Method Article

Gelişmekte olan beyin motor Cortex non-Invaziv modülasyon ve robotik haritalama

DOI:

10.3791/59594

⸱

July 1st, 2019

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Neurosciences, University of Calgary, 2Hotchkiss Brain Institute, University of Calgary, 3Cumming School of Medicine, University of Calgary, 4Department of Pediatrics, University of Calgary, 5Alberta Children's Hospital Research Institute, University of Calgary, 6Faculty of Medicine and Dentistry, University of Alberta, 7Department of Clinical Neurosciences, University of Calgary

In This Article

Summary

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

Çocuklarda motor korteksinin modülasyon (DCS, HD-tDCS) ve haritalama (robotik TMS) için protokoller gösteriyoruz.

Abstract

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

Transkraniyal Manyetik stimülasyon ile motor korteks haritalama (TMS) motor korteks Fizyoloji ve plastisite sorgulama potansiyeli vardır ama çocuklarda benzersiz zorluklar taşır. Benzer şekilde, Transkraniyal doğrudan akım stimülasyon (tDCS) yetişkinlerde motor öğrenimini artırabilir, ancak çocuklara son zamanlarda uygulanabilmektedir. DCS kullanımı ve yüksek çözünürlüklü DCS (HD-DCS) gibi ortaya çıkan teknikler, gelişmekte olan beyinde özel metodolojik hususlar gerektirir. Robotik TMS motor haritalama özellikle gelişmekte olan beyinde, haritalama için benzersiz avantajlar gösterebilir. Burada, çocuklarda motor korteks modülasyonu ve motor haritalarını aynı anda keşfedebilebilen iki entegre Yöntem için pratik ve standartlaştırılmış bir yaklaşım sağlamayı hedefliyoruz. İlk olarak, robotik TMS motor haritalama için bir protokol açıklanmaktadır. Bireyselleştirilmiş, MRI-Navigated 12x12 ızgaralar motor korteks rehberlik bir robot tek Pulse TMS yönetmek için merkezli. Ortalama motor uyarılmış potansiyel (MEP) ızgara noktası başına amplitüs harita alanı, hacim ve yerçekimi merkezi dahil sonuçları ile bireysel el kasları 3D motor haritaları oluşturmak için kullanılır. Her iki yöntemin de güvenliğini ve tolerabilirliğini ölçmek için araçlar da dahildir. İkinci olarak, motor korteks ve motor öğrenimini modüe etmek için hem DCS hem de HD-DCS uygulamasının uygulanması açıklanmaktadır. Deneysel bir eğitim paradigması ve örnek sonuçlar açıklanmıştır. Bu yöntemler çocuklarda non-invaziv beyin stimülasyon uygulanması ilerletmek olacaktır.

Introduction

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

Non-invaziv beyin stimülasyon hem ölçmek ve insan beyin fonksiyon modüle olabilir1,2. En yaygın hedef motor korteks olmuştur, kısmen hemen ve ölçülebilir biyolojik çıkış (motor uyarılmış potansiyeller) ama aynı zamanda motor sistemi disfonksiyon ve özürlülük sonuçlanan nörolojik hastalıkların yüksek prevalansı. Hastalığın bu büyük küresel yükü, serebral palsi gibi çocukları etkileyen koşullar yüksek bir oranını içerir, dünya çapında bazı 17.000.000 kişi etkileyen ömür boyu özürlü önde gelen nedeni3. Bu klinik alaka ve nörostimulasyon teknolojilerinin çeşitli ve artan kapasitelerine rağm....

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

Protocol

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

Bu protokolde açıklanan tüm yöntemler konjoint sağlık araştırma etiği kurulu, Calgary Üniversitesi (REB16-2474) tarafından onaylanmıştır. Protokol Şekil 1' de açıklanmıştır.

1. non-invaziv beyin stimülasyon kontrendikasyonları

  1. TMS15 ve tDCS1 için kontrendikasyonlar için tüm katılımcılar ekran önce işe.

2. Transkraniyal Manyetik stimülasyon motor haritalama

  1. Navigasyonlu TMS için MRG hazırlanması
    1. Her katılımcının yapısal MRG (T1) alın. Eğer bir MRI elde edilemez ise, Montreal nörolojik Enstitüsü 'nden MRI şablon....

