Bu protokol, fleksör digitorum yüzeysel (FDS) kası için primer motor korteks (M1) sıcak noktasının lokalize edilmesi için saç derisi akupunktur tabanlı bir yöntem tanıtır ve etkinliğini geleneksel C3 bölgesine karşı doğrular.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
El motor hotspotunu invaziv olmayan beyin stimülasyonu için hedefleyen yeni bir saç derisi akupunktur tabanlı yöntem
Bu makalede
Özet
Özet
Belirli kaslara karşılık gelen primer motor korteksin (M1) hassas lokalizasyonu, nöromodülasyonun etkinliğini artırmak için kritik öneme sahiptir. Navigasyon transkraniyal manyetik stimülasyon (nTMS) veya diğer haritalama araçları mevcut olmadığında, stimülasyon genellikle standart 10-20 EEG sisteminin C3 bölgesinde uygulanır. Ancak, ortaya çıkan kanıtlar C3'ün el kaslarını hedeflemek için en uygun bölge olmayabileceğini gösteriyor. Bu nedenle, bu çalışmanın amacı, el kası için M1 sıcak noktasını belirlemek ve C3 bölgesiyle karşılaştırıldığında etkinliğini doğrulamak için yenilikçi bir nöroanatomi tabanlı lokalizasyon yöntemi önermektir. Flexor digitorum yüzeysel (FDS) kası için M1 sıcak noktasını akupunktur tabanlı bir yaklaşımla belirlemek için adım adım bir protokol geliştirildi. Belirlenen sıcak nokta, daha sonra başlangıç ve nöromodülasyon sonrası motor uyarılan potansiyeller (MEP'ler) değerlendirilerek geleneksel C3 bölgesiyle karşılaştırıldı. Temsil veriler, önerilen M1 sıcak noktasının hem başlangıç noktasında hem de nöromodülasyon sonrası C3 bölgesinden önemli ölçüde daha yüksek MEP genlikleri verdiğini göstermiştir. Önerilen yaklaşım, FDS için M1 sıcak noktasının yerelleştirilmesi için doğrulanmış ve pratik bir yöntem sunmaktadır. Bu teknik, gelişmiş nörogörüntüleme araçları erişilmediğinde klinik uygulamada nöromodülasyonun etkinliğini artırma potansiyeline sahiptir.
Giriş
Nöromodülasyon için primer motor korteksteki (M1) kortikal sıcak noktanın belirli kasları hedeflemesi için hassas bir şekilde lokalize edilmesi, motor rehabilitasyon sonuçlarını optimize etmek için kritiköneme sahiptir 1. Navigasyonlu transkraniyal manyetik stimülasyon (nTMS), doğrudan kortikal uyarıma ile karşılaştırıldığında motor haritalama için invaziv olmayan güvenilir bir metodolojiolarak benimsenmiştir 2. Ancak, bu tür araçların yokluğunda, standart 10-20 EEG sistemi tarafından tanımlanan C3 (sol yarımküre) ve C4 (sağ yarımküre), nöromodülasyon3 sunmak için M1 hedefleme olarak yaygın olarak kullanılır. Ancak çalışmalar, C3'ün gerçek M1 sıcaknoktası 4,5'i temsil etmeyebileceğini ve nöromodülasyon için optimal yer olmayabileceğini göstermiştir; çünkü çevredekialternatif bölgelere kıyasla daha düşük motor uyarılan potansiyel (MEP) genlikleri sağlar 6. Ayrıca, yüksek çözünürlüklü transkraniyal elektriksel uyarım (HD-tES) modülatöretkilerini 7,8,9,10 artırma potansiyeline sahiptir; ancak geleneksel montajlara kıyasla hedeflenen uyarım alanının daha hassas lokalizasyonu gerektirir11,12. Bu nedenle, gelişmiş nörogörüntüleme araçları erişilmediğinde M1 sıcak noktasını doğru şekilde tanımlamak için bir yönteme ihtiyaç vardır.
