bulgu, nöroplastisitenin temel mekanizmalarını ve yerlerini anlamak için önemlidir. Temel mekanizmaların incelenmesinin yanı sıra, H-refleks klima tekniği, davranışsal ( örn. , Eğitim) veya terapötik müdahaleleri, patolojiyi veya yaşlanmayı takiben kortikospinal transmisyondaki değişiklikleri test etmek için uygulanabilir ve bu nedenle, hareket kontrolü ve motorun altında yatan sinirsel süreçlerin daha iyi anlaşılmasına olanak tanır öğrenme.

Introduction

Primatlarda, kortikospinal yol, gönüllü eylemleri kontrol eden başlıca inen patikayı oluşturur 1 . Kortikospinal yol, direkt monosinaptik kortikomotonöronal bağlantılar yoluyla dolaylı oligo- ve polisinaptik bağlantılar 2 , 3 aracılığıyla motor kortikal alanları spinal α-motoneuronlara bağlar. Motor korteks, Transkraniyal Manyetik Uyarım (TMS) ile invazif olmayan bir şekilde uyarılan olmasına rağmen, bu uyarıya uyarılmış elektromiyografik yanıtın yorumlanması genellikle zordur. Bunun nedeni motor uyarılmış potansiyelin (MEP) intrakortikal ve kortikospinal nöronların, omurilik interneuronlarının ve spinal α-motoneuronların eksitabilitesindeki değişikliklerden etkilenebilmesidir4 , 5 , 6 , 7 . Birkaç noninvazif elektrofizyolojiCal teknikleri ve stimülasyon protokolleri, kortikospinal eksitabilitede ve transmisyonda meydana gelen değişikliklerin kortikal veya spinal seviyedeki değişikliklerden kaynaklanıp kaynaklanmadığını belirlemeyi amaçlamaktadır. Genellikle, elektrikle uyarılmış H refleks amplitüdünde meydana gelen değişiklikler motoneuron havuzunda eksitabilite değişikliklerinin "göstergesi" olarak kullanılır. Bununla birlikte, H-refleksinin sadece motoneuron havuzunun heyecanlanmasına değil, aynı zamanda presinaptik inhibisyon 8 , 9 veya homosinaptik aktivasyon sonrası depresyon 5 , 10 gibi diğer faktörler tarafından modüle edildiği daha önce gösterilmiştir. MEP'leri ve H refleksleri karşılaştırırken karşılaşılan bir diğer kısıtlama da interneuron seviyesi 11 , 12'de eksitabilite değişiklikleri tespit etme yeteneğidir. Bu dezavantajlara ek olarak motoneuronlar, periferik sinir stimülasyonu ile wi'den farklı şekilde aktive olabilirBöylece, motonöronal eksitabilitede meydana gelen değişiklikler, bu yanıtları, kortikospinal yol 13 , 14 , 15 yoluyla aracılık edilen yanıtlara kıyasla farklı bir şekilde etkiler.

Spinali kortikal etkilerden ayırmak için kullanılan bir başka yöntem, motor korteksin Transkraniyal Elektriksel Uyarımını (TES) 16 göstermektedir. Düşük uyarılma yoğunluklarında uygulanan TES, kortikal eksitabilitede meydana gelen değişikliklerden etkilenmediği savunuldu. Hem TES hem de TMS, α-motoneuronları kortikospinal yolak yoluyla aktive ederken, manyetik ve elektriksel olarak uyandırılmış MEP'lerin karşılaştırılması, HEP refleksleri arasındaki karşılaştırmadan MEP'lerin boyutlarındaki değişikliklerin kortikal doğasında sonuçlar çıkarmak için daha cazip bir yöntem sağlar Ve MEP'ler. Bununla birlikte, stimülasyon yoğunluğu arttıkça, TES uyarılmış MEP'ler, kortikal eksitabilite değişiklikleri de etkilenir <Sup class = "xref"> 17 , 18 . Elektriksel uyarı motor kortekse değil de servikomedüller kavsağına uygulandığında, bu problem kaçınılabilir. Bununla birlikte, elektriksel uyarılar, üst ekstremitede ve alt ekstremite kaslarında servikomedüller motor uyarılmış potansiyelleri (cMEPler) uyandırsa da, çoğu kişi beyin sapında (ve korteks) elektrik stimülasyonunu son derece hoş olmayan ve acı verici olarak algılar. Daha az acı veren bir alternatif, servikomedüller bileşke noktasındaki kortikospinal yolağı, inion 19'da manyetik stimülasyon kullanarak aktive etmektir. Genellikle Servikomedüller Manyetik Uyarımın (CMS) motor kortikal TMS ile aynı inen liflerin çoğunu aktive ettiği ve korteksin eksitabilitesindeki değişiklikler, MEP'leri cMEP'ler ile karşılaştırarak tespit edilebilir 19 kabul edilir . İntracortikal hücrelerin ve kortikomotoneuronal hücrelerin eksitabilitesindeki artışların kortikal kolaylaştırdığı düşünülmektedirServikomedüller uyarılmış MEP'de eşzamanlı bir değişiklik yapılmaksızın MEP'yi uyandırdı.

