İnsan Nöromusküler Sistem Eğitim Transkraniyal Manyetik Uyarım kullanımı

Bu prosedürün genel amacı, motor evoke potansiyellerini ortaya çıkarmak için transkraniyal manyetik stimülasyon uygulamaktır. Bu işlem önce flexor carpi radialis kasında ve ardından erector spinae kaslarında gerçekleştirilir. Bu süreç, öncelikle ilgili kasların üzerindeki derinin elektromiyografik kayıtlar için hazırlanması ve deneğin transkraniyal manyetik stimülasyon için biyomekanik olarak konumlandırılmasıyla sağlanır.

Sıcak nokta, motor korteks üzerindeki stimülasyon bölgesinin, en büyük motor evokle potansiyellerini ortaya çıkaran kısmı olarak tanımlanır. Bir sonraki adım motor eşiğin belirlenmesidir. Bu aşamada, motor evokle potansiyel amplitüdünü ve sessiz dönem süresini ölçmek için tek darbeli transkraniyal manyetik stimülasyon uygulanır.

İntrakortikal kolaylaştırma ile kısa ve uzun aralıklı intrakortikal inhibisyonu nicelleştirmek için çiftli darbeli transkraniyal manyetik stimülasyon da uygulanır. Nihayetinde, insanlardaki kortikospinal ve kortiko-kortikal eksitabilite in vivo indeksleri, transkraniyal manyetik stimülasyon ve elektromiyografinin birlikte kullanımıyla değerlendirilebilir. Genel olarak, bu yönteme yeni başlayan kişiler zorluk yaşayabilirler; çünkü TMS'nin ince teknik yönlerini yalnızca yazılı bir açıklamadan türetmek ve anlamak güç olabilir ve insan deneklerle deneyler yaparken veya testler gerçekleştirirken prosedürleri uygulamada, yalnızca deneme yanılma yoluyla öğrenmeye çalışmak birçok zorluk ve engel teşkil eder.

Bana ek olarak, Ohio Kas-İskelet ve Nörolojik Enstitüsü'nde görev yapan bir araştırmacı olan David Gus Jr. da bulunacaktır. TMS deneyine başlamadan önce, ilk olarak denekleri Manyetik Rezonans Güvenliği Eğitimi ve Araştırma Enstitüsü tarafından belirlenen tarama kılavuzlarına göre tarayın ve aile öyküsünde epilepsi veya nöbet bulunan bireyleri çalışma dışı bırakın. Ardından, bipolar elektrot düzenlemesi kullanarak yüzey elektrotlarını deneğin ön kolundaki FCR kaslarının üzerine yerleştirin.

Elektrotlar, tıraşlanmamış ve örgü deri üzerindeki kasın üzerine boylamsal olarak yerleştirilmelidir. Ayrıca, baş üzerindeki stimülasyon bölgelerini işaretlemek için bir EEG başlığı yerleştirin. Şimdi deneğin, sol kolu bir Biodex system four dinamometrede uzatılmış pozisyonda dinlenecek şekilde oturmasını sağlayın.

Bu protokolde, FCR kaslarını uyarmak için sol kolu kontrol eden beynin sağ tarafını uyaracağız; 70 milimetrelik sekiz şeklinde bir TMS bobinini kafa derisine teğet ve orta hatta 45 derece açıyla, indüklenen akımın lateral posteriordan medial anterior yönüne doğru akacağı şekilde yerleştireceğiz. Ardından, FCR kası için en büyük motorla uyandırılmış potansiyeli ortaya çıkaran stimülasyon konumunu belirlemek amacıyla TMS bobinini çok küçük artışlarla hafifçe hareket ettirin. Konum belirlendikten sonra, bu alanı kafa derisi üzerine veya bir başlık üzerine silinmez mürekkeple işaretleyin.

Şimdi, motor evoke potansiyelleri denemelerin %50'sinden fazlasında 50 microvolt'tan büyük peak-to-peak amplitüdlere ulaşana kadar, stimülasyon yoğunluklarını kademeli olarak artırarak tekli impulslar verip FCR için motor eşiği belirleyin. FCR'nin motor evoke potansiyel amplitüdünü incelemek için, önceden belirlenmiş hotspot'a motor eşiğin %130'una eşit bir yoğunlukta tek bir TMS impulsu verin ve peak-to-peak amplitüdü hesaplayın. Bu sonuç, median sinirin supra maksimal elektriksel stimülasyonu sonrası gözlemlenen maksimal bileşik kas lifi aksiyon potansiyeline normalize edilebilir.