Çin saç derisi akupunkturu, geleneksel Çin iğneleme yöntemlerini beyin korteksinin temsil alanlarının modern nöroanatomisiyle birleştiren çağdaş bir akupunkturtekniğidir 13. Geleneksel akupunkturun aksine, saç derisi akupunkturu, merkezi sinir sistemi fonksiyonlarından sorumlu kortikal bölgelerle hizalanan belirlenmiş bölgeler boyunca deri altı iğne yerleştirilmesiniiçerir 13. Motor bozuklukların tedavisinde Jiao, Lin, Jin ve Tang tarafından kurulanlar ile uluslararası standartlaştırılmış Çin saç derisi noktasıprotokolü 14 dahil olmak üzere çeşitli saç derisi akupunktur sistemi geliştirilmiş ve kullanılmıştır. Bu yaklaşımlar arasında, Jiao'nun saç derisi akupunkturu, modern nöroanatomi ve nörofizyolojik prensipleri geleneksel Çin akupunktur teknikleriyle birleştirerek, merkezi sinir sistemi fonksiyonunu modüle etmek için yenilikçi bir yöntemyaratır 15,16. Ancak, bu kavramların üst uzuv nöromodülasyon çalışmalarında uygulanıp doğrulanamayacağı hâlâ bilinmemektedir.
Bu nedenle, bu protokol, saç derisi akupunktur işaretleri (AC) kullanarak fleksör digitorum yüzeysel (FDS) kasının M1 sıcak noktasının lokalize edilmesi için yeni bir yaklaşım keşfetmeyi ve HD-tES müdahalesinden önce ve sonra kortikospinal uyarılabilirliği geleneksel C3 bölgesiyle karşılaştırarak doğrulamayı amaçlamaktadır. Ancak mevcut yaklaşım yalnızca net şekilde tanımlanabilir saç derisi anatomik işaretlerine sahip sağlıklı katılımcılarda ve özellikle FDS kası için doğrulanmıştır. Bu yöntemin diğer üst uzuv kaslarına genelleştirilip uygulanamayacağı veya nörolojik bozuklukları olan bireylere uygulanıp uygulanmayacağı belirsizdir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
Katılımcılar, üst uzuvları etkileyen nörolojik veya kas-iskelet sistemi bozuklukları öyküsü olmayan sağ elini kullanan sağlıklı yetişkinlerdi. Araştırma protokolü, Houston'daki Teksas Üniversitesi Sağlık Bilimleri Merkezi'ndeki İnsan Özeklerinin Korunması Komitesi (CPHS) tarafından incelenip onaylanmıştır. Katılımdan önce tüm katılımcılardan yazılı bilgilendirilmiş onay alındı.
1. Hazırlık
- Katılımcıların kollarını doğal olarak dinlendirerek rahat bir pozisyonda dik oturmasını sağla. M1 FDS hotspot lokalizasyon protokolü için bir ölçü ve işaretleyici gereklidir. FDS için sıcak noktayı lokalize etme süreci, çağdaş saç derisi akupunktur stratejisini takip etmelidir.
2. Üst motor noktasını (UMP) lokalize edin
NOT: Üst Motor Noktası (UMP), ön-arka çizginin orta noktasına 0,5 cm geride bulunan ve glabella'dan (kaşlar arasındaki orta nokta) iniona kadar uzanan nokta olarak tanımlanır.
- Ölçü lentindeki "0" işaretini glabella ile hizalayın (Şekil 1A) ve bantın saç derisi boyunca düz ve düz tutulduğundan emin olun.
- Bantı, dış oksipital tüküransın ucu olan inyona doğru gerin (Şekil 1B).
- Glabella ile inion arasındaki orta noktayı boyuna çizgi boyunca belirleyin. Bu noktadan itibaren 0,5 cm arkadan ölçün ve konumu görünür bir noktayla işaretleyin.
- Bantı, sol ve sağ preuriküler noktalar (veya kulakların tepesi) arasında hizalayarak (Şekil 1C), bandın düz olduğundan emin olun. Bu enine çizginin orta noktasını görünür bir noktayla işaretleyin.
- 2.4. adımda işaretlenen orta noktayı referans olarak kullanarak, gerekirse 2.3'te belirtilen noktayı yanlayarak nihai UMP'nin enine orta noktada merkezlenmiş olmasını sağlayacak şekilde ayarlayın (Şekil 1D).