Bununla birlikte, çoğu konuda, dinlenme sırasında alt ekstremitede manyetik uyarılmış cMEP'ler elde etmek mümkün değildir ( 20 , 21) . Bu sorunun üstesinden gelmek için bir yaklaşım, spinal motoneuronların hedef kanın önceden taşındığı gönüllü olarak heyecanını artırmaktır. Bununla birlikte, büzülme mukavemetindeki ufak değişikliklerin cMEP boyutunu etkilediği iyi bilinmektedir. Bu nedenle, farklı görevleri karşılaştırmak zordur. Buna ek olarak, pre-kontraksiyona bağlı motonöronal uyarılabilirlik değişiklikleri MEP'leri ve cMEP'leri etkileyecektir, ancak mutlaka aynı ölçüde olmayacaktır. Son olarak, bileşik MEP'leri bileşik cMEP'lerle karşılaştırarak, inen voleybollarda bulunan bazı bilgiler kaybolur. Bu, soleus, tibialis anterior ve carpi radialis kaslarının H refleksinin manyetik motor kortikal uyaranlara göre düzenlenmesini içeren çalışmalarla ortaya çıkmıştır12 , 22'de . Belli interstimulus aralıkları (ISI) ile motor kortekste periferik sinir uyarı ve TMS'yi birleştirerek, farklı inen voleybolların H-refleksinde kolaylaştırıcı ve inhibe edici etkileri incelenmesi mümkündür. Bu teknik hayvan deneylerinde nöral yolaklardaki iletimi belirlemek için kullanılan mekansal kolaylaştırma tekniğinden büyük ölçüde esinlenmiştir ve bu tekniğin invaziv olmayan, dolaylı bir versiyonu olarak görülebilir 23 . H-refleksi sadece kortikospinal yolağın farklı kesirleri arasında ayrım yapmak için değil aynı zamanda (yavaş kortikospinal projeksiyonlara karşı) de spinal eksitabiliteyi kontrollü ve karşılaştırılabilir bir şekilde yükseltmek için de önemlidir. Böylece, istirahat sırasında ve aktivite sırasında, bu stimülasyon teknikleri kombinasyonu, yüksek zamansal çözünürlük ile, yani tortus kortikospinal yolağının farklı fraksiyonlarındaki değişikliklerin değerlendirilmesini sağlarEn hızlı, muhtemelen monosinaptik kortikomotoneuronal bağlantılar ve daha yavaş oligo- ve polisinaptik yolaklarda 12,22,24,25. Son zamanlarda bu teknik, motor korteks üzerinde TMS ile H-refleksin düzeltilmesi (M1-şartlandırma) değil, servikomedüller bileşkede (CMS-şartlandırma) 26 ilave iklimlendirme stimülasyonu ile de genişletildi. M1- ve CMS-koşullandırma arasındaki etkileri kıyaslayarak, bu teknik yüksek temporal çözünürlük ile yola spesifik farklılaşmayı sağlar ve kortikal ve omurga mekanizmaları üzerinde yorum yapılmasını sağlar. Ayrıca, ve en önemlisi, mevcut çalışmayla ilgili olarak bu teknik, erken kolaylaştırmayı düşündüğümüzde, kortikomotoneoral sinapsdaki bulaşmanın değerlendirilmesini sağlar. H refleksinin erken kolaylaştırılması muhtemelen aktivasyonun neden olduğuSpinal motoneuronlara direkt monosinaptik kortikomotoneural projeksiyonların 12 , 26 . En hızlı kortikospinal yolları test etmek ve böylece erken kolaylaştırmak için H-refleksi, TMS'den 2-4 ms önce çıkartılmalıdır. Bunun nedeni, H-refleksine kıyasla (yaklaşık 34 ms, bkz. 25 ), MEP'in biraz daha kısa gecikmesi (yaklaşık 32 ms; bkz. TMS uygulanmadan kısa süre önce H-refleks oluşturulması, spinal motonöron seviyesinde yükselen ve en hızlı inen uyarıların yakınsamasına neden olur. TMS servikomedüller bileşke üzerine uygulandığında, inen vole, spinal motoneuron havuzunda, M1 üzerindeki uyarıldıktan sonra, 3-4 ms daha önce varacaktır. CMS-koşullandırma için periferik sinir stimülasyonu, manyetik atımdan 6-8 ms önce uyandırılmalıdır. CMS koşullandırmadan sonra erken kolaylaştırmanın bir değişimi,Kortikospinal yol ve α-motoneuron arasındaki sinaps üzerine yatış 28 . Mevcut çalışmada, yakın zamanda geliştirilen bu teknik, düşük frekanslı tekrarlayıcı TMS'yi (rTMS) takiben omurgayı kortikal etkilerden ayırmak için kullanılmıştır. Daha spesifik olarak, M1-koşullandırma ile erken kolaylaştırma, rTMS müdahalesini takiben azaltılırsa da, CMS-koşullandırmayı takiben erken kolaylaştırmanın değilse, etki köken olarak tamamen kortikal olmalıdır. Aksine, CMS koşullandırma ile erken kolaylaştırma da değişirse, bu değişiklik omurilik seviyesinde gerçekleşen mekanizmalarla ilişkili olmalıdır. Daha spesifik olarak, H-refleksinin erken kolaylaştırılmasının, 12 , 29 omurilik motoneuronlarına direkt, kortikomotonöronal projeksiyonların aktivasyonundan kaynaklandığı düşünülürse, CMS ve M1 klimalı H-refleksinin Erken kolaylaştırma belirtmelidirE değiştirilmiş bir kortikomotoneuronal transmisyon yani sinaptik etkinlik 28 .

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Bu protokol yerel etik komite tarafından onaylanmış ve deneyler Helsinki Deklarasyonu'na (1964) uygundur.

1. Konu Hazırlama

NOT: Konu talimatları - Deneyle başlamadan önce, araştırmanın amacı ve olası risk faktörleri hakkında her konuyu bilgilendirin. Transkraniyal manyetik stimülasyon (TMS) için, tıbbi riskler, epileptik nöbet öyküsü , gözler ve / veya başta zihinsel implantlar, kardiyovasküler sistemin herhangi bir hastalığı ve gebelik içerir. Bu risk faktörlerinden birini teyit eden tüm konuları çıkarın. Ayrıca, sağlıklı bireylerin deneye tabi tutulmasında, nörolojik ve / veya ortopedik hastalığı olan tüm konuları dışarıda bırakın.