Kortekse kas kasılması sırasında bir CMS pulsu uygulandığında, aktivite yeniden başlayana kadar elektrikle sessizlikten önce bir motor evokle potansiyel oluşacaktır. Bu durum, kortiko-kortikospinal inhibasyonun göstergesidir. Bu durum yaygın olarak sessiz dönem olarak adlandırılır.

FCR kortikospinal sessiz dönemini nicelleştirmek için, çalışma katılımcısı maksimal kuvvetin %15'inde bir el bileği fleksiyon kas kasılması gerçekleştirirken, hotspot bölgesine motor eşiğin %130'una eşit bir yoğunlukta tek bir TMS pulsu uygulayın. FCR kası için çift puls TMS kullanarak intrakortikal kolaylaştırmayı belirlemek için öncelikle 0,5 ile 1 milivolt arasında bir motor uyarılmış potansiyel oluşturmak için gereken uyaran yoğunluğunu belirleyin. Ardından, supra eşik bir test pulsundan 15 milisaniye önce, motor eşiğin %70'inde olan eşik altı bir koşullandırma pulsu uygulayın; test pulsundan önceki bu zaman diliminde uygulanan bir koşullandırma pulsu, aynı yoğunluktaki tek bir koşullandırılmamış pulsa kıyasla motor uyarılmış potansiyelin genliğini artıracak veya kolaylaştıracaktır.

Ardından, iki pals arasındaki stimülasyon aralığının üç milisaniyeye düşürülmesi hariç, intrakortikal kolaylaştırmanın ölçümü için açıklanan prosedürün aynısını kullanarak, kısa aralıklı intrakortikal inhibisyonu nicelleştirmek için çift palsli TMS uygulayın. Test palsinden önce bu zaman aralığında verilen kondisyonlama palsi, motor çağrılmış potansiyelin genliğini, aynı şiddetteki tek bir kondisyonsuz palsten daha fazla azaltacak veya inhibe edecektir. Çift palsli TMS kullanarak uzun aralıklı intrakortikal inhibisyonu nicelleştirmek için, aralarında 100 milisaniye olan iki özdeş eşik üstü test palsi uygulayın.

Burada FCR kası için, ikinci uyarı ile ilişkili motor evoked potansiyel, birinci ile ilişkili olandan daha küçük olacak veya daha fazla inhibe edilecektir. Sıradaki adımda, erector spinae kası stimülasyonu için deneklerin; uyluğun gövdeye göre 90 derece, alt bacağın uyluğa göre yaklaşık 45 derece açıda olduğu, lomber omurganın nötr dik pozisyonda bulunduğu ve elin kucakta dinlendiği döner tabanlı bir sandalyeye oturması sağlanır. Erector spinae kasları için, tıraşlanmış ve hazırlanmış cilt üzerinde, L3-L5 vertebral seviyesindeki kasların üzerinde boylamsal olarak yerleştirilmiş bir elektrot düzenlemesi kullanılarak kortikal erector spinae kas stimülasyon bölgesi rahatça belirlenir.

Burada, kafatasının vertex noktasını belirlemek için antropometrik ölçümler kullanıyoruz; nasion ile inion arasındaki sagital düzlem ile trauss arasındaki koronal düzlemin kesişim noktasını bulup, erektör spinae kaslarını stimüle etmek için burayı vertex olarak işaretliyoruz. Daha yüksek penetrasyon derinliğine sahip olan ve bu nedenle homunkulusta bu kasların daha derindeki temsillerine ulaşabilen çift konik bir bobin kullanıyoruz. Burada bobin, akımın anteriordan posteriora doğru akacağı şekilde konumlandırılmıştır.