Şekil 1: Üst motor noktasının lokalizasyonu. (A) Kaşlar arasındaki orta nokta (Glabella). (B) Oksipital kemiğin orta hattında bulunan dış oksipital çıkıntı (İnyon). (C) Sol preuriküler nokta, kulağın tragusun önünde yer alır. (D) Orta sagittal çizgi ile sol ve sağ preauriküler noktaları birleştiren enine çizginin kesişim noktasından 0,5 cm geride konumlanmıştır; bu nokta Üst Motor Noktası (UMP) olarak tanımlanır. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
3. Alt motor noktasını (LMP) lokalize edin
NOT: Alt Motor Noktası (LMP), kaşın yan ucundan iniona kadar uzanan çizginin ön saç çizgisiyle kesişimi olarak tanımlanır.
- Ölçü lentindeki "0" işaretini yüzün sol tarafındaki kaşın yan ucuna hizalayın (Şekil 2A).
- Ölçü bandını bu noktadan inion'a doğru düz çapraz bir yol izleyerek saç derisi boyunca gerin (Şekil 2A).
- Bu çapraz çizginin ön saç çizgisini kestiği noktayı görünür bir noktayla tanımlayın ve işaretleyin. Bu nokta LMP olarak tanımlanır (Şekil 2B).
4. M1 FDS hotspot (AC) noktasını konumlandırın
NOT: M1 FDS sıcak noktası, motor alan çizgisi boyunca Üst Nokta (Yukarı) ile Alt Motor Noktası (LMP) arasındaki mesafenin beşte ikisinde yer alan olarak tanımlanır (Şekil 2C).
- Ölçü lentindeki "0" işaretini Üst Motor Noktası (UMP) ile hizalayın ve ölçü lentini Alt Motor Noktasına (LMP) uzatın.
- UMP ile LMP arasındaki toplam mesafeyi kaydedin.
- UMP'den bu mesafenin 2/5'inde bulunan noktayı görünür bir noktayla ölçün ve işaretleyin. Bu nokta, AC sıcak noktası olarak tanımlanır.
Şekil 2: Alt motor noktası ile FDS sıcak noktasının lokalizasyonu. (A) Kaşın yan ucundan iniona kadar uzanan çizginin ön saç çizgisi ile kesişimi. (b) Alt motor noktası (LMP). (C) Üst Motor Noktası (UMP), FDS hotspot (AC) ve LMP. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
5. M1 FDS Hotspot (AC) doğrulaması
NOT: Katılımcılara rahat bir yüksekliğe ayarlanmış bir sandalyeye oturmalarını, sağ ellerini yumuşak bir yastığın üzerine koymalarını ve uyarım seansı sırasında rahatlamalarını öğretin.
- Bipolar yüzey elektromiografisi (EMG) elektrotlarını sağ fleksör digitorum yüzeysel (FDS) kasının karnına yerleştirin ve örnekleme frekansını 2 kHz'e ayarlayın (Şekil 3A).
- Uluslararası 10-20 EEG sistemi17 temelli C3 noktasını işaretleyin.
- Önerilen yaklaşımla FDS sıcak noktasını (AC) işaretleyin.
- TMS bobinini AC noktasında saç derisi üzerine dokunsal olarak konumlandırın, sap geriye doğru 45° açı ile yönlendirilecek şekilde (Şekil 3B).
- Maksimum TMS çıkışının %30'undan başlayın ve tek darbeli uyarım verin.
- Dinlenme motor eşiğini (RMT) belirlemek için şiddeti kademeli olarak artırın.18..
- Uyarım yoğunluğunu RMT'nin %120'sine ayarlayın ve hem AC hem de C3 noktalarında en az 20 ardışık MEP'i kaydedin.
Şekil 3: EMG elektrodu ve TMS bobininin yerleşimi. (A) FDS'de bipolar EMG elektrotlarının yerleştirilmesi ve (B) M1 FDS hotspot'ta tek darbeli TMS'nin yerleştirilmesi. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
6. HD-tES müdahalesi
- Katılımcılara, ellerini masaya veya kol dayama dayama üzerine koyarak rahat bir sandalyeye oturmalarını öğretin.
- EEG kapağını, standart protokol17'ye göre takın, böylece saç derisi işaretleriyle (nasion ve inion) doğru hizalanma sağlanır.
- Bir elektrodu hedef alanın (AC veya C3) üzerine yerleştirin ve dört referans elektrodu hedef alanın etrafına eşit şekilde yerleştirerek stabil akım dağılımı sağlanır (Şekil 4). Empedansı azaltmak için tüm elektrot bölgelerine iletken jel uygulayın.
- Elektrot empedansını uyarıcının dahili empedans ölçeriyle kontrol edin ve değerlerin 2 kΩ'nun altında olduğundan emin olun.