  1. Konu Yerleştirme
    1. Konuyu, bacaklar, gövde ve kafa yerleştiren bir sandalyeye yerleştirin. Bacakların uzatıldığından emin olun; böylece dizler ext olurBitti ve periferik sinir deriye daha yakın olduğundan sinir elektriksel uyarımı ile daha kolay ve daha güvenilir bir şekilde heyecan verici hale getirir.
    2. Öznenin kafasının, masa gibi istikrarlı bir destek yüzeyine dayandığı ve yastıklarla sabitlendiğinden emin olun. Boynun ve atlanto-oksipitalin kortikospinal yolağın uyarılmasına izin verecek şekilde bükülmüş olduğundan emin olun.
    3. Çift kutuplu manyetik bobini, merkezi kısmı inion üzerine veya yakınına yerleştirin ve indüklenen akımın birinci türevi kraniyal olarak 19,26 yönlendirilir. Bu pozisyonun deneme boyunca korunmasını sağlamak için kafa ve gövdede elastik kayışlar kullanın.
  2. Yüzey elektrotların kullanılması, Periferik Sinir Uyarımı (PNS) ve TMS ile elektrofizyolojik tepkileri ölçer.
    1. Tıraş, propanol ile dezenfeksiyon ve hafif aşındırma ile soleusun kas göbeğine cildi hazırlayınn.
      1. Kendiliğinden yapışan EMG elektrotlarını m kas gövdesinin üzerine cilde yerleştirin. nalınsı. Kemik üzerinde, örneğin patellada veya medial malleolda cilde bir referans elektrot yerleştirin.
      2. Tüm elektrotları bir EMG amplifikatörüne, son olarak bir analog-dijital dönüştürücüye bağlayın. EMG sinyallerini (× 1000), bant geçiren filtreyi (10 - 1000 Hz) ve örneklemi 4 kHz'de yükseltin.
    2. PNS
      1. H-refleks koşullandırma için, popliteal fossa'daki posterior tibial siniri uyararak soleus kasına H-refleksleri kaydedin. 1 ms süren kare dalga darbeleri ile stimule uygulayın. Uyarılmak için, patellanın hemen altındaki dizin ön yüzüne bantla 5 x 5 cm'lik bir anodu sabitleyin.
        NOT: Kararlı H-refleks genliği, başarılı H-refleksi şartlandırma için bir ön şarttır ve soleus kasından kayıt yapılırken tüm kasların en az değişkenliği bulunabilir.
      2. Katotu poplitea'da hareket ettirL fossa uyarısı için en iyi pozisyon bulunana kadar.
        NOT: En iyi pozisyon, minimum stimülasyon yoğunluğunda, bu düşük stimülasyon yoğunluklarında EMG kayıtlarında görünür bir M dalgası olmaksızın, ve antagonist m'de herhangi bir yanıt almadan, soleus kasında H-refleksleri kaydetmek anlamına gelir. tibialis.
      3. M'deki cevaplardan kaçının. Tibialis kasları, sonuçların n'in Ia aferentlerinden karşılıklı inhibisyonu etkileyebilecek kas. Peroneus communis'den soleus kasının spinal motoneuronlarına. En uygun yeri bulduktan sonra, cilde kendiliğinden yapışan bir elektrod yerleştirin ve tutarlı uyarılma koşullarını sağlamak için elektrotu bantla sabitleyin.
    3. TMS
      1. Soleus kasının elektromyografik kayıtlarında motor uyarılmış potansiyelleri (MEP'ler) ortaya çıkarmak için rakamın sekiz bobinini kullanarak kontralateral hemisferin motor kortikal alanını TMS ile uyarın.
      2. Optimal stimülasyon noktasını bulmak için plaBüküm önce köşeden ve 1 cm önten önce. Bobinin sapı, bobin merkezindeki indükte edilmiş akımın ön akışına geri çağrışarak geriye doğru bakmalıdır.
      3. Maksimum uyarıcı çıktısının yaklaşık% 20-30'u kadar düşük yoğunluklu uyaranlara başlayın, böylece özneler manyetik uyarıya alışacaktır. Ardışık uyaranlar arasındaki duraklamayı 4 saniye olacak şekilde seçin.
      4. Birkaç denemeden sonra stimülasyon yoğunluğunu maksimum stimülatör çıktısının yaklaşık% 40 - 60'ına arttırın ve m'nin sıcak noktasını bulmak için bobini frontal-rostral ve medio-lateral yönde hareket ettirin. nalınsı. Sıcak nokta, MEP'lerin m'de bulunduğu konum olarak tanımlanır. Soleus asgari uyarı yoğunluğu ile uyandırılabilir.
      5. Soleus hotspot'u bulduktan sonra 10 ardışık denemeden 6'sında 50 μV'den daha büyük olan EMG'de MEP tepeden tepesine amplitüdler uyandırmak için gereken minimum yoğunluk olarak istirahat motor eşiğini (1.0 MT) belirleyin. Zemin EMG'sinin zaten 50 μV civarında olduğu deneklerde, eşik olarak 100 μV kullanın.
    4. Bobinin Tespiti
      1. Konunun başını bir masanın üzerine yerleştirin (bkz. "Konu yerleşimi") ve her yönden kafa hareketlerini önlemek için sert köpük kullanın. Bobini bir standa ve öznenin kafasını sandalyeye sabitleyin.
      2. Bileği cırt cırtlı şeritlerle başın üzerine sabitleyin ve deney boyunca bobin ve kafa pozisyonunu izlemek için bir görüntü yönlendirmeli TMS seyrüsefer sistemi kullanın. Nöronların TMS tarafından işe alımını değiştirdiği için, bobin nesnenin kafasına göre küçük hareketlerinden kaçının.
    5. Servikomedüller Kavşakta Manyetik Uyarım
      1. Kortikospinal yolun aksonlarını heyecanlandırmak için servikomedüller bileşke üzerine yerleştirilen çift konili bir manyetik bobin kullanın.
      2. Bobini, indüklenen akımın i birinci türevininKafa yönde yönlendirilmiş ve merkez kısmı inion'un üzerinde ya da yakınındadır. Uyarıcıyı maksimum uyarıcı çıkışı (% 100) ile uygulayın.
        NOT: Bu yüksek stimülasyon yoğunluğu bile olsa, uyaran, spinal motoneuronları yeteri kadar istihdam etmek ve çoğu kişide alt bacağın kaslarını ( örn ., M. Soleus ve m tibialis anterior) harekete geçirmek için çok zayıftır. Böylece, servikomedüller stimülasyon ile alt bacak kaslarının yüzey EMG'sinde bileşik potansiyel yoktur. Bu nedenle, spinal motonöronların heyecanını artırmak için servikomedüller simülasyonu H-refleks ile birleştirin (bkz. "3.1).