Buradaki bobin, erektör spina kasları için motor eşiği belirlemek amacıyla çift konili bobinin sonraki yeniden konumlandırılmalarına yardımcı olması için lazerli bir ekleme sistemiyle özel olarak modifiye edilmiştir. Sırt kaslarına yapılan stimülasyon iyi tolere edilmediğinden, üst ekstremite için önceden gösterilen yöntem kullanılmamalıdır. Bunun yerine, bu stimülasyon yoğunluğunun motor eşiğin üzerinde mi yoksa altında mı olduğunu belirlemek için maksimum stimülatör çıktısının %50'sinde ilk tek darbeyi vererek TMS protokolüne başlayın.

Erector spinae kaslarının motor uyarılmış potansiyel genliğini incelemek için, vertex bölgesine alt motor eşik yoğunluğunun %40 veya %50 üzerinde bir yoğunlukta tek bir TMS darbesi uygulayın. ES kaslarını innerve eden periferik sinirler elektriksel stimülasyona erişilebilir olmadığı için bu motor uyarılmış potansiyeller normalize edilemez. ES kas grubu stimüle edildiğinde, homunkulusun aynı genel bölgesinde temsil edilen alt ekstremite kasları da dahil olmak üzere diğer birkaç kas grubunun da eş zamanlı olarak görünür ve belirgin şekilde stimüle olduğu unutulmamalıdır.

Erector spinae kas grubu için kortikal içi kolaylaşmayı belirlemek amacıyla çiftli darbeli TMS kullanırken, koşullandırma darbe şiddeti gözlemlenen motor alt eşiğe ayarlanmalıdır. Şiddet, stimülatör çıkışının %40 veya %50'si olmalıdır ve test darbe şiddeti, motor alt eşik seviyesinin %40 üzerine, yani stimülatör çıkışının %80 veya %90'ına ayarlanmalıdır. Ardından, kısa aralıklı kortikal içi inhibisyonu ölçmek için, iki darbe arasındaki uyaranlar arası aralığın üç milisaniyeye düşürülmesi hariç, kortikal içi kolaylaşmayı ölçmek için açıklanan prosedürün aynısını uygulayın. Deney tamamlandığında, elektrotların ve EEG başlığının çıkarılmasına yardımcı olun ve katılımcınıza katılımı için teşekkür etmeyi unutmayın.

Burada görülen EMG izleri, stimülatör çıkışının yüzdesi (%so) olarak ifade edilen ve kademeli olarak artan uyaran yoğunluklarına verilen motor evoked potansiyel yanıtlarını temsil etmektedir. Düşük yoğunluklarda çok küçük mep'lerin oluştuğuna, ancak %32so değerinde motor eşiğe ulaşan bir MEP'nin oluştuğuna dikkat edin. Sessiz dönem, denek hafif bir kasılma gerçekleştirirken motor kortekse tek bir uyaran uygulandığında gözlemlenir.

Sessiz dönemin ilk kısmı spinal kord inhibisyonundan kaynaklanırken, sonraki kısım kortikal inhibisyona, özellikle GABA B reseptörlerine atfedilir. Burada, FCR kasının çift darbeli TMS'si ile motor evoke potansiyel boyutlarındaki değişimi, kısa intervalle intrakortikal inhibisyon (SICI) veya intrakortikal fasilitasyonun (ICF) ölçümünü görüyoruz. Ve burada, erektör spina kaslarından alınan EMG izlerinin bir örneğini ve kısa intervalle intrakortikal inhibisyon ile intrakortikal fasilitasyon ölçümünü görüyoruz.

Son olarak, burada uzun aralıklı intrakortikal inhibisyon veya LICI'nin örnek bir ölçümünü görüyoruz. Bu videoyu izledikten sonra, flexor carpi radialis kası ile erector spinae kas yapısına uygulanan tekli puls ve çiftli puls TMS'nin nasıl gerçekleştirileceği konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız. Şunu belirtmek gerekir ki, bu kas gruplarındaki gösterimler, insan nöromüsküler sistemini incelemek için kullanılan TMS'nin yalnızca seçilmiş örnekleridir.

İnsan deneklerle çalışmanın, bireylerin sağlığını riske atabileceğini unutmayın. Bir bireyin güçlü bir manyetik alana maruz kalmasının güvenli olduğundan emin olmak önemlidir ve bu prosedür uygulanırken her zaman dikkatli olunmalıdır.