- Uyarım parametrelerini 20 dakika süreyle 2 mA yoğunluk ve 21 Hz frekansa ayarlayın.
- HD-tES'i açın ve şiddeti 30 saniyede 2 mA'ya kademeli olarak çıkarın.
- Uyarı sırasında katılımcının tepkilerini izleyin, rahatsızlık, cilt tahrişi veya alışılmadık hisler belirtileri olup olmadığını kontrol edin.
- 20 dakika sonra cihazı kapatın, elektrotları dikkatlice çıkarın ve saç derisi bölgelerini temizleyin.
Şekil 4: HD-tES'in kurulumu. Merkez elektrot, çevredeki kanallarda 4 referans elektrodu ile C3 veya AC'ye hedeflenir. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
Sonuçlar üç önemli bulguyu ortaya çıkardı: i) Önerilen yöntem (AC), nöroanatomi rehberli saç derisi akupunkturuna dayanarak, TMS rehberli sıcak nokta ile örtüştüğü nedeniyle FDS kası için M1 sıcak noktasını başarıyla belirledi. ii) Tanımlanan M1 FDS sıcak noktası, geleneksel olarak hedeflenen C3 bölgesiyle örtüşmemiştir; Ayrıca, AC bölgesi C3'e kıyasla daha yüksek baz MEP genlikleri göstermiştir. iii) AC bölgesinde HD-tACS müdahalesi MEP genliklerini anlamlı şekilde artırdı, oysa C3 bölg...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
Bu çalışmada, saç derisi akupunkturu işaretlerine dayanarak FDS kası için M1 sıcak noktasının lokalileştirilmesi için yenilikçi bir yaklaşım geliştirildi. Önerilen AC bölgesi, FDS kası için M1 sıcak noktası olarak güçlü bir potansiyel gösterdi ve geleneksel kullanılan C3 bölgesine kıyasla daha yüksek temel ve modülasyon sonrası MEP genliklerine sahipti.
Kortikospinal yol, motor korteksten gelen en kritik iniş yollarından biridir ve isteğe bağlı motor davranış<...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Yazarlar, bu makalede bildirilen çalışmayı etkileyebilecek bilinen hiçbir rekabet eden finansal çıkarları veya kişisel ilişkileri olmadığını belirtmektedir.
Teşekkürler
Yazarlar, EMG analizini yaparken değerli rehberlik ve uzmanlık sağladığı için Miami Üniversitesi Biyomedikal Mühendislik Bölümü Profesörü Dr. Yingchun Zhang'a minnettardır.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Electrode Gel | Soterix Medical Inc., New York, ABD | https://soterixmedical.com/research/hd-tdcs/accessories/hd-gel | |
| EMG | TMSi, Oldenzaal, Hollanda | https://www.tmsi.artinis.com/product-overview | |
| Yüksek çözünürlüklü transkraniyal elektriksel uyarım (HD-tES) | Soterix Medical Inc., New York, ABD | https://soterixmedical.com/research/hd-tdcs/4x1 | |
| TMS (Magstim Bistim² 200) | Magstim Company Ltd., Whitland, Galler, Birleşik Krallık | 3231-00 |
Kaynaklar
- Rossini, P. M., et al. Non-invasive electrical and magnetic stimulation of the brain, spinal cord, roots and peripheral nerves: basic principles and procedures for routine clinical and research application. An updated report from an IFCN committee. Clin Neurophysiol. 126 (6), 1071-1107 (2015).
- Jeltema, H. R., et al. Comparing navigated transcranial magnetic stimulation mapping and "gold standard" direct cortical stimulation mapping in neurosurgery: a systematic review. Neurosurg Rev. 44 (4), 1903-1920 (2021).
- Tang, X., et al. Transcranial direct current stimulation for upper extremity motor dysfunction in poststroke patients: a systematic review and meta-analysis. Clin Rehabil. 38 (6), 749-769 (2024).
- Silva, L. M., Silva, K. M. S., Lira-Bandeira, W. G., Costa-Ribeiro, A. C., Araujo-Neto, S. A. Localizing the primary motor cortex of the hand by the 10-5 and 10-20 systems for neurostimulation: an MRI study. Clin EEG Neurosci. 52 (6), 427-435 (2021).