2. Ön-ölçüm

  1. H-refleksin boyutunu ayarlayın (periferik sinir uyarımı)
    1. H refleks koşullandırma için, elektrik uyarıcının uyarılma yoğunluğunu değiştirerek H-refleks boyutunu maksimum M dalgasının (Mmax) 31 % 20'sine ayarlayın. Mmax elde etmek için,H-refleks alım eğrisi. Bu amaçla, uyarıları çeşitli uyaran yoğunluklarıyla uygulayın. Ardıl denemeler arasındaki duraklama 4 s'dir.
    2. Kayıt yazılımında online olarak H-reflekslerini ve M-dalgalarını EMG'deki pik-pik amplitüdleri olarak (mV cinsinden) hesaplayın. Denetim boyunca H-refleksinin boyutunun deneme boyunca Mmax'ın% 20'sinde sabit kaldığına dikkat edin ve her denemede boyutunu kontrol edin. H-refleks boyutunun sistematik bir sapmasını tespit ederken (kontrol H-refleksi her zaman hedef boyuta göre daha küçük veya daha büyüktür), uyarı yoğunluğunu ard arda denemeden hemen önce ayarlayın.
  2. Deneyden önce TMS'nin uyarılma yoğunluğunu ayarlayın.
    1. Dinlenme sırasındaki H refleks koşullandırma için, motor korteksteki TMS için stimülasyon yoğunluğunu MT'nin% 90 ila% 100'üne ayarlayın. PNS içermeyen denemelerde hiçbir MEP görülmediğinden emin olun.
      NOT: simülasyon yoğunluğu, r'deki koşullu H refleksi üzerinde büyük etkiler sağlamak için MT'nin% 100'üne yakındır.Öyle ki erken kolaylaştırma kolayca tespit edilebilir.
    2. Deneyden önce servikomedüller uyarı yoğunluğunu ayarlayın. Kortikal uyarılmanın aksine, servikomedüller uyarı için uyarı yoğunluğunu her zaman maksimum uyarıcı çıktısının% 100'ü olarak ayarlayın.
  3. H-refleksini motor kortekste manyetik uyarıyla koşullandırın.
    1. Kortikomotoneuronal transmisyon değişikliklerinin değerlendirilmesine izin vermek için iki uyaran arasındaki zamanlamayı değiştirerek (H-refleks klima) TMS ve PNS uygulayın. Erken kolaylaştırmayı saptamak için, şartlandırma protokolünü -5 ms'lik bir interstimulus aralığı (ISI) ile başlatın ve -5 ila +1 ms arası milisaniyelik adımlarla ISI'ları değiştirin ( Şekil 1B ).
      NOT: Negatif ISI, PNS'nin TMS'den önce ortaya çıktığı, pozitif ISI'lerin bunun tersini gösterdiğini gösterir.
    2. TMS ve PNS arasındaki ISI'yı uyarma denemesinden uyarma denemesine rastgele değiştirin, böylece belirli bir emir nedeniyle herhangi bir önyargı bulunmamasına dikkat edinUyarıcılar ortaya çıkabilir.
      NOT: "erken kolaylaştırma", motor kortekse TMS uygulanırken ISI'lar -4 ms ila -2 ms arasında gerçekleşmelidir. Bu, en hızlı (monosinaptik kortikospinal yolaklar) o anda spinal motoneuronlarda PNS ile afferent voleybola çarpması anlamına gelir (erken kolaylaştırmayı saptamak için 5.2'ye bakın).
    3. Ardışık uyarılma denemeleri arasındaki duraklamayı 4 saniyeye ayarlayın.
  4. H-refleksini servikomedüller kavsağın üzerinde manyetik uyarıyla şartlandırın.
    NOT: Şartlandırma için servikomedüller uyarımı kullanarak, kortikospinal yolakların uyarılması, motor kortekste uyarılmadan spinal motonöronlara uzaysal olarak daha yakındır. Bu nedenle, erken kolaylaştırmaya karşılık gelen ISI yaklaşık 3-4 ms kaydırılmıştır. Bir örnek olarak, -4 ms'de primer motor korteksteki TMS ile erken kolaylaştırma, servikomedüler stimülasyon ile -7 ila -8 ms arası bir ISI'ya karşılık gelecektir.
  5. Motor Cortex ve Servikomedüller Kavşak Üzerinde Alternatif Uyarım
    1. Motor korteksin manyetik uyarımı ile (M1-şartlandırma, bkz. 2.1) SOL H-reflekslemesinin koşullandırılması ve aynı deneme sırasında rastgele bir sırayla manyetik servikomedüller stimülasyon (CMS-şartlandırma, bkz. 2.2) ile uygulanması.
      NOT: Şartlandırılmış H reflekslerini aynı kontrol H-refleksi örneğine yönlendirmek için bir ve aynı denemede M1- ve CMS-şartlandırmalarını dönüşümlü olarak uygulamak önerilirEe Şekil 1 ).

3. Müdahale - Yavaş tekrarlanan TMS

  1. Uyarı yoğunluğunu 1,2 MT'ye ayarlayın, bu da H reflektör şartlandırması gerçekleştirmek için birkaç dakika sürdüğü için gereken uzun süreli 32 , 33 kortikospinal uyarılma baskılanmasını sağlar. RTMS müdahalesi sırasında birincil motor kortekse 20 dakika süreyle 1 Hz'de TMS uygulayın.

4. Sonrası Ölçüm

  1. Müdahaleden hemen sonra, ön-ölçütlerde kullanılanlarla aynı ISI'lar ile H-refleksifikasyon uygulayın.
  2. M1 ve servikomedüller bileşke manyetik stimülasyon için ön uyarıdan daha aynı uyarılma yoğunluklarını kullanın.
  3. Kontrol H-refleksinin ön ölçümdeki ile aynı boyutta olduğundan emin olun. Sistematik bir sapma tespit edilirse, stimülasyon yoğunluğunu ayarlayın.

5. DaTa İşleme

  1. H-refleksleri, MEP'ler ve şartlandırılmış H-refleksleri gibi tüm fizyolojik yanıtları, düzeltilmemiş EMG'nin zirve-pik amplitüdleri olarak hesaplayın.
    1. Her ISI için, a) kortikal ve b) servikomedüller stimülasyon için ortalama on klimalı H-refleksi. Buna ek olarak, şartlandırılmış H-refleksleri için referans ( yani % 100) olarak hizmet eden ortalama on kontrol ( yani koşulsuz) H-refleksi.
    2. Sonuç olarak, her ISI için şartlandırılmış H-reflekslerinin ortalama amplitüdünü hem ön hem de ölçüm sonrası kontrol H-refleksinin ortalama amplitüd yüzdesi olarak ifade edin. Kritik önem taşıyan erken kolaylaştırmayı belirlerken dikkatli olun:
      NOT: Erken kolaylaştırmanın başlangıcının oluşumunda bireyler arası değişkenlik olduğu için, her bir konuda ön değerlendirmede erken kolaylaşmayı ayrı ayrı belirleyin.
  2. Parametrik olmayan Wilcoxon testlerini kullanarakKoşullandırılmış H refleksinin ilk yükselişi. CMS-koşullandırma için ISI -9 ms'de testleri başlatın; M1-şartlandırma araması için erken kolaylaştırmayı ISI -5 ms'de başlatın. Ön ölçümde elde edilen bu erken kolaylığın genliğini, post-ölçümde elde edilen erken kolaylaştırmanın genliği ile aynı ISI'yi kullanarak karşılaştırın.
  3. Ayrıca, görsel incelemeyle erken kolaylaştırmayı doğrulayın.
    NOT: M1 iklimlendirme işleminden sonra, erken kolaylaştırma olasılığı ISI -3 ms civarında gerçekleşebilir. Koşullandırılmış H-refleksindeki ilk yükselişden kısa bir süre sonra, örneğin 1 ila 2 ms sonra, tekrar yükselmeden önce şartlandırılmış H-refleksinde bir düşüş vardır. CMS-koşullandırmadan sonra, erken kolaylaştırma muhtemelen ISI -7 ms civarında meydana gelir, bu nedenle, M1-kondisyonlamadan sonra yaklaşık 4 ms daha erken olur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

