Method Article

Epilepsi Hastalarında Beyin uyarılabilmenin Bağlantı ile ilgili değerlendirmek için bir Multimodal imaging- ve Uyarım tabanlı Yöntemi

DOI:

10.3791/53727

November 13th, 2016

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dinlenme durumu fonksiyonel bağlantı MRG, kortikal gelişim malformasyonlarına bağlı epilepsi de dahil olmak üzere çok çeşitli nöropsikiyatrik bozuklukları olan hastalarda anormallikler tanımlamıştır. Transkraniyal Manyetik Stimülasyon, EEG ile kombinasyon halinde, epilepsili hastaların anormal bağlantıya sahip bölgelerde kortikal hipereksitabiliteye sahip olduğunu gösterebilir.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dinlenme durumu fonksiyonel bağlantı MRI (rs-fcMRI), kan oksijenasyon seviyesine bağlı sinyalde zaman içindeki korelasyonlara dayalı olarak farklı beyin bölgeleri arasındaki bağlantıyı tanımlayan bir tekniktir. rs-fcMRG, farklı nörolojik ve psikiyatrik hastalıklarda beyin bağlantısındaki anormallikleri tanımlamak için yaygın olarak uygulanmaktadır. Bununla birlikte, rs-fcMRG bağlantı anormallikleri, beyin elektrofizyolojisi ve hastalık durumu arasındaki ilişki bilinmemektedir, çünkü kısmen hastalık patofizyolojisindeki fonksiyonel bağlantıdaki değişikliklerin nedensel önemi belirlenmemiştir. Transkraniyal Manyetik Stimülasyon (TMS), kortikal aktivitede noninvaziv olarak fokal değişiklikler üretmek için elektromanyetik indüksiyon kullanan bir tekniktir. Elektroensefalografi (EEG) ile birleştirildiğinde, TMS beynin dış bozulmalara tepkisini değerlendirmek için kullanılabilir. Burada, nöropsikiyatrik hastalığı olan hastalarda fonksiyonel bağlantıdaki değişikliklerin fizyolojik önemini değerlendirmek için rs-fcMRI, TMS ve EEG'yi birleştirmek için bir protokol sunuyoruz. Kortikal gelişim malformasyonu, periventriküler nodüler heterotopi (PNH) nedeniyle epilepsili hastalarda anormal bağlantıya sahip bölgeleri belirlemek için rs-fcMRG'nin kullanıldığı daha önce yayınlanmış bir çalışmadan temsili sonuçlar sunuyoruz. Epilepsili hastalarda stimülasyon, kortikal hipereksitabilite ile tutarlı olarak, TMS ile uyarılan potansiyelin geç bileşeninde anormal bir artış ile, eşleşen sağlıklı kontrol hastalarında aynı bölgelerin stimülasyonuna göre anormal TMS ile uyarılmış EEG aktivitesi ile sonuçlandı. Bu anormallik, anormal dinlenme durumu fonksiyonel bağlantısı olan bölgelere özgüydü. Daha önce kaydedilmiş nöbetleri olan bir denekte elektrik kaynağı analizi, anormal TMS ile uyarılmış aktivitenin kökeninin, nöbet başlangıç bölgesi ile birlikte lokalize olduğunu gösterdi ve bu da bir epileptojenik devrenin varlığını düşündürdü. Bu sonuçlar, rs-fcMRI, TMS ve EEG'nin insan hastalıklarında anormal beyin bağlantısının fizyolojik önemini tanımlamak ve anlamak için birlikte nasıl kullanılabileceğini göstermektedir.

Introduction

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Transkraniyal manyetik stimülasyon (TMS) invaziv olmayan elektromanyetik indüksiyon ile korteks bölgeleri uyararak için bir yöntemdir. TMS, büyük bir boşlukta sınırlı manyetik akı, bir hedef kortikal bölgesinde bir elektrik alanı indükler ve böylece alttaki nöral doku aktivitesini modüle etmek için kullanılır. Motorda motor korteks sonuçlarına TMS elektromiyografi (EMG) üzerinden periferik ölçülebilir uyarılmış potansiyeller. Çift veya bakliyat üçüz uygulandığında, TMS, belirli intrakortikal GABAerjik ve glutaminerjik devreleri 1-3 aktivitesini değerlendirmek ve böylece insan hastalarda in vivo olarak uyarma ve inhibisyon dengesini değerlendirmek ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Burada açıklanan protokol Beth Israel kadın papaz Tıp Merkezi ve Massachusetts Institute of Technology kurumsal inceleme kurulları tarafından onaylandı.