- Sparing, R., Buelte, D., Meister, I. G., Paus, T., Fink, G. R. Transcranial magnetic stimulation and the challenge of coil placement: a comparison of conventional and stereotaxic neuronavigational strategies. Hum Brain Mapp. 29 (1), 82-96 (2008).
- Kim, H., Wright, D. L., Rhee, J., Kim, T. C3 in the 10-20 system may not be the best target for the motor hand area. Brain Res. 1807, 148311(2023).
- Roy, A., Baxter, B., He, B. High-definition transcranial direct current stimulation induces both acute and persistent changes in broadband cortical synchronization: a simultaneous tDCS-EEG study. IEEE Trans Biomed Eng. 61 (7), 1967-1978 (2014).
- Meng, H., et al. High-definition transcranial alternating current stimulation (HD-tACS) has regional neuromodulation effects in the forearm and hand muscles. Brain Stimul. 18 (1), 94-96 (2025).
- Masina, F., et al. Neurophysiological and behavioural effects of conventional and high-definition tDCS. Sci Rep. 11 (1), 7659(2021).
- Parlikar, R., et al. High-definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS): a systematic review on the treatment of neuropsychiatric disorders. Asian J Psychiatr. 56, 102542(2021).
- Alam, M., Truong, D. Q., Khadka, N., Bikson, M. Spatial and polarity precision of concentric high-definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS). Phys Med Biol. 61 (12), 4506-4521 (2016).
- Villamar, M. F., et al. Technique and considerations in the use of 4×1 ring high-definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS). J Vis Exp. (77), e50309(2013).
- Hao, J. J., Hao, L. L. Review of clinical applications of scalp acupuncture for paralysis: an excerpt from Chinese scalp acupuncture. Glob Adv Health Med. 1 (1), 102-121 (2012).
- Lee, G. E., Lee, P. T., Ran, N., Zhou, J. Scalp acupuncture for children with cerebral palsy: a protocol for a systematic review. Medicine (Baltimore). 98 (48), e18062(2019).
- Wang, J., et al. Acupuncture treatment on the motor area of the scalp for motor dysfunction in children with cerebral palsy: study protocol for a multicenter randomized controlled trial. Trials. 21 (1), 29(2020).
- Wu, Y., et al. Potential scalp acupuncture and brain stimulation targets for common neurological disorders: evidence from neuroimaging studies. Chin Med. 20 (1), 58(2025).
- American Electroencephalographic Society. Guideline thirteen: guidelines for standard electrode position nomenclature. J Clin Neurophysiol. 11 (1), 111-113 (1994).
- Westin, G. G., Bassi, B. D., Lisanby, S. H., Luber, B. Determination of motor threshold using visual observation overestimates transcranial magnetic stimulation dosage: safety implications. Clin Neurophysiol. 125 (1), 142-147 (2014).
- Meng, H., Houston, M., Francisco, G. E., Zhang, Y., Li, S. Scalp acupuncture guidance for identifying the optimal site for transcranial electrical stimulation of the hand. Exp Brain Res. 242 (9), 2083-2091 (2024).
- Lemon, R. N. Descending pathways in motor control. Annu Rev Neurosci. 31, 195-218 (2008).
- Liu, R., Moe, A. A. K., Liu, W., Zoghi, M., Jaberzadeh, S. Does acupuncture at motor-related acupoints affect corticospinal excitability? a systematic review and meta-analysis. J Integr Med. 23 (2), 113-125 (2025).
- Song, W., Amer, A., Ryan, D., Martin, J. H. Combined motor cortex and spinal cord neuromodulation promotes corticospinal system functional and structural plasticity and motor function after injury. Exp Neurol. 277, 46-57 (2016).
- Krucoff, M. O., Rahimpour, S., Slutzky, M. W., Edgerton, V. R., Turner, D. A. Enhancing nervous system recovery through neurobiologics, neural interface training, and neurorehabilitation. Front Neurosci. 10, 584(2016).
- Søndergaard, R. E., Martino, D., Kiss, Z. H. T., Condliffe, E. G. TMS motor mapping methodology and reliability: a structured review. Front Neurosci. 15, 709368(2021).
- Wang, T. Acupuncture for brain. , Springer. Cham. (2021).
- Meng, H., et al. Efficacy of high-definition transcranial alternating current stimulation (HD-tACS) at the M1 hotspot versus C3 site in modulating corticospinal tract excitability. Biomedicines. 12 (11), 2635(2024).
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