M1 ve CMS koşullandırmadan sonra erken kolaylaştırmanın ortaya çıkışı

M1 üzerindeki TMS ile H refleks koşullandırma, ISI -3 ve -4 ms civarında meydana gelen erken bir kolaylaştırmaya neden oldu. CMS-koşullandırma sonrası erken kolaylık, yaklaşık 3 ms daha önce gerçekleşti (sırasıyla ISI -6 ve -7 ms). Bir kişinin örnek ISI-eğrileri Şekil l' de gösterilmektedir. Bu çalışmada, erken kolaylaştırma hem M1 hem de CMS-şartlandırması ile oluşumunun ilk ms ​​içinde değerlendirildi (bkz. Şekil 1C , D ). Dolayısıyla, bu erken kolaylığın doğrudan, monosinaptik kortikospinal yolaklarının aktivitesini yansıttığını varsaymak mantıklıdır 12 , 22 , 24 , 29 ,Lass = "xref"> 34. Dolayısıyla, sonraki sonuçlar, rTMS'den sonra doğrudan monosinaptik kortikospinal yolaklarda proseslerin nasıl değiştiğinin bir göstergesi olarak erken kolaylaştırmaya odaklanmaktadır.

RTMS'nin erken kolaylaşmanın amplitüdünde yol açtığı değişiklikler

20 dakikalık rTMS'den sonra, her ikisinde de bir azalma, M1-koşullandırma ile erken kolaylaştırma ve CMS-koşullandırma ile erken kolaylık vardı. Aksine, kontrol H-refleksi sabit bir seviyede kaldı. Şekil 2A , B, C'de , temsili bir konunun bir örneği gösterilmektedir. Şekil 2'de D, E, F iki maddenin ortalaması alınmıştır. İndirgemenin, CMS-şartlandırmasından sonra M1-şartlandırmasından sonra olduğu kadar belirgin olmasa da yine de açıkça görülebileceği görülebilir. DTüm örneklemin ata seti 28'de görülebilir .

Şekil 1
Şekil 1 : M1 ve CMS koşullandırma prosedürü.
Önceki yayınlarımızdan birinde bulunan bu modifiye edilmiş şekil, M1 ve CMS koşullandırma prosedürünün şematik bir çizimini göstermektedir. (A) Bir bobinin primer motor kortekste (M1 olarak gösterilir) ve diğeri servikomedüller bileşke (CMS olarak gösterilir) üzerine yerleştirildiğini görebilirsiniz. (M1-cond) ve servikomedüller bileşke (CMS-cond) manyetik stimülasyonundan sonra inen volller olarak ( B) , bazı ms'ler için dağıtılır ancak periferik sinir stimülasyonu (H-refleksi) sadece kısa bir etki üretir; H-refleksi, azalan volle göre ileri kaydırılabilirY ile inen kortikospinal volleyin (erken kolaylaştırma) hızlı (ölü) fraksiyonuna çarpması veya geriye doğru kaydırılması ile daha yavaş kortikospinal yollar test edilebilir (geç kolaylaştırma). C'de , M1-şartlandırmasından sonra bir H-refleks klima eğrisi görüntülenir. D'de , CMS-şartlandırmasından sonraki H-refleksi şartlandırma eğrisi gösterilmektedir. (Şekil 28'den Oxford University Press'in izniyle değiştirilmiştir). Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen tıklayınız.

şekil 2
Şekil 2 : Düşük Frekanslı rTMS'nin M1 ve CMS-Koşullandırmadan Sonra Erken Kolaylaştırma Üzerindeki Etkileri.
A, B ve C'de RTMS müdahalesi öncesinde ve sonrasında bir temsilci öznenin "ong" verileri (10 izin ortalaması) görüntülenir. Erken kolaylaştırmayı temsil eden şartlandırılmış H-reflekslerinin hem M1- (A) hem de CMS-şartlandırmasından (B) sonra azaldığı görülürken, kontrol H-refleksleri değişmeden kalmıştır (C). D, E ve F'de , aynı örüntüyü gösteren iki öznenin ortalaması görüntülenir: Kontrol H refleksinde herhangi bir değişiklik yapılmadan hem M1 hem de CMS klimalı H reflekslerinde azalma. CMS koşullandırmadan sonra azalma, kortikomotonöronal sinapslarda değişen iletiyi gösterir. Bununla birlikte, rTMS sonrası supresyonun M1-kondisyonlamadan sonra daha büyük olduğu görülebilir. Bu nedenle, motor kortikal seviyede de ciddi değişimler düşünülebilir. İlk sıradaki P-değerleri, tek konunun verisine karşılık gelir. (Şekil 28'den Oxford University Press'in izniyle değiştirilmiştir).Pload / 52663 / 52663fig2large.jpg "target =" _ blank "> Bu figürden daha büyük sürümünü görmek için lütfen tıklayınız.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Burada açıklanan H-refleksi koşullandırma prosedürü, kortikospinal yol 28'in tekrarlayan aktivasyonunu takiben, kortikomotonöronal sinaps üzerindeki transmisyonda akut değişimlerin değerlendirilmesi için özel olarak ele alınmıştır. Bu açıdan, H-refleksi koşullandırması, rTMS'nin korteks yapılarının eksitabilitesini etkilemekle kalmadığını, aynı zamanda kortikomotoneural sinapsda kortikomotoneürel iletim üzerinde bir etkiye sahip olduğunu vurgulamıştır. Bununla birlikte, motor gelişim ve yaşlanma, motor öğrenme, egzersiz ve eğitim, yorgunluk, hareketsizlik, hasardan iyileşme, nörofizyolojik ve terapötik müdahaleler, patoloji vb. Gibi durumlarda kortikospinal transmisyon değişiklikleri meydana geldiğinden, bu yöntem gerçekten de daha geniş bir uygulama alanına sahip olabilir. TMS güvenlik önlemlerine uyulduğu müddetçe güçlü gövdeli ya da hastalarda uygulanabilir.