1. Konu Seçimi

  1. Araştırma protokolü için hasta seçimi.
    1. Aktif epilepsi (son bir yıl içinde nöbet) veya uzaktan epilepsi öyküsü olan hastaların belirlenmesi yapısal beyin görüntüleme ve periventriküler nodüler heterotopi (önceki nöbetler, ancak hiçbir ya son beş yıl içinde nöbet veya ilaç kapalıyken).
    2. nöbet öyküsü olmayan hastalar hariç. Ayrıca nöbet için alternatif olası etyolojilere olan hastaları hariç (örneğin, travmatik beyin hasarı, inme, meningoe....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dinlenme-devlet fonksiyonel bağlantı fMRI gibi bağlantısı olmadan heterotopik periventriküler gri cevher nodülleri ile yüksek fonksiyonel bağlantı gösteren korteks bölgeleri (Şekil 1) ve kontrol bölgeleri tanımlamak için kullanılır. Böyle anormal fonksiyonel bağlantı fizyolojik öneme sahip olup olmadığını belirlemek için, ilişkili dinlenme-devlet faaliyeti ile kortikal bölge kontrol uyarılması tarafından üretilen EEG potansiyellerine göre neuronavigated TMS "bağlı" hedef.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dinlenme-devlet fonksiyonel bağlantı MRG insan beyninin ağ bağlantısını tespit etmek ve farklı hastalık durumlarında 26,31,32 meydana bağlantı değişiklikleri tanımlamak için kullanılır olmuştur. fMRI fonksiyonel bağlantı BOLD sinyal korelasyon tanımlanmasına dayalı olarak kan oksijenlenme değişiklikleri altında yatan nöral aktivitenin, nedensel önemi ve bu fMRI bağlantı bulguların fizyolojik alaka ile önemsiz olmayan bir ilişki var gibi Ancak, ve belirsizdir. TMS belirli kortikal bölgelerdeki beyin aktivitesi.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

MMS, SWG, CJC ve BSC'nin açıklayacak hiçbir şeyi yoktur. APL, Nexstim, Neuronix, Starlab Neuroscience, Neuroelectrics ve Neosync'in bilimsel danışma kurullarında görev yapmaktadır ve transkraniyal manyetik stimülasyonun (TMS) elektroensefalografi (EEG) ve manyetik rezonans görüntüleme (MRI) ile gerçek zamanlı entegrasyonuna ilişkin yayınlanmış ve bekleyen çeşitli patentlerde mucit olarak listelenmiştir.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar, uyarılmış elektriksel aktivitenin Kaynak tahmini Bölümü'ndeki yardımı için Emily L. Thorn, BA'ya teşekkür eder. MMS, Harvard Catalyst / Harvard Klinik ve Translasyonel Bilim Merkezi'nden (Ulusal Araştırma Kaynakları Merkezi ve Ulusal Translasyonel Bilimleri Geliştirme Merkezi, Ulusal Sağlık Enstitüleri Ödülü KL2 TR001100) KL2 / Catalyst Tıbbi Araştırma Araştırmacısı Eğitimi ödülü ile desteklenmiştir. CJC, Ulusal Sağlık Enstitüleri'nden (5K12NS066225) bir hibe ile desteklenmiştir. APL, kısmen Sidney R. Baer Jr. Vakfı, Ulusal Sağlık Enstitüleri (R01 HD069776, R01 NS073601, R21 MH099196, R21 NS082870, R21 NS085491, R21 HD07616) ve Harvard Catalyst / Harvard Kli....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
3T MRI tarayıcı
MRI fonksiyonel bağlantı yazılımı
MRI görüntü görüntüleme yazılımıMRICron
Transkraniyal Manyetik StimülatörNexstimeXimia StimülatörüDiğer tedarikçilerden stimülatörleri kullanabilir, ör, Magventure, Magstim
MRI nöronavigasyon sistemiNexstimNBS v3.2.1Alternatif MRG nöronavigasyon sistemi, ör., Brainsight, Localite
TMS uyumlu EEG sistemiNexstimEximia EEGAlternatifleri: Beyin Ürünleri, Synamps, ANT
Matlab MathworksR2012bAlternatifleri: Oktav
EEGLab
Minimum Norm Tahmini (MNE) yazılımı
Ücretsiz Sörfçü

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Florian, J., Müller-Dahlhaus, M., Liu, Y., Ziemann, U. Inhibitory circuits and the nature of their interactions in the human motor cortex a pharmacological TMS study. J. Physiol. 586 (2), 495-514 (2008).
  2. Rotenberg, A.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Resting State Functional ConnectivityTranscranial Magnetic StimulationElectroencephalography RecordingEpilepsy Brain ExcitabilityCortical Hyperexcitability AssessmentTMS Evoked EEG ActivityFunctional Connectivity MRINeuronavigation Guided StimulationIndependent Component AnalysisSeizure Onset Zone Localization

Related Articles