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

Results

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

Burada sunulan yöntemleri kullanarak, randomize, Sham kontrollü girişimsel Deneme8tamamladı. Her iki tip non-invaziv beyin stimülasyonu için herhangi bir kontrendikasyon içermeyen sağ el çocuklar (n = 24, Yaş 12-18) işe alınmıştır. Bu çalışmada, nöropsikolojik ilaçlarla ya da DC 'lere naif olmayan katılımcılar özellikle dışlandı. Hiçbir düşüş yoktu.

Robotik TMS motor haritaları bir temel motor haritası el.......

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

Discussion

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

TMS aynı zamanda, perinatal inme22 ve serebral palsi de dahil olmak üzere klinik Pediatrik nüfus, incelenmiştir, TMS motor haritaları başarıyla girişimsel plastisite mekanizmaları keşfetmek için serebral palsi olan çocuklarda oluşturuldu. Kurulan bir protokol8' i kullanarak, TMS motor haritaları genellikle gelişen çocuklarda başarıyla toplandı ve şu anda perinatal inme ve hemiplegik serebral palsi olan çocuklar için devam eden çok merkezli klinik denemelerinde toplanıyor ( .......

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

Disclosures

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

Yazarların açıklamaları yok.

Acknowledgements

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

Bu çalışmada Kanada Sağlık Araştırmaları Enstitüleri tarafından destekleniyordu.

....

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

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
1x1 SMARTscan StimülatörüSoterix Medikal A.Ş.
4x1 HD-tDCS AdaptörüSoterix Medikal A.Ş.
Brainsight NöronavigasyonRoge Çözünürlükhttps://www.rogue-resolutions.com/catalogue/neuro-navigation/brainsight-tms-navigation/
Karbon Kauçuk ElektrotSoterix Medical Inc.
EASYpad ElektrotSoterix Medikal A.Ş.
EASYstrapsSoterix Medikal A.Ş.
EMG AmplifikatörüBortec Biyomedikalhttp://www.bortec.ca/pages/amt_16.htm
HD1 Elektrot TutucuSoterix Medikal A.Ş.https://soterixmedical.com/research/hd-tdcs/accessories/hd1-holderYüksek Çözünürlüklü tES için Standart Tabanlı HD-Elektrot Tutucu (HD-tES)
HD-ElektrotSoterix Medical Inc.https://soterixmedical.com/research/hd-tdcs/accessories/hd-electrodeSinterlenmiş halka HD-Elektrot.
HD-JelSoterix Medikal A.Ş.https://soterixmedical.com/research/hd-tdcs/accessories/hd-gelYüksek Çözünürlüklü tES için HD-GEL (HD-tES)
Micro 1401 Veri Toplama SistemiCambridge Electronics http://ced.co.uk/products/mic3in
Purdue PegboardLafayette Instrument Company
Tuzlu su çözümüBaxter
Soterix Medikal HD-CapSoterix Medikal A.Ş.
TMS RobotAxilium Roboticshttp://www.axilumrobotics.com/en/
TMS Stimülatör ve BobinMagstim Inchttps://www.magstim.com/neuromodulation/
https://soterixmedical.com/research/1x1/tdcs/devicehttps://soterixmedical.com/research/hd-tdcs/4x1https://soterixmedical.com/research/1x1/accessories/carbon-ruber-electrodehttps://soterixmedical.com/research/1x1/accessories/1x1-easypadhttps://soterixmedical.com/research/1x1/accessories/1x1-easystraphttp://www.baxter.ca/en/products-expertise/iv-solutions-premixed-drugs/products/iv-solutions.pagehttps://soterixmedical.com/research/hd-tdcs/accessories/hd-cap

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Woods, A. J., et al. A technical guide to tDCS, and related non-invasive brain stimulation tools. Clinical Neurophysiology. 127 (2), 1031-1048 (2016).
  2. Nitsche, M. A., et al.

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

Robotic TMS Motor MappingTranscranial Magnetic StimulationTranscranial Direct Current StimulationHigh Definition tDCSMotor Evoked PotentialNeuronavigation MRI IntegrationEMG Data Acquisition3D Motor Map AnalysisPediatric Brain StimulationMotor Cortex Plasticity

Related Articles