Sunulan yöntem, oturum-içi çalışma için uygulanabilirBu bağlamda olduğu gibi fek- siyonlar ya da daha uzun süre boyunca uzunlamasına etkiler. M1-koşullandırma tekniğinin, örneğin 8 hafta immobilizasyon 35 , 4 haftalık denge eğitimi 36 , 37 ve dört haftalık balistik kuvvet eğitimi 36 takip eden etkilerin güvenilir bir şekilde değerlendirilmesine olanak tanıyacak şekilde önceden gösterildi 36 . Bu çalışmaların tamamında, davranışsal müdahaleye tabi tutulmayan kontrol gruplarında, şartlandırılmış H reflekslerinde herhangi bir değişiklik gözlenmemiştir. Bildiğimiz kadarıyla CMS koşullandırma tekniği göz önüne alındığında, bugüne kadar uzun vadeli etkiler üzerine herhangi bir çalışma yayınlanmamıştır.

Yaklaşık 12 - 14 ISI içeren bir şartlandırma protokolü yaklaşık 15 dakika sürer. Bu, bu stimülasyon protokolünün daha kısa süren nöral plastisitenin değerlendirilmesi için uygun olmadığı anlamına gelir. Bununla birlikte, müdahale sonrası test prosedürünü genellikle kısıtlamak mümkündür.Özellikle ön önlemde değerlendirilen erken kolaylaştırmayı hedeflemek ve bu suretle prosedürün süresini belirgin olarak birkaç dakikaya kısaltır. Bu durumda, her bir özne için erken kolaylaştırmayı ayrı ayrı belirlemek önemlidir. Bu, temel ölçümde ve daha sonra, aynı ISI (lar) ı kullanarak ölçüm sonrası elde edilen erken kolaylaştırma ile karşılaştırıldığında yapılmıştır.

Bileşik potansiyellerin izlenmesi yerine H-refleksin TMS ile Müsaade Edilmesinin (M1) veya servikomedüller bileşkenin şartlandırılmasının avantajı iki katmadır. İlk olarak, hızlı ve doğrudan kortikomotonöronal projeksiyonların aktivitesini yansıtan erken kolaylaştırmada değişiklikleri değerlendirmek gibi, belirgin kortikospinal projeksiyonların seçici olarak aktarılmasının ölçülmesi mümkündür. Bileşik potansiyel amplitüdlerinin analizi ile karşılaştırıldığında bu büyük bir avantajdır, çünkü bu son tepkiler birçok doğrudan ve dolaylı etkiden etkilenmektedirs. İkincisi, özellikle alt ekstremite kasları için ve istirahat sırasındaki ölçümler sırasında bileşik potansiyelleri (CMEP) yalnızca servikomedüller manyetik stimülasyon yoluyla ortaya çıkarmak mümkün değildir (Ugawa ve ark., 1994, Oya ve ark., 2008). H refleks koşullandırma kullanarak, H-refleksi omurilik motor nöronlarının kortikospinal transmisyona duyarlılığını arttırır. Bununla birlikte, deney esnasında SOL kontrolünün H-refleksinin boyutunu M max'ın yaklaşık% 20-25'inde sabit tutmak önemlidir, zira H-refleksinin kolaylaştırıcı veya engelleyici girdilere karşı duyarlılığının, Onun büyüklüğü 31 .

Kortikospinal eksitabilitede veya transmisyonda meydana getirilen değişikliklerin kortikal veya omurilik düzeyindeki değişikliklerden kaynaklanıp kaynaklanmadığını değerlendirmek için, birçok çalışma, TMS'in M1 üzerindeki etkisi, M116'nın TES sonrası yanıtlarını karşılaştırmıştır. TMS ve TES,Azalan kortikospinal volleyleri nasıl ortaya çıkardıklarını. TMS ile bileşik cevabın büyük bir kısmı kortikospinal hücrelerin 38 , 39 transsynaptik uyarımıyla sağlanır. Aksine, TES, direkt olarak, akson tepeciklerinden uzaktaki bir aksonal bölgede kortikospinal nöronların daha büyük bir kısmını depolarize eder ve dolayısıyla "doğrudan" ya da D dalgası 38 , 39 , 40 olarak adlandırılır. Motor korteksin eksitabilitesindeki değişiklikler TMS sonrası TES sonrasıdakilere göre daha az kuvvetle etkiler - en azından düşük stimülasyon yoğunluğu 17 , 18'de . Mevcut bağlamda, TES uygulanmadı, çünkü a) bu tür uyarılar ciddi ağrı ile ilişkiliydi ve b) kortikal etkilerin dışlanmasını sağlamak istedik. Bu nedenle, cevapları eliciTMS ile M1 üzerinde, servikomedüller bileşke TMS tarafından tetiklenen yanıtlarla tedavi edildi. Servikomedular seviyede kortikospinal yolağın uyarılmasına izin vermek için, cismi, merkez kısmının üzerine yerleştirilmesi için bobinin konumlandırılmasına izin vermek için, boynu ve atlantik-oksipital eklemin büküldüğü bir pozisyona konuyu yerleştirmek gerekir Veya inionun yakınında, kranyal yönde yönlendirilmiş bir akım 19 , 26 ile sonuçlanır. Bu nedenle, bu CMS-şartlandırma prosedürünün yanıtlarındaki değişiklikler spinal seviyedeki değişikliklere açıkça atfedilebilir. Ayrıca, koşullandırılmış H-refleksinin erken kolaylaştırılmasının, 12 , 29 omurilik motoneuronlarına direkt, kortikomotonöronal projeksiyonların aktivasyonundan kaynaklandığı düşünülürse, erken kolaylaştırma sırasında CMS-şartlandırılmış H-refleksinde bir değişiklik olduğunu gösterir Değiştirilmiş bir kortikomotoneal vaskülüsyon 28 .

Tarif edilen yöntemlerin kolda periferik sinirlerin uyarılması ve kol ya da el kaslarındaki kayıtlarla üst ekstremite için ölçümler elde etmek için de uygulanabileceği ilgili perspektif olsa da bu teknik, içinde bulunduğu kaslarla sınırlıdır Istikrarlı bir H-refleksi ortaya çıkarmak mümkün. Dahası, CMS kondüsyonunun tatsız karakteri nedeniyle, cisimler uyarıcıyı önceden tahmin ederek gerginleşebilirler. Dolayısıyla, sistematik bir sapmayı önlemek için M1 ve CMS koşullandırmayı randomize etmek önemlidir. Aynı nedenle, zihinsel simülasyon veya reaksiyon zamanı görevlerini içeren bazı deneyler mümkün olmayabilir. Örneğin, deneklerden bazı postürel görevleri hayal etmelerini istedik ( 41 ), ancak CMS koşullanması öngörülürken konular zihinsel simülasyona konsantre olamadı. Bir diğer kısıtlama, bu yöntemin daha fazlaDinamik görevler şu şekildedir: a) bobini servikomedüller birleşme yerinden sabitlemek çok zor ve b) başı bükülmüş bir konumda tutmak. Son olarak, yöntem çok zaman alıcıdır ve uygulamasını geniş anlamda daha da sınırlandırmaktadır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

Acknowledgments

Bu çalışma İsviçre Ulusal Bilim Vakfı (316030_128826) tarafından verilen bir hibe ile desteklenmiştir.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Self-adhesive EMG electrodes Blue sensor N, Ambu, Ballerup, Denmark Used to record EMG signals
Electrical stimulator Digitimer DS7A, Hertfordshire, UK Used to elicit the soleus H-reflex
Stimulating electrode Blue sensor N, Ambu, Ballerup, Denmark Used to elicit the soleus H-reflex
Magnetic stimulator #1 Magstim Rapid2 TMS stimulator, Magstim Company Ltd., Whitland, UK Used to elicit contralateral motor evoked potentials in the soleus muscle
Coil #1: 90 mm figure-of-eight coil  Magstim Company Ltd., Whitland, UK Used to elicit contralateral motor evoked potentials in the soleus muscle
            Stimulator #1 and coil #1 were used in the original publication (Taube et al. 2014; Cerebral Cortex)
Magnetic stimulator #2 MagPro X100 with MagOption, MagVenture A/S, Farum, Denmark Used to elicit contralateral motor evoked potentials in the soleus muscle
Co#2: 95 mm focal “butterfly-shaped” coil (D-B80)  MagVenture A/S, Farum, Denmark
Stimulator no2 and coil no2 were used in the video session
Magnetic stimulator #3 Magstim Company Ltd., Whitland, UK Used to stimulate at the cervicomedullary junction
Coil #3: double-cone magnetic coil Magstim Company Ltd., Whitland, UK Used to stimulate at the cervicomedullary junction
Image-guided TMS navigational system #1 Brainsight 2, Rouge Research, Montreal, Canada Used in the original publication (Taube et al. 2014; Cerebral Cortex) to monitor coil position throughout the experiment
Image-guided TMS navigational system #2 TMS Navigator SW-Version 2.0, LOCALITE GmbH, Sankt Augustin, Germany Used for the video session
Literature: 
Taube et al. 2014 Taube, W., Leukel, C., Nielsen, J. B. & Lundbye-Jensen, J. Repetitive Activation of the Corticospinal Pathway by Means of rTMS may Reduce the Efficiency of Corticomotoneuronal Synapses. Cerebral cortex, doi:10.1093/cercor/bht359 (2014).

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Lemon, R. N., Kirkwood, P. A., Maier, M. A., Nakajima, K., Nathan, P. Direct and indirect pathways for corticospinal control of upper limb motoneurons in the primate. Prog.Brain Res. , 263-279 (2004).
  2. Jankowska, E., Padel, Y., Tanaka, R. Projections of pyramidal tract cells to alpha-motoneurones innervating hind-limb muscles in the monkey. J. Physiol. 249, 637-667 (1975).
  3. Maertens de Noordhout, A., et al. Corticomotoneuronal synaptic connections in normal man: an electrophysiological study. Brain. 122, 1327-1340 (1999).
  4. Noordhout, M. D., Pepin, J. L., Gerard, P., Delwaide, P. J. Facilitation of responses to motor cortex stimulation: effects of isometric voluntary contraction. Ann.Neurol. 32, 365-370 (1992).
  5. Nielsen, J., Morita, H., Baumgarten, J., Petersen, N., Christensen, L. O. On the comparability of H-reflexes and MEPs. Electroencephalogr.Clin.Neurophysiol.Suppl. 51, 93-101 (1999).
  6. Morita, H., et al. Differential changes in corticospinal and Ia input to tibialis anterior and soleus motor neurones during voluntary contraction in man. Acta Physiologica Scandinavica. 170, 65-76 (2000).
  7. Ugawa, Y., Terao, Y., Hanajima, R., Sakai, K., Kanazawa, I. Facilitatory effect of tonic voluntary contraction on responses to motor cortex stimulation. Electroencephalogr.Clin.Neurophysiol. 97, 451-454 (1995).
  8. Rudomin, P. Selectivity of the central control of sensory information in the mammalian spinal cord. Adv.Exp.Med.Biol. 508, 157-170 (2002).
  9. Eccles, J. C. Presynaptic inhibition in the spinal cord. Prog.Brain Res. 12, 65-91 (1964).
  10. Hultborn, H., et al. On the mechanism of the post-activation depression of the H-reflex in human subjects. Exp.Brain Res. 108, 450-462 (1996).
  11. Burke, D., Gandevia, S. C., McKeon, B. Monosynaptic and oligosynaptic contributions to human ankle jerk and H-reflex. J Neurophysiol. 52, 435-448 (1984).
  12. Nielsen, J., Petersen, N., Deuschl, G., Ballegaard, M. Task-related changes in the effect of magnetic brain stimulation on spinal neurones in man. J. Physiol. 471, 223-243 (1993).
  13. Morita, H., Baumgarten, J., Petersen, N., Christensen, L. O., Nielsen, J. Recruitment of extensor-carpi-radialis motor units by transcranial magnetic stimulation and radial-nerve stimulation in human subjects. Exp Brain Res. 128, 557-562 (1999).
  14. Hultborn, H., Nielsen, J. B. H-reflexes and F-responses are not equally sensitive to changes in motoneuronal excitability. Muscle Nerve. 18, 1471-1474 (1995).
  15. Awiszus, F., Feistner, H. Recruitment order of single motor units of the anterior tibial muscle in man. Electroencephalogr.Clin.Neurophysiol.Suppl. 51, 102-112 (1999).
  16. Hess, C. W., Mills, K. R., Murray, N. M. Responses in small hand muscles from magnetic stimulation of the human brain. J Physiol. 388, 397-419 (1987).
  17. Day, B. L., Thompson, P. D., Dick, J. P., Nakashima, K., Marsden, C. D. Different sites of action of electrical and magnetic stimulation of the human brain. Neurosci.Lett. 75, 101-106 (1987).
  18. Lemon, R. N., et al. Handbook of Transcranial Magnetic Stimulation. Pascual-Leone, A., et al. , Arnold. 61-77 (2002).
  19. Taylor, J. L. Stimulation at the cervicomedullary junction in human subjects. J. Electromyogr. Kinesiol. 16, 215-223 (2006).
  20. Oya, T., Hoffman, B. W., Cresswell, A. G. Corticospinal-evoked responses in lower limb muscles during voluntary contractions at varying strengths. J. Appl. Physiol. 105, 1527-1532 (2008).
  21. Ugawa, Y., Uesaka, Y., Terao, Y., Hanajima, R., Kanazawa, I. Magnetic stimulation of corticospinal pathways at the foramen magnum level in humans. Ann.Neurol. 36, 618-624 (1994).
  22. Nielsen, J., Petersen, N. Changes in the effect of magnetic brain stimulation accompanying voluntary dynamic contraction in man. J. Physiol. 484, 777-789 (1995).
  23. Baldissera, F. H. H., Illert , A. I. Handbook of Physiology. Section 1: The nervous system, vol II. Motor control. Brooks, V. B. , American Physiological Society. 509-595 (1981).
  24. Petersen, N., Christensen, L. O. D., Nielsen, J. B. The effect of transcranial magnetic stimulation on the soleus H reflex during human walking. J Physiol. 513, 599-610 (1998).
  25. Taube, W., et al. Direct corticospinal pathways contribute to neuromuscular control of perturbed stance. J Appl Physiol. 101, 420-429 (2006).
  26. Taube, W., Lundbye-Jensen, J., Schubert, M., Gollhofer, A., Leukel, C. Evidence that the cortical motor command for the initiation of dynamic plantarflexion consists of excitation followed by inhibition. PLoS.One. 6, e25657 (2011).
  27. Petersen, N., Christensen, L. O., Morita, H., Sinkjaer, T., Nielsen, J. Evidence that a transcortical pathway contributes to stretch reflexes in the tibialis anterior muscle in man. J. Physiol. 512, 267-276 (1998).
  28. Taube, W., Leukel, C., Nielsen, J. B., Lundbye-Jensen, J. Repetitive Activation of the Corticospinal Pathway by Means of rTMS may Reduce the Efficiency of Corticomotoneuronal Synapses. Cerebral cortex. , (2014).
  29. Nielsen, J., Petersen, N. Evidence favouring different descending pathways to soleus motoneurones activated by magnetic brain stimulation in man. J Physiol. 486, 779-788 (1995).
  30. Kujirai, T., et al. Corticocortical inhibition in human motor cortex. J Physiol. 471, 501-519 (1993).
  31. Crone, C., et al. Sensitivity of monosynaptic test reflexes to facilitation and inhibition as a function of the test reflex size: a study in man and the cat. Exp.Brain Res. 81, 35-45 (1990).
  32. Maeda, F., Keenan, J. P., Tormos, J. M., Topka, H., Pascual-Leone, A. Interindividual variability of the modulatory effects of repetitive transcranial magnetic stimulation on cortical excitability. Exp.Brain Res. 133, 425-430 (2000).
  33. Fitzgerald, P. B., Brown, T. L., Daskalakis, Z. J., Chen, R., Kulkarni, J. Intensity-dependent effects of 1 Hz rTMS on human corticospinal excitability. Clin.Neurophysiol. 113, 1136-1141 (2002).
  34. Nielsen, J., Petersen, N., Ballegaard, M. Latency of effects evoked by electrical and magnetic brain stimulation in lower limb motoneurones in man. J. Physiol. 484, 791-802 (1995).
  35. Leukel, C., et al. Changes in corticospinal transmission following 8weeks of ankle joint immobilization. Clin neurophysiol. , (2014).
  36. Schubert, M., et al. Balance training and ballistic strength training are associated with task-specific corticospinal adaptations. Eur J Neurosci. 27, 2007-2018 (2008).
  37. Taube, W., et al. Cortical and spinal adaptations induced by balance training: correlation between stance stability and corticospinal activation. Acta Physiol (Oxf). 189, 347-358 (2007).
  38. Di Lazzaro, V., et al. Effects of voluntary contraction on descending volleys evoked by transcranial stimulation in conscious humans. J. Physiol. 508, 625-633 (1998).
  39. Edgley, S. A., Eyre, J. A., Lemon, R. N., Miller, S. Comparison of activation of corticospinal neurons and spinal motor neurons by magnetic and electrical transcranial stimulation in the lumbosacral cord of the anaesthetized monkey. Brain. 120 (Pt 5), 839-853 (1997).
  40. Di Lazzaro, V., et al. Effects of voluntary contraction on descending volleys evoked by transcranial electrical stimulation over the motor cortex hand area in conscious humans. Exp.Brain Res. 124, 525-528 (1999).
  41. Taube, W., et al. Brain activity during observation and motor imagery of different balance tasks: An fMRI study. Cortex. 64, 102-114 (2015).

Tags

Sinirbilimi Sayı 123 Nörofizyoloji Kortikospinal yol Sinaptik plastisite Motor korteksi Servikomedüller bileşke H-refleks şartlandırma Transkraniyal manyetik stimülasyon Periferik sinir uyarımı
İnsanlarda Corticomotoneuronal İletimde Değişikliklerin İnvaziv Olmayan Değerlendirilmesi
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Taube, W., Leukel, C., Nielsen, J.More

Taube, W., Leukel, C., Nielsen, J. B., Lundbye-Jensen, J. Non-invasive Assessment of Changes in Corticomotoneuronal Transmission in Humans. J. Vis. Exp. (123), e52663, doi:10.3791/52663 (2017